江西省鹰潭市2024届高三下学期第一次模拟考试物理试卷（Word版附解析）

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本试卷满分 100分，考试时间75分钟
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将答题卡交回。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 原子核中，质子与质子间有核力，质子和中子间没有核力
B. β射线是由原子核外电子电离产生
C. 通过化学反应不能改变物质的放射性
D. 原子核的结合能越大，原子核越稳定
【答案】C
【解析】
【详解】A．原子核中，邻近的质子与质子间有核力，邻近的质子和中子间、邻近的中子与中子之间都有核力，故A错误；
B．β衰变的实质是原子核内的一个中子转化成一个质子，同时释放出一个电子，故B错误；
C．放射性元素的放射性是原子核自身决定的，而化学反应不能改变原子的原子核，得通过化学反应不能改变物质的放射性，故C正确；
D．原子核的比结合能越大，原子核越稳定，故D错误。
故C正确。
2. 如图所示，A、B两盏电灯的额定电压都为110V，额定功率分别为PA=25W，PB=110W。把它们接到220V的电路上，下面四种接法中，两灯不可能正常发光的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A．根据公式
灯泡A的电阻为
灯泡B电阻
A图是灯泡B和可变电阻并联后又和灯泡A串联，两灯泡要想正常工作，必须满足灯泡B与可变电阻并联后的总电阻和灯泡A的电阻相等；因并联电路中总电阻小于各支路电阻，故灯泡A和灯泡B不能同时正常发光，故A正确；
B．B图中灯泡A和可变电阻并联，其总阻值可与灯泡B的电阻相等，此时A、B灯泡均能正常工作，故B错误；
C．C图是灯泡A和可变电阻串联，根据串联电路电阻的分压特点可知，要使灯泡A正常工作，则与A串联的可变电阻接入与A等值的电阻，同理，B正常工作时，与B串联的可变电阻接入与B等值的电阻，因此两灯可以正常工作，故C错误；
D．D图是灯泡A和灯泡B并联后又与可变电阻串联，两灯泡要想正常工作，必须满足灯泡A与灯泡B并联后和可变电阻R的阻值相等，即通过调节可变电阻可以使两灯泡的电压为110V，可以正常发光，故D错误。
故选A。
3. 如图所示，a为静止在地球赤道上的物体，b为近地卫星，c为同步卫星，d为高空探测卫星，a向为他们的向心加速度，r为它们到地心的距离，T为周期，l、分别为相同时间内转过的弧长和转过的圆心角，则下列图像正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】对b、c、d三颗卫星，根据
可得
B．因c为同步卫星
故B错误；
A．因ac两颗卫星的周期相同，角速度一样，由可知
故A错误；
D．由可知，，由
可知，D错误；
C．由
可知，C正确。
故选C。
4. 静电场中一个电子仅在电场力作用下做加速度减小的加速直线运动，则沿着电子的位移方向上各点的电势随位移的变化规律可能正确的是（ ）
A B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】图像中，图线上某一点切线的斜率的绝对值表示电场强度的大小，由于电子运动过程中加速度减小，即电场强度逐渐减小，即对应位置切线越来越平缓，又由于电子做加速运动，电场力方向与运动方向相同，则电场强度方向与运动方向相反，即电势逐渐变大。综合上述可知，图线的切线逐渐变平缓且电势逐渐变大，可知只有第一个图线满足要求。
故选A。
5. 如图所示，绝热汽缸封住一定质量的理想气体，竖直倒放于水平地面，活塞质量不可忽略，不计摩擦。现把汽缸稍微倾斜一点重新达到平衡，则（ ）
A. 气体的密度变小B. 气体的密度不变
C. 气体的压强增大D. 气体的压强减小
【答案】C
【解析】
【详解】CD． 当汽缸竖直放置时，对活塞受力分析如图
所以
即外界大气压力等于重力与内部气体产生的压力之和。当汽缸倾斜时活塞受力如图
由以上可知
即末状态压强大于初状态，故C正确，D错误；
AB．由
可知当气体压强增大，减小，根据热力学第一定律
整个过程是绝热变化， ，即，必定有气体体积减小，气体温度T升高，则密度增大，故AB错误；
故选C。
6. 如图所示，上下不等宽的平行金属导轨的EF和GH两部分导轨间的距离为2L，I J和MN两部分导轨间的距离为L，导轨竖直放置，整个装置处于水平向里的匀强磁场中，金属杆ab和cd的质量均为m，都可在导轨上无摩擦地滑动，且与导轨接触良好，现对金属杆ab施加一个竖直向上的作用力F，使其匀速向上运动，此时cd处于静止状态，则F的大小为（ ）
A. 2mgB. 3mgC. 4 mgD. mg
【答案】B
【解析】
【详解】cd处于静止状态，有
mg=BIL
ab匀速向上运动，有
F=mg+2BIL
则
F=3mg
故选B。
7. 由点电荷组成的系统的电势能与它们的电荷量、相对位置有关。如图1，a、b、c、d四个质量均为m、带等量正电荷的小球，用长度相等、不可伸长的绝缘轻绳连接，静置在光滑绝缘水平面上，O点为正方形中心，设此时系统的电势能为E0。剪断a、d两小球间的轻绳后，某时刻小球的速度大小为v，方向如图2，此时系统的电势能为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由于运动的对称性，所以a球的速度大小也为v，方向与ad连线成角斜向左下方。b和c球的运动方向竖直向上，大小相等，将两球看成一个整体，其质量为2m，速度为，对于四个球组成的系统来说，动量守恒，有
解得
由于整个系统的能量守恒，设此时系统的电势能为，有
解得
故选B。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 如图所示为水平面内振动的弹簧振子，O是平衡位置，A是最大位移处，不计小球与轴的摩擦，振幅为A，振动周期为T，则下列说法正确的是（ ）
A. 若B是OA的中点，则从O到B的时间等于B到A的时间的一半
B. 从小球运动到O点开始计时，时小球距O点的距离为
C. 从O到A的过程中加速度不断减小
D. 从O到A的过程中速度与位移的方向相同
【答案】ABD
【解析】
【详解】A．若B是OA的中点，得从O到B的方程为
得
解得
B到A的时间为
明显
则O到B点的时间则从O到B的时间是B到A时间的一半，故A正确；
B．把代入方程
解得
故B正确；
C．O到A的过程中，回复力增加，则加速度增加，故C错误；
D．从O到A的过程中，速度和位移方向均向右，故速度和位移的方向相同，故D正确。
故选ABD。
9. 如图所示，一条红色光束和另一条紫色光束，以相同的角度同时沿同一半径方向射入一块半圆形玻璃砖，其透射光束由圆心O点沿OA、OB方向射到屏MN上，则可知（ ）
A. OA是红光，它从射入玻璃砖到打在屏上所需时间较长
B. OB是紫光，它从射入玻璃砖到打在屏上所需时间较长
C. 若OA光能使某种金属产生光电效应，则OB光一定能使该金属产生光电效应
D. 用同一双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，OA光条纹间距小于 OB光条纹间距
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．由于玻璃对红光的折射率小于对紫光的折射率小，则光线经过玻璃砖后红光的偏折角小于紫光的偏折角，所以OA是红光，OB是紫光，由
分析可知，红光在玻璃砖中速度大于紫光在玻璃砖中的速度，真空中传播速度两种色光相同，所以紫光从射入玻璃砖到打在屏上所需时间较长，故A错误，B正确；
C．OB是紫光，频率较高，而光电效应产生条件是：入射光的频率大于金属的极限频率，所以若OA光能使某种金属产生光电效应，则OB光一定能使该金属产生光电效应，故C正确；
D．由公式
可知，双缝干涉条纹间距与波长成正比，红光的波长较长，则知OA光条纹间距大于OB光条纹间距，故D错误。
故选BC。
10. 如图所示，一倾角为的光滑斜面固定在水平面上，斜面的底端固定一垂直斜面的挡板，上端固定一定滑轮O。劲度系数为的轻弹簧下端固定在挡板上，上端与质量为2m的物块Q连接。一跨过定滑轮O的轻绳一端与物块Q连接，另一端与套在水平固定的光滑直杆上质量为m的物块P连接。初始时物块P在水平外力F作用下静止在直杆的A点，且恰好与直杆没有相互作用，轻绳与水平直杆的夹角也为。去掉水平外力F，物块P由静止运动到B点时轻绳与直杆间的夹角。已知滑轮到水平直杆的垂直距离为d，重力加速度大小为g，弹簧轴线、物块Q与定滑轮之间的轻绳与斜面平行，不计滑轮大小及摩擦，，。则下列说法正确的是（ ）
A. 物块P在A点时外力F的大小为
B. 物块P从A点运动到B点时，物块Q沿斜面下移的距离为
C. 物块P在A点和B点，这两个状态弹簧弹性势能相等
D. 物块P运动到B点时，物块P、Q的速度之比为
【答案】BC
【解析】
【详解】A．对物块P在A点时进行受力分析，有
解得
，
故A错误；
B．物块P到A点时，对物块Q进行受力分析，沿斜面方向上
解得此时弹簧弹力为
由胡克定律可得弹簧此时的伸长量为
物块P到B点时，由几何可得物块Q沿斜面向下滑了
故B正确；
C．物块P到B点时，弹簧此时的压缩量为
所以物块P在A点和B点，这两个状态弹簧弹性势能相等
故C正确；
D．物块P到B点时，P、Q速度满足
物块P、Q的速度之比为
故D错误。
故选BC。
三、非选择题，本题共5小题，共54分。
11. 某同学利用如图所示的装置测量重力加速度，其中光栅板上交替排列着等宽度的遮光带和透光带（宽度用d表示）。实验时将光栅板置于光电传感器上方某高度，令其自由下落穿过光电传感器。光电传感器所连接的计算机可连续记录遮光带、透光带通过光电传感器的时间间隔。
（1）除图中所用的实验器材外，该实验还需要___________（填“天平”或“刻度尺”）；
（2）该同学测得遮光带（透光带）的宽度为，记录时间间隔的数据如表所示，
根据上述实验数据，可得编号为3的遮光带通过光电传感器的平均速度大小为___________（结果保留两位有效数字）；
（3）某相邻遮光带和透光带先后通过光电传感器的时间间隔为，则重力加速度___________（用d、表示）；
【答案】 ①. 刻度尺 ②. 1.5 ③.
【解析】
【详解】（1）[1]该实验测量重力加速度，不需要天平测质量；需要用刻度尺测量遮光带（透光带）的宽度，故需要刻度尺；
（2）[2]根据平均速度的计算公式可知
（3）[3]根据匀变速直线运动平均速度等于中间时刻的速度，有
可得
12. 某同学在实验室用如图甲的电路测量一新材料的电阻率。其中为该新材料制成的圆柱体电阻丝，其横截面积为S，是阻值为0.6Ω的定值电阻。正确接线后，闭合开关，读出电压表示数U、电流表示数I以及对应的长度L。调节滑片P的位置，记录多组U、I、L的值。

（1）某次实验过程中，电流表的指针位置如图乙所示，该示数为___________A；
（2）根据实验数据绘出的图像如图丙所示，则图甲中电源的电动势__________V，内阻_________Ω。
（3）根据实验数据可进一步绘出，如图丁所示，则电阻丝的电阻率的表达式__________（用a、b、S表示）
【答案】 ①. 0.34 ②. 1.5 ③. 0.4 ④.
【解析】
【详解】（1）[1]电流表选用0.6A挡，其最小分度为0.02A，由图可知，此时电流大小为0.34A；
（2）[2]由闭合电路欧姆定律可知
由图乙所示可知，图像与纵坐标间的交点表示电动势，故有
[3]图像的斜率
其中
解得
（3）[4]由欧姆定律和电阻定律有
得
所以图线斜率
得
13. 一定质量的理想气体，从A状态经B、C变化到D状态的变化过程的图像如图所示，AB与横轴平行，BC与纵轴平行，ODC在同一直线上．已知气体在A状态时温度为，从A状态至C状态的过程中气体吸收了的热量，求：
（1）气体在D状态时的温度；
（2）从A状态到C状态的过程中，气体内能的改变量。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）由题图可得
根据理想气体状态方程得
代数数据解得
（2）从A状态到B状态的过程中，气体对外做功，因图像与坐标轴围成的面积等于功的大小，可得
从B状态到C状态的过程中
根据热力学第一定律可得
14. 工厂里有一种运货的过程可以简化为如图所示，货物以 的初速度滑上静止的货车的左端，已知货物质量，货车质量 ，货车高在光滑轨道OB上的A点设置一固定的障碍物（障碍物与货车等高，不考虑障碍物的厚度），当货车撞到障碍物时会被粘住不动，而货物就被抛出，恰好会沿 BC方向落在B点。已知货车上表面的动摩擦因数 ，货物可简化为质点，斜面的倾角为： ）。
（1）求货物从A点到B点的时间；
（2）求货物在B点的速度大小；
（3）若已知OA段距离足够长，导致货车在碰到A之前已经与货物达到共同速度，则货车的长度是多少？
【答案】（1）0.4s；（2）5m/s；（3）10.3m
【解析】
【详解】（1）货物从小车上滑出之后做平抛运动，竖直方向
解得
（2）在B点分解速度
由
联立解得
（3）在小车碰撞到障碍物前，车与货物已经到达共同速度，根据牛顿第二定律，对m有
对M有
当
时，m、M具有共同速度
根据系统能量守恒定律
联立解得
当小车被粘住之后，物块继续在小车上滑行，直到滑出，滑出速度由
得
根据动能定理
解得
故
15. 如图所示，在空间建立直角坐标系，坐标轴正方向如图所示。空间有磁感应强度为 方向垂直于纸面向里的磁场，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ象限（含x、y轴）有电场强度为竖直向下的电场。光滑1/4圆弧轨道圆心O'，半径为圆弧轨道底端位于坐标轴原点O。质量为 带电 的小球A从O处水平向右飞出，经过一段时间，正好运动到O点。 质量为 带电 小球的B从与圆心O等高处静止释放，与A同时运动到O点并发生完全非弹性碰撞，碰后生成小球C。小球A、B、C均可视为质点，所在空间无重力场作用。
（1） 小球A在O处的初速度为多大；
（2） 碰撞完成后瞬间，圆弧轨道对小球C的支持力；
（3） 小球C从O点飞出后的瞬间，将磁场方向改为竖直向上。分析C球在后续运动过程中，再次回到y轴时离O点的距离。
【答案】（1）2m/s；（2）1.6N；（3）
【解析】
【详解】（1）A从飞出后，在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动
洛伦兹力提供向心力
联立整理得
解得
（2）设B滑到O点的速度为，由动能定理
解得
A、B在O点发生完全非弹性碰撞，设碰后生成的C球速度为v，由动量守恒定律
在碰后瞬间，C球做圆周运动，设轨道对C支持力为F，C球带电量
由
解得
（3）C球从轨道飞出后，受到竖直向下的电场力和垂直纸面向外的洛伦兹力，在电场力作用下，C球在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，在水平方向做匀速圆周运动，每隔一个周期T，C球回到y轴上。由
及
解得C球圆周运动周期
C球竖直方向加速度
C球回到y轴时坐标
代入数据解得
（n=1、2、3………..）
编号
1遮光带
2遮光带
3遮光带
…
73.04
38.67
30.00
…