江西省南昌市第十九中学2022-2023学年高三上学期8月调研测试物理试题（Word版附解析）

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1. 如图为氢原子的部分能级图，假设通过电场加速的电子轰击氢原子时，电子全部的动能被氢原子吸收，使处于基态的一群氢原子受激发后可以向外辐射出3种频率的光，则使电子加速的电压至少为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】要使处于基态的氢原子受激发后可以向外辐射出三种不同频率的光子，说明一群氢原子中最高要跃迁到的能级，电子加速获得的能量至少等于第一和第三能级的能级差，即
可得
故选A。
2. 如图，一名小朋友用力沿着箭头方向将推拉门的一扇门从贴近右门框的地方拉到图示位置后放手，这扇门与左右门框各撞击一次后，又几乎回到了图示位置。则从小朋友拉门开始到最终门停止，这扇门运动的v−t图像符合实际的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】小朋友用力沿着箭头方向将推拉门的一扇门时，门开始加速一段时间，拉力消失后，门减速,与左门框撞击一次后，原速率反弹，速度反向，向右减速运动，碰到右门框后，原速率反弹，速度反向，门向左减速并停下，符合该运动情景的v−t图像的是A项。
故选A。
3. 明朝的《天工开物》记载了我国古代劳动人民的智慧。如图所示，可转动的把手上a点到转轴的距离为2R，辘轳边缘b点到转轴的距离为R。人甲转动把手，把井底的人乙加速拉起来，则（ ）
A. a点的角速度大于b点的角速度B. a点的线速度小于b点的线速度
C. 绳对乙拉力的冲量等于乙的动量变化量D. 绳对乙的拉力大于乙的动量变化率
【答案】D
【解析】
【详解】AB．因ab两点同轴转动，则a点的角速度等于b点的角速度，根据v=ωr，因a点转动半径较大，可知a点的线速度大于b点的线速度，选项AB错误；
CD．根据动量定理
即
即绳对乙拉力和重力的合力的冲量等于乙的动量变化量，绳对乙的拉力大于乙的动量变化率，选项C错误，D正确。
故选D。
4. 如图所示为某小城街道两旁的仿古路灯，灯笼悬挂在灯柱上，风沿水平方向由右向左吹来，且风力越来越大，下列说法正确的是（ ）
A. 灯柱对灯笼的作用力大于灯笼对灯柱的作用力
B. 灯柱对灯笼的作用力方向始终保持竖直向上
C. 灯柱对灯笼作用力逐渐减小
D. 灯柱对灯笼的作用力逐渐增大
【答案】D
【解析】
【详解】A．由牛顿第三定律知灯柱对灯笼的作用力始终等于灯笼对灯柱的作用力，故A错误；
B．灯柱对灯笼的作用力方向开始沿竖直向上方向，风吹来后，灯柱对灯笼的作用力与重力和风力的合力等大反向，故不再保持竖直向上，故B错误；
CD．设风力为F，则灯柱对灯笼的作用力为
即随风力F越来越大，灯柱对灯笼的作用力逐渐增大，故C错误，D正确。
故选D。
5. 2021年10月16日神舟十三号飞船顺利将3名航天员送入太空，并与天和核心舱对接。已知核心舱绕地球运行近似为匀速圆周运动，离地面距离约为390km，地球半径约为6400km，地球表面的重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A. 核心舱的向心加速度小于g
B. 核心舱运行速度大于7.9km/s
C. 由题干条件可以求出地球的质量
D. 考虑到稀薄大气的阻力，无动力补充，核心舱的速度会越来越小
【答案】A
【解析】
【详解】A．核心舱所处的重力加速度为，根据万有引力定律和牛顿第二定律
而地面处
由于核心舱做匀速圆周运动，核心舱在该处的万有引力提供向心力，重力加速度等于向心加速度，因此向心加速度小于g，A正确；
B．根据
可知轨道半径越大，运行速度越小，在地面处的运行速度为7.9km/s，因此在该高度处的运行速度小于7.9km/s，B错误；
C．根据
从题干信息无法知道G的值，因此无法求出地球的质量，C错误；
D．考虑到稀薄大气的阻力，无动力补充，核心舱逐渐做近心运动，轨道半径逐渐减小，运行速度会越来越大，D错误。
故选A。
6. 如图所示是电子枪部分的原理图，阴极发射的电子在强电场的作用下从阴极飞向阳极，虚线是其中一个电子的运动路线，实线是电场线，A、B、C是电场中的三个点，下列说法正确的是（ ）
A. C点的电势比A点低B. A点的电场强度比B点的电场强度大
C. 电子从A运动到B的过程电势能增大D. 从A到B电子的加速度不断增大
【答案】B
【解析】
【详解】A．沿电场线电势逐渐降低，可知C点的电势比A点高，选项A错误；
B．电场线越密集则场强越大，可知A点的电场强度比B点的电场强度大，选项B正确；
C．电子从A运动到B的过程，电场力做正功，则电势能减小，选项C错误；
D．从A到B电子所受的电场力逐渐减小，则电子的加速度不断减小，选项D错误。
故选B。
7. 儿童蹦极中，拴在腰间左右两侧的是弹性极好的橡皮绳。质量为m的小明如图所示静止悬挂时，两橡皮绳的拉力大小均恰为mg，若此时小明左侧橡皮绳在腰间断裂，则小明此时（ ）
A. 加速度为零，速度也为零
B. 加速度，沿原断裂橡皮绳的方向斜向下
C. 加速度，沿未断裂橡皮绳的方向斜向上
D. 加速度，方向竖直向下
【答案】B
【解析】
【详解】小明静止时受到重力和两根橡皮绳的拉力，如图所示，处于平衡状态
由于
故三力平衡时，三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线，故小明右侧橡皮绳拉力与重力的合力与左侧橡皮绳断开前的弹力方向相反，大小等于，故加速度为g，沿原断裂绳的方向斜向下。
故选B。
8. 如图为一个电磁泵从血库里向外抽血结构示意图，长方体导管的左、右表面绝缘，上、下表面为导体，管长为、内壁高为、宽为且内壁光滑。将导管放在垂直左、右表面向右的匀强磁场中，由于充满导管的血浆中带有正、负离子，将上、下表面和电源接通，电路中会形成大小为的电流，导管的前后两侧便会产生压强差，从而将血浆抽出，其中为血浆流动方向。若血浆的电阻率为，匀强磁场的磁感应强度为，则下列判断正确的是（ ）
A. 此装置中血浆的等效电阻B. 磁感应强度强弱不影响血浆的外抽速度
C. 血浆中正负离子偏转方向相反D. 前后两侧的压强差
【答案】D
【解析】
【详解】A．导体长度为b，横截面积为aL，由电阻定律可得此装置中血浆的等效电阻为
R=ρ
故A错误；
B．根据洛伦兹力与电场力平衡，则有
qvB=q
解得
U=Bav
当增大磁感应强度B时，则前后表面的电势差U增大，导致电场力增大，则会加快血浆的外抽速度，故B错误；
C．根据左手定则可知，血浆中正负离子偏转方向相同，均沿图中v的方向，选项C错误；
D．由压强公式可得
故D正确。
故选D。
9. 某同学通过学习电磁感应的相关知识，利用实验室里的线圈自制了一个放大版的手机扬声器，装置如图所示。两个匝数不同的线圈A、B之间没有导线相连，线圈A与手机的音频输出端连接，线圈B与音响连接。为检验该装置是否能正常工作及其播放效果，现将线圈A插入线圈B中，则下列说法正确的是（ ）
A. A、B两线圈之间未用导线连通，该扬声装置也可能发出声音
B. 线圈B中产生变化的电流使音响发声
C. 将A、B线圈互换，音响的播放效果不变
D. 在A线圈中插入铁芯，音响的播放效果不变
【答案】AB
【解析】
【详解】A．该装置的原理是互感，A、B线圈不需要用导线连通，故A正确；
B．线圈B中产生变化电流使音响发出高低不同的声音，故B正确；
C．A、B两个线圈的匝数不同，根据电压与匝数成正比的关系可知将A、B线圈互换，感应电压变化，音响的播放效果发生变化，故C错误；
D．在A线圈中插入铁芯，增加了磁感应强度，能够增大感应电压，音响的播放效果会更好，故D错误。
故选AB。
10. 如图为电磁刹车实验装置，小车底面安装有矩形导线框abcd，线框底面平行于地面，在小车行进方向有与abcd等宽、等长的有界匀强磁场，磁场方向垂直地面向上。小车进入磁场前撤去牵引力，小车穿过磁场后滑行一段距离停止。则小车（ ）
A. 进入磁场时，矩形导线框中感应电流的方向为adcba
B. 进入磁场时，矩形导线框中感应电流的方向为abcda
C. 穿过磁场的过程中，中间有一段时间矩形导线框中没有感应电流
D. 穿过磁场的过程中，矩形导线框受到的安培力方向始终水平向左
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．进入磁场时，ab边切割磁感线，根据右手定则，则可判断感应电流的方向为abcda，故A错误，B正确；
C．因为矩形导线框与有界磁场等宽，导线框进入磁场时，磁通量增大，离开磁场时，磁通量减小，所以一直有感应电流，故C错误；
D．进入磁场时感应电流的方向为abcda，根据左手定则可判断ab边受到安培力的方向沿水平向左；离开磁场时的电流方向为adcba，根据左手定则，cd边受到安培力的方向依然水平向左。故D正确。
故选BD。
11. 我国风洞技术世界领先。如图所示，在模拟风洞管中的光滑斜面上，一个小物块受到沿斜面方向的恒定风力作用，沿斜面加速向上运动，则从物块接触弹簧至到达最高点的过程中（ ）
A. 物块的速度先增大后减小B. 物块加速度一直减小到零
C. 弹簧弹性势能先增大后减小D. 物块和弹簧组成的系统机械能一直增大
【答案】AD
【解析】
【详解】接触弹簧之前，物块受的合力
接触弹簧后，开始时弹力F弹小于合力F，物块仍加速向上运动，随着弹力增加，加速度减小，当加速度减小到零时速度最大，以后当弹力F弹大于合力F时，加速度反向，物块做减速运动直到停止，此时加速度反向最大，则此过程中，物块的速度先增加后减小，加速度先减小后增加，弹簧的弹性势能一直变大，因风力做正功，则物块和弹簧组成的系统机械能一直增大。
故选AD。
12. 磁悬浮列车是高速低耗交通工具，如图（a）所示，它的驱动系统简化为如图（b）所示的物理模型。固定在列车底部的正方形金属线框的边长为L。匝数为N。总电阻为R；水平面内平行长直导轨间存在磁感应强度均为B、方向交互相反、边长均为L的正方形组合匀强磁场。当磁场以速度v匀速向右移动时，可驱动停在轨道上的列车，则（ ）
A. 列车运动的方向与磁场移动的方向相反
B. 列车运动的方向与磁场移动的方向相同
C. 列车速度为时线框中的感应电动势大小为
D. 列车速度为时线框受到的安培力大小为
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．当磁场以速度v匀速向右移动时，线框相对磁场向左运动，根据右手定则可知图示时刻线框中感应电流沿顺时针方向，根据左手定则，列车受到向右的安培力，因此列车运动的方向与磁场移动的方向相同，故A错误，B正确；
C．列车速度为时，由于前后两个边产生的感应电动势方向相同，根据法拉第电磁感应定律可得线框中感应电动势大小为
故C正确；
D．列车速度为时，线框受到的安培力大小为
故D错误。
故选BC。
二、实验题（本大题共2小题，每空2分，共16分）
13. 用如图甲所示装置做“验证动能定理”的实验。实验时，通过电磁铁控制小铁球从P处自由下落，小铁球依次通过两个光电门a、b，测得遮光时间分别为和，两光电门中心点间的高度差为h。
（1）用游标卡尺测得小铁球直径的示数如图乙所示，则小铁球的直径______；
（2）小铁球通过光电门a的速度为_______，通过光电门b的速度为________（用测量的物理量符号表示）。
（3）若已知当地重力加速度为g，则验证动能定理的表达式为：________（用测量的物理量符号表示）。
【答案】 ①. 5.5 ②. ③. ④. （写成也给分）
【解析】
【详解】（1）[1]由图乙可知，游标卡尺的游标为10分度，且第5个小格与主尺对齐，则小铁球的直径
（2）[2][3]根据公式可知，小铁球通过光电门a的速度为
通过光电门b的速度为
（3）[4]若已知当地重力加速度为g，则验证动能定理的表达式为
代入整理得
14. 图（a）是测量电源电动势E和内阻r的原理图。为定值保护电阻，电流表内阻不计，长度为60cm的电阻丝ab上标有长度刻度。
（1）在电阻丝接入电路前，使用多电表测量它的电阻，选择倍率“×1”测量，正确操作后，多用表的示数如图（b）所示，结果为______，电阻丝单位长度电阻______Ω/m；
（2）闭合开关S，记录ac的长度L和电流表A的示数I。多次滑动c点改变ac的长度，测得多组L和I的值，并计算出对应的值，则______；（用E、r、、L和表示）
（3）图（d）是根据多组实验数据得到的图像，由图像得电动势______V，内阻______Ω。（计算结果保留到小数点后两位）
【答案】（1） ①. ## ②. 10
（2）
（3） ①. 2.08 ②. 1.67
【解析】
【小问1详解】
[1]多用表的示数如图（b）所示，结果为。
[2]电阻丝单位长度电阻
【小问2详解】
根据欧姆定律可得
解得
【小问3详解】
[1][2]根据图像的斜率可得
解得
由图像的截距可得
解得
三、解答题（共5小题，共46分.解答本大题时，要求写出必要的文字和重要的演算步骤。）
15. 疫情期间，为了减少人与人之间的接触，一餐厅推出了一款智能送餐机器人进行送餐（如图甲）。该款机器人的最大运行速度为4m/s，加速度大小可调节在1m/s23m/s2范围内，要求：送餐过程托盘保持水平，菜碟与托盘不发生相对滑动，机器人到达餐桌时速度刚好为0。现把送餐过程简化为如图的直线情境图（如图乙），已知机器人恰好以最大运行速度m/s通过O处，O与餐桌A相距m，餐桌A和餐桌F相距m，机器人、餐桌都能看成质点，送餐使用的菜碟与托盘之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度m/s2。
（1）在某次从O到餐桌A的过程中，机器人从O开始匀减速恰好到A停下，求机器人在此过程加速度a的大小。
（2）完成（1）问中的送餐任务后，机器人马上从A继续送餐到F，若要求以最短时间从A送餐到F，求机器人运行最大加速度和加速过程通过的位移。
【答案】（1）；（2）2m/s2；4m
【解析】
【详解】（1）从O点到A点，由运动公式
解得
机器人在此过程加速度a的大小。
（2）要想用时间最短，则机器人先以最大加速度加速，然后匀速一段时间，再以最大加速度做减速到零。最大加速度为
加速的位移为
16. 如图所示，不可伸长的轻质细绳一端系一物块B，另一端绕过定滑轮系若物块A。开始外力托着A，使A、B均处于静止状态，绳刚好处于伸长状态。已知物块A的质量、物块B的质量，物块A离水平地面高度，重力加速度大小，不计绳与定滑轮的摩擦及空气阻力。当撤去外力后，物块A加速下落，碰地后速度为零。求：
（1）物块A碰地前瞬间速度大小v及重力的瞬时功率；
（2）物块A加速下落过程的机械能变化量。
【答案】（1），；（2）-75J
【解析】
【详解】（1）从开始释放到物块A落地，由机械能守恒定律
解得
物块A落地时重力的瞬时功率为
（2）物块A加速下落过程的机械能变化量
17. 我国南方某些城市中秋节仍保留着秋千表演节目。如图，某次甲从绳子与地面平行的位置由静止摆下，在秋千踏板摆到最低点时，乙竖直方向迅速跃上秋千并抱住甲，然后一起站着来回摆动。某次返回最低点时，乙从秋千上水平离开。已知秋千踏板与地面始终平行，摆到最低点时距离地面1.8m；甲、乙站立在秋千上时重心与绳上端距离为3.2m，甲、乙质量相等，甲、乙始终保持身体直立，g取10m/s2，忽略空气阻力和踏板质量。求：
（1）当甲、乙一起回到最低点时，甲、乙的共同速度大小；
（2）若测得乙的落地点距踏板在最低点时的水平距离为2.4m，则追责时是乙自己不小心掉下还是被甲推下？
【答案】（1）4m/s；（2）乙自己不小心掉下
【解析】
【详解】（1）设甲第一次摆到最低点时，速度为v0，由机械能守恒定律得
可得
v0=8m/s
设甲将乙拉上瞬间共速为v1，甲将乙拉上的过程，由水平方向动量守恒
mv0=2mv1
可得
v1=4m/s
所以当甲乙一起回到最低点时速度为4m/s；
（2）乙从秋千上水平离开，若乙以v1做平抛运动，有
乙落地时与踏板在最低点时的水平距离为
s=v1t
解得
s=2.4m
即乙是自己不小心掉下的。
18. 在如图所示的坐标系中，y>0的区域内存在着沿y轴正方向，电场强度为E的匀强电场，y<0的区域内存在着垂直纸面向里的匀强磁场，一带负电粒子从y轴上的P（0，h）点以沿x轴正方向的初速度射出，通过x轴上的D（2h，0）点并恰好能回到P点。已知带电粒子的质量为m，带电荷量为q，不计重力的影响，求：
（1）粒子初速度大小v0；
（2）匀强磁场的磁感应强度大小B。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）粒子只在电场作用下直接到达点，设粒子在电场中运动的时间为，粒子沿方向做匀速直线运动，则有
沿方向做初速度为的匀加速直线运动，则
加速度
解得
（2）对过程用动能定理
解得
由几何关系可知，与轴的夹角是，粒子能返回点，则在磁场中做圆周运动的轨迹如图
由运动的对称性可知，粒子轨迹的圆心在轴上，轨迹半径
由
解得
19. 如图所示，质量m1=3kg的滑块C（可视为质点）放置于光滑的平台上，与一处于自然长度的弹簧接触但不相连，弹簧另一端固定在竖直墙壁上，平台右侧的水平地面上紧靠平台依次排放着两块木板A、B，已知木板A、B的长度均为L=5m，质量均为m2=1.5kg，木板A、B上表面与平台相平，木板A与平台和木板B均接触但不粘连。滑块C与木板A、B间的动摩擦因数为μ1=0.3，木板A、B与地面间的动摩擦因数μ2=0.1。现用一水平向左的力作用于滑块C上，将弹簧从原长开始缓慢地压缩一段距离，然后将滑块C由静止释放，当滑块C刚滑上木板A时，滑块C的速度为7m/s，设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，取g=10m/s2。求：
（1）弹簧的最大弹性势能；
（2）滑块C刚滑上木板A时，木板A、B及滑块C的加速度；
（3）从滑块C滑上木板A到整个系统停止运动所需的时间。
【答案】（1）73.5J；（2）A加速度3m/s2，B、C加速度1m/s2；（3）4s
【解析】
【详解】（1）弹簧的最大弹性势能等于C刚滑上木板A时的动能
EPmax==73.5J
（2）设滑块C在木块A上滑动时，滑块C的加速度为a1，木板A、B的加速度为a2，则
μ1m1g=m1a1
解得
a1=3m/s2
μ1m1g﹣μ2（m1+2m2）g=2m2a2
解得
a2=1m/s2
（3）设滑块C在木板A上运动的时间为t1，则由
L=（v0t1﹣a1t12）-a2t12
解得
t1=1s或t1=2.5s（舍去）
设滑块C离开木板A时的速度为vC，木板A、B的速度分别为vA和vB
vC=v0﹣a1t1=4m/s
vA=vB=a2t1=1m/s
滑块C在木板B上滑动时，滑块C的加速度为a1，设B的加速度为a3
μ1m1g﹣μ2（m1+m2）g=m2a3
解得
a3=3m/s2
设经过时间t2，B、C达到共同速度v，则有
v=vC﹣a1t2=vB+a3t2
解得
t2=0.5s，v=2.5m/s
从滑块C滑上木板B到与木板B速度相同的过程中，滑块C与木板B的相对位移为
△x==0.75m＜5m
可知此过程中C未离开B，又因μ1＞μ2，B、C共速后无相对运动，设B、C一起匀减速运动的加速度为a，运动时间为t3
μ2（m1+m2）g=（m1+m2）a
解得
a=1m/s2
根据
0=v﹣at3
t3=2.5s
则从滑块C滑上木板A到整个系统停止运动所需的时间为
t=t1+t2+t3=4s