[物理]江西省部分学校2023_2024学年高三下学期5月第一次适应性考试大联考试卷(解析版)

这是一份[物理]江西省部分学校2023_2024学年高三下学期5月第一次适应性考试大联考试卷(解析版)，共19页。试卷主要包含了本试卷主要考试内容等内容，欢迎下载使用。

本试卷满分100分，考试用时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，将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容：高考全部内容。
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 在用光电管探究光电效应规律的实验中，当用不同频率的光照射光电管的阴极时，测出光电管的遏止电压与对应入射光的频率，以遏止电压为纵坐标、入射光频率为横坐标作出图像如图所示。已知光电子的电荷量为e，则普朗克常量可表示为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】根据
及
可得
其中代表逸出功，题中图像的斜率
解得普朗克常量
故选A选项。
2. 如图所示，质量为m的物块A静止在固定倾角的斜面上，现对物块A施加一大小为mg的水平力F，物块A仍然处于静止状态，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（ ）
A. 物块A有沿斜面向上滑动的趋势
B. 斜面对物块A的摩擦力大小为
C. 斜面对物块A的支持力大小为
D. 斜面对物块A的作用力与竖直方向的夹角为30°
【答案】A
【解析】A．沿斜面分解有，重力下滑分力
水平力F的分力
二者合力沿斜面向上，所以物块A有沿斜面上滑的趋势，故A正确；
B．斜面对物块的静摩擦力为
方向沿斜面向下，故B错误；
C．斜面对A的支持力大小等于，故C错误；
D．斜面对A的作用力与水平力F和重力的合力等大反向，大小为，方向与竖直方向成角斜向左上，故D错误。故选A。
3. 真空中半径为R的半圆柱介质的截面如图所示，O为圆心，AB为直径。某单色光从P点射入介质，入射角为60°，射出光线恰好与射入光线平行。已知P点距O点的距离为，光在真空中的传播速度为c，则该单色光在介质中的传播时间为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为射出光线恰好与射入光线平行，且P点距O点的距离为，由几何关系可知出射点Q与O点连线垂直AB，可知在P点的折射角为
即α=30°
折射率
根据
可得该单色光在介质中的传播时间为
故选C。
4. 如图所示，在半径为R、圆心为O的半圆形区域内存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，带电荷量为、质量为m的粒子（不计所受重力）从O点沿纸面各个方向射入匀强磁场后，均从OC段射出磁场，下列说法正确的是（ ）
A. 粒子射入磁场时的最大速度为
B. 粒子射入磁场时最大速度为
C. 粒子在磁场中运动的最长时间为
D. 粒子在磁场中运动的最长时间为
【答案】D
【解析】如图所示
当离子轨迹与半圆形边界相切时，离子轨迹半径最大，则有
由洛伦兹力提供向心力可得
可得粒子射入磁场时的最大速度为
粒子在磁场中运动的最长时间为
故ABC错误，D正确。
故选D。
5. 如图所示，原长为的轻弹簧一端固定于O点，另一端连接一质量为m的小球，现使弹簧水平且为自然长度，将小球由静止释放，当小球到达O点正下方时，其动能恰好与弹簧的弹性势能相等，此时弹簧的伸长量为。已知轻弹簧的弹性势能，式中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量，小球可视为质点，不计空气阻力，重力加速度大小为g，则该轻弹簧的劲度系数为（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】小球到达O点正下方时的动能和弹性势能
小球和弹簧系统根据机械能守恒
解得
故选D。
6. 匀强电场中有A、B、C三点分别位于直角三角形的三个顶点上，且，，如图所示。已知，，，则△ABC外接圆上电势最高和最低的值分别为（ ）
A. ，B. ，
C. ，D. ，
【答案】B
【解析】取AC的中点为O，由题意知
连接BO，BO为等势线。作出三角形的外接圆如图
根据顺着电场线电势逐渐降低可知：外接圆上电势最低点N点，最高点为M点。设外接圆半径为R，
又
所以
所以
所以
同理得
故选B。
7. 某颗人造航天器在地球赤道上方做匀速圆周运动的绕行方向与地球自转方向相同（人造航天器周期小于地球的自转周期），经过时间t（t小于航天器的绕行周期），航天器运动的弧长为s，航天器与地球的中心连线扫过的角度为，引力常量为G，地球的同步卫星的周期为T，下列说法正确的是（ ）
A. 地球的半径为
B. 地球的质量为
C. 地球的第一宇宙速度为
D. 航天器相邻两次距离南海最近的时间间隔为
【答案】D
【解析】A．根据题意可知，航天器的线速度和角速度分别为
，
根据
可得航天器的轨道半径为
则地球半径满足
故A错误；
B．航天器绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力可得
可得地球的质量为
故B错误；
C．地球的第一宇宙速度为近地卫星的环绕速度，是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大线速度，则地球的第一宇宙速度大于航天器的线速度，则有
故C错误；
D．航天器的周期为
设航天器相邻两次距离南海最近的时间间隔为，则有
解得
故D正确。
故选D。
8. 某时刻LC振荡电路的自感线圈L中的电流产生的磁场的磁感应强度方向如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 若电容器上极板带正电，则电容器正在充电
B. 若电容器上极板带负电，则线圈中的电流正在减小
C. 若磁场正在增强，则电容器两极板间的电场强度正在减小
D. 若磁场正在减弱，则线圈的自感电动势正在减小
【答案】BC
【解析】A．根据磁感应强度方向可知，回路中的电流为逆时针方向，则若电容器上极板带正电，则电容器正在放电，故A错误；
B．若电容器上极板带负电，则电容器正在充电，则线圈中的电流正在减小，故B正确；
C．若磁场正在增强，则回路中电流正在变大，电容器在放电，电容器两极板间的电压减小，电容器两极板间的电场强度正在减小，故C正确；
D．若磁场正在减弱，则回路中电流正在变小，电容器在充电，电流减小的越来越快，则线圈的自感电动势正在增加，故D错误。
故选BC。
9. 游乐场中的“旋转飞椅”用钢绳悬挂在水平转盘边缘的同一圆周上，转盘绕穿过其中心的竖直轴转动。甲、乙两人同时乘坐“旋转飞椅”时可简化为如图所示的模型，甲对应的钢绳长度大于乙对应的钢绳长度，当转动稳定后，甲、乙两人的加速度大小分别为、，到转轴的距离分别为、，到转盘的高度分别为、，甲、乙对应的钢绳与竖直方向的夹角分别为、，钢绳的质量不计，忽略空气阻力，下列判断正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】AD
【解析】D．设转盘半径为，钢绳长为l，稳定后，偏角，则旋转半径
向心加速度公式为
变形得
由公式得l越长，与竖直方向偏角越大。甲的钢绳长，则甲与竖直方向偏角大，即
故D正确；
A．又由
得
故A正确；
B．由
得
故B错误；
C．由
与向心加速度公式联立，得
越大，h越大，因为
所以
故C错误。
故选AD。
10. 如图甲所示，一木板静置于足够大的水平地面上，木板右端放置一质量为0.5kg的物块（可视为质点），时对木板施加一水平向右的恒定拉力F，时撤去F，物块在木板上先做匀加速直线运动，后做匀减速直线运动，且恰好不能从木板左端掉落，整个过程中木板运动的图像如图乙所示。已知各接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小，下列说法正确的是（ ）
A. 木板的长度为3m
B. 木板的质量为0.2kg
C. 物块与木板间因摩擦产生的热量为0.75J
D. 木板与地面间因摩擦产生的热量为2.55J
【答案】BCD
【解析】B．由题意画出物块运动的图像，如图所示
设物块与板间的动摩擦因数为，由图得内物块的加速度大小为
对物块由牛顿第二定律得
解得物块与木板间动摩擦因数为
设板与地面间的动摩擦因数为，由图得在内，木板的加速度大小为
对木板由牛顿第二定律得
在内，木板的加速度大小为
对木板由牛顿第二定律得
两式联立得，
故B正确；
A．由于物块恰好不能从木板左端掉落，则物块在2.5s时与木板有共同速度，且在木板左端，木板的长度
故A错误；
C．物块与木板相对位移有两段，第一段为前2.5s，长度为
第二段为2.5s后，由图得长度为
物块与木板摩擦生热
故C正确；
D．木板的位移有三段，第一段由图得
第二段由图得长度为
第三段位移
木板与地面摩擦生热
故D正确故选BCD。
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某同学做“用单摆测定重力加速度”的实验时，测得摆球的直径约为d，通过改变摆线的长度L，测量其对应的周期T，得到多组数据，然后利用这些数据在坐标纸上误作成了的图线，图线经过、两点，如图所示。请回答下列问题：
（1）当地的重力加速度大小________（结果保留两位有效数字）。
（2）求得的g值将________（填“大于”“等于”或“小于”）真实值。
（3）小球的直径________cm（结果保留两位有效数字）。
【答案】（1）9.69 （2）等于 （3）3.7
【解析】【小问1详解】
根据单摆的周期公式
得
图线的斜率
由图有图线的斜率
则
【小问2详解】
由上分析可知（1）求得g值将等于真实值。
【小问3详解】
把点(0.5，1.96)代入方程
解得
12. 利用如图甲所示的电路测量某微安表的内阻，并将其改装成量程为0~1mA的电流表，实验室提供以下器材：
A．微安表（量程为，内阻约为5000Ω）；
B．微安表（量程为，内阻约为2000Ω）；
C．定值电阻（阻值为5000Ω）；
D．滑动变阻器（阻值范围为0~20Ω）；
E．干电池E（电动势约为1.5V，内阻很小）；
F．开关S及导线若干。
（1）按如图甲所示的实验电路进行测量，测得的示数为，的示数为，改变滑动变阻器的滑片的位置，得到多组和的数值，以为纵坐标、为横坐标，画出的图像为过原点、斜率为k的直线，则微安表的内阻________（用k、表示）；
（2）给微安表并联一个定值电阻改装成量程为0~1mA的电流表，用标准电流表A与其串联进行校准。当标准电流表A的示数为0.63mA时，微安表的示数如图乙所示，其示数为________，则改装后的电流表实际量程为0~________mA。
【答案】（1） （2）30 1.05
【解析】【小问1详解】
根据欧姆定律可得
整理可得
可知的图像的斜率为
解得微安表的内阻为
【小问2详解】
[1]当标准电流表A的示数为0.63mA时，微安表的示数如图乙所示，其示数为；
[2]改装后当流过微安表的电流为时，改装后的表的总电流为0.63mA，则微安表表头的电流为时的电流即为其量程，则有
13. 如图所示，粗细均匀的连通器左端用水银封闭长的理想气柱，左、右两管水银面高度差，已知外界大气压强，环境的热力学温度，现要使左、右两管内的水银面相平。
（1）若仅在右管开口中缓慢注入水银，求需要注入的水银高度h；
（2）若仅缓慢升高左端气柱的温度，求左端气柱最终的热力学温度T。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）由题意可知，由平衡条件可得左端水银封闭理想气柱则有
初状态的压强为
左、右两管内的水银面相平时，理想气柱的压强为
理想气柱做等温变化，设管的截面积为S，由玻意耳定律可得
代入数据解得
需要注入的水银高度
（2）若仅缓慢升高左端气柱的温度，左、右两管水银面相平时，左管气柱的长度
由一定质量理想气体的状态方程可得
解得
14. 如图甲所示，在光滑绝缘水平面内有一单匝长方形金属线框，cd边长，线框的质量、电阻，空间存在一有界匀强磁场，磁场的左边界如虚线所示，虚线右侧存在区域足够大的磁场，磁场方向竖直向下。线框在水平向右的外力F作用下由静止开始做匀加速直线运动，cd边到达磁场左边界时（记）的速度大小，外力F随时间t变化的图像如图乙所示。
（1）求匀强磁场的磁感应强度大小B；
（2）求整个过程中通过线框某截面的电荷量q。
（3）已知0~1s内拉力做的功，求此过程中金属线框中感应电流的有效值I。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）设线框的加速度大小为a，线框完全进入磁场后外力，由牛顿定律有
结合图像得
解得
（2）由题图乙中的数据可知线框进入磁场的时间，设线框ad的边长为x，线框进入磁场产生的感应电动势的平均值为，产生的感应电流的平均值为，则有
解得
（3）设此过程中线框产生的焦耳热为Q，线框完全进入磁场时的速度为v，结合能量守恒定律有
解得
15. 一种游戏装置的简化示意图如图所示，它由固定在水平地面的竖直圆轨道CDE、倾斜轨道EF连接组成，F点高度可调。质量、高、倾角为的斜面体静置于装置左侧，将可视为质点的小球从斜面体的顶端由静止释放后，斜面体沿水平地面做匀加速直线运动，经小球与斜面体分离，分离时斜面体的速度大小，之后小球恰好能通过圆轨道的最高点D，小球经过E点后从F点水平射出。斜面体底端B点处有一段小圆弧与地面相切，使得小球经过斜面底端B点前、后速度大小不变，不计一切阻力，，取重力加速度大小。求：
（1）小球离开斜面体时的速度大小；
（2）小球对竖直圆轨道的最大压力；
（3）小球做平抛运动的最大水平射程。
【答案】（1）；（2），竖直向下；（3）
【解析】（1）设小球的质量为，斜面体的底边长为；由题意得
，
则斜面体的底边长
经斜面体运动的位移大小为
所以小球经沿水平方向运动的位移大小为
把小球和斜面体作为一个系统来研究，在水平方向上动量守恒，取水平向左为正方向则
解得
又由小球从释放到离开斜面的过程中系统机械能守恒得
解得
（2）由小球恰好能通过圆轨道的最高点D，则小球在D点时对轨道的压力为零，设小球在D点时的速度为；由重力提供向心力得
从B到D根据机械能守恒定律有
联立得
由竖直平面内的圆周运动规律可知小球在最低点C时对轨道的压力最大，由重力和支持力的合力来提供向心力有
解得
根据牛顿第三定律可知小球对竖直圆轨道的最大压力为
（3）小球经过E点后从F点水平射出，做平抛运动；设F点距离水平地面的高度为，则从E点到F点根据机械能守恒定律有
又根据平抛运动的规律

代入数据联立可得
由数学不等式的知识可知当时，即时取最大值，代入可得