2020届江西省南昌市高三第一次模拟测试试题 物理（解析版）

江西省南昌市2020届高三一模考试物理试题

一选择题(本题共8小题每小题6分。在每小题给出的四个选项中,第14至17题只有一项符合题目要求,第18至21题有两项或三项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)

14.在乒乓球比赛中，质量为的乒乓球以速率水平飞来，小南将其以原速率斜向上击出，球在空中运动一段时间越过球网后落在对方的台面上，忽略空气阻力和乒乓球的旋转。下列说法正确的是（   ）

A.在下落过程中，乒乓球的重力做负功

B.在上升过程中，乒乓球的重力冲量竖直向下

C.击球过程乒乓球的动能变化了

D.击球过程乒乓球的动量变化了

【答案】

B

【解析】

略

15.年月日，我国成功发射第五十二、五十三颗北斗导航卫星，这两颗卫星属于中圆地球轨道卫星；天宫空间站是由我国自主建设运行在低地轨道的大型空间站，将在年前后完成建造并开始运营。万有引力常量为。根据以上信息请判断下列说法中正确的是（   ）

A.这两颗卫星的线速度均大于天宫空间站的线速度

B.这两颗卫星做匀速圆周运动的圆心一定不相同

C.地球对这两颗卫星的万有引力一定大于地球对天宫空间站的万有引力

D.已知这两颗卫星运行的周期与轨道半径可以求出它们的向心加速度

【答案】

D

【解析】

略

16.空间存在着平行纸面的匀强电场，但电场的具体方向未知，现用仪器在纸面内沿互成角的，两个方向探测该静电场中各点电势，得到各点电势与到点距离的函数关系如图所示，则下列关于该电场的电场强度的说法中，正确的是（   ）

A.，沿方向

B.，沿方向

C.，垂直向下

D.，垂直斜向右下方

【答案】

A

【解析】

略

17.如图所示为由一对完全相同的理想弹簧和质量不计的弹射底盘构成的弹射装置，可将物体垂直射向空中。设重力加速度为。现将质量为的物体置于弹射底盘上，用竖直向下的外力将底盘连同物体缓慢下拉，当的大小为时，弹簧与竖直方向成角，此时撤去外力，则下列说法中正确的是（   ）

A.撤去外力时，每根弹簧的弹力大小为

B.撤去外力时，两弹簧对底盘的合力大小为

C.撤去外力时，物体的加速度大小为

D.撤去外力时，底盘对物体的支持力大小为

【答案】

D

【解析】

略

18.在卢瑟福的粒子散射实验中，某一粒子经过某一原子核附近时的轨迹如图中实线所示，图中、为轨迹上的点，虚线是过、两点并与轨迹相切的直线，两虚线和轨迹将平面分为五个区域，不考虑其他原子核对该粒子的作用，下面说法正确的是（   ）

A. 粒子受到斥力

B.该原子核的位置可能在①区域

C.根据粒子散射实验可以估算原子大小

D. 粒子在、间的运动为匀速圆周运动

【答案】

A；C

【解析】

略

19.如左图所示，固定光滑斜面长为，一物块在恒定拉力作用下，从最低点由静止开始沿斜面向上拉到中点点撤去拉力，物块继续运动，设物块由运动到的时间为，物块的动能随位移变化图象如右图所示，设点为重力势能零点，下列描述物体在斜面上的运动过程中机械能随位移，重力势能随位移，加速度随时间，物块的速度随时间变化规律的图象中，可能正确的是（     ）

A.       B.

C.       D.

【答案】

B；D

【解析】

略

20.如图所示，为一边界为半圆周的匀强磁场区域，圆弧半径为，点为圆心，点，点，点为圆弧边界上的点，点为半圆弧中点，点为中点，点为边界中点，且，现有三个完全相同的带电粒子以相同速度射入磁场（不计粒子重力），其中粒子从点正对圆心射入，恰从点射出，粒子从点射入，粒子从点射入，则（     ）

A.粒子从点射出磁场

B.粒子在磁场中的轨道半径等于

C.粒子和粒子离开磁场时方向不同

D.粒子，粒子，粒子在磁场中的运动时间之比为

【答案】

A；B

【解析】

略

21.如图所示，半径的光滑绝缘的半圆环轨道处于竖直平面内，均强电场竖直向下，，半圆环与粗糙的绝缘水平地面相切于圆环的端点，一不带电小铁块，以初速度，从点水平向左运动，冲上竖直半圆环，并恰好通过最高点点，最后金属块落回点，若换为一个比荷为的铁块仍以相同的初速度从点水平向左运动，重力加速度，则（     ）

A.的距离为

B.金属块与水平面之间的动摩擦因数为

C.若金属块带正电，它在半圆环轨道上运动的最大高度为

D.若金属块带负电，它在离开点后与点的最小距离为

【答案】

B；D

【解析】

略

二、非选择题:包括必做题和选做题两部分。第22题~第32题为必做题,每个试题考生都必须做答。第33题~第34题为选做题，考生根据要求做答。

(一)必做题(4题,共47分)

22.（6分）某同学用如图所示的装置探究物体动能变化与合外力对它所做功的关系，一根细线系住边长为的正方体铝块，悬挂在铁架台上铝块静止于点。现将光电门固定在点，将铝块拉至不同位置由静止释放，铝块经过光电门的挡光时间可由计时器测出，取作为铝块经过点时的速度，记录铝块每次下落的高度和计时器示数，计算并比较铝块在释放点和点之间的动能变化大小与重力做功大小，从而找出动能变化与合外力对它所做功的关系。

（1）用等分游标卡尺测量正方体边长，示数如图所示(下图为局部放大图) ，其读数为____.

（2）下列有关实验的说法正确的有         .

A.应该用天平称出铝块的质量

B.经过点时的速度也可以公式来计算

C.本实验装置也可以用于验证机械能守恒定律

D.下落高度应测量释放时的铝块中心到铝块在点时的中心之间的竖直距离

（3）下表为该同学的实验结果：

经观察，表中的与之间存在差异，请提出一条减小上述差异的改进建议。

【答案】

（1）

（2）CD

（3）换用密度更大的材料或换用球体物块.

【解析】：

略

23.（9分）在水果中插入两个电极，就构成水果电池.小江同学想测量水果电池的电动势和内阻.

（1）小江同学找来了脐橙做实验，把铜片和锌片平行插入脐橙中制成一个脐橙电池，第一次用欧姆表连接脐橙电池的两极，读数为，第二次用量程为、内阻约的伏特表连接该脐橙电池两极，指针稳定时读数为；第三次用量程为、内阻约的安培表连接该脐橙电池两极，读数几乎为零.结合以上操作，下列说法正确的是        .

A.脐橙电池的内阻为

B.脐橙电池实际应用较少，主要原因是内阻太大

C.三次测量中，欧姆表的红表笔和伏特表、安培表的正接线柱均与同一金属片连接

D.四个这样的脐橙电池串联起来给标称值为“，”的小灯泡供电时，灯泡可以发光

（2）为了尽可能准确测定“脐橙电池”的电动势和内阻，小江同学采用如图甲所示电路进行脐橙电池电动势与内阻的测量.若实验室除了导线和开关外，还有以下一些器材可供选择：

A.灵敏电流表（量程为，内阻为）

B.灵敏电流表（量程为，内阻为）

C.定值电阻（阻值为）

D.变阻器（）

E.变阻器（）

①实验中应选择的器材是         （填器材前的字母代号）.

②多次改变电阻箱的电阻值，记录下电阻箱的阻值及相应的电流表示数，并算出电流的倒数，将数据记录表格中.并据此在图乙的坐标纸上描点，请根据已描出的点在图乙上作出图象.

③利用你作出的图象，可求出该脐橙电池的电动势为        ，内阻为        .（结果保留位小数）

【答案】

（1）BC；

（2）①BD；②见解析；③；.

【解析】

（1）略；

（2）①略；

②如图：

③略.

24.（12分）据悉，下一艘国产航母将配备电磁弹射技术，电磁弹射的优点在于加速均匀且力量可调控.如图为航母起飞甲板，航母的水平跑道总长，，其中电磁弹射区的长度，在该区域可以给飞机提供恒定的牵引力.设某重型舰载飞机空载时的质量为，从跑道末端起飞速度为，起飞过程喷气发动机可以持续提供的恒定推力，其所受平均阻力与重力之比为，航空母舰处于静止状态，重力加速度，求：

（1）飞机离开电磁弹射区的速度大小；

（2）若该飞机满载时质量为，从跑道末端起飞速度，则的值应调整为多大？（结果保留位小数）.

【答案】

（1）；

（2）.

【解析】

（1）飞机在非弹射区在恒定推力和阻力的作用下做匀加速直线运动，，代入数据解得：，且，解得：.

（2）对满载飞机，整个加速过程，根据动能定理，代入数据解得：.

25.（20分）如图甲所示，平行金属导轨，分别固定在两个竖直平面内，间距，电阻不计，仅有倾斜段、粗糙，其，的长度，倾角为，动摩擦因数；、为长度可忽略的圆弧，，是同一水平面上的水平段，长度，足够长，各段之间平滑连接，圆弧段与两端直导轨相切.在区间分布匀强磁场，其变化规律如图乙，方向竖直向上.在位置处锁定质量、电阻的导体棒.在时将质量为、电阻的导体棒从位置由静止释放；两棒均与导轨垂直；两棒若相碰，碰撞前后系统动能不变；取.

（1）求滑至位置时的速度大小；

（2）当进入磁场时，立即解除锁定，求从开始到匀速运动时所产生的焦耳热；

（3）当达到匀速时，再次被锁定，求再次被锁定后运动的路程（结果保留位小数）.

【答案】

（1）；

（2）；

（3）.

【解析】

（1）对导体棒，滑至位置过程，且，代入数据解得：.

（2）滑至位置过程，，

故下滑过程，电动势，

流过的电流，产生的焦耳热.

导体棒进入磁场时磁场已恒定，当导体棒匀速运动时，两棒速度相等，

若此前两棒未相撞，则从导体棒进入磁场到两棒匀速运动，两棒动量守恒，

令水平向右为正方向，两棒速度相等，大小为，则

对两棒：，解得；

对导体棒：，即，且（为这一过程两棒的位移之差），得，可知两棒速度相等之前确定未相撞，故：对两棒，解得：.

即进入磁场后到匀速晕哦东过程产生的焦耳热，则从开始到匀速运动时所产生的焦耳热.

（3）再次被锁定时，的速度为，之后先向右做匀减速运动，若减速到静止，则，解得，可知减速到零之前两棒已相碰，因碰撞过程无机械能损失，以碰前速度原速弹回.

又因为，可知返回时仍有向右的速度，令为，

则，解得，方向向左，

沿斜面向上匀减速运动到速度减为零的过程，，

向上运动的过程，滑回位置过程，

重新进入磁场的速度为，，减速到静止，

则，解得.

所以，再次被锁定后运动的路程为.

(二)选做题:共15分。请考生从给出的2道物理题中任选一题做

答,并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂题目

的题号一致,在答题卡选答区域指定位置答题。如果多做,则每学科按所做的第一题计分。

33.

（1）(5分)用油膜法估测分子的大小。

①下面给出的实验步骤中，正确排序应为       。（填序号）

A.待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上.

B.用滴管将浓度为的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入油酸酒精溶液的滴数。

C.将面有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长为的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数约为个，算出油酸薄膜的面积

D.将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上，用滴管吸取浓度为的油酸酒精溶液，从低处向水面中央滴入一滴

②利用以上测量数据，写出单个油酸分子直径的表达式为           .

（2）（10分）“拔火罐”是一种中医疗法，为了探究“火罐”的“吸力”，设计了如图实验。圆柱形气缸（横微面积为）固定在铁架台上，轻质活塞通过细线与质量为的重物相连，将一团燃烧的轻质酒精棉球从缸底的开关处扔到气缸内，酒精棉球熄灭时（此时缸内温度为）闭合开关，此时活塞下的细线刚好拉直且拉力为零，而这时活塞距缸底为，由于气缸传热良好，随后重物会被吸起，待重物稳定时，活塞上升的距离恰好等于。已知环境温度为不变，为大气压强，气缸内的气体可看做理想气体，求：

①重物质量与酒精棉球熄灭时的温度的关系式；

②若，气缸内温度降低到重新平衡的过程中外界对气体做的功。

【答案】

见解析

【解析】

（1）①BDAC；②

（2）①酒精棉球烧灭时，封闭气体压强，

此时体积为：，温度为：重物被吸气稳定后，

活塞受力平衡

由平衡方程可得.

可得

此时体积为，温度为

由理想气体状态方程得

解得：

②封闭气体温度降低过程中，开始时，气体压强变化，但气体的体积没有变化，

故此过程外界对气体不做功，活塞向上运动时，可知压强，

又，即.

故外界对气体做的功为

.

34.

（1）（5分）用单摆测定重力加速度的实验装置如图甲所示。

①用多组实验数据作出图象，可以求出重力加速度。已知三位同学作出的图线的示意图乙如图中的、、所示，其中，和都过原点，和平行图线对应的值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线，下列分析正确的是         （选填选项前的字母）。

A.图线对应的值小于图线对应的值

B.出现图线的原因可能是误将次全振动记为次

C.出现图线的原因可能是误将悬点到小球上端的距离记为摆长

D.假设和是小南和小昌分别在北京大学和南昌大学用同样的实验装置描绘的图线，不考虑其他误差，则图线是小南所绘.

②某同学在家里测重力加速度。他找到细线和铁锁，制成一个单摆，如图丙所示。由于家里只有一根量程为的刻度尺。于是他在细线上的点做了一个标记，使得点到点间的细线长度等于刻度尺量程。保持该标记以下的细线长度不变，分别以点和点为悬点，测得相应单摆的周期为、。由此可得重力加速度        （结果保留位小数，）。

（2）（10分）如图所示为某种透明介质的截面图，为半径的二分之一圆弧，与水平面屏幕垂直并接触于点。由红光和紫光两种单色光组成的复色光射向圆心，当分界面上的人射角只在区间取值时，在水平屏幕上才会出现两个亮斑。求：

①该介质对红光和紫光的折射率分别为多大；

②这两个亮斑间的距离的最大值（保留两位有效数字）。

【答案】

见解析

【解析】

（1）①CD；②

（2）①设红光与紫光的折射率分别为，.

当时，红光恰好发生全发射.

即.

当时，紫光恰如发生全反射

.

②当由增大到时，左侧为红色光斑，

右侧为彩光光斑，且两光斑逐渐靠近.

即等于时，且两亮光斑逐渐靠近.

即等于时，两亮斑间距最大

如图

又∵

即

.