江西省新八校2023-2024学年高三上学期第一次联考（期末）物理试题

这是一份江西省新八校2023-2024学年高三上学期第一次联考（期末）物理试题，共10页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
考试时间：75分钟总分：100分
一、选择题：本题共10小题，共46分；其中第1-7小题只有一个选项符合要求，每小题4分，选错得0分，选对得4分；第8-10小题有多项符合要求，每小题6分，选对但选不全得3分，选错得0分，全部选对得6分。
1.如图所示是氢原子的能级图，一个处于n=3能级上的氢原子发生能级跃迁时，下列说法正确的是（ ）
A.向低能级跃迁时，电子的动能和电势能都减小
B.该氢原子可能发出3种不同频率的光
C.用动能为0.78eV的钾离子去撞击该氢原子，可使该氢原子跃迁到n=4能级
D.要使该氢原子发生电离，入射光的能量最少为13.60eV
2.北京时间2021年9月出现了“火星合日”现象，即当火星和地球分别位于太阳两侧与太阳共线干扰无线电时，影响通信的天文现象，因此中国首辆火星车“祝融号”（在火星赤道表面附近做匀速圆周运动）发生短暂“失联”。已知地球与火星绕太阳做匀速圆周运动的方向相同，火星和地球的公转轨道半径之比约为3：2，引力常量为G，则下列说法正确的是（ ）
A.火星与地球绕太阳运动的线速度之比约为2：3
B.出现“火星合日”现象时，火星和地球的相对速度最大
C.火星与地球表面的重力加速度大小之比约为9：4
D.下一次“火星合日”将出现在2022年9月之前
3.在点电荷产生的电场中有两点，其电势分别为，电场强度大小分别为，已知。下列说法正确的是（ ）
A.若，则点电荷带负电
B.若带负电，则；若带正电，则
C.若把带负电的试探电荷从点移到点，试探电荷电势能减小
D.若把试探电荷从点移到点，电场力做正功，则
4.某动车组由两节额定功率为和的动车组成，两节动车在某平直铁轨上能达到的最大速度分别为和。设每节动车运行时受到的阻力在编组前后不变，则该动车组在此铁轨上能达到的最大速度为（ ）
A.B.C.D.
5.近场通信（NFC）器件应用电磁感应原理进行通讯，其天线类似一个压平的线圈，线圈尺寸从内到外逐渐变大。如图所示，一正方形NFC线圈共3圈，其边长分别为1.2cm、1.4cm和1.6cm，图中线圈外线接入内部芯片时与内部线圈绝缘。若匀强磁场垂直通过此线圈，磁感应强度变化率为104T/s，则线圈产生的感应电动势最接近（ ）
6.如图所示，楔形透明物体的横截面POQ的顶角为30°，该材料折射率为，OP边上的点光源S到顶点O的距离为d，不考虑多次反射，OQ边上有光线射出部分的长度为（ ）
A.2dB.C.D.
7.一列简谐横波沿x轴正向传播，波长为120cm，振幅为10cm。介质中有A和B两个质点，其平衡位置分别位于x=-80cm和x=200cm处。某时刻A质点的位移为y=5cm，且向y轴负方向运动。从该时刻开始计时，B质点的振动图像为（ ）
A.B.
C.D.
8.如图所示，质量为m的滑块以初速度v0沿着足够长斜面上滑，发现其返回出发点时速度大小为。则下列说法正确的是（ ）
A.上滑过程和下滑过程中滑块的加速度大小之比为3：1
B.上滑过程和下滑过程中滑块所受重力冲量大小之比1：3
C.上滑过程和下滑过程中滑块机械能变化量大小之比1：1
D.全过程滑块的动量变化量大小为
9.如图所示，在倾角为30°底端具有挡板的固定斜面上，滑块b的一端通过一劲度系数为k=200N/m的轻质弹簧与另一滑块a连接后置于斜面上，滑块b的另一端通过一不可伸长的轻绳跨过光滑的定滑轮与带孔的小球c连接，小球c穿在光滑的固定轻杆上，轻杆与水平方向的夹角为37°，初始用手托住小球c置于M点，此时MO水平，弹簧被拉伸且弹力大小为8N，释放小球c，小球恰好能滑至N点，滑块a始终未离开挡板，已知MO=NO=20cm，，，若整个运动过程中，绳子一直绷紧，sin37°=0.6，cs37°=0.8，g=10m/s2。则下列说法正确的是（ ）
A.滑块b与斜面间的动摩擦因数为0.5
B.小球c滑至MN的中点处的速度
C.小球c从M点滑至N点的过程中，经过MN中点处时重力的功率最大
D.小球c从M点滑至N点的过程中，弹簧的弹性势能经历了先减小再增大再减小再增大的过程
10.一个带电粒子仅在电场力作用下在x轴上由静止开始从-x1向+x1做直线运动，其v2（速度平方）随位置x变化的图线如图所示，图象关于纵轴对称，由图象可知（ ）
A.粒子从-x1向+x1运动过程中，加速度先增大后减小
B.带电粒子在x=0处所受电场力大小为零
C.在x轴上，-x2和+x2两个位置的电场强度不同
D.粒子沿x轴正向运动过程中，电势能先减小后增大
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11.（第一空2分，第二空3分，共5分）利用图1所示的装置研究物块与木板之间的摩擦力。实验台上固定一个力传感器，传感器用细线拉住质量为1.0kg的物块，物块放置在粗糙的长木板上。现用一水平向左的力（从零开始缓慢增大）拉木板，此过程传感器记录的F—t图像如图2所示。物块受到的最大静摩擦力为__________N，物块与木板间的动摩擦因数约为__________。（均保留到小数点后1位，g取10m/s2）
12.（每空2分，共10分）某同学准备测量电池组的电动势和内阻。除被测电池组、开关、导线若干外，还有下列器材供选用：
A.电压表V1（量程为15V，内阻约为10000Ω）
B.电压表V2（量程为6V，内阻约为3000Ω）
C.电阻箱R（0～99.9.Ω）
D.定值电阻R1=10Ω
E.定值电阻R2=1000Ω
（1）该同学首先用多用电表的直流10V挡粗略测量电池组的电动势，电表指针如图甲所示，则该电表读数为__________V；
（2）已知电池组的内阻约为1Ω，为准确测量电池组的电动势和内阻，该同学设计了如图乙所示的电路图，其中电压表应选择__________（选填“A”或“B”）；定值电阻R0应选择__________（选填“D”或“E”）；
（3）改变电阻箱的阻值R，记录对应电压表的读数U，作出的图像如图丙所示，图线横、纵坐标轴的截距分别为-q、p，定值电阻的阻值用R0表示，则可得该电池组的电动势为__________，内阻为__________。（用题目中所给的字母表示）
三.计算题（本题共3小题，13题10分、14题12分，15题17分，共39分）
13.（10分）如图，一个质量为m=3kg的活塞在气缸内封闭一定量的理想气体，活塞下方连接一个劲度系数为k=600N/m的轻质弹簧，活塞体积可忽略不计，距气缸底部h1=4cm处连接一U形细管（管内气体的体积忽略不计），初始时，封闭气体温度为T1=390K，活塞距离气缸底部为h2=20cm，两边水银柱存在高度差.已知大气压强为p0=1×105Pa，气缸横截面积为S=1×10-3m2，弹簧原长为L=10cm，重力加速度为g取10m/s2，求：
（1）通过制冷装置缓慢降低气体温度，当温度为多少时两边水银面恰好相平；
（2）从开始至两水银面恰好相平的过程中，若气体向外界放出的热量为20J，气体内能的变化量△U。
14.（12分）如图甲所示，带电量q=-2.0×10-4C、质量M=0.3kg的物块放在足够大的绝缘粗糙水平面上，物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2；长=2m的轻质细线上端固定，下端系着一质量m=0.1kg的绝缘小球。以O为原点，水平向右为x轴建立坐标。O点右侧空间有一水平电场，电场强度E随位置x的变化关系如图乙所示，规定水平向右为场强正方向。现给小球一个初速度，运动至最低点O时与物块发生弹性正碰，碰后恰好可以做完整的圆周运动。设物块在碰撞和滑行过程中电荷量保持不变，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力，小球与物块均视为质点。g取10m/s2，求：
（1）碰撞前瞬间细线对小球的拉力和碰撞后瞬间物块的速度大小；
（2）物块最终停止的位置坐标。
15.（17分）如图，在平面直角坐标xy中，x