2023届江西省新余市分宜中学高三上学期一模物理试题(含答案)

这是一份2023届江西省新余市分宜中学高三上学期一模物理试题(含答案)，共22页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1、下列说法正确的是( )
A.汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子，表明原子核是可以分割的
B.卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型
C.普朗克提出了能量子理论并成功解释了光电效应现象
D.贝可勒尔最早发现了天然放射现象，并指出原子核是由质子和中子组成的
2、关于静电场，下列说法正确的是( )
A.电场强度的方向沿电势减小最快的方向
B.只适用于点电荷产生的电场
C.由库仑定律的表达式可知，当时，F→无穷大
D.由可知，若电容器两极板间的电压U改变，则电容器的电容C一定改变
3、在某工地上大型机械随处可见，其中，塔吊是现代工地必不可少的建筑设备。如图，为吊车在某次工作时，将200kg的建筑材料竖直向上提升过程的图像，g取。下列判断正确的是( )
A.在内，悬线的拉力恒为
B.材料离地面的最大高度为
C.在内，拉力做的功为
D.在内，材料处于失重状态
4、静电场和磁场对比如图所示，在“研究影响通电导体棒所受磁场力的因素”实验中，要使导体摆动的幅度增大，以下操作中不可行的是( )
A.增加磁铁的数量B.增大导体棒中的电流强度
C.改变导体棒中的电流方向D.将磁铁更换成磁性较强的
5、如图所示，水平的平行虚线间距为d，中间有沿水平方向的匀强磁场。一个阻值为R的正方形金属线圈边长，线圈质量为m，线圈在磁场上方某一高度处由静止释放，保持线圈平面与磁场方向垂直，其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时的速度相等，不计空气阻力，重力加速度为g，则( )
A.线圈进、出磁场过程中感应电流均沿逆时针方向
B.线圈下边缘刚进入磁场时的加速度最小
C.线圈在进入磁场和穿出磁场过程中，通过导线截面的电荷量相等
D.线圈在进入磁场和穿出磁场过程中产生的焦耳热之和为0
6、如图所示的实验中，把B板固定，A板向右移动逐渐靠近B板的过程中，看到的现象和说明的问题是( )
A.静电计指针偏转角θ变大，说明平行板电容器的电容变大
B.静电计指针偏转角θ变大，说明平行板电容器的电容变小
C.静电计指针偏转角θ变小，说明平行板电容器的电容变小
D.静电计指针偏转角θ变小，说明平行板电容器的电容变大
7、如图甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图像如图乙中曲线b所示，则下列说法正确的是( )
A.曲线b表示的交变电动势有效值为
B.曲线ab对应的线圈转速之比为2:3
C.曲线a表示的交变电动势频率为50Hz
D.时曲线a对应线框的磁通量最大
8、如图所示，热气球静止于距水平地面H的高处，现将质量为m的小球以相对地面的速度水平投出。已知投出小球后热气球的总质量为M，所受浮力不变，重力加速度为g，不计阻力，以下判断正确的是( )
A.投出小球后气球所受合力大小为
B.小球落地时气热球的速度大小为
C.小球在落地之前，小球和热气球速度始终大小相等方向相反
D.小球落地时二者的水平距离为
二、多选题
9、如图所示，用三根轻绳将甲、乙两小球以及水平天花板上的固定点O之间两两连接。然后用一水平方向的力F作用于甲球上，此时三根轻绳均处于拉直状态，且OB绳恰好处于竖直方向，两球均处于静止状态。已知三根轻绳的长度之比为，甲、乙两球的质量关系为，重力加速度为g，则下列说法正确的是( )
A.OB绳上的拉力大小为B.OA绳上的拉力大小为
C.F的大小为D.AB绳上的拉力大小为
10、两颗人造地球卫星分别在如图所示的两个不同的圆轨道上运行，下列说法正确的是( )
A.a卫星的运行速度比第一宇宙速度小B.b卫星的运行速度比a卫星的小
C.b卫星的周期比a卫星的小D.b卫星的角速度比a卫星的小
11、新年联欢会上，王小明同学讲了一个新编龟兔赛跑的故事，在这个故事中兔子与乌龟的位移-时间图象如图所示，为赛程的总位移，①为乌龟跑的图象，②为兔子跑的图象，下面是同学们关于故事情节的描述，其中正确的是( )
A.兔子与乌龟在比赛过程中，相遇过二次
B.乌龟做的是匀加速直线运动
C.乌龟先到达终点
D.时刻兔子和乌龟的速度相等
12、如图，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦）。初始时刻，处于同一高度并恰好静止状态。剪断轻绳后A下落、B沿斜面下滑，忽略空气阻力，从剪断轻绳到物块着地，两物块( )
A.速率的变化量相同B.速度变化率的大小相同
C.小物块组成的系统机械能守恒D.重力做功的平均功率相同
三、实验题
13、如图甲所示是“验证机械能守恒定律”的实验装置，质量m的重物自由下落，在纸带上打出了一系列的点，纸带如图乙所示，数据单位为cm，相邻计数点时间间隔为，g取。
（一）下面是本实验的几个操作步骤，请做出判断：
A.按照图示的装置安装器件；
B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上；
C.用天平测出重锤的质量；
D.先接通电源，后释放纸带，打出一条纸带；
E.测量纸带上某些点间的距离；
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。
（1）其中没有必要进行的步骤是_______，操作不当的步骤是_______。
（2）从减少阻力对实验的影响角度考虑，下列操作不可行的是_______。
A.选用铁质重锤
B.安装打点计时器使两限位孔在同一竖直线上
C.释放纸带前，手应提纸带上端并使纸带竖直
D.重锤下落中手始终提住纸带上端，保持纸带竖直
（二）根据图示乙纸带的数据，计算并回答以下问题：
（3）假设物体的质量，从起点O到打下计数点B的过程中，物体重力势能减少量_______；此过程中物体动能的增加量_______（以上结果均保留三位有效数字）。
（4）实验得出的初步结论是：_______。
（5）处理实验数据后发现，物体动能的增加量总略小于重力势能减少量，其可能的原因是_______；
（6）若以重物下落的高度h为横坐标，以为纵坐标，根据纸带上的一系列点算出相关各点的速度v，量出对应下落高度h，则下列各图像正确的是_______；
14、在“用电流表和电压表测电池的电动势和内阻”的实验中，提供的器材有：
A.干电池一节
B.电流表（量程0.6A）
C.电压表（量程3V）
D.电键S和若干导线
E.滑动变阻器（最大阻值20Ω，允许最大电流1A）
F.滑动变阻器（最大阻值300Ω，允许最大电流0.5A）
G.滑动变阻器（最大阻值1000Ω，允许最大电流0.1A）
(1)①按如图甲所示电路测量干电池的电动势和内阻，滑动变阻器应选_______（填写代号）。
②为使测量尽可能精确，将如图乙所示的实物图连接成实验电路_______（已连接了部分线），要求变阻器的滑动触头滑至最右端时，其使用电阻值最大。
(2)实验步骤：
①按实验要求连接好电路。闭合电键前把变阻器的滑动触头滑至一端，使接入电路的阻值最大。
②闭合电键，调节滑动变阻器，使电流表的指针有明显偏转，读取电流表和电压表的示数。用同样方法测量多组数据。
③断开电键，整理好器材。
④数据处理。
(3)将实验测得的数据标在如图丙所示的坐标图中，请作出图线_______，由此求得待测电池的电动势_______V，内阻_______Ω（结果保留三位有效数字）。
四、计算题
15、如图，长的一段平直轨道与倾角的足够长光滑斜面相连，一物块（可视为质点）质量，在与水平方向成、斜向左上方的恒力作用下，从静止开始做匀加速直线运动。物块与水平轨道的动摩擦因数为（取重力加速度，，，设物块在C点的速度大小保持不变）求：
（1）物块运动到C点时的速度大小；
（2）物块沿斜面上升的最大高度。
16、如图，劲度系数为k的轻弹簧放在倾角的光滑斜面上，弹簧下端与斜面底端的固定挡板相连，质量为m的物块A放在斜面上，与弹簧的另一端连接，绕过两定滑轮的细线，一端连接在物块A上，另一端吊着质量也为m的物块B。用手托着物块B，使连接物块A的细线刚好伸直，弹簧的形变均在弹性限度内，重力加速度为g，求：
（1）撤去手的一瞬间，物块A的加速度大小；
（2）物块A在向上运动过程中的最大速度。
17、如图所示，在坐标系xOy的第二象限内有沿y轴负方向的匀强电场，电场强度大小为E，第三象限内存在匀强磁场Ⅰ，y轴右侧区域内存在匀强磁场Ⅱ，Ⅰ、Ⅱ磁场的方向均垂直于纸面向里.一质量为m、电荷量为的粒子自点由静止释放，沿垂直于x轴的方向进入磁场Ⅰ，接着以垂直于y轴的方向进入磁场Ⅱ，不计粒子重力。
（1）求磁场Ⅰ的磁感应强度；
（2）若磁场Ⅱ的磁感应强度，粒子从磁场Ⅱ再次进入电场，求粒子第二次离开电场时的横坐标；
（3）若磁场Ⅱ的磁感应强度，求粒子在第一次经过y轴到第六次经过y轴的时间内，粒子的平均速度。
参考答案
1、答案：B
解析：A.汤姆孙通过研究阴极射线实验，发现了电子，表明原子是可以分割的，而不是原子核，故A错误；
B.卢瑟福通过对α粒子散射实验现象的分析，提出了原子的核式结构模型，故B正确；
C.爱因斯坦提出了光量子理论成功解释了光电效应，不是普朗克，故C错误；
D.贝可勒尔最早发现了天然放射现象，但是是卢瑟福预言原子核是由质子和中子组成的，故D错误。
故选B。
2、答案：A
解析：A.电场强度的方向沿电势减小最快的方向，故A正确；
B.公式是电场强度的定义式，适用于任何的电场，故B错误；
C.根据库仑定律，真空中点电荷的库仑定律的表达式，当时，库仑定律不再适用，故C错误；
D.公式属于比值定义法，C与Q及U均无关，取决于自身材料和结构，故D错误。
故选A。
3、答案：D
解析：A.根据题意，由图可得在内的加速度为
由牛顿第二定律有
代入数据解得
故A错误；
B.根据图像中图像与横轴围成的面积表位移可知，材料离地面的最大高度为
故B错误；
C.由图可知，在内，物体的速度不变，做匀速直线运动，则有拉力为
由图可知，在内，物体的位移为
由公式可得，拉力做的功为
故C错误；
D.由图可知，在内，材料向下做匀加速直线运动，加速度向下，所以材料处于失重状态，故D正确。
故选D。
4、答案：C
解析：增大安培力即可使导体摆动的幅度增大，根据安培力的公式
可知增加磁铁的数量，在磁场中有效长度增加，安培力增加；增大导体棒中的电流强度，安培力增大；改变导体棒中的电流方向，只会改变安培力的方向，不会改变安培力的大小；将磁铁更换成磁性较强的，磁感应强度增强，安培力增大，故C不可行，ABD均可行。
故选C。
5、答案：C
解析：A.根据楞次定律可知，线圈进磁场过程中感应电流沿逆时针方向，线圈出磁场过程中感应电流沿顺时针方向，故A错误；
B.正方形金属线圈边长
正方形完全进入磁场中后，只受重力作用加速，且下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时的速度相等，可知金属线圈进入磁场过程中先做减速运动，设加速度为a，则有
，，
即
可知，金属框在进入磁场过程中先做加速度减小的减速运动，线圈下边缘刚进入磁场时的加速度并非最小，故B错误；
C.由
及
可得
线圈在进入磁场和穿出磁场过程中，磁通量变化量的大小相同，即通过导线截面的电荷量相等，故C正确；
D.根据能量转化与守恒定律可知，线圈从下边缘刚进入磁场到刚穿出磁场过程中线圈减少的机械能转化为焦耳热
又因为其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时的速度相等，线圈在进入磁场和穿出磁场过程中产生的焦耳热相同，产生的焦耳热之和为
故D错误。
故选C。
6、答案：D
解析：把B板固定，A板向右移动逐渐靠近B板的过程中，由
可知，S不变，d减小说明C变大；根据
可知，Q不变，C增大时说明U减小，则静电计指针偏转角θ变小。故ABC错误，D正确。
故选D。
7、答案：A
解析：AB.由图可知，a的周期为；b的周期为，已知转速与周期成反比，故转速之比为3:2，角速度之比为3:2；曲线a表示的交变电动势最大值是15V，根据
得曲线b表示的交变电动势最大值是10V，则有效值为
故A正确B错误；
C.曲线a的交变电流的频率
故C错误；
D.时曲线a对应的感应电动势最大，此时线框的磁通量为零，选项D错误。
故选A。
8、答案：B
解析：A.热气球从开始携带小球时处于静止状态，所以所受合外力为零，由于投出小球后所受浮力不变，则热气球所受合外力为mg，A错误；
B.热气球从开始携带小球时处于静止状态，所以所受合外力为零，初动量为零，水平投出重力为mg的物资瞬间，满足动量守恒定律
由上式可知热气球获得水平向左的速度
小球落地所需时间为
解得
热气球竖直方向上加速度为
解得
小球落地时，热气球竖直方向上的速度为
根据矢量法则
解得
B正确；
C.热气球所受合外力为mg，竖直向上，所以热气球做匀加速曲线运动，加速度为
而小球体积比较小又不计阻力则小球的加速度为g，故小球和热气球速度不会始终大小相等方向相反，C错误；
D.热气球和物资在水平方向做匀速直线运动
则二者的水平距离为
解得
D错误。
故选B。
9、答案：BC
解析：D.由于OB绳恰好处于竖直方向，所以AB绳上的拉力为零，故D错误；
A.以乙球为研究对象，根据平衡条件可得，OB绳上的拉力大小等于乙球的重力mg，故A错误；
BC.以甲球为研究对象，画出受力分析图如图所示
根据平衡条件和几何关系可得
解得
故B、C正确。
故选BC。
10、答案：ABD
解析：第一宇宙速度是近地卫星的圆周运动速度，根据，a卫星的轨道半径均大于地球半径，故其线速度均小于第一宇宙速度，A正确；根据万有引力提供向心力，有，解得，所以半径越大，周期越大，线速度和角速度越小，故b卫星的周期比a卫星的大，b卫星的运行速度和角速度都比a卫星的小，BD正确C错误.
11、答案：AC
解析：A.由题图知，在，时刻，二者位移相等，所以相遇过二次，故A正确；
B.图象倾斜的直线表示匀速直线运动，故乌龟做匀速直线运动，故B错误；
C.由图象知，时刻乌龟已经到达终点，但兔子没到达，故C正确；
D.图象的斜率表示速度，可知在时刻兔子和乌龟的速度不相等，故D错误。
故选AC。
12、答案：ACD
解析：AC.由于从剪断轻绳到物块着地的过程中只有重力做功，两物块的机械能都守恒，即两物块组成的系统机械能守恒，设下落高度为h，则有
解得
可知两物块速率的变化量相同，AC正确；
B.剪断轻绳后A自由下落加速度为g，B沿斜面下滑由牛顿第二定律得
即
可知两物块的加速度大小不同，即速度变化率的大小相同，B错误；
D.剪断绳子前，根据受力平衡可得
物块A重力做功的平均功率为
物块B重力做功的平均功率为
可知两物块重力做功的平均功率相同，D正确。
故选ACD。
13、答案：（1）C；B；（2）D；（3）0.491J；0.480J；（4）在实验误差允许的范围内，物体下落过程机械能守恒；（5）物体下落过程受到阻力作用（纸带与限位孔之间摩擦阻力和物体受空气阻力）；（6）C
解析：（1）验证机械能守恒，比较、的大小关系，故m可约去，不需要用天平，故C没有必要；将打点计时器接到电源的“交流输出”上，故B操作不当。
（2）A.为了减小阻力的影响，实验时重锤选择质量大一些的，体积小一些的，故A正确；
B.安装打点计时器使两限位孔在同一竖直线上，从而减小阻力的影响，故B正确；
C.释放纸带前，手应提纸带上端并使纸带竖直，可以减小阻力，故C正确；
D.重锤下落过程中，手不能拉着纸带，故D不可行；
故选D。
（3）根据功能关系可知，当打点计时器打在B点时，重锤的重力势能的减少量为
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度有
动能变化量
（4）在实验误差允许的范围内，物体下落过程机械能守恒。
（5）因为实验中有阻力作用，所以减小的重力势能大于增加的动能。
（6）依据机械能守恒可知
解得
故可知与h成正比，图像为过原点的一条倾斜直线，故选C。
14、答案：(1)E；
(3)；1.50；1.79
解析：(1)①按如图甲所示电路测量干电池的电动势和内阻，滑动变阻器应选E即可；
②实物图连接如图；
(3)作出图线如图；
由此求得待测电池的电动势，内阻
15、答案：（1）2m/s；（2）1.2m
解析：（1）物块在水平面做匀加速直线运动在斜面上做匀减速直线运动
，
（2）继续沿斜面向上运动过程中滑块做匀减速直线运动
，，
16、
（1）答案：
解析：设撤去手的一瞬间，物块A的加速度大小为a，根据牛顿第二定律
对物块B
对物块A
解得
（2）答案：
解析：开始时，对物块A受力分析
当物块A的速度最大时，加速度为0，此时细线上的拉力大小
设此时弹簧的伸长量为，则
解得
设物块A向上运动的最大速度大小为，根据机械能守恒定律有
解得
17、答案：（1）；（2）-2l；（3），方向沿y轴负方向
解析：（1）设粒子垂直于x轴进入Ⅰ时的速度为v，由运动学公式
由牛顿第二定律
由题意知，粒子在Ⅰ中做圆周运动的半径为l，由牛顿第二定律
得
（2）粒子运动的轨迹如图1所示，粒子第二次进入电场，在电场中做类平抛运动
x负方向
y负方向
得
则横坐标
（3）粒子的运动轨迹如图2所示
设粒子在磁场Ⅰ中运动的半径为，周期为，在磁场Ⅱ中运动的半径为，周期为，则
，
则
，
得
，
粒子在第一次经过y轴到第六次经过y轴的时间
粒子在第一次经过y轴到第六次经过y轴时间内的位移
平均速度
方向沿y轴负方向。