江西省吉安市六校协作体2024-2025学年高三上学期1月联考 物理试卷

这是一份江西省吉安市六校协作体2024-2025学年高三上学期1月联考 物理试卷，共13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。
1.如图，用频率为ν的紫外线光照射锌板，发生光电效应，锌的逸出功为W，光在真空中的传播速度为c，普朗克常量为h，下列说法正确的是( )
A. 紫外线有显著的热效应
B. 锌的极限频率为ν
C. 紫外线光子的动量为hνc
D. 换用X射线照射锌板，逸出的光电子最大初动能不变
2.如图为用无人机运送物资时的情景，物资固定在无人机下。若无人机在地面由静止开始向上加速上升，加速度大小为2m/s2，向上加速5s时，物资不小心从无人机脱离，不计空气阻力，重力加速度大小为10m/s2，则物资从无人机上脱离后落回地面时的速度大小为( )
A. 10 2m/sB. 10 3m/sC. 20m/sD. 10 6m/s
3.如图为某科技馆内的静电体验区，人站在金属笼中，高压线圈与金属笼间放电产生电火花，金属笼内的人安然无事，则在放电产生电火花的过程中，下列说法正确的是( )
A. 笼体不带电荷B. 金属笼内部场强为零
C. 人与金属笼内壁接触会发生触电D. 人和笼体带同种电荷
4.2024年5月8日，“嫦娥六号”探测器成功实现第一次近月制动，顺利进入周期为12h的椭圆轨道1，再经变轨后进入轨道半径为200km的圆轨道2，如图，P点为椭圆轨道1的近月点，Q点为远月点且到月球表面的距离为8600km，1、2轨道相切于P点，除在P点处变轨外只考虑月球的引力，则“嫦娥六号”( )
A. 在轨道1上从P点到Q点，速度减小，机械能减小
B. 在轨道1上经过P点的速度小于在轨道2上经过P点的速度
C. 在P、Q两点的加速度大小之比为432:1
D. 在轨道2上运行的周期小于12h
5.如图甲，在重大的节日，很多家庭都会采用彩灯装点，烘托节日气氛。在端午节中，小明准备了50个彩灯，接入交流电源，每个彩灯两端的电压随时间变化规律如图乙所示。已知彩灯瞬时电压高于1V就会发光，则一分钟内每个彩灯的发光时间为( )
A. 36sB. 40sC. 44sD. 48s
6.质量为m的灯笼A和质量为2m的灯笼B用轻绳b连接，再用轻绳a悬于O点，在水平风力的作用下两个灯笼静止时的状态如图所示，轻绳a与竖直方向的夹角为α=53∘，轻绳b与竖直方向的夹角为θ=37∘，sin53∘=0.8，sin37∘=0.6，则A，B两个灯笼受到的水平风力大小之比为( )
A. 35B. 34C. 53D. 43
7.如图甲，隔热断桥门窗在现代建筑中有广泛应用，具有良好的保温性能。如图乙，是隔热断桥门窗的中空玻璃截面图，两层厚度为d的同种玻璃中间夹层密封一层厚度也为d的空气，单色细光束以入射角θ1=53∘从外层玻璃的外表面折射入玻璃，折射光线相对入射光线偏折16∘。已知光在真空中和空气中的传播速度均为c，sin53∘=0.8，下列说法正确的是( )
A. 单色细光束在玻璃中的折射率为53
B. 单色细光束在隔热断桥门窗中传播的总路程为25d7
C. 单色细光束在隔热断桥门窗中传播的总时间为5dc
D. 增大入射角θ1，单色细光束可能在外层玻璃的内表面发生全发射
二、多选题：本大题共3小题，共12分。
8.如图甲，高山滑雪惊险、刺激，滑雪运动员从雪山之巅下滑，画出一道道美丽的弧线。运动图景可以简化为如图乙，在倾角为α的斜面上，运动员沿斜面下滑，运动轨迹由一些圆弧组成，过a、c、e的连线与斜面底边垂直，各圆弧分别相切于a、c、e等点，b、d、f分别为圆弧上最左、最右侧点，滑雪运动员运动中始终处于加速状态，他靠身体倾斜改变滑板与雪面间的倾角，忽略摩擦和空气阻力，运动员可看作质点。在滑雪运动员运动过程中
A. 重力和雪面支持力的合力一定指向圆心
B. 经过b、d、f点时沿斜面向下的加速度相同
C. 经过c、e点时改变身体倾斜方向
D. 经过f点时的向心力一定比经过d点时的大
9.国产新能源汽车具有优异的性能，一辆质量为m的新能源汽车，在倾角为θ的斜坡上由静止爬坡起步，在斜坡上达到了最大速度，该过程的v−t图像如图所示，其中OA和BC为直线， AB为曲线。已知汽车的额定功率为P0，t1时刻，汽车达到额定功率，而后保持不变，汽车运动过程所受的阻力大小恒为Ff，重力加速度大小为g，下列说法正确的是( )
A. 汽车匀加速直线运动阶段，牵引力做功P0t1
B. 变加速运动阶段，牵引力做功P0(t2−t1)
C. 运动过程所受阻力大小Ff=P0v2−mgsinθ
D. 汽车从启动达到最大速度，牵引力做功等于汽车增加的机械能
10.航空母舰上的电磁阻拦技术原理如图所示。MN、PQ为间距为L、固定在水平甲板上的平行导轨，导轨左端接有阻值为R的电阻，整个导轨处在垂直于导轨平面向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，一质量为m、阻值为R的导体棒ab垂直搁置在两导轨之间，且与导轨接触良好。质量为M的飞机着舰时，迅速钩住导体棒ab上的绝缘绳，同时关闭动力系统并立即与导体棒ab获得相对航母的共同速度v0。飞机和导体棒一起减速滑行距离x后停下。除安培力外，两者一起运动时所受阻力恒为Ff，导体棒始终与导轨垂直，绝缘绳的质量不计，航母始终处于静止状态。则从飞机与导体棒共速到停止的过程中，下列说法正确的是( )
A. 飞机速度为v0时，飞机加速度大小为FfM+B2L2v02RM
B. 飞机减速运动过程，导体棒ab所受安培力的冲量大小为B2L2x2R
C. 飞机减速运动过程，电阻R上产生的焦耳热为14(m+M)v02−12Ffx
D. 飞机减速运动的时间为(m+M)v0Ff−B2L2x2FfR
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.实验小组采用如图甲所示的装置探究连接体的运动。步骤如下：
①将气垫导轨放置于水平桌面，在气垫导轨上安装光电门;
②将一滑块安装遮光条，测出滑块质量为M，遮光条宽度为d;
③选取一个槽码，测出其质量为m;
④调节气垫导轨水平，将安装有遮光条的滑块静止于光电门右侧导轨的某一位置。用细线连接滑块，将细线绕过左端定滑轮后悬挂选取的槽码，调节滑轮高度，让细线与气垫导轨平行;
⑤打开气源，释放滑块，记录遮光条通过光电门的时间Δt，记录释放滑块时遮光条所在位置到光电门的距离L(L≫d)。
(1)气垫导轨调平的依据是打开气源，将滑块单独放置于气垫导轨上，若滑块保持 ，就说明气垫导轨已调节水平。
(2)保持光电门的位置不变，反复改变滑块释放点的位置，作出(1Δt)2−L的图像如图乙所示，图像的斜率为k，则滑块运动的加速度a= (用k、d表示)。
(3)根据题干中给出的条件结合图乙中的斜率k，可知当地的重力加速度g= (用m、M、k、d表示)。
(4)细心的小组成员发现图像并未过原点，检查各项数据都不存在问题，且作图过程严格，则可能的原因是 。
12.某实验小组要测量一节干电池的电动势和内阻，考虑到电表内阻对实验结果的影响，该小组成员选取合适的器材组成了如图甲所示的电路。其中电流表的量程为0∼0.6A，电压表的量程为0∼3V，R0=2Ω，电阻箱R的最大阻值为999.9Ω。
(1)将电阻箱接入电路的电阻调到最大，闭合开关S2、S1，调节电阻箱使电压表和电流表的指针偏转均较大，记录电压表、电流表的示数分别为U0、I0，再读出电阻箱的示数为R1，则电流表的内阻RA= 。
(2)断开开关S2，多次调节电阻箱，记录每次调节后电阻箱接入电路的阻值R及对应电流表的示数I，某次电流表的示数如图乙所示，则这时电路中的电流I= A;根据测得的多组R和I，作1I−R图像，得到图像的斜率为k，图像与纵轴的截距为b，则算得电池的电动势E= ，内阻r= (用RA、R0、k、b表示)。
(3)小组的另一成员，实验时保持S2、S1均闭合，调节电阻箱，测得多组电压表和电流表的示数U、I，作U−I图像，根据图像的截距和斜率求得的电动势 (选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
四、计算题：本大题共3小题，共30分。
13.家庭用的煤气罐需要定期检查其安全性，是否漏气是检测的重要项目之一。某检测机构给空煤气罐充入一定质量的空气，与之相连的气压计显示压强为1.5MPa，温度传感器检测出罐内气体温度为47∘C，经过一段较长时间后，与之相连的气压计显示压强为1.2MPa，温度传感器检测出罐内气体温度为27∘C，T=t+273K。
(1)通过计算说明该煤气罐已经漏气;
(2)求漏出的空气与罐中最初空气的质量之比。
14.如图，光滑斜面AB、AC固定在水平面上，其截面BAC是直角三角形，AB面与水平面所成的倾角α=53∘且底端与水平面平滑连接，AB边长度为L，在斜面AB左侧水平面上距离B点1.5L位置放置一个质量为m的小滑块，给小滑块一个水平向右的恒力，直到小滑块运动到A点时撤去恒力，一段时间后，小滑块落在斜面AC上。已知重力加速度大小为g，恒力大小为mg，小滑块与水平面间的动摩擦因数为0.7，忽略空气阻力，小滑块可看作质点，sin53∘=0.8，cs53∘=0.6，求：
(1)小滑块到达A点的速度大小;
(2)小滑块离斜面AC的最大距离;
(3)小滑块落点位置到C点的距离。
15.如图，在竖直面内，直角坐标系xOy的第Ⅲ象限中存在竖直向上的匀强电场和垂直于纸面向里的矩形匀强磁场(磁场未画出)。第Ⅱ象限中有一点P(−L,0.6L)，将一个质量为m、电荷量为+q的带电小球用绝缘丝线悬挂于P点，把小球拉到y轴上时，丝线刚好拉直且丝线与x轴平行，由静止释放小球，当小球第一次运动到x轴上Q点时小球与丝线脱离，进入第Ⅲ象限后，恰好做匀速圆周运动，经磁场偏转后，小球从y轴上的M点垂直y轴方向进入第Ⅳ象限。重力加速度大小为g。sin37∘=0.6，求：
(1)在Q点，小球与丝线脱离前的瞬间，丝线对小球的拉力大小;
(2)磁感应强度的大小;
(3)矩形磁场的最小面积。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】红外线具有显著的热效应，A错误；
由于能够发生光电效应，所以锌的极限频率一定小于ν，B错误；
紫外线光子ν=cλ，光子的动量p=hλ=hνc，C正确；
由于X射线频率大于紫外线频率，由Ekm=hν−W，可知换用X射线照射锌板，逸出的光电子最大初动能变大，D错误。
2.【答案】D
【解析】加速上升5s末，物资的速度v1=at=10m/s，则v12=2ah，v22−v12=2gh，解得v2=10 6m/s，D正确。
3.【答案】B
【解析】金属笼处于静电平衡，笼体表面有感应电荷，A错误；
处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零，B正确；
人和金属笼是等势体，人与灯笼内壁接触不会形成电流，不会发生触电，C错误；
笼体内部没有电场，因此体验者不带电，D错误。
4.【答案】D
【解析】“嫦娥六号”从P点到Q点.速度减小，由于只受月球引力，机械能守恒，A项错误;
轨道1在P点要减速，才能进入低轨道，故在轨道1上经过P点的速度大于在轨道2上经过P点的速度，B项错误;
根据GMmr2=ma，得a=GMr2.在P，Q两点的加速度大小之比为aP:aQ=r22:r12，而r1=200km，r2=8600km+R月，由于月球半径未知，C项错误；
轨道1的半长轴大于轨道2的半径，由开普勒第三定律可得，“嫦娥六号”在轨道1上运行的周期大于在轨道2上运行的周期，D项正确。
5.【答案】B
【解析】由题可知，每个灯泡两端的最大电压为2V，当时电压为1V时，彩灯开始发光.由u=umsinωt，可得t1=1600s，t2=5600s，一个周期内彩灯发光时间为Δt=2(t2−t1)=4300s，一分钟对应的交流电的周期个数为N=600.02=3000个，可知一分仲内每个彩灯的发光时间t=NΔt=3000×4300s=40s，B项正确。
6.【答案】C
【解析】设A、B受到的水平风力大小分别为F1，F2，对AB整体研究，tanα=F1+F23mg，对B研究，tanθ=F22mg.解得A、B两个灯笼受到的水平风力大小之比F1F2=53，C项正确。
7.【答案】C
【解析】由题意可知，单色细光束从外层玻璃的外表面折射入玻璃的折射角θ 2=θ 1−16∘=37∘，由n=sinθ1sin θ2，可得单色细光束在玻璃中的折射率为43，A项错误;
单色细光束在隔热桥门窗中传播的总路程为2×dcs37∘+dcs53∘=25d6，B项错误;
单色细光束在玻满层中的传播速度v=cn=3c4，单色细光束在隔热断桥门窗中传播的总时间为2×dcs 37∘v+dcs 53∘c=5dc.C项正确;
由于玻璃两个表面平行.从玻璃外表面射入的光线和从玻要内表面射出的光线平行.因此单色细光束不可能在外层玻璃的内表面发生全发射，D项错误。
8.【答案】BC
【解析】A、由题意知，滑雪运动员受重力和雪面支持力，运动员做变速圆周运动，沿半径方向和切线方向均存在合力的分力，故重力和雪面支持力的合力一定不指向圆心，A项错误;
B、经过b、d、f点时沿斜面向下方向的合力为重力的分力，大小为F=mgsinα，切向加速度为a=Fm=gsinα，B项正确;
C、从轨迹结合做曲线运动的条件可得，经过c、e点时，必须改变身体倾斜方向，C项正确;
D、d点速度比f点速度小，但是d对应半径小，根据向心力F=mv2r，无法判定向心力大小，D项错误。
9.【答案】BC
【解析】汽车匀加速直线运动阶段，平均功率P=P02，因此牵引力做功P0t12，A错误；
变加速运动阶段，功率恒定，牵引力做功P0(t2−t1)，B正确；
当汽车速度为v2时，满足P0=(Ff+mgsinθ)v2，解得Ff=P0v2−mgsinθ，C正确；
汽车从启动达到最大速度，牵引力做功等于汽车增加的机械能和增加的内能，D错误。
10.【答案】BCD
【解析】A、飞机速度为v0时，Ff+B2L2v02R=(m+M)a，解得a=FfM+m+B2L2v02R(M+m)，A项错误;
B、飞机减速运动过程;导体棒ab所受安培力的冲量大小为l=bILt=BqL
通过导体棒某横截面的电荷量为 q=It=ER总t=ΔΦΔt2R⋅t=ΔΦ2R=BLx2R
解得l=B2L2x2R，B项正确：
C、设飞机减速运动过程.电阻R上产生的焦耳热为Q，根据能量守恒有12(m+M)v02=2Q+Ff⋅x，解得Q=14(m+M)v02−12Ff⋅x，C项正确;
D、由动量定理，B2L2v2Rt+Fft=(m+M)v0，x=vt，解得t=(m+M)v0Ff−B2L2x2FfR，D项正确.
故选BCD。
11.【答案】静止
kd22
(M+m)kd22m
释放滑块时，给了滑块一个初速度

【解析】(1)气导轨调平的依据是打开气源，将滑块单独放置于气整导轨上，若滑块保持静止.就说明气导轨已调节水平。
(2)遮光条通过光电门时滑块的瞬时速度dΔt，根据运动学公式可得(dΔt)2=2aL，可得(1Δt)2=2ad2L，可得2ad2=k，解得滑块运动的加速度a=kd22;
(3)由mg=(M+m)a，可得当地的重力加速度g=(M+m)kd22m。
(4)图像并未过原点，检查各项数据都不存在问题.且作图过程严格，则可能原因时释放滑块时，给了滑块一个初速度。
12.【答案】U0I0−R1
0.34
1k
bk−RA−R0
小于

【解析】(1)测得电流表的内阻RA=U0I0−R1
(2)电流表的示数为I=0.02A×17=0.34A；根据闭合电路欧姆定律E=I(R+RA+R0+r)，得到1I=1ER+RA+R0+rE，结合题意知.1E=k，则E=1k;RA+R0+rE=b，解得r=bk−RA−R0
(3)由于电压表的分流，使测得的电动势比真实值小。
13.【答案】解：(1)假设煤气罐不漏气，气体实现等容变化过程，温度由47∘C变为27∘C，有p1T1=p′T2，
解得p′=1.4MPa>1.2MPa，
说明该煤气罐漏气。
(2)设煤气罐的体积为V，假设不漏气，气体从初态到末态，根据理想气体状态方程有p1VT1=p2V′T2，
解得V′=7564V，
在末状态下漏出气体的体积V′′=V′−V=1164V，
漏出的空气与罐中最初空气的质量之比η=V′′V′=1175。
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
14.【答案】(1)小滑块由初位置到A点，根据动能定理：F(1.5L+Lsinα)−mgLcsα−μmg(1.5L)=12mvA2，代入已知量可得：vA= 2gL2 ;
(2)小滑块离斜面做斜上抛运动，垂直AC方向：分加速度a1=45g，设经时间t分速度减小为0 ，t=vAa1 ，小滑块离斜面AC的最大距离hmax=vA22a1，解得：hmax=516L;
且t=58 2Lg
(3)小滑块离斜面做斜上抛运动，沿着AC方向匀加速运动，分加速度a2=35g：s=12a2(2t)2 解得：s=1516L
sAC=Ltanα=43L， 小滑块落点位置到C点的距离△s=sAC−s=1948L
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
15.【答案】(1)设小球运动到Q点时，绳与水平方向夹角θ，sinθ=0.6LL=0.6，θ=370 ，
小球由初位置到Q点速度v，根据动能定理：mgLsinθ=12mv2
在Q点小球与丝线脱离前的瞬间，丝线对小球的拉力T：T−mgsinθ=mv2L ，解得：T=1.8mg;
(2)依据题意，小球在磁场中匀速圆周运动半径r，r=OQcsθ=14L
根据牛顿第二定律：qvB=mv2r 可得：B=4m5q 30gL ;
(3) 矩形磁场的最小面积是：一条边长a1=QM=2cs26.50， cs26.50 = 45 ，另外一条边a2=r−rsin26.50
最小面积smin=a1a2 解得：smin=( 5−1)L220
【解析】详细解答和解析过程见【答案】