江西省新余市2024-2025学年高三上学期第一次模拟考试物理试题（解析版）

这是一份江西省新余市2024-2025学年高三上学期第一次模拟考试物理试题（解析版），共18页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题（本题共10题，第1-7题为单选题，每小题4分，第8-10题为多选题，全部选对6分，选对但不全的得3分，有选错得0分。共46分）
1. 2024年是量子力学诞生一百周年，量子力学已经对多个领域产生了深远的影响，包括物理学、化学、计算机科学、通信技术和生物学，量子力学已成为现代科学的重要基石之一。下列关于量子力学创立初期的奠基性事件中说法正确的是（ ）
A. 黑体辐射电磁波强度的极大值随着温度的降低向波长短的方向移动
B. 发生光电效应时，逸出光电子的最大初动能与入射光的频率成正比关系
C. 德布罗意的物质波假设认为一切实物粒子都具有波粒二象性
D. 根据玻尔原子理论，氢原子由高能级向低能级跃迁时，只能吸收特定频率的光
【答案】D
【解析】A．黑体辐射电磁波的强度的极大值随着温度的降低向波长长的方向移动，A错误；
B．发生光电效应时，逸出光电子的最大初动能随入射光的频率的增大而增大，但是不成正比，B错误；
C．德布罗意的物质波假设认为运动的实物粒子都具有波粒二象性，C错误；
D．根据玻尔原子理论，氢原子由高能级向低能级跃迁时，只能吸收特定频率的光，D正确。故选D。
2. 现用某款智能手机进行竖直上抛实验：用手掌托着智能手机，在软件phyphx里面打开加速度传感器，把手机向上抛出，然后又在抛出点接住手机，以竖直向上为正方向，测得手机在竖直方向的加速度随时间变化的图像如图所示，则手机（ ）

A. 在时间内手机先加速后减速
B. 在时间内手机受到的支持力逐渐减小
C. 在时刻手机到达最高点
D. 在时间内，手机处于失重状态
【答案】B
【解析】A．由题图可知，时间内手机没有离开手掌，速度向上，加速度向上，手机一直在向上加速，故A错误；
B．时间内加速度向上，大小逐渐减小，根据牛顿第二定律，则有
随着a的减小，手机受到支持力逐渐减小，故B正确；
C．时刻手机的加速度为0，此时手机向上的速度达到最大，由于惯性手机会继续向上运动，所以在时刻手机还没有到达最高点，故C错误；
D．在时间内加速度先向上再向下，手机应处于先超重再失重状态，故D错误。
故选B
3. 如图所示，位于竖直平面内的一面墙上有A、B、C三个完全相同的窗户。将一个小球斜向上抛出，小球在空中依次飞过A、B、C三个窗户，图中曲线为小球在空中运动的轨迹，轨迹所在的平面靠近竖直墙面，且与墙面平行。不计空气阻力的影响，以下说法中正确的是（ ）
A. 小球通过窗户A所用的时间最短B. 小球通过窗户C的平均速度最大
C. 小球通过窗户C动能变化量最小D. 小球通过窗户A克服重力做的功最多
【答案】A
【解析】A．小球做斜上抛运动，可以分解成水平方向的匀速直线运动，竖直方向的竖直上抛运动，水平方向运动和竖直方向运动具有等时性。小球竖直方向速度逐渐减小，而A、B、C三个窗户的竖直高度相等，所以通过A所用时间最小，通过C所用时间最大，故A正确；
B．小球竖直方向速度逐渐减小，水平方向速度不变，所以经A的平均速度最大，经C的平均速度最小，故B错误；
D．根据重力做功公式WG=mgh
小球通过A、B、C三个窗户重力做功相等，即小球通过A、B、C三个窗户克服重力做功相等，故D错误；
C．根据动能定理
结合D选项分析可知小球通过A、B、C三个窗户动能变化量相同，故C错误。
故选A。
4. 2024年6月1日，为我国月球探测器嫦娥6号在月球着陆。这次月球探测器成功登月为我国在2030年前实现航天员登陆月球奠定了坚实的基础。已知月球质量约是地球质量，半径约为地球半径，设在地球表面发射一颗人造地球卫星最小的发射速度为，将来我国航天员登上月球后在月球表面发射一颗月球卫星，最小的发射速度为为（ ）

A. B. C. D.
【答案】C
【解析】对于地球卫星
可得人造地球卫星最小的发射速度为
同理可得月球卫星最小的发射速度为
则有
可得
故选C。
5. 小明同学用电流传感器进行电容器放电现象研究，按照图甲正确连接电路，将开关S与1端连接，先给电容器充电。过一段时间后，将开关S掷向2端，测得电流随时间变化的曲线如图乙中的实线a所示。在重复实验时，小明将电阻用替换，已知，其它实验条件不变，则重复实验所得的放电曲线（用虚线表示）可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】将电阻用替换后，由于
可知替换后最大放电电流减小，由于i-t曲线与坐标轴围成的面积即为电荷量，而两次放电总电荷量相同，因此两曲线与坐标轴围成的面积应相等，故替换成后放电电流随时间变化的曲线应该是B。
故选B。
6. 空气炸锅是利用高温空气循环技术加热食物。图为某型号空气炸锅简化模型图，其内部有一气密性良好的内胆，封闭了质量、体积均不变可视为理想气体的空气，已知初始气体压强为，温度为，加热一段时间后气体温度升高到，此过程中气体吸收的热量为，热力学温度与摄氏温度的关系是，则（ ）
A. 升温后内胆中所有气体分子的动能都增大
B. 升温后内胆中气体的压强为
C. 此过程内胆中气体的内能增加量小于
D. 此过程内胆中气体分子单位时间内撞击内壁的次数不变
【答案】B
【解析】A．升温后分子平均动能变大，并非所有气体分子的动能都增大，故A错误；
B．根据
其中T0=300K，T=420K
解得升温后胆中气体的压强为p=1.4×105Pa
故B正确；
C．此过程胆中气体体积不变，则W=0，吸收的热量为，由热力学第一定律，则气体内能增加量为
故C错误；
D．气体体积不变，压强增大，则单位气体体积的分子数不变，升温后气体分子平均速率变大，则单位时间内撞击内壁的次数增多，故D错误。故选B。
7. 如图，将质量为m的小球用两根长均为L的细线分别悬于固定水平杆上的A、B两点，小球静止时，两细线与杆的夹角（），一个始终垂直于纸面向外的拉力作用在小球上，使小球缓慢移动，重力加速度大小为g，当小球移动的水平距离为0.3L时，细线的拉力的大小为（ ）
A B. C. D.
【答案】B
【解析】小球移动的水平距离为0.3L时的侧面图为
如图可知细线的拉力大小为
由于小球静止时两细线与杆的夹角，有
所以
可得，故选B。
8. 目前困扰5G发展的大难题之一是供电，5G基站系统功耗大，信号覆盖半径小。如图所示，电压为100kV的主供电线路为某5G基站供电，基站用电器功率为9kW，线路电阻为40Ω，线路损耗功率占总功率的10%（变压器均视为理想变压器），则（ ）
A. 输电线路中的电流为5A
B. 高压变压器原、副线圈的匝数比为50：1
C. 输电线路中的电流为2500A
D. 高压变压器原、副线圈的匝数比为100：1
【答案】AB
【解析】AC．由题意可知，总功率为
线路损耗功率
又
解得输电线路中的电流为
故A正确，C错误；
BD．高压变压器副线圈的电压为
高压变压器原、副线圈的匝数比为
故B正确，D错误。
故选AB。
9. 为实现“双碳”目标，我国大力发展新能源汽车。某品牌新能源电动汽车动力电池额定电压为364V，额定容量是131A∙h，图为该汽车在充电过程的显示表。若在测试路面上汽车每公里消耗0.1kw∙h。下列说法正确的是（ ）
A. 容量A∙h是电荷量的单位
B. 显示表中的充电电量是指电荷量
C. 当前充电的电荷量约为
D. 汽车充满电后在测试路面上能行驶约477公里
【答案】ACD
【解析】A．容量A·h是电荷量的单位，选项A正确；
B．显示表中的充电电量单位是kW∙h是指能量，选项B错误；
C．当前充电的电荷量约为
选项C正确；
D．汽车充满电后在测试路面上能行驶约
选项D正确。故选ACD。
10. 如图甲所示，两平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，左端连接阻值为R＝1.5Ω的电阻，导轨间距为L＝1m。一长为L＝1m，阻值为r＝0.5Ω的导体棒垂直放置在导轨上，到导轨左端的距离为，空间中有垂直导轨平面向里均匀分布的磁场，磁感应强度随时间变化的图线如图乙所示。从t＝0时刻开始，导体棒在外力作用下向左做初速度为零的匀加速直线运动，速度随时间变化的关系如图丙所示，在导体棒离开导轨前的过程，下列说法正确的是（ ）
A. 回路中的电流先逐渐增大后逐渐减小
B. t＝2s内某时刻回路中电流方向发生变化
C. t＝1s时导体棒所受安培力大小为0.11N、方向向左
D. 该过程通过定值电阻R的净电荷量为0.8C
【答案】CD
【解析】AB．由图乙可知，磁感应强度随时间变化的关系式为
由图丙可知，导体棒运动速度与时间的关系式为
导体棒运动位移与时间的关系式为
由于到导轨左端的距离为，所以导体棒运动的最大时间为
磁感应强度变化产生的感生电动势为
导体棒运动产生的动生电动势为
由楞次定律和右手定则可知，感生电动势与动生电动势方向相反，则回路中感应电动势为
感应电流为
可知，随着增大，感应电流减小，当时
即时，感应电流方向改变，电流开始反向增大，所以回路中的电流先逐渐减小后逐渐增大，时回路中电流方向发生变化，故AB均错误；
C．结合AB分析可知，时，感应电流为
方向为逆时针，磁感应强度为
导体棒所受安培力大小为
由左手定则可知，方向向左，C正确；
D．根据，，
可得
D正确。
故选CD。
二、实验题（11题6分，12题8分）
11. 如图甲所示，学生将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置做“验证机械能守恒定律”实验（已知当地的重力加速度为g）。
（1）实验室提供的器材有打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、铁架台和带夹子的重物，此外还需要的器材是______。
A. 天平及砝码B. 毫米刻度尺C. 直流电源D. 交流电源
（2）实验中得到如图乙所示的一条纸带（部分）。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为，已知打点计时器打点的周期为T，设重物的质量为m，从打O点到打B点的过程中，动能增加量＝______。
（3）该同学在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，得到如图丙所示的图像，由图像可求得当地的重力加速度g＝______m/s（保留两位小数）。
【答案】（1）BD （2） （3）9.70
【解析】【小问1详解】
A．验证机械能守恒定律，根据
不需要测出重物的质量，A错误；
B．需要测出下落的高度和末速度，需要用毫米刻度尺测量纸带上的点的距离，B正确；
CD．打点计时器需要用交流电源，C错误，D正确。故选BD。
【小问2详解】
B点的速度为
动能增加量为
【小问3详解】
根据，有
图像的斜率为，解得
12. 工业上经常用“电导仪”来测定液体的电阻率，其中一个关键部件如图甲所示，两片金属放到液体中形成一个电容器形状的液体电阻，中间的液体即电阻的有效部分。小明想测量某导电溶液的电阻率，在一透明塑料长方体容器内部左右两侧正对插入与容器等宽、与导电溶液等高的电极，两电极的正对面积为S = 50 cm2，电极电阻不计。实验提供的器材如下：
电压表（量程15 V，内阻约为40 kΩ）；
电流表（量程300 μA，内阻约为100 Ω）；
滑动变阻器R（20 Ω，1 A）；
电池组（电动势E = 12 V，内阻r约为6 Ω）；
单刀单掷开关一个；
导线若干。
（1）小明先用欧姆表粗测溶液电阻，选择欧姆×100挡后测量结果如图乙所示，粗略测量电阻为______Ω（保留2位有效数字）。
（2）为了准确测量溶液电阻阻值，需测量多组电压表、电流表数据，请用笔画线代替导线，将图丙的实物电路补充完整______。
（3）实验时，仅改变两电极间距d，测得多组U、I数据，计算出对应的电阻R，描绘出如图丁所示的R − d图线______，由图像可得该导电溶液的电阻率ρ = ______Ω·m。（计算结果保留3位有效数字）
（4）小明在实验中未考虑电表内阻的影响，从原理看，他用图像法计算出的电阻率ρ将______（选填“大于”“小于”或“等于”）实际值。
【答案】（1）5.0 × 103
（2） （3） 400
（4）等于
【解析】【小问1详解】
小明先用欧姆表粗测溶液电阻，选择欧姆×100挡后测量结果如图乙所示，粗略测量电阻为Rx = 50 × 100 Ω = 5.0 × 103 Ω
【小问2详解】
为了准确测量其阻值，并测量多组数据，则滑动变阻器应采用分压式接法，根据
所以应该选择电流表内接法，因此其实物图如图所示
【小问3详解】
[1]计算出对应的电阻R，描绘出如图丁所示的R − d图线
[2]根据
可得
结合图像可得
解得该导电溶液的电阻率ρ = 400 Ω·m
【小问4详解】
若考虑电表的内阻，有
由于该实验中是通过图像的斜率去求电阻率，而斜率与电流表内阻无关，因此计算结果与真实值相比会不变。
三、计算题（13题10分，14题13分，15题17分，共40分）
13. 如图甲是天然水晶制成的水晶球。如图乙是过球心的一个截面圆，且半径为R，AB是截面圆的直径，某种单色细光束从C点平行直径AB射入水晶球，恰好从B点射出水晶球，已知CB与直径AB的夹角为θ，光在真空中的传播速度为c，已知θ = 30°。求：
（1）水晶球对此单色细光束的折射率n；
（2）细光束在水晶球中的传播时间。
【答案】（1）
（2）
【解析】【小问1详解】
在图乙中作出过C点的法线并根据数学知识标出角度，如图所示
根据折射定律，水晶球对此单色细光束的折射率为
【小问2详解】
细光束在水晶球中传播的路程为
细光束在水晶球中传播的速度为
又
求得细光束在水晶球中的传播时间为
14. 如图，平板小车C静止在水平面上，左端紧靠平台且与平台等高，平台边缘正上方用长H=0.8m的轻绳悬挂质量为m的物块A，悬点正下方静置一质量为的物块B，将A向左拉至轻绳水平由静止释放，A与B发生正碰，碰后A的速度为零。已知A与B碰撞过程中的恢复系数，该系数是一个定值，只与发生碰撞物体材料有关。现将A、B互换角色，将B悬挂起来从水平位置由静止释放，与A发生正碰后，A滑上小车后，立即取走B，经过一段时间作用，小车C停止且A不滑出小车。已知物块A和小车C质量都为m=2kg，物块A与小车C上表面间的动摩擦因数，小车C与地面摩擦因素，重力加速度，A、B均可视作质点，不计空气阻力。求：
（1）物块B与物块A碰撞前速度；
（2）A刚滑上小车时的速度大小；
（3）小车C最少需要的长度L，及最后小车离开平台的位移x。
【答案】（1）4m/s
（2）4m/s （3），
【解析】【小问1详解】
对B进行分析，根据动能定理有
解得
【小问2详解】
当A向左拉至轻绳水平由静止释放至最低点过程，根据动能定理有
解得
A碰撞B过程，根据动量守恒定律有
解得
则A与B碰撞过程中的恢复系数
B碰撞A过程，根据动量守恒定律有
B与A碰撞过程中的恢复系数
由于B质量大于A质量，碰撞后A、B速度方向相同，且A的速度大于B的速度，则解得，
【小问3详解】
A滑上C后，A先向右做匀减速直线运动，对A进行分析，根据牛顿第二定律有
解得
C先向右做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有
解得
历时，A、C达到相同速度，则有
解得，
此后A、C保持相对静止，向右做匀减速直线运动，则小车C的最小长度
解得
上述过程C的位移
A、C保持相对静止，根据牛顿第二定律有
解得
减速至0过程，利用逆向思维，根据速度与位移的关系有
解得
则最后小车离开平台的位移
解得
15. 微观粒子的运动轨迹可以通过磁场、电场进行调节。如图所示，宽度为L的竖直条形区域Ⅰ内存在方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，宽度为L的竖直条形区域Ⅱ内存在方向竖直向下的匀强电场。一质量为m、电荷量为+q的带电粒子，以初速度从区域Ⅰ左边界上O点水平向右垂直射入磁场，从区域Ⅰ右边界上的P点（图中未画出）进入区域Ⅱ，最终从区域Ⅱ右边界水平向右射出。不计粒子的重力。
（1）求区域Ⅱ匀强电场强度E的大小；
（2）若仅调整区域Ⅱ的宽度，使粒子从与P点等高的Q点（图中未画出）离开区域Ⅱ，求粒子在区域Ⅰ、Ⅱ中运动的总时间；
（3）若在区域Ⅱ再加一个垂直纸面向里、磁感应强度大小也为B的匀强磁场，调整区域Ⅱ的宽度，使粒子仍能从区域Ⅱ右边界水平射出，求该情况下区域Ⅱ的宽度。
【答案】（1）
（2）
（3）（，，，）
【解析】【小问1详解】
根据洛伦兹力提供向心力
解得粒子在磁场中的轨道半径为
设粒子在磁场中速度的偏转角为，根据几何关系有
可得
粒子从区域Ⅱ右边界水平向右射出，粒子在电场中做类平抛运动，则有，，
联立解得
【小问2详解】
粒子从与P点等高的Q点（图中未画出）离开区域Ⅱ，粒子在磁场中运动的时间为
粒子在电场中运动的时间为
粒子在区域Ⅰ、Ⅱ中运动的总时间为
【小问3详解】
根据配速法，给粒子一个水平向右的速度，大小满足
可得
设与等大反向，与合速度为，合速度与水平方向的夹角为，如图所示
根据几何关系可得，
根据运动的合成与分解，粒子的运动可看成以速度大小为的匀速圆周运动和速度大小为的匀速直线运动的合运动，粒子从区域Ⅱ右边界水平射出，根据洛伦兹力提供向心力可得，解得
若粒子能从区域Ⅱ右边界水平射出，则合速度为，粒子运动时间为（，，，）
区域Ⅱ的宽度为（，，，）d / cm
R/（×104 Ω）
10
0.8
20
1.7
30
2.4
36
2.9
46
3.6