2023届江西省峡江中学高三下学期一模物理试题(含答案)

这是一份2023届江西省峡江中学高三下学期一模物理试题(含答案)，共11页。试卷主要包含了选择题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
峡江中学2023届第一次高中结业水平测试物理试题一、选择题(1-8为单选，9-12为多选，每空4分，共48分)1．下列现象中，与原子核内部变化有关的是（　　）A．天然放射现象 B．光电效应现象 C．粒子散射现象 D．原子发光现象2．如图所示，A为电磁铁，挂在支架C上，放在台秤的托盘中，在它的正下方有一铁块B。铁块静止时，台秤示数为G，当电磁铁通电，铁块被吸引上升的过程中（未与A接触前），台秤的示数将（　　） A．因为吸引力是内力，示数始终不变B．先大于G，后小于GC．一直大于GD．一直小于G3．在某空间有一匀强电场，在电场中建立如图所示的直角坐标系O-xyz，M、N、P为电场中的三个点，M点的坐标（0，4L，0），N点的坐标为（3L，0，0），P点坐标为（0，0，4L），Q点的坐标为（3L，L，7L），Q点图中未画出．已知M、N和P点电势分别为0V、25V和16V，则Q点的电势为（     ）A．4V B．9V C．16V D．21V4．如图所示，矩形小线框置于通电线框的正上方，且共面，则通电线框中的滑动变阻器滑片P在下滑过程中，矩形小线框中产生的感应电流方向为（    ）.A．顺时针 B．逆时针 C．无感应电流 D．无法判断5．如图所示为某机器人中电容式位移传感器工作的简化模型图。当被测物体在左右方向移动时，电介质板随之在电容器两极板之间移动，连接电容器的静电计会显示电容器电压的变化，进而能测出电容的变化，最后就能探测到物体移动的情况，若静电计的指针偏角为，则（　　）A．被测物体向左移动时，电容C增大，偏角不变B．被测物体向左移动时，电容C减小，偏角增大C．被测物体向右移动时，电容C增大，偏角减小D．被测物体向右移动时，电容C减小，偏角增大6．如图所示，两平行的粗糙金属导轨水平固定在匀强磁场中，磁感应强度为B，导轨宽度为L，一端与电源连接．一质量为m的金属棒ab垂直于平行导轨放置并接触良好，金属棒与导轨间的动摩擦因数，在安培力的作用下，金属棒以的速度向右匀速运动，通过改变磁感应强度的方向，可使流过导体棒的电流最小，此时磁感应强度的方向与水平方向成A． B． C． D．7．如图甲所示的“火灾报警系统”电路中，理想变压器原、副线圈匝数之比为10:1，原线圈接入图乙所示的电压，电压表和电流表均为理想电表，R0为半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，R1为滑动变阻器．当通过报警器的电流超过某值时，报警器将报警．下列说法正确的是(  )A．电压表V的示数为20VB．R0处出现火警时，电流表A的示数减小C．R0处出现火警时，变压器的输入功率增大D．要使报警器的临界温度升高，可将R1的滑片P适当向下移动8．如图甲，在水平地面上固定一倾角θ=37°、表面光滑的斜面体，物体A的质量为mA=0.1kg，以某一初速度沿斜面上滑，同时在物体A的正上方，一物体B的质量为mB=0.1kg，以某一初速度水平抛出。当A上滑到最高点C速度为0时恰好被物体B击中，规定相遇点所在平面为零势能面。A、B运动的高度h随动能Ek的变化关系图像如图乙所示，已知C点坐标为（1.8J，-1.8m）。A、B均可看成质点，不计空气阻力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2，则（　　）A．物体B的初速度v0=2.4m/sB．物体A从最低点运动到斜面最高点的时间t=1.2sC．A、B起始时刻的高度差H=5mD．B撞击A瞬间的动能Ek=5.4J9．如图为一个运动物体的v-t图像，已知两段图线和t轴所围的面积分别为s1、s2，则对于匀加速和匀减速阶段描述正确的是（　　）A．两段加速度的比B．两段平均速度的比C．两段平均速度的比D．两段时间的比10．A和B是绕地球做匀速圆周运动的卫星，，轨道半径RB＝2RA，则B与A的(　　)A．加速度之比为4∶1B．周期之比为C．线速度之比为D．角速度之比为11．如图所示，木箱A、B的质量分别为20kg和30kg，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.2，为防止木箱A、B之间发生碰撞，在A、B中间连接了一个劲度系数为10N/cm的轻质弹簧，初始状态时弹簧为原长，两木箱置于水平地面上静止不动。某同学尝试用一个大小为50N的水平力推木箱B，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2，则下列说法正确的是（　　）A．只有木箱B受摩擦力作用B．木箱B受到的摩擦力大小为50NC．弹簧的压缩量为10cmD．缓慢增大推力，当推力为150N时，系统稳定后，木箱B对弹簧的弹力大小为60N12．如图所示，带有固定挡板P和定滑轮的木板垫高后与水平面夹角为θ=30º，质量为2m的物块A与挡板P之间有一轻质弹簧（弹簧与P、A不连接），细线跨过定滑轮，一端连接着质量为m的B，另一端连接着轻质挂钩（细线在滑轮左侧部分与木板平行、右侧部分竖直），A、B处于静止状态。现将钩码C挂于挂钩上，静止释放后，发现C的速度最大时，A、B恰好分离。已知木板足够长，所有摩擦不计，弹簧劲度系数为k，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　）A．C质量大小为mB．C轻挂于挂钩瞬间，A、B间挤压力变为原来的一半C．细绳张力最大值为D．只要C的质量足够大，就可以在C挂上去的同时A、B就分离二、实验题(共16分)13．某同学安装如图甲的实验装置验证机械能守恒定律。(1)此实验中，应当是让重物做________运动，________（填“需要”或“不需要”）测出重物的质量(2)打点计时器所用交流电的频率为，该同学选取如图乙所示的一段纸带，对段进行研究。求得点对应的速度________ （保留两位有效数字），若再求得点对应的速度为，测出重物下落的高度为，则还应计算________与________大小是否相等（填字母表达）14．如图所示，为一探究小组测量一节干电池电动势和内阻的电路图，虚线框内为用表头G改装成的电流表，其中表头内阻为500Ω。满偏电流为3mA，完成以下问题：(1)要将表头改装成量程为0.6A的电流表，补充完整虚线框内的电路并与框外电路连接__，其中选用的定值电阻阻值为________Ω，改装后电流表内阻为________Ω（结果均保留两位有效数字）。(2)闭合开关，变阻器调至0.75Ω，改装后的电流表读数0.40A；再测得一组对应值为4.5Ω、0.20A。此可求将该电池的电动势为________V，内阻为________Ω。(3)若只将改装后的电流表更换为另一同量程但内阻未知的电流表进行本实验的测量，则电动势的测量值________真实值（填“大于”、“小于”或“等于”）。三、解答题(共36分)15．较偏远的农村盖房，为夯实地基，需要用夯锤打夯。如图所示，夯锤固定有四个把手，打夯时四个人分别握住一个把手，同时向上用力将夯锤提起，经一定时间后同时松手，夯锤落至地面将地基硬实。某次打夯时，设夯锤的质量为40kg，将夯锤由静止提起时，每个人都对夯锤施加竖直向上的恒力，大小均为300N，施力持续时间0.2s后同时松手，夯锤落地时将水平地面砸出2厘米深的一个凹痕。g取10m/s2，求；（1）松手时夯锤获得的速度大小；（2）夯锤到达最高处时离地面的高度；（3）夯锤落地时对地面的平均作用力多大.16．如图所示，固定斜面的倾角θ=30°，物体A与斜面之间的动摩擦因数μ=，轻弹簧下端固定在斜面底端，弹簧处于原长时上端位于C点．用一根不可伸长的轻绳，通过轻质光滑的定滑轮连接物体A和B，滑轮右侧绳子与斜面平行，A的质量为mA=2kg，B的质量为mB=1kg，物体A的初始位置到C点的距离为L=0.5m．现给A、B一初速度v0=3m/s，使A沿斜面向下运动，B向上运动，物体A将弹簧压缩到最短后又恰好能弹到C点．已知重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力，整个过程中轻绳始终处于伸直状态，求：（1）物体A向下运动，刚到C点时的速度大小；（2）弹簧的最大压缩量；（3）弹簧的最大弹性势能。17．回旋加速器是高能物理研究重要仪器.回旋加速器由两半径为R的D形金属盒组成，盒内存在垂直盒面的匀强磁场，磁感应强度为B，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计.两盒间加上如图乙所示的交变电压，幅值为U0，周期为，在t=0时刻，A处质量为m、电荷量为+q的粒子从静止开始加速.不计粒子间相互作用和重力.（1）求粒子从静止开始加速到出口处所需的时间t;（2）以发射点A为坐标原点，向左为正方向建立x轴，如图所示，第n次加速后进入磁场做圆周运动时的圆心在x轴上的位置应如何表示?（3）若磁感应强度的取值有微小波动，其值为B'时，若粒子仍至少要连续加速n次，则B'应满足什么条件?
1．A【详解】A．天然放射现象是原子核内部发生变化自发地放射出射线或射线，从而发生衰变或衰变，反应的过程中核内核子数、质子数、中子数发生变化，A正确；B．光电效应是原子核外层电子脱离原子核的束缚而逸出，没有涉及原子核的变化，B错误；C．粒子散射实验表明了原子内部有一个很小的核，并没有涉及核内部的变化，C错误；D．原子发光是原子跃迁形成的，没有涉及原子核的变化，D错误。故选A。2．C【详解】当电磁铁通电前，台秤示数应为G；当电磁铁通电后，铁片被吸引上升。铁片被吸引，向电磁体运动靠近，其运动情况是变加速运动，即越靠近电磁铁，吸力越大，加速度越大。根据F=ma可知，此过程中超重，吸引力大于铁片重力。由于磁力，将整个电磁铁装置与铁片联系到一起。因为电磁铁吸引铁片的吸引力大于铁片的重力，则根据作用力与反作用力原理，铁片吸引电磁铁的力为F的反作用力，大小相等、方向相反，且作用在两个不同的物体上。所以，台秤的示数一直大于G。故C正确，ABD错误。故选C。3．D【详解】如图甲所示连接MN，在MN上取一点H，使H点电势则连接PH，由数学知识可知MN垂直面POH、PH垂直MN。又电场由N指向M．如上图乙所示，将Q点投影在xOy平面，作出M、N、G三点在xOy平面的相对位置MN间的距离为5L，则则G(O2)点电势21V，故D正确，ABC错误。4．B【详解】根据题意可知小线框处于上下两导线和右导线电流产生的磁场中，根据右手螺旋定则可知，小线框中的磁场方向垂直纸面向上，当P下滑过程中，大线框中的电流减小，故小线框所处位置的磁场减弱，穿过小线框垂直纸面向上的磁通量减小，根据楞次定律可知小线框中的电流方向为逆时针方向。A．小线框中的电流方向为逆时针方向，A错误；B．小线框中的电流方向为逆时针方向，B正确；C．小线框中的电流方向为逆时针方向，C错误；D．小线框中的电流方向为逆时针方向，D错误；故选B。5．D【详解】AB．当被测物体向左移动时，导致电容器极板间的电介质中增多，根据可知电容C增大，由于电量Q不变，根据可知电容器极板间的电压U减小，即θ减小，故AB错误；CD．当被测物体向右移动时，导致电容器极板间的电介质中减少，根据可知电容C减小，由于电量Q不变，根据可知电容器极板间的电压U增大，即θ增大，故C错误，D正确。故选D。6．D【详解】设磁感应强度的方向与竖直方向的夹角为，对导体棒受力分析，根据共点力平衡可得，解得: ，由数学知识可知当时，I最小，故磁感应强度的方向与竖直方向为30°，即与水平方向成角．故D正确．7．C【详解】设此电压的最大值为Um，电压的有效值为U．，代入数据得图乙中电压的有效值为110 V．变压器原、副线圈中的电压与匝数成正比，所以变压器原、副线圈中的电压之比是10：l，所以电压表的示数为11V，故A错误．R0处出现火警时，电阻减小，则次级电流变大，变压器输出功率变大，则变压器的输入功率增大，电流表示数变大，选项C正确，B错误；R1的滑片P适当向下移动，R1电阻变大，则次级电流变大，R0上电压变大，则报警器两端电压减小，则报警器的临界温度就降低了，故选项D错误；故选C.点睛：根据电流的热效应，求解交变电流的有效值是常见题型，要熟练掌握．根据图象准确找出已知量，是对学生认图的基本要求，准确掌握理想变压器的特点及电压、电流比与匝数比的关系，是解决本题的关键．8．A【详解】AB．由于相遇点所在平面为零势能面，结合题图，可知A初始时动能为上升高度为则A的水平位移为A上滑的初速度为由牛顿第二定律有解得所以上升时间为因为A与B相撞于A上滑的最高点，所以所以故A正确，B错误；C．B在竖直方向下落的高度为所以故C错误；D．由动能定理得代入数据解得故D错误。故选A。9．ABD【详解】AD．设最大速度为v，则所以加速度所以加速度之比故AD正确；BC．根据平均速度可得两段平均速度都为，所以故B正确，C错误。故选ABD。10．BCD【详解】A．人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动时万有引力提供向心力分析可得，加速度则故A错误；B．周期则 故B正确；C．线速度则故C正确；D．角速度则 故D正确；故选BCD。点睛：熟练掌握万有引力提供卫星圆周运动的向心力，并能写出向心力的不同表达式．11．ABD【详解】ABC．木箱B受到的最大静摩擦力推力时，推力小于木箱B受到的最大静摩擦力，所以推不动木箱B，弹簧不被压缩，弹力等于零，木箱A不受摩擦力作用。由平衡条件知，木箱B受到的静擦力大小等于推力，为50N。故AB正确，C错误；D．AB滑动摩擦力之和则AB滑动，对整体由牛顿的定律得对A有联立解得故D正确。故选ABD。12．CD【详解】A．C速度最大时，加速度为0，此时B、C加速度均为零，对C受力分析可知对B受力分析可知联立解得故A错误；B．未挂C时，A、B静止，以A、B整体为研究对象，由平衡条件得弹力方向沿斜面向上，隔离A物体，由平衡条件得解得挂上C时，对C由牛顿第二定律对A、B整体，由牛顿第二定律联立解得隔离A，对A由牛顿第二定律代入加速度解得可得故B错误；C．当C加速度为零时，绳子的张力最大，由A选项可知，绳子最大张力为，故C正确；D．C挂上去的同时A、B就分离，沿斜面方向解得只要B的向上的加速度大于等于，AB即可在C挂上去的同时A、B就分离，计算可得当C的质量大于B的质量m时，就可满足条件，D正确。故选CD。13．     自由落体     不需要               【详解】(1)[1]由实验原理知，应让重物在松开手后做自由落体运动；[2]根据机械能守恒则有整理后得所以不需要测量质量；(2)[3]点速度等于段的平均速度，则有[4][5]从到的过程中，根据机械能守恒则有整理后得所以还用计算与，看两者大小是否相等。14．          2.5     2.5     1.5     0.5     等于【详解】(1)[1]扩大电流表量程需要并联一分流小电阻，故电路连接如图所示[2]根据欧姆定律得选用的定值电阻阻值为：定[3]改装后电流表内阻为：(2)[4][5]由闭合电路欧姆定律可知分别代入数据可得联立解得，(3)[6]由于串联电阻不改变电源的电动势，故即使电流表有内阻，电动势的测量值也等于真实值。15．（1）；（2）；（3）【详解】（1）设每个人对夯锤施加的力为，根据牛二律有松手时夯锤获得的速度为,则 联立解得（2）施力过程中夯锤上升的高度为，松手后夯锤能上升的高度为，夯锤能上升的最大高度为，根据运动规律有联立解得（3）夯锤下落过程中做自由落体运动，根据夯锤与地面作用过程减速的加速度大小为，则有将代入解得由牛顿第二定律有解得由牛顿第三定律知夯锤对地面的作用力为16．（1）2m/s（2）0.2m（3）3J【详解】(1)在物体A向下运动，刚到C点过程中，对A和B整体，由动能定理：mAglsinθ－mBgl－μmAglcosθ=(mA＋mB)－(mA＋mB)代入数据解得：vC=2m/s；(2)设弹簧的最大压缩量为x，从物体A刚到C点至压缩弹簧又返回C点的过程中，由能量守恒：(mA＋mB)=2μmAgxcosθ代入数据解得：x=0.2m；(3)设弹簧的最大弹性势能为Ep，在物体A刚到C点至压缩弹簧到最短的过程中,A和B重力势能变化量相同，由功能关系：(mA＋mB)=μmAgxcosθ＋Ep带入数据解得：Ep=3J。答：（1）物体A向下运动，刚到C点时的速度大小为2m/s；（2）弹簧的最大压缩量x=0.2m；（3）弹簧的最大弹性势能Ep=3J。17．(1) (2) n为偶数时，n为奇数时，(3) 【详解】（1）粒子经电场加速后，在磁场中运动的最大速度为vm.对应圆周运动的最大半径为R.其中即最大动能为每旋转一圈加速两次，设旋转N圈则因此在磁场中运动的时间为（2）第一次圆周运动的圆心坐标为其中第二次圆周运动的圆心坐标为第三次圆周运动的圆心坐标为第n次圆周运动的圆心坐标为n为偶数时n为奇数时（3）若磁感应强度减小，则周期增加，设周期变为为使连续加速n次，则即要求有若磁场增大，则周期减小，设周期变为为使连续加速n次，则;即要求则有因此有