2023届江西省新干中学高三下学期一模物理试题(含答案)

江西省新干中学高2023届第一次模考

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．光电效应的实验装置如下图所示，则下列说法正确的是(    )

A．用紫外线照射锌板，验电器指针会发生偏转

B．用红色光照射锌板，验电器指针会发生偏转

C．锌板带的是负电荷

D．使验电器指针发生偏转的是负电荷

2．如图所示是我国首次立式风洞跳伞实验，风洞喷出竖直向上的气流将实验者加速向上“托起”，此过程中（　　）

A．人被向上“托起”时处于失重状态

B．人受到的重力大小等于气流对人的作用力大小

C．地球对人的吸引力和人对地球的吸引力大小相等

D．人受到的重力和人受到气流的力是一对作用力与反作用力

3．在向右匀速运动的小车内，用细绳a和b系住一个小球，绳a处于斜向上的方向，拉力为Fa，绳b处于水平方向，拉力为Fb，如图所示，现让小车向右做匀减速运动，此时小球相对于车厢的位置仍保持不变，则两根细绳的拉力变化情况是

A．Fa变大，Fb不变 B．Fa变小，Fb变小 C．Fa不变，Fb变大 D．Fa不变，Fb变小

4．如图所示，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个正六边形的六个顶点．已知D、E、F三点的电势分别为3V、﹣1V、1V，则下列说法正确的为（　　）

A．A点电势为6V

B．B点电势为10V

C．C点电势为8V

D．正六边形中心处电势为5V

5．长直导线与矩形线框abcd处在同一平面中静止不动，如图甲所示．长直导线中通以大小和方向都随时间做周期性变化的交流电：i＝Imsin ωt，i－t图象如图乙所示．规定沿长直导线向上的电流为正方向．关于最初一个周期内矩形线框中感应电流的方向，下列说法正确的是(　　)

A．由顺时针方向变为逆时针方向

B．由逆时针方向变为顺时针方向

C．由顺时针方向变为逆时针方向，再变为顺时针方向

D．由逆时针方向变为顺时针方向，再变为逆时针方向

6．一正弦交变电流的电压随时间变化的规律如图所示。由图可知该交变电流（　　）

A．周期为0.125s B．电压的有效值为

C．电压的最大值为 D．电压瞬时值的表达式为

7．如图所示，由M、N两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器，极板N与静电计的金属球相接，极板M与静电计的外壳均接地。给电容器充电，静电计指针张开一定角度。实验过程中电容器所带电荷量不变，下面操作能使静电计指针张角变小的是（ ）

A．在M、N之间插入有机玻璃板

B．把接地的两根导线直接相连

C．将M板向上平移

D．将M板沿水平方向向左移动

8．如图所示，电阻忽略不计的两平行的粗糙金属导轨水平固定在匀强磁场中，一质量为m=1kg的金属棒ab垂直于平行导轨放置并接触良好，磁感应强度B=5T，方向垂直于ab，与导轨平面的夹角a=53°，导轨宽度为L=0.5m，一端与电源连接。连入导轨间的电阻R=4.5Ω，ab与导轨间的动摩擦因数为µ=0.5（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），拉力F为平行于金属导轨且垂直于金属棒方向，ab处于静止状态。已知E=10V，r=0.5Ω，sin37°=0.6，g=10m/s2，则（　　）

A．通过ab的电流大小为1A B．ab受到的安培力大小3N

C．ab受到的最大静摩擦力为7.5N D．F的取值范围为0.5N≤F≤7.5N

9．如图为A、B两个物体的位移—时间图像，则下列说法正确的是（　　）

A．A做直线运动，B做曲线运动 B．时刻B的速度比A的速度小

C．时刻A、B速度方向相反 D．两物体相遇2次

10．甲、乙、丙三个质量相同的物体均在水平地面上做直线运动如图所示，地面与物体间的动摩擦因数均相同，下列判断正确的是(    )

A．三个物体所受的摩擦力大小相同

B．甲物体所受的摩擦力最小

C．乙物体所受的摩擦力最大

D．丙物体所受的摩擦力最大

11．如图所示，a、b、c是北斗卫星导航系统中的3颗卫星，下列说法中正确的是（    ）

A．b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度

B．b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度

C．c加速可追上同一轨道上的b，b减速可等候同一轨道上的c

D．a卫星由于某原因，轨道半径缓慢减小，其线速度增大

12．如图所示，重的物体A与重的物体B用跨过光滑定滑轮的轻绳连接，B物体放在水平桌面上，且绳的段水平，段竖直，已知B与桌面间的动摩擦因数，现对B物体施加一个水平向左的拉力F，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，能使均保持静止的F可能值为（　　）

A．1 N B．5 N C．15 N D．20 N

二、实验题(共16分)

13．小华设计了如图甲所示的装置验证机械能守恒定律，提供的实验器材如下：

A．小车　B．钩码　C．一端带定滑轮的木板　D．细线　E．电火花计时器　F．纸带　G．毫米刻度尺　H．低压交流电源　I．220V的交流电源

（1）实验中不需要的器材是________（填写器材序号），还应补充的器材是________。

（2）实验中得到了一条纸带如图乙所示，选择点迹清晰且便于测量的连续7个点（标号0～6），测出0到1、2、3、4、5、6点的距离分别为d1、d2、d3、d4、d5、d6，打点周期为T．则打点2时小车的速度v2＝________；若测得小车质量为M、钩码质量为m，打点1和点5时小车的速度分别用v1、v5表示，已知重力加速度为g，则验证点1与点5间系统的机械能守恒的关系式可表示为_______。

（3）实验中，钩码减少的重力势能总是略大于系统增加的动能，主要原因是_________。

14．在测量一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材：

A．被测干电池一节

B．电流表：量程为0～0.6A，内阻约为0.4Ω

C．电流表：量程为0～0.6A，内阻

D．电压表：量程为0～3V，约为3kΩ

E.滑动变阻器：0～10Ω，允许通过的最大电流为1A

F.滑动变阻器：0～100nΩ，允许通过的最大电流为2A

G.开关、导线若干

（1）为了尽可能减小误差，以及便于调节，电流表应选用__________（填“B”或“C”），滑动变阻器应选用__________（填“E”或“F”），并在图甲的方框内画出实验电路图_______。

（2）闭合电键后，通过调节滑动变阻器，测得多组电压表和电流表的示数U、I，作出图像如图乙所示，由图像可知电池的电动势为__________V，内阻为__________Ω。（结果均保留2位有效数字）

（3）本实验__________（填“存在”或“不存在”）因电表内阻引起的系统误差。

三、解答题(共36分)

15．算盘是我国古老的计算工具，中心带孔的相同算珠可在算盘的固定导杆上滑动，使用前算珠需要归零；如图所示，水平放置的算盘中有甲、乙两颗算珠未在归零位置，甲靠边框b，甲乙相隔s1=4.5cm，乙与边框a相隔s2=2cm，算珠与导杆间的动摩擦因数为μ=0.1；现用手指将甲以0.5m/s的初速度拨出，甲乙碰撞后甲的速度为0.15m/s，方向不变，碰后乙得到的速度为甲碰前速度的0.5倍，碰撞时间极短且不计，甲、乙均可看作质点。重力加速度取10m/s2；

（1）通过计算判断乙算珠能否滑动到边框a；

（2）求甲算珠在到达边框a之前能否停下，如果能停下求从拨出到停下所需的时间；如果不能停下，求甲算珠到边框a的时间。

16．如图是检验某种防护罩承受冲击能力的装置，MN为半径R＝1.0 m、固定于竖直平面内的光滑圆弧轨道，轨道上端切线水平．PQ为待检验的固定曲面，该曲面为在竖直面内截面半径r＝m的圆弧，圆弧下端切线水平且圆心恰好位于MN轨道的上端点N，，的下端相切处放置竖直向上的弹簧枪，可发射速度不同的质量m＝0.01 kg的小钢珠，假设某次发射的钢珠沿轨道恰好能经过N点，水平飞出后落到PQ上的S点，取g＝10 m/s2。求：

(1)小球到达N点时速度vN的大小；

(2)发射该钢珠前，弹簧的弹性势能Ep的大小；

(3)钢珠落到圆弧PQ上S点时速度vS的大小。

17．如图所示,在平面直角坐标系xOy平面内,直角三角形abc的直角边ab长为6d，与y轴重合,∠bac=30°,中位线OM与x轴重合,三角形内有垂直纸面向里的匀强磁场．在第一象限内,有方向沿y轴正向的匀强电场,场强大小E与匀强磁场磁感应强度B的大小间满足E=v0B．在x=3d的N点处,垂直于x轴放置一平面荧光屏.电子束以相同的初速度v0从y轴上－3d≤y≤0的范围内垂直于y轴向左射入磁场,其中从y轴上y=－2d处射入的电子,经磁场偏转后,恰好经过O点．电子质量为m,电量为e,电子间的相互作用及重力不计．求

(1)匀强磁场的磁感应强度B

(2)电子束从y轴正半轴上射入电场时的纵坐标y的范围;

(3)荧光屏上发光点距N点的最远距离L

1．A

【详解】A．紫外线的频率大于锌板的极限频率能使锌板发生光电效应，故A正确；

B．红光的频率小于锌板的极限频率不能使锌板发生光电效应，故B错误；

C．锌板中的电子飞出锌板，锌板带正电，故C错误；

D．验电器与锌板连接，验电器也是带正电，验电器的指针都带正电互相排斥产生夹角，故D错误。

故选A。

2．C

【详解】A．人被向上“托起”时，加速度向上，处于超重状态，故A错误；

B．人被向上“托起”时，加速度向上，根据牛顿第二定律可知人受到的重力大小小于气流对人的作用力大小，故B错误；

C．地球对人的吸引力和人对地球的吸引力为一对相互作用力，大小相等，方向相反，故C正确；

D．一对相互作用力是作用在两个物体上，可知D错误。

故选C。

3．C

【详解】以小球为研究对象，分析受力情况，如图所示

根据牛顿第二定律得：水平方向

 竖直方向

设向左为正方向，由题知匀速运动时，向右做匀减速运动时

由题不变，由分析得知不变

即Fb变大，故C正确，ABD错误。

故选C。

4．D

【详解】设正六边形的中心为O．设A的点电势为x，因为匀强电场中电势随距离均匀变化（除等势面），又由于正六边形对边平行，DE间电势差等于BA间电势差，EF间电势差等于CB间电势差，已知D、E、F三点的电势分别为3V、﹣1V、1V，则有B的电势为：x+4，C点的电势为x+2．O点是AD的中点，则O点的电势为，AC中点的电势与OB中点重合，根据几何知识得，解得：x＝7V，则A的点电势为7V；B的电势为11V，C点的电势为9V，正六边形中心处电势为5V．故ABC错误，D正确．

5．D

【详解】据图乙可知，在四分之一周期内，电流变大，据右手螺旋定则可知，矩形线圈所处的磁场垂直面向里变大，即导致穿过线圈中的磁通量减大，由楞次定律可知，产生的感应电流方向为逆时针；同理分析可知，在T/4−3T/4时间内，矩形线圈产生的电流方向为顺时针；在3T/−T时间内矩形线圈产生的感应电流方向逆时针；故ABC错误，D正确．

故选D．

6．B

【详解】A．由图像可知，周期为0.250s，故A错误；

BC．由图像可知，交流电压的最大值为

则电压的有效值为

故C错误，B正确；

D．由图像可知，电流的周期为

则

所以电压瞬时表达式为

故D错误。

故选B。

7．A

【详解】ACD．由题意知，电容器所带电量Q保持不变，静电计指针张角变小，板间电势差U变小，由

可知，电容C应变大，根据

可知在M、N之间插入有机玻璃板，使电容增大；将M板向上平移，正对面积减小，使电容减小；将M板沿水平方向向左移动，板间据增大，使电容减小，故A正确，CD错误；

B．把接地的两根导线直接相连时，极板间的电压不变，所以张角不变，故B错误。

故选A。

8．D

【详解】A．通过ab的电流大小为

方向为a到b，选项A错误；

B．ab受到的安培力为

F= BIL=5N

选项B错误；

C．对ab受力分析如图所示，最大静摩擦力

选项C错误；

D．当最大静摩擦力方向向右时

当最大静摩擦力方向向左时

所以

选项D正确。

故选D。

9．CD

【详解】A．图像上的任意一点表示该时刻物体的位置坐标，在时间轴上方，位置坐标为正数，在时间轴下方，位置坐标为负数，即图像中的坐标不是正数就是负数，所有点在同一条直线上，所以位移—时间图像仅描述直线运动，故A错误；

B．位移—时间图像的斜率大小表示速度大小，由图可知，时刻A物体的位移—时间图像斜率小于B物体的图像斜率，故时刻B的速度比A的速度大，故B错误；

C．位移—时间图像的斜率正负号表示速度方向，由图可知，t2时刻A速度为正方向，B速度为负方向，二者速度方向相反，故C正确；

D．位移—时间图像的交点表示物体相遇，由图可知，两物体相遇2次，故D正确。

故选CD。

10．BD

【详解】设三个物体的重力均为G,如图：

将甲、丙两个物体所受的拉力分解为水平和竖直两个方向．则三个物体对地面的压力大小分别为N甲=G-F1，N乙=G，N丙=G+F2，可见，甲对地面的弹力最小，丙对地面的弹力最大；由摩擦力公式f=μN，μ相同，所以甲物体所受的摩擦力最小，丙物体所受的摩擦力最大.故选BD．

【点睛】对于滑动摩擦力，关键抓住其方向与物体相对运动方向相反，大小与物体间弹力成正比．

11．AD

【详解】卫星绕地球做匀速圆周运动时，由万有引力提供向心力，则有：，则线速度为：，因b、c的半径相等且大于a的半径，则b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度，选项A正确；向心加速度为：，则 b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度，选项B错误；c加速时，所需要的向心力增大，万有引力不够提供向心力，卫星c将做离心运动，轨道半径增大，不可能追上同一轨道上的b．b减速时，所需要的向心力减小，万有引力将大于所需要的向心力，卫星b将做近心运动，轨道半径减小，也不可能等到c．故C错误．由，知卫星a轨道半径减小时，线速度将增加，故D正确．

12．BC

【详解】B与桌面的最大静摩擦力为

当B物体刚要向左滑动时，一个水平向左的拉力F有最大值

当B物体刚要向右滑动时，一个水平向左的拉力F有最小值

能使A、B均保持静止的F可能值为

故BC正确，AD错误；

故选BC。

13．     H     天平               小车和纸带受到阻力，使得部分重力势能转化为内能．

【详解】（1）[1][2]电火花计时器不需要低压交流电源，则实验中不需要的器材是H；还应补充的器材是天平，用来测量钩码和小车的质量。

（2）[3]根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度知，点2的瞬时速度为：

[4]系统动能的增加量为

系统重力势能的减小量为

△Ep=mg（d5-d1）

则验证点1与点5间系统的机械能守恒的关系式为

（2）[5]实验中，钩码减少的重力势能总是略大于系统增加的动能，主要原因是小车和纸带受到阻力，使得部分重力势能转化为内能。

14．     C     E     见解析     1.5     1.0     不存在

【详解】（1）[1][2][3]为了尽可能减小实验误差，选用内阻已知的电流表C，为了便于调节，选用最大阻值较小的滑动变阻器E，电路图如图所示

（2）[4][5]由图像可知，电池的电动势为1.5V，内阻

（3）[6]由于求内阻时考虑了电流表的内阻，不存在因电表内阻引起的系统误差。

15．（1）乙恰能到达边框a；（2）0.25s

【详解】（1）每颗算珠运动时的加速度均为

甲运动到与乙将要相碰时的速度为

解得

v1=0.4m/s

则甲乙相碰后乙的速度为

解得

v2=0.2m/s

然后乙做减速运动的位移

则乙恰能到达边框a。

（2）甲与乙碰前的运动时间

设甲能停下，甲与乙碰后的运动时间

这段时间内甲的位移

即甲到达边框a之前就已经停下，则甲算珠从拨出到停下所需时

t=t1+t2=0.25s

16．(1)m/s；(2)0.15J；(3)4m/s

【详解】(1)钢珠恰好能过N点，则在N点时重力充当向心力，所以根据牛顿第二定律可得

解得

(2)弹簧的弹性势能转化为动能和重力势能，所以有

代入数据解得

(3)从N点出来后，恰好做平抛运动，所以在水平方向上有

在竖直方向上有

根据几何知识可得

代入数据解得

根据速度的合成可得

可得

17．（1）； （2）；（3）；

【详解】(1)设电子在磁场中做圆周运动的半径为r；

由几何关系可得r=d

电子在磁场中做匀速圆周运动洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得

解得

(2)当电子在磁场中运动的圆轨迹与ac边相切时，电子从+y轴射入电场的位置距O点最远，如图甲所示.

设此时的圆心位置为，有

解得

即从O点进入磁场的电子射出磁场时的位置距O点最远

所以

电子束从y轴正半轴上射入电场时的纵坐标y的范围为

设电子从范围内某一位置射入电场时的纵坐标为y，从ON间射出电场时的位置横坐标为x，速度方向与x轴间夹角为θ，在电场中运动的时间为t，电子打到荧光屏上产生的发光点距N点的距离为L，如图乙所示：

根据运动学公式有

解得

即时，L有最大值

解得

（当时）