2023届江西省安福中学高三下学期一模物理试题（含答案）

这是一份2023届江西省安福中学高三下学期一模物理试题（含答案），共12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。
2023届普通高等学校招生第一次质量检测物理试题一、选择题(1-8为单选，9-12为多选，每空4分，共48分)1．某运动员在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功2000J，他克服阻力做功500 J．在此过程中(      )A．动能增加了2500JB．动能增加了2 000 JC．重力势能减小了1500JD．机械能减小了500 J2．“复兴号”动车组用多节车厢提供动力，从而达到提速的目的。总质量为m的动车组在平直的轨道上行驶。该动车组有四节动力车厢，每节车厢发动机的额定功率均为P，若动车组所受的阻力与其速率成正比（，k为常量），动车组能达到的最大速度为。下列说法正确的是（　　）A．动车组在匀加速启动过程中，牵引力恒定不变B．若四节动力车厢输出功率均为额定值，则动车组从静止开始做匀加速运动C．若四节动力车厢输出的总功率为，则动车组匀速行驶的速度为D．若四节动力车厢输出功率均为额定值，动车组从静止启动，经过时间t达到最大速度，则这一过程中该动车组克服阻力做的功为3．一辆汽车从静止开始由甲地出发，沿平直公路开往乙地。汽车先做匀加速直线运动，接着做匀速运动，最后做匀减速直线运动，到达乙地刚好停止。下列v—t图像中，能完整反映该汽车从甲地到乙地的运动规律的是（　　）A． B． C． D．4．一位蹦床运动员仅在竖直方向上运动，弹簧床对该运动员的弹力F随时间t的变化规律如图所示。不计阻力，取重力加速度g=10m/s2。根据信息可求（　　）A．该运动员跳起的最大高度为10mB．该运动员最大加速度为50m/s2C．稳定后每次接触过程中，蹦床对该运动员的最大冲量为500N·sD．稳定后该运动员每次腾空过程中重力的冲量大小为1000N·s5．如图，MN是负点电荷电场中的一条电场线，一带正电的粒子（不计重力）从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示。下列结论正确的是（　　）A．带电粒子在a点时的加速度小于在b点时的加速度B．带电粒子在a点时的电势能大于在b点时的电势能C．带电粒子从a到b运动的过程中动能逐渐减小D．负点电荷一定位于N点右侧6．如图所示，真空中存在一个水平向左的匀强电场，场强大小为E，一根不可伸长的绝缘细线长度为l，细线一端拴一个质量为m、电荷量为q的带负电小球，另一端固定在O点。把小球拉到使细线水平的A点，由静止释放，小球沿弧线运动到细线与水平方向成θ＝60°角的B点时速度为零。以下说法中正确的是（　　）A．小球在B点处于静止状态B．小球受到的重力与电场力的关系是qE＝mgC．小球将在A、B之间往复运动，且幅度将逐渐减小D．小球从A运动到B的过程中，电场力对其做的功为－qEl7．如图，水平向右的匀强电场中，一带电粒子从A点以竖直向上的初速度开始运动，经最高点B后回到与A在同一水平线上的C点，粒子从A到B过程中克服重力做功9J，电场力做功4J，则（　　）A．粒子在B点的动能比在A点多5J B．粒子在C点的电势能比在B点少4JC．粒子在C点的机械能比在A点少16J D．粒子在C点的动能为25J8．如图所示，在光滑水平面上有A、B两辆小车，水平面的左侧有一竖直墙，在小车B上坐着一个小孩，小孩与B车的总质量是A车质量的4044倍。两车开始都处于静止状态且A、B两辆小车靠在一起，小孩把A车以相对于地面为v的速度推出，A车与墙壁碰后仍以原速率返回，小孩接到A车后，又把它以相对于地面为v的速度推出。往后小孩每次推出A车，A车相对于地面的速度都是v，方向向左，则小孩把A车至少推出几次后，A车返回时小孩不能再接到A车（  ）A．2021 B．2022 C．2023 D．20249．如图所示，虚线a、b、c、d、e是电场中的一组平行且间距相等的等差等势面，实线是一带正电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，M、N、P、Q分别为运动轨迹与等势面的交点，下列判断正确的是(     )A．粒子在电场中做匀变速运动B．图中等势面a的电势最高C．粒子经过Q点的动能小于P点的动能D．粒子在M点的电势能比Q点的小10．如图所示，在光滑的水平桌面上静止两个等大的小球，其质量分别为 M = 0.6 kg、m = 0.2 kg，其中间夹着一个被锁定的压缩轻弹簧（弹簧与两球不相连），弹簧具有 Ep=10.8J的弹性势能。现解除锁定，球 m 脱离弹簧后滑向与水平面相切、半径为 R=0.4 m 竖直放置的光滑半圆形固定轨道，g 取 10 m/s2则下列说法正确的是（　　）A．两球刚脱离弹簧时，球m获得的动能比球 M 小B．球 m 在运动达到轨道最高点速度大小为 2m/sC．球 m 离开半圆形轨道后经过 0.4s 落回水平地面D．球 m 经过半圆形轨道的最低点和最高点时，对轨道的压力差为12N11．如图所示，匀强电场中有一个与电场平行的长方形区域ABCD．已知AC=2AB=4cm，A、B、C三点的电势分别为12V、8V、4V．某带电粒子从A点以初速度v0=2m/s，与AD成30°夹角射入电场，粒子在ABCD所在平面运动，恰好经过C点．不计粒子的重力．下列说法正确的是A．该粒子可能带负电B．电场强度大小为V/mC．粒子过C点的速度为2m/sD．仅改变初速度v方向，该粒子可能经过B点12．如图所示，在一对与竖直方向成60°角的带电平行金属板之间，有一质量为m、带电荷量为-q的小球被绝缘细线悬挂静止于A点，剪断细线后，小球恰能沿直线AB运动，经时间t后到达B点．已知直线AB与金属板间的夹角为30°，重力加速度为g，规定A点的电势为零，下列说法正确的是（　　）A．平行金属板间匀强电场的电场强度大小为B．小球到达B点时的速度大小为C．B点的电势为D．小球在B点的电势能为二、实验题(共16分)13．（1）某同学用螺旋测微器测出用金属材料制成的一段圆柱体的横截面的直径如图所示．横截面的直径为________ mm．（2）用伏安法测量电阻阻值R，并求出电阻率ρ．给定电压表（内阻约为 50kΩ）、电流表（内阻约为40 Ω）、滑动变阻器、电源、开关、待测电阻（约为250 Ω）及导线若干．①如上图甲所示电路图中，电压表应接________点．（填“a”或“b”）②图乙中的6个点表示实验中测得的6组电流I、电压U的值，试作图(       )，并求出电阻阻值R＝________ Ω．（保留3位有效数字）③待测电阻是一均匀材料制成的圆柱体，用游标为50分度的卡尺测量其长度与直径，结果分别如图丙所示．由图可知其长度为________ mm．④由以上数据可求出ρ＝________ Ω·m（保留3位有效数字，其中已知直径为1.92mm）．14．某电阻的阻值约为，现要用如图所示的电路测量其阻值，可选器材如下：A．电源（电动势约）；B．滑动变阻器（最大阻值）；C．滑动变阻器（最大阻值）；D．电压表V（量程，内阻为）；E.电流表（量程，内阻约为）；F.电流表（量程，内阻约为）；G.开关、导线若干。（1）电流表应选择___________（填“E”或“F”）；（2）某同学做实验的过程中，发现滑动变阻器的滑片即便在很大范围内滑动，电压表和电流表的示数都几乎为零，不方便获得多组电压电流数据，于是向你求助。你帮他检查后发现器材完好，电路连接无误，各接线柱接触良好。请帮该同学判断最有可能存在的问题并告诉他解决问题的办法：___________（3）为了消除因电表内阻造成的系统误差，测量时应接___________（填“a”或“b”）。某次测量中读得电压表的示数为，电流表的示数为，消除系统误差之后，算得的阻值为___________（保留3位有效数字）。三、解答题(共36分)15．宽度为的区域内左边一半有垂直纸面向里的匀强磁场，右边一半是场强方向与纸面平行的匀强电场（未画出），电场与磁场分界线与边平行。一质量为、电荷量为、不计重力的粒子从点以初速度沿方向射入到磁场中，若磁感应强度大小为，粒子离开磁场进入电场后沿直线运动且恰好能够到达区域的右边界线。（1）求粒子通过磁场所用的时间（用、表示）；（2）确定电场的方向并求电场强度的大小。16．如图，倾角的直轨道与光滑圆弧轨道在处相切且平滑连接，整个装置固定在同一竖直平面内。圆弧轨道的半径为，是竖直直径，点为圆心，、、三点在同一水平线上。、也在同一水平线上，两个小滑块P、Q（都可视为质点）的质量均为。已知滑块Q与轨道间存在摩擦力且动摩擦因数处处相等，但滑块P与整个轨道间和滑块Q与圆弧轨道间的摩擦力都可忽略不计。同时将两个滑块P、Q分别在、两点由静止释放、之后P开始向下滑动，在点与Q相碰。碰后P、Q立刻一起向下且在段保持匀速运动，已知P、Q每次相碰都会立刻合在一起运动但两者并不粘连，取重力加速度为，求：（1）两滑块进入圆弧轨道运动过程中对圆弧轨道的压力的最大值；（2）Q第一次沿斜面上滑的最大距离；（3）滑块P在轨道上往复运动经过的总路程。17．如图所示，直角坐标系xoy在竖直平面内，x轴沿水平方向，在第一、四象限区域内存在有匀强电场和匀强磁场，电场强度E=4.0×105N/C，方向沿y轴正方向，磁感应强度B=0.2T，方向与xoy平面垂直向外．在x轴上的A点处有一足够长、与x轴垂直的荧光屏，交点A与坐标原点O的距离为40.0cm，在OA中点P处有一粒子发射枪（可看作质点），能连续不断的发射速度相同的带正电粒子，粒子质量m＝6.4×10-27kg，电量q＝3.2×10-19C．粒子发射枪向x轴方向发射的粒子恰能打到荧光屏的A点处．若撤去电场，并使粒子发射枪在xoy平面内以角速度ω=2π rad/s逆时针转动（整个装置都处在真空中），求：（1）带电粒子的速度及在磁场中运动的轨迹半径；（2）荧光屏上闪光点范围的长度（结果保留两位有效数字）；（3）荧光屏上闪光点从最低点移动到最高点所用的时间（结果保留两位有效数字）．
1．D【详解】AB、重力对他做功2000J，他克服阻力做功500 J，则合力对他做功为1500J，根据动能定理知动能增加了1500J，故AB错误；C、重力对他做功2000J，则重力势能减少了2000J，故C错误；D、他克服阻力做功500 J，所以机械能减少了500J，故D正确；故选D2．C【详解】A．对动车组，由牛顿第二定律有若动车组在匀加速启动，即加速度恒定，但随速度增大而增大，则牵引力也随阻力增大而变大，故A错误；B．若四节动力车厢输出功率均为额定值，则总功率为4P，由牛顿第二定律有故可知加速启动的过程，牵引力减小，阻力增大，则加速度逐渐减小，故B错误；C．若四节动力车厢输出的总功率为，则动车组匀速行驶时加速度为零，有而以额定功率匀速时，有联立解得故C正确；D．若四节动力车厢输出功率均为额定值，动车组从静止启动，经过时间达到最大速度，由动能定理可知可得动车组克服阻力做的功为故D错误。故选C。3．D【详解】斜率表示加速度，则汽车先做匀加速直线运动，接着做匀速运动，最后做匀减速直线运动，到达乙地刚好停止，所以应先为过原点的倾斜直线，接着平行时间轴的直线，最后为倾斜直线且速度减为0，故D正确，ABC错误。故选D。4．D【详解】A．运动员在空中的时间为△t=2s，根据竖直上抛运动的对称性，上升和下降的时间分别为1s，根据故A错误；B．由图分析可知运动员的重力等于500N，则运动员质量为m=50kg由图读出弹力的最大值为根据牛顿第二定律得运动员的最大加速度故B错误；C．运动员下落接触弹簧床的速度大小为由动量定理得故C错误；D．稳定后该运动员每次腾空过程中重力的冲量大小为故D正确。故选D。5．C【详解】根据正电荷的运动轨迹可知，正电荷所受的电场力大致向左，可知场强方向由N到M，负点电荷一定位于M点左侧，a点距离点电荷较近，可知a点受电场力较大，即带电粒子在a点时的加速度大于在b点时的加速度；带电粒子从a到b运动的过程电场力做负功，电势能变大，动能逐渐减小。故选C。6．D【详解】A．小球在B点速度为零，所需向心力为零，但合力不为零，不可能处于静止状态，故A错误；B．对小球从A到B的过程，根据动能定理有解得故B错误；C．根据能量守恒定律可知，小球将在A、B之间往复运动，且幅度不变，故C错误；D．小球从A运动到B的过程中，电场力对其做的功为故D正确。故选D。7．D【详解】A．粒子从A到B过程中克服重力做功9J，电场力做功4J，故外力做功，，由动能定理可得粒子在B点的动能比在A点少5J，故A错误；B．根据粒子受力情况，由牛顿第二定律可得，粒子在竖直方向做加速度为g的匀变速运动，在水平方向做初速度为零，加速度的匀加速运动。根据B为最高点，竖直分速度为零可得，粒子从A到B与从B到C的运动时间相等，故由匀加速运动规律可得，粒子在BC上的水平位移是AB上水平位移的3倍，根据故粒子从B到C电场力做功12J，粒子在C点的电势能比在B点少12J，故B错误；CD．从A到C电场力做功16J，故粒子在C点的机械能比在A点多16J，故C错误；因为A点、C点等高，重力势能相等，那么，粒子从B到C重力做功9J；又有B点速度水平，粒子从A到B电场力做功4J，所以，粒子在B点的动能为4J，有B到C由动能定理可得:粒子在C点的动能为D正确。故选D。8．C【详解】取小孩和B车运动方向为正方向，小孩第一次推出A车后，小孩和B车获得速度为v1，由动量守恒定律①小孩第二次推出A车后，小孩和B车获得速度为v2，由动量守恒定律②小孩第三次推出A车后，小孩和B车获得速度为v3，由动量守恒定律③以此规律可得小孩第n-1次推出A车后小孩和B车获得速度为vn-1，第n次推出A车后，小孩和B车获得速度为vn，第n次推出A车前后，由动量守恒定律④将推n次的等式相加，可得当vn≥v时，再也接不到小车，即解得取正整数，则故选C。9．ACD【分析】粒子在匀强电场中做匀变速运动．根据轨迹弯曲的方向可判断出粒子所受的电场力方向，可分析电场线的方向，从而判断出电势的高低．由电场力做功正负分析动能及电势能的变化.【详解】A、由图知，等差等势面均匀分布，则知该电场是匀强电场，粒子所受的电场力恒定，所以粒子在电场中做匀变速运动；故A正确.B、根据电场线与等势面垂直，可知电场线位于水平方向，粒子所受的电场力也在水平方向．由粒子的轨迹向左弯曲，所以粒子所受的电场力水平向左，粒子带正电，则电场线方向水平向左，则a处电势最低；故B错误.C、D、若粒子从M运动到Q，电场力做负功，粒子的动能减小，电势能增加，则粒子经过Q点动能小于P点动能，粒子在M点的电势能比Q点的小；故C、D正确.故选ACD.【点睛】根据电场线与等势面垂直，可作出电场线，结合曲线运动的条件分析电场力的方向是解决本题的关键，同时结合能量的观点分析是解决这类问题常用方法.10．CD【详解】A．由动量守恒得，M、m动量大小相同，由得质量小的物体动能大，选项A错误；B．由得，两物体动能比为1：3，故m的初动能为m获得的速度为v0=9m/s即到达B点的速度vB=9m/s，由动能定理可得解得m达到圆形轨道顶端的速度选项B错误；C．由自由落体公式可得下降时间为选项C正确；D．m在圆形轨道上端时在下端时则在上下两端压力差为选项D正确。故选CD。11．BC【分析】电场线与等势面相互垂直，沿电场线的方向电势逐渐降低，在匀强电场中U=Ed，根据题意判断等势面，根据电场线与等势面间的关系确定电场线方向，根据U=Ed求出电场强度，根据电势差的定义式求出最高电势.【详解】A、因AC=2AB=4cm，A、B、C三点的电势分别为12V、8V、4V，取O点为AC的中点，则，连接BO，过A点做BO的垂线，则实线为电场线，如图所示：因粒子由A运动经过C点，则电场力的方向与电场线的方向相同，所以粒子带正电，则A错误.B、因；所以B正确.C、粒子从A点开始做类平抛运动到C点，根据类平抛运动的推论，粒子在C点时，；所以C正确.D、仅改变初速度v0方向，根据对称性，粒子必过E点，所以D错误.故选BC.【点睛】本题考查了求电场强度与电势问题，知道“电场线与等势面相互垂直，沿电场线的方向电势逐渐降低”是解题的前提与关键，分析清楚题意、应用基础知识即可解题，解题时注意作辅助线.12．BC【详解】A．小球沿直线运动，合力沿方向，如图所示则有解得选项A错误；B．小球所受合力为，由牛顿第二定律F=ma得，小球的加速度为由匀变速直线运动规律，得小球到B点的速度为选项B正确；CD．设，根据动能定理得解得电场力做功根据，解得又有，且A点的电势为零，解得将代入解得则小球在B点的电势能为选项C正确，D错误。故选BC。13．     4.702（0.701-0.703之间）     a          227（224~230）     8.04     8.24×10－2【详解】（1）[1]．螺旋测微器的固定刻度为4.5mm，可动刻度为20.2×0.01mm=0.202mm，所以最终读数为4.5mm+0.202mm=4.702mm．（2）①[2]．由题意可知：电流表应采用外接法，电压表应接a点；②[3]．根据坐标系内描出的点作出U-I图象，图象如图所示：[4]．图象的斜率表示电阻，为： ③[5]．由图丙所示游标卡尺可知，其示数为：8mm+2×0.02mm=8.04mm；④[6]．根据电阻定律可知：电阻率：14．     F     滑动变阻器的规格选择错误，应该选用最大阻值为10 Ω的滑动变阻器     b     103【详解】（1）[1]由电路图可知，采用的是“分压式”接法，可获得的电压范围为，故通过的最大电流约为故电流表应该选择。（2）[2] 实验的过程中，发现滑动变阻器的滑片即便在很大范围内滑动，电压表和电流表的示数都几乎为零，不方便获得多组电压电流数据，可能是滑动变阻器的规格选择错误，应该选用最大阻值为10 Ω的滑动变阻器。（3）[3]根据题中所给器材，电压表的内阻的确定并已知，而电流表的内阻不知，因此，可根据电压表示数得到流过它的电流值，故采用电流表外接法，故接“”。[4]电压表分得的电流故流过的电流故由欧姆定律得15．（1）；（2）方向与直线成角斜向左上，【详解】（1）粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力得所以粒子在磁场中圆周运动的圆心在点，设速度偏转角为，由几何关系可得解得则在磁场中运动时间为（2）由题意知，粒子在电场中做匀减速直线运动，到右边界时速度为零，所以电场方向与直线成角斜向左上，发生的位移是根据动能定理有解得16．（1）；（2）；（3）【详解】（1）碰前，由动能定理解得碰撞，由动量守恒解得从，对整体解得D点解得由牛顿三定律得（2）匀速下滑时从点第1次上滑解得对（3）第1次上滑其中第2次碰前碰后第2次从点下滑同理得的总路程为解得.17．（1）2×106m/s ，0.2m；（2）0.55m；（3）0.42s；【详解】（1）粒子在复合场中做匀速直线运动，有qE=qvB 则粒子的速度=2×106m/s 撤去电场后，有 粒子在磁场中运动的轨迹半径=0.2m （2）部分粒子的轨迹如图所示：由图可知粒子最上端打在M点，最下端打在N点根据几何关系有dAM=Rtan60°=dAN=R，dMN=（+1）R=0.55m （3）粒子在磁场中做圆周运动的周期 代入数据后可求得 由于粒子做圆周运动的周期远小于粒子枪的转动周期，所以粒子在磁场中的运动时间可以忽略不计；闪光点从最低点移动到最高点，粒子枪转过的角度为所以闪光点从最低点移动到最高点用时=0.42s．点睛：本题中质点在复合场运动，分析受力情况，确定质点的运动情况是解题的基础，结合粒子运动的周期性以及临界状态，运用数学几何知识综合求解．