精品解析：2023届广东省江门市新会第一中学高三下学期第一次校内模拟考试物理试题（解析版）

新会一中2023届高三第二学期第一次校内模拟试

物 理

班别___________姓名___________学号___________成绩___________

（考试说明：时长75分钟，满分100分）

一、单项选择题（7小题，每小题4分，共28分，只有一个选项正确）

1. 彩虹是由阳光进入水滴，先折射一次，然后在水滴的背面反射，最后离开水滴时再折射一次形成。彩虹形成的示意图如图所示，一束白光L由左侧射入水滴，a、b是白光射入水滴后经过一次反射和两次折射后的两条出射光线（a、b是单色光）。下列关于a光与b光的说法正确的是（　　）

A. 水滴对a光的折射率小于对b光的折射率

B. a光在水滴中的传播速度大于b光在水滴中的传播速度

C. 用同一台双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，a光相邻的亮条纹间距小于b光的相邻亮条纹间距

D. a光波长大于b光波长

【答案】C

【解析】

【详解】A．由图可知，a、b光第一次进入水滴发生折射时，a光的折射角较小，即

再根据折射率公式

可得

故A错误；

BD．频率越高，波长越短，折射率越大，传播速度越小，根据折射率与光在介质中传播速度的关系

可得

故BD错误；

C．根据

a光相邻亮条纹间距小于b光的相邻亮条纹间距，故C正确。

故选C。

2. 目前，我国（电子不停车收费系统）已实现全国联网，大大缩短了车辆通过收费站的时间。如图为甲、乙两辆车以相同的速度开始减速并通过收费站的图像，根据图像下列描述正确的是（　　）

A. 甲车进入的是人工通道，乙车进入的是通道

B. 两车通过收费站相同路程（乙车内的路程）的时间差为

C. 甲车进入通道中的加速度为，乙车进入通道中的加速度为

D. 甲车进入通道，当速度减为后，匀速前进

【答案】D

【解析】

【详解】A．经过人工通道缴费时车的速度应减为零，然后再启动，而经过ETC通道的不需要停车即可通过，由图可知甲只是减速，但速度并没有减为零，所以甲车进入的是ETC通道，乙车进入的是人工收费通道，故A错误；

B．由v-t图像图线与坐标轴所围的面积表示位移，通过收费站相同路程为

乙车用了18s时间，而甲车用了大于5s时间（0-5s时间内，甲图线与时间轴围成的面积小于40m），故两车通过收费站相同路程的时间差小于，故B错误；

C．甲车进入通道的加速度大小为

乙车进入通道的加速度大小为

故C错误；

D．由v-t图像图线与坐标轴所围的面积表示位移，甲车进入通道，当速度减为后，匀速前进

故D正确。

故选D

3. 中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”，为国际抗疫贡献了中国力量。某运送防疫物资班列由40节质量相等的车厢组成，在车头牵引下，列车沿平直轨道匀加速行驶时，第10节对第11节车厢的牵引力为F。若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等，则倒数第10节对倒数第11节车厢的牵引力为（　　）

A. F B.  C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】设每节车厢质量为m，每节车厢受到的阻力为f，则对后30节车厢

对后10节车厢

解得

故选C。

4. 小明同学乘电动汽车出行，当汽车以的速度匀速行驶时，在该车的行车信息显示屏上看到了如下信息，电池组输出电压，电流为。已知该车电机及传动系统将电能转化为机械能的效率约为，则此时该车（　　）

A. 电池组输出的电功率约为 B. 牵引力的功率约为

C. 受到的阻力约为 D. 受到的牵引力约为

【答案】C

【解析】

【详解】A．电池组输出的电功率

故A错误；

B．牵引力的功率约为

故B错误；

CD．汽车做匀速运动，牵引力等于阻力，即

汽车的速度

汽车受到的阻力

故C正确，D错误。

故选C。

5. 轿车的“悬挂系统”是指由车身与轮胎间的弹簧及避震器组成的整个支持系统。已知某型号轿车“悬挂系统”的固有频率是。如图所示，这辆汽车正匀速通过某路口的条状减速带，已知相邻两条减速带间的距离为，该车经过该减速带过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 当该轿车通过减速带时，车身上下振动频率均为，与车速无关

B. 该轿车通过减速带的速度越大，车身上下颠簸得越剧烈

C. 当该轿车以的速度通过减速带时，车身上下颠簸得最剧烈

D. 当该轿车以不同速度通过减速带时，车身上下颠簸的剧烈程度一定不同

【答案】C

【解析】

【详解】A．当轿车以速度v通过减速带时，车身上下振动的周期为

则车身上下振动的频率为

该值与车速有关，故A错误；

BC．车身上下振动的频率与车身系统的固有频率越接近，车身上下振动的幅度越大，即当车速满足

即

车身上下颠簸得最剧烈，故B错误，C正确；

D．当该轿车以不同速度通过减速带时，车身上下振动的频率可能分别大于或小于车身系统的固有频率，车身上下颠簸的剧烈程度可能相同，故D错误。

故选C。

6. 北京时间2022年11月17日11时16分，航天员乘组成功开启“问天实验舱”气闸舱出舱舱门，航天员陈冬，蔡旭哲成功出舱，航天员刘洋在核心舱内配合支持。经过约5.5小时的出舱活动，圆满完成出舱活动期间全部既定任务。若“问天实验舱”围绕地球在做匀速圆周运动，轨道半径为r，周期为T，引力常量为G，则下列说法正确的是（    ）

A. 地球质量为

B. 若出舱活动期间蔡旭哲自由释放手中的工具，工具会立即高速离开航天员

C. 若出舱活动期间蔡旭哲的手臂支持着身体，手臂上承受很大压力

D. “问天实验舱”在圆轨道上运行的速度大于

【答案】A

【解析】

【详解】A．由万有引力提供向心力，则，解得地球质量为

故A正确；

B．若出舱活动期间蔡旭哲自由释放手中的工具，工具完全失重，与航天员相对静止，故B错误；

C．若出舱活动期间蔡旭哲的手臂支持着身体，航天员完全失重，手臂上承受压力为零，故C错误；

D．“问天实验舱”在圆轨道上运行的速度小于，故D错误。

故选A。

7. 带电粒子进入云室会使云室中的气体电离，从而显示其运动轨迹。如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中观察到某带电粒子的轨迹，其中a和b是运动轨迹上的两点。该粒子使云室中的气体电离时，其本身的动能在减少，而其质量和电荷量不变，重力忽略不计。下列说法正确的是（　　）

A. 粒子带正电 B. 粒子先经过a点，再经过b点

C. 粒子运动过程中洛仑兹力对其做负功 D. 粒子运动过程中所受洛伦兹力逐渐减小

【答案】D

【解析】

【详解】AB．由题意可知该粒子本身的动能在减少，而其质量和电荷量不变，可知速度大小在减小，根据洛伦兹力提供向心力

可得

所以粒子半径减小，粒子先经过b点，再经过a点；根据左手定则可知粒子带负电，故AB错误；

C．由于运动过程中洛伦兹力一直和速度方向垂直，洛伦兹力不做功，故C错误；

D．根据

可知粒子运动过程中所受洛伦兹力逐渐减小，故D正确。

故选D。

二、多项选择题（3小题，每小题6分，共18分。选项至少有2个或2个以上正确，选对而不全得3分，有错选得0分）

8. 市面上有一种自动计数的智能呼拉圈，深受女士喜爱。如图甲，腰带外侧带有轨道，将带有滑轮的短杆穿过轨道，短杆的另一端悬挂一根带有配重的细绳，其模型简化如图乙所示。水平固定好腰带，通过人体微小扭动，使配重做水平匀速圆周运动，计数器显示在内转过的圈数，此时绳子与竖直方向夹角为。配重运动过程中认为腰带没有变形，下列说法正确的是（　　）

A. 若增大转速，腰受到腰带的摩擦力增大

B. 若增大转速，腰受到腰带的弹力增大

C. 保持匀速转动时，腰给腰带的作用力大小不变

D. 若增加配重，保持转速不变，则绳子与竖直方向夹角为将减小

【答案】BC

【解析】

【详解】AB．若增大转速，配重做匀速圆周运动的半径变大，绳与竖直方向的夹角θ将增大，竖直方向

mg=Tcosθ

水平方向

Tsinθ=Fn

可知配重在竖直方向平衡，拉力T变大，向心力Fn变大，对腰带分析如图
 

可得竖直方向

f=Mg+Tcosθ=Mg+mg

水平方向

N=Tsinθ=Fn

故腰受到腰带的摩擦力不变，腰受到腰带的弹力增大，故A错误，B正确；

C．匀速转动时，腰给腰带的作用力是支持力N和摩擦力f的合力，两个力的大小均不变，则其合力大小不变，故C正确；
D．因对配重而言

即

则若增加配重，保持转速不变，则绳子与竖直方向夹角为将不变，选项D错误。

故选BC。

9. 下图为静电植绒的原理图。带负电的金属网中盛有绒毛，真空中带负电的绒毛一旦与布匹上的黏合剂接触就粘贴在布匹上，则带负电的绒毛从带负电的金属网到布匹的运动过程中（　　）

A. 做匀速运动

B. 做加速运动

C. 电势能逐渐增大

D. 运动经过处各点电势逐渐升高

【答案】BD

【解析】

【详解】AB．带负电的绒毛从带负电的金属网到布匹的运动过程中由于受到向下的电场力，故绒毛做加速运动，故A错误，B正确；

C．由于绒毛受到向下的电场力，电场力做正功，电势能减小，故C错误；

D．绒毛带负电，向下运动过程中电势能不断减小，则电势不断升高，故D正确。

故选BD。

10. 超导电磁船是一种不需要螺旋桨推进的低噪音新型船，如图是电磁船的简化原理图，MN和CD是与电池相连的两个电极，MN与CD之间部分区域有垂直纸面向内的匀强磁场（磁场由超导线圈产生，其独立电路部分未画出），通电的海水会受到安培力的作用，船体就在海水的反作用力推动下向前驶动。以下说法正确的是（　　）

A. 要使船前进，图中MN应接直流电源的负极

B. 改变超导线圈中的电流方向或电极的正负，可控制船前进或倒退

C. 控制超导线圈中的电流大小和电极间的电流大小，就可以控制船只航行的速度大小

D. 该超导电磁船应用的是电磁感应原理

【答案】ABC

【解析】

【详解】A．当MN解直流电源的负极时，海水中电流方向由CD指向MN，是海水受到的安培力向左，根据牛顿第三定律可知，船体受到向右的作用力，故使船体向前运动，A正确；

B．改变超导线圈中中电流的方向，会改变磁场的方向，从而改变海水的受力方向，从而改变船体的受力方向，故能控制船体的前进或后退，B正确；

C．控制超导线圈中的电流大小和电极间的电流大小，根据安培力的计算公式F=BIL可知安培力就会发生变化，这样使得对船的推力发生变化，就可以控制船只航行的速度大小，C正确；

D．该超导电磁船应用的是安培力和作用力反作用力的原理，D错误。

故选ABC。

三、非选择题（5小题，共54分）

11. 利用水平旋转平台验证向心力与质量、角速度、半径的定量关系，选取光滑水平平台MN，如图甲所示，平台可以绕竖直转轴转动，M端固定的压力传感器可以测出物体对其压力的大小，N端有一宽度为d的遮光条，光电门可以测出每一次遮光条通过时的遮光时间。

实验过程如下：

a.用游标卡尺测出遮光条的宽度，如图乙所示；

b.用天平测出小物块质量为m；

c.测出遮光条到转轴间的距离为L；

d.将小物块放置在水平平台上且靠近压力传感器，测出小物块中心位置到转轴间的距离为R；

e.使平台绕转轴做不同角速度的匀速转动；

f.通过压力传感器得到不同角速度时，小物块对传感器的压力F和遮光条通过光电门的时间t；

g.在保持m、R不变的前提下，得到不同角速度下压力F与的图像如图丙所示，其图线斜率为k。

请回答下列问题：

（1）遮光条宽度d=______cm。

（2）当遮光条通过光电门的时间为t0时，平台转动的角速度=______（用相应的字母符号表示）。

（3）验证小物块受到的向心力与质量、角速度、半径间的定量关系时，则图线斜率应满足k=______（用m、d、R、L等物理量符号表示）。

【答案】    ①. 0.246    ②.     ③.

【解析】

【详解】（1）[1]游标卡尺读数

（2）[2]时间为时，平台转动角速度

（3）[3]由牛顿第二定律

在图像中是过原点的直线，则斜率

12. 传感器在现代生活中有着广泛的应用。某学习小组利用压力传感器设计了一个测量压力大小的电路。压敏电阻的阻值R与受压力大小F的对应关系如图甲所示，压力F在范围内时图线为直线。

先利用如图乙所示的电路，测量时压敏电阻的阻值R，再在电流表相应刻度处标记对应的压力值。主要器材如下。

压敏电阻R（时阻值在之间）

电源（电动势，内阻不计）

电流表（量程10 mA，内阻）

电流表（量程50 mA，内阻约为）

定值电阻

滑动变阻器

开关、及导线若干

请完成下列问题：

（1）要求尽量准确测量压敏电阻的电阻值，导线c端应与________（填“a”或“b”）点连接。

（2）滑动变阻器有两种规格，本实验中应选择_______的。

A.最大阻值为    B.最大阻值为

（3）闭合开关、，调节滑动变阻器接入回路部分的阻值，从最大值逐渐减小，电流表读数为40 mA时电流表读数为8.0 mA，可知___。

（4）断开开关，继续调节滑动变阻器，使电流表达到满偏，满偏电流刻度处标记。此时滑动变阻器接入电路部分的阻值和内阻之和为_。保持滑动变阻器阻值不变，当压力时，电流表示数为___________mA。

【答案】    ①. a    ②. B    ③. 100    ④. 140    ⑤. 30

【解析】

【详解】（1）[1]导线c端应接a，和定值电阻串联可当成电压表测量压敏电阻R两端的电压，和的电流之差是通过压敏电阻R的电流，若接b，因的具体内阻未知，不能准确测量R两端的电压值。

（2）[2]时，滑动变阻器若选择最大阻值为的，全部接入电路时，电路总电阻为

则干路电流约为

超过的量程，所以应选择最大阻值为的滑动变阻器，以确保安全。

（3）[3]闭合开关，当两电流表的示数分别为时，有

（4）[4][5]断开开关，继续调节滑动变阻器，使电流表达到满偏，滑动变阻器接入电路的阻值为，有

可得

图像的斜率为

由线性关系知

当压力

时

电流表示数为

13. 鱼泡是鱼在水中呼吸或进食所形成的，随着鱼嘴一张一闭，鱼嘴中的黏液包裹着鱼体内的空气上浮到水面，有经验的钓友能根据鱼泡判断出鱼的位置。假设鱼在水面下某深度处吐出一鱼泡，鱼泡直径为2cm，此处水温为7℃，当鱼泡缓慢上升至水面时，鱼泡直径为3cm，已知水面温度为27℃，大气压为，水的密度为，重力加速度，鱼泡内气体视为理想气体。

（1）判断鱼在水面下位置；

（2）鱼泡在上升的过程中，是向外界放热还是从外界吸热？

【答案】（1） ；（2） 吸热

【解析】

【详解】（1）设水面下某深度处的鱼泡内气体压强为，气泡半径为，热力学温度为，水面处鱼泡内气体压强为，鱼泡半径为，热力学温度为

鱼泡内气体的体积

根据理想气体状态方程有

联立解得

（2）根据热力学第一定律

由于鱼泡内气体温度升高，故

鱼泡内气体对外做功，故

所以

故鱼泡在上升的过程中，是从外界吸热。

14. 送药机器人为打赢疫情阻击战作出了巨大的贡献。如图甲所示，在某次送药过程中，送药机器人“艾米”（图中未画出）的输出功率恒为P=30W，在水平地面AB段，“艾米”以大小v1=2m/s的速度向右匀速运动，前方的水平地面BC段铺有地毯，阻力较大。“艾米”通过整个路段的v一t图像如图乙所示，在t=14s时刻图线与水平虚线相切，此时“艾米”的速度大小v2=1m/s且恰好到达C点。已知水平地面BC段的长度s=11m，假设“艾米”在两个路段上所受阻力均恒定，求：

（1）“艾米”在AB段上运动时所受的阻力大小f；

（2）“艾米”（含药）的质量m。

【答案】（1）15N；（2）60kg

【解析】

【详解】（1）“艾米”在水平地面AB段做匀速直线运动，根据物体的平衡条件有

F=f

又

P=Fv1

解得

f=15N

（2）根据题图乙可知，“艾米”在t=14s时刻处于平衡状态，根据物体的平衡条件有

F′=f′

P=F′v2

解得

f′=30N

根据动能定理有

其中

解得

m=60kg

15. 如图所示，平行金属导轨MN、M′N′和平行金属导轨PQR、P′Q′R′固定在高度差为h(数值未知)的两水平台面上。导轨MN、M′N′左端接有电源，MN与M′N′的间距为L＝0.10m，线框空间存在竖直向上的匀强磁场、磁感应强度B1＝0.20T；平行导轨PQR与P′Q′R′的间距为L＝0.10m，其中PQ与P′Q′是圆心角为60°、半径为r＝0.50m的圆弧形导轨，QR与Q′R′是水平长直导轨，QQ′右侧有方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B2＝0.40T。导体棒a质量m1＝0.02kg，接在电路中的电阻R1＝2.0Ω，放置在导轨MN、M′N′右侧N′N边缘处；导体棒b质量m2＝0.04kg，接在电路中的电阻R2＝4.0Ω，放置在水平导轨某处。闭合开关K后，导体棒a从NN′水平抛出，恰能无碰撞地从PP′处以速度v1＝2m/s滑入平行导轨，且始终没有与棒b相碰。重力加速度g＝10m/s2，不计一切摩擦及空气阻力。求：

（1）导体棒b的最大加速度；

（2）导体棒a在QQ′右侧磁场中产生的焦耳热；

（3）闭合开关K后，通过电源的电荷量q。

【答案】（1）0.02m/s2；（2）0.02J；（3）1C

【解析】

【详解】(1)设a棒滑到水平导轨上时的速度大小为v2，则从PP′到QQ′，由动能定理得

m1g(r-rcos60°)＝m1v-m1v

解得

v2＝3m/s

因为a棒刚进磁场时，a、b棒中的电流最大，b棒受力最大，加速度最大，所以

E＝B2Lv2＝0.12V

I＝＝0.02A

由牛顿第二定律有

B2IL＝m2amax

则导体棒b的最大加速度

amax＝0.02m/s2

(2)两个导体棒在运动过程中，动量守恒且能量守恒，当两棒的速度相等时回路中的电流为零，此后两棒做匀速运动，两棒不再产生焦耳热。

所以由动量守恒定律有

m1v2＝(m1＋m2)v3

设a棒在此过程中产生的焦耳热为Qa，b棒产生的焦耳热为Qb。由能量守恒定律有

m1v＝(m1＋m2)v+Qa+Qb

由于a、b棒串联在一起，所以有

联立解得

Qa=0.02J

(3)设闭合开关后，a棒以速度v0水平抛出，则有

v0＝v1cos60°＝1m/s

对a棒冲出过程由动量定理得

∑B1ILΔt＝m1v0

即

B1Lq＝m1v0

解得

q＝1C