江西省上饶市第一中学2024届高三下学期模拟预测物理试题（Word版附解析）

这是一份江西省上饶市第一中学2024届高三下学期模拟预测物理试题（Word版附解析），共10页。试卷主要包含了考试结束后，上交答题卡，天平，一种衡器等内容，欢迎下载使用。

考试时间：2024年5月 考试时长：75分钟 满分：100分
命题人：王文佳 吴细平
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号框涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号框，回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，上交答题卡。
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项是符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1．图甲是某光电管发生光电效应时光电子的最大初动能与入射光频率的关系图像，图乙为氢原子的能级图。一群处于能级的氢原子向低能级跃迁时，发出的光照射光电管，发出的光电子的最大初动能为（ ）
A．2.29eV B．9.80eV C．10.20e D．12.09e
2．通电直导线的质量为、长为，用两根细线把导线水平吊起，导线上的电流为，方向如图所示。在竖直方向加一个方向向上的匀强磁场，导线处于平衡时悬线与竖直方向成，已知：，，重力加速度为。则磁感应强度的大小为（ ）
A． B． C． D．
3．我国计划在2030年前实现载人登月，并探索建造月球科研试验站，开展系统、连续的月球探测和相关技术试验验证。假设飞船到达月球前，先在距离月球表面高度等于月球半径处绕月球做匀速圆周运动，周期为。已知月球质量分布均匀，月球半径为，引力常量为，忽略月球自转。下列说法正确的是（ ）
A．月球的质量为B．月球的密度为
C．月球的第一宇宙速度为D．月球表面的重力加速度为
4．如图所示，某一复合光线对准一半圆形玻璃砖的圆心入射，当在点的入射角为30°时，出射光线分成、两束，光束与下边界的夹角为37°，光束与下边界的夹角为53°，已知，，则下列说法正确的是（ ）
A．光的频率比光的频率小
B．、两束光在该玻璃砖中的折射率之比为4:3
C．在同样的双缝干涉装置中，用光得到的相邻干涉条纹间距较宽
D．若使入射角增大，则出射光线先消失
5．如图所示，某人站在山顶上，将一质量kg的石块沿与水平方向成夹角的方向斜向上抛出，石块出手离地面的高度m，石块落在水平地面上的动能J，不计空气阻力作用，重力加速度取10m/s2，则（ ）
A．石块抛出时的速度大小为40m/s B．石块在空中运动的时间约为2.8s
C．石块在运动过程中，最大速度为50m/s D．石块在运动过程中，最小速度为20m/s
6．如图所示，、、都为半径为的空间球面的直径，其中与同在水平面内，与的夹角，与水平面垂直，现在、两点分别固定等量异种点电荷，则（ ）
A．点和点场强大小之比为
B．、两点电场强度大小不相同
C．、、三点中点电势最高
D．将带负电的检验电荷从点沿直线移到点，电势能增加
7．如图所示，一根轻质弹簧与质量为的滑块P连接后，穿在一根光滑竖直杆上，弹簧下端与竖直杆的下端连接，一根轻绳跨过定滑轮将滑块P和重物Q连接起来。图中、两点等高，线段长为，与水平方向的夹角，重物Q的质量，把滑块从图中点由静止释放后沿竖直杆上下运动，当它经过、两点时，弹簧对滑块的弹力大小相等，不计滑轮的摩擦，在滑块从到的运动过程中（ ）
A．滑块P的速度一直增大B．滑块P在位置的速度
C．轻绳对滑块P做功0.6mgLD．P与Q的机械能之和先减小后增大
8．天平，一种衡器。由支点（轴）在梁的中心支着天平梁而形成两个臂，每个臂上挂着一个盘，其中一个盘里放着已知质量的物体，另一个盘里放待测物体。固定在梁上的指针在不摆动且指向正中刻度时，砝码的质量与游码读数之和即为待测物体的质量。下列实验中必须用到天平的有（ ）
A．验证动量守恒定律B．验证机械能守恒定律
C．用单摆测量重力加速度大小D．探究加速度与物体受力、物体质量的关系
9．如图所示，矩形线框在匀强磁场中绕垂直磁场的轴匀速转动，线框通过滑环与一理想变压器的原线圈相连，副线圈接有两灯泡L1和L2。已知线框产生的电动势最大值为200V，变压器原、副线圈的匝数比为10:1，开关S断开时L1正常发光，且电流表示数为0.01A，线框及所有导线电阻不计，下列说法正确的是（ ）
A．图示位置线框产生的感应电动势瞬时值为0B．若开关S闭合，则电流表示数将增大
C．若开关S闭合，则灯泡L1亮度不变D．灯泡L1的额定功率为2W
10．如图所示，足够长平行光滑金属导轨、固定在水平面内，间距m，导轨间存在一个宽度m的匀强磁场区域，磁感应强度大小为1.0T，方向如图所示。一根质量为0.2kg，阻值为0.5Ω的金属棒以初速度m/s从左端开始沿导轨滑动，穿过磁场区域后，与另一根质量为0.4kg，阻值为0.5Ω的静止在导轨上的金属棒发生弹性碰撞，两金属棒始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻不计，则（ ）
A．金属棒第一次穿过磁场区域的过程中，回路中有逆时针方向的感应电流
B．金属棒第一次穿过磁场区域的过程中，通过金属棒的电荷量为2C
C．金属棒第一次穿过磁场区域的过程中，金属棒上产生的焦耳热为2.75J
D．金属棒最终停在距磁场左边界0.2m处
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．（8分）某校物理小组尝试利用智能手机对竖直面内的圆周运动进行拓展探究。实验装置如图甲所示，轻绳一端连接拉力传感器，另一端连接智能手机，把手机拉开一定角度，由静止释放，手机在竖直面内摆动过程中，手机中的陀螺仪传感器可以采集角速度实时变化的数据并输出图像，同时，拉力传感器可以采集轻绳拉力实时变化的数据并输出图像。经查阅资料可知，面向手机屏幕，手机逆时针摆动时陀螺仪传感器记录的角速度为正值，反之为负值
（1）某次实验，手机输出的角速度随时间变化的图像如图乙所示，由此可知在时间段内 。（多选）
A．手机20次通过最低点B．手机做阻尼振动
C．手机振幅不变D．手机振动的周期越来越小
（2）为进一步拓展研究，分别从力传感器输出图和手机角速度－时间图中读取几对手机运动到最低点时的拉力和角速度的数据，并在坐标图中以（单位：N）为纵坐标、（单位：s-2）为横坐标进行描点，请在图中作出的图像。
（3）根据图像求得实验所用手机的质量为 kg，手机重心做圆周运动的半径为 m。（结果均保留两位有效数字，重力加速度10m/s2）
12．（8分）如图甲所示是某大型机械厂里用来称重的电子吊秤，其中实现称重的关键元件是拉力传感器。其工作原理是：挂钩上挂上重物，传感器中拉力敏感电阻丝在拉力作用下发生形变，拉力敏感电阻丝的电阻也随着发生变化，再经过相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号（电压或电流），从而完成将物体重量变换为电信号的过程。
（1）拉力敏感电阻丝的阻值随拉力变化的主要原因是 。（多选）
A．电阻丝的电阻率变化B．电阻丝横截面积变化
C．电阻丝长度变化
（2）某同学找到一根拉力敏感电阻丝，其质量忽略不计，阻值随拉力变化的图像如图乙所示，再按图丙所示电路制作了一个简易“吊秤”。电路中电源电动势约为15V，内阻约为1Ω；电流表量程为10mA，内阻约为5Ω；是电阻箱，最大阻值是9999Ω；接在、两接线柱上，通过光滑绝缘小滑环将重物吊起，接通电路完成下列操作。
a．滑环下不吊重物时，调节电阻箱，当电流表示数为某一合适示数时，读出电阻箱的阻值；
b．滑环下吊上待测重物，测出电阻丝的夹角为；
c．调节电阻箱，使 ，读出此时电阻箱的阻值；若某次实验，测得， 、分别为450Ω和400Ω，结合乙图信息，可得待测重物的重力 N。
（3）针对该同学的设计方案，为了提高测量的精度，使重力测量值准确到个位，下列措施可行的是 。（单选）
A．将毫安表换成量程更大的电流表B．将毫安表换成内阻更小的电流表
C．适当增加电阻丝的夹角D．将电阻箱换成精度更高的电阻箱
13．（8分）自嗨锅通过自热包产生热量使隔层上方锅内气体吸热升温，使用不当时可能造成安全事故。某次使用前，室温为27℃，大气压强为1.0×105Pa，锅盖透气孔被堵塞。假设该款自嗨锅锅体内部所能承受的最大压强为1.3×105Pa，锅盖扣紧后，锅内气体视为质量一定的理想气体，且体积不变。
（1）请通过计算判断锅内气体能否安全加热到57℃？
（2）若此过程中气体内能的改变量为，则锅内气体吸收的热量是多少？
14．（12分）如图所示、物块甲、物块乙质量分别为kg， kg。光滑桌面足够长。物块甲从高的点以m/s沿与水平面成角斜向上运动，恰好在最高点与物块乙发生弹性碰撞，碰撞时间极短，已知物块乙始终未滑离木板丙。物块甲、乙均可视为质点，已知m/s2求：
（1）甲与乙碰撞前瞬间，甲的速度大小；
（2）甲与乙碰后的瞬间，乙的速度大小；
（3）若薄木板丙（厚度不计）质量为kg，乙、丙间的动摩擦因数为，求从乙被撞到乙与丙速度相等这段时间内，乙的位移。
15．（18分）在芯片制造过程中，离子注入是其中一道重要的工序。2023年6月从中国电子科技集团有限公司获悉，该集团旗下中电科电子装备集团有限公司（简称电科装备）已实现国产离子注入机28纳米工艺制程全覆盖，有力保障我国集成电路制造行业在成熟制程领域的产业安全。如图所示是离子注入简化工作原理的示意图，静止于处的离子，经电压为的水平加速电场加速后，沿图中半径为的圆弧形虚线通过圆弧形静电分析器（静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场）后，从点沿竖直直径方向进入半径为的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面向外，大小为，经磁场偏转，离子最后垂直打在平行放置的硅片上，不计离子重力。求：
（1）静电分析器通道内虚线处电场强度的大小；
（2）离子的比荷。
（3）其他条件不变，将圆形磁场变成与之外切的正方形磁场（如图所示），离子垂直于磁场边界射入，同时施加一与垂直且指向左侧的匀强电场（图中未画出），电场的场强大小为离子速率和磁场磁感应强度大小乘积的，求离子在正方形磁场中与的最大距离以及在最大距离处的速度大小。
上饶市第一中学2024届高三模拟考试
物理参考答案
11．（8分）
（1）AB（2分）
（3）0.19～0.21（2分） 0.29～0.31（2分）
12．（8分）
（1）BC（2分）
（2）电流表的示数仍为（2分） 1000（2分）
（3）D（2分）
13．（8分）
（1）能；（2）
【详解】（1）设初始时，气体的压强为Pa，温度为K，加热到47℃时，气体的压强为，温度为K，气体发生等容变化，则有
解得Pa<1.3×105Pa
所以能安全加热到57℃。
（2）由热力学第一定律可知
气体体积不变，，解得
14．（12分）
（1）6m/s；（2）4m/s；（3）3m；
【详解】（1）甲碰撞前做斜抛运动，在最高点时速度为
m/s
（2）甲与乙碰撞过程，却是守恒机械能也守恒，可得
解得m/s
（3）物块乙在木板丙上滑行过程，系统动量守恒，可得
根据动能定理，可得
解得m，
方向水平向右
14．（18分）
（1）；（2）；（3）；
【详解】（1）离子通过加速电场，根据动能定理得
离子经过静电分析器，根据电场力提供向心力
解得
（2）如图所示
由几何知识可知
根据洛伦兹力提供向心力有
其中
解得
（3）使用配速法，将离子的速度分解为沿方向和，将离子在磁场中的运动视作速度的匀速直线运动和速度为的匀速圆周运动，其中圆周运动的半径为
解得：
经过离子距离最远，此时离子与距离为
经过离子沿位移为
解得
故离子在磁场中可以到达上述与距离为处
在距离最远处的速度为从离子入射磁场到距离最远的过程，由动能定理可知
解得
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
B
A
A
B
D
D
B
AD
BC
AC