江西省“红色十校”2022-2023学年高三物理上学期第一次联考试题（Word版附解析）

江西“红色十校”2023届高三第一次联考物理注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。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，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。1．小华家里装修，爸爸在网上购买了一条蓝光LED灯带（如图所示），该灯带的发光功率为10W。已知蓝光光子的能量范围为，则1s内该灯带发出的蓝光光子数的数量级为（）A．B．C．D．2．四川西岭雪山滑雪场是中国南方规模最大、档次最高、设施最完善的大型滑雪场。某段滑道建在一斜坡上，斜坡简化为一斜面，倾角，示意图如图所示。运动员从a点由静止自由滑下，到达c点飞离滑道，bc为一小段半径为R的圆弧且b点为圆弧的最低点，运动员视为质点，不计一切阻力，若要求运动员在b点对滑道沿斜面向下的作用力不超过自身重力的3倍，则a、b点间的高度差（）A．不大于B．不大于C．不小于D．不小于R3．如图，两个相同的木箱A、B用水平细绳和拉力传感器（不计质量）连接放在光滑水平地面上，木箱A、B的质量均为M，在木箱A上放置物块C。现用水平恒力F向左拉木箱A，使A、B、C保持相对静止一起做匀加速直线运动，拉力传感器的示数为；现将木箱A上的物块C卸掉，其他条件不变，拉力传感器的示数变为，则物块C的质量为（） A．B．C．D．4．如图，一直线上有A、B、C三点，A点处固定一个电荷量为的点电荷，B点处固定另一电荷量为的点电荷，在点处由静止释放一个电荷量很小的试探电荷，发现试探电荷在该直线上做往复运动，不计点电荷的重力，下列说法正确的是（）A．B．刚释放试探电荷时，它一定向右运动C．试探电荷与固定在A处的点电荷的电性一定相同D．将试探电荷在A点左侧合适位置释放，它也可能做往复运动5．2021年5月15日，中国首个火星探测器“祝融”号登陆红色星球火星，正式开始系外行星之旅，成为第二个登陆火星的国家，由此引发广大太空迷的关注。假设未来人类宇航员登陆火星后，在火星表面将小球竖直上抛，取抛出点位置O位移为0，从小球抛出开始计时，以竖直向上为正方向，通过计算机得出小球运动的的图像如图所示（其中a、b均为已知量）。设火星是半径为R的匀质球体，引力常量为G，忽略火星自转的影响。下列说法正确的是（）A．小球竖直上抛的初速度为aB．小球从O点上升的最大高度为C．火星的质量为D．火星的第一宇宙速度为6．如图，两个小朋友在幼儿园玩翘翘板，翘翘板与水平地面的最大夹角为30°，玩的时候老师先让质量为m的小朋友坐在翘翘板的左端，左端着地，然后老师将质量为1.5m的小朋友轻 轻放到翘翘板的右端，两小朋友可视为质点且与转轴间的距离均为R，忽略一切摩擦和空气阻力，重力加速度为g，则右端的小朋友与地面接触前的速度大小为（）A．B．C．D．7．如图，电源两端输出电压有效值为240V的正弦交流电，与原线圈串联的电阻，负载R的阻值为9Ω。通过移动滑动触头P的位置来改变理想变压器原副线圈的匝数比，则电阻R消耗的最大功率为（）A．3600WB．3400WC．3000WD．2800W8．某中学举行趣味运动会时，挑战用一支钢尺取出深盒子（固定不动）中的玻璃球，该游戏深受大家喜爱，参与者热情高涨。游戏中需要的器材和取球的原理分别如图甲和图乙所示。若忽略玻璃球与盒壁、钢尺间的摩擦力，在不损坏盒子的前提下，钢尺沿着盒子上边缘某处旋转拨动（钢尺在盒内的长度逐渐变短），使玻璃球沿着盒壁缓慢上移时，下列说法正确的是（）A．钢尺对玻璃球的弹力逐渐减小B．钢尺对玻璃球的弹力先增大后减小C．盒壁对玻璃球的弹力逐渐减小D．盒壁对玻璃球的弹力先减小后增大9．如图甲，质量的子弹水平射入静置在水平地面上的木块并留在其中，此后木块运动的图像如图乙所示，其中x表示木块的位移，t表示木块运动的时间。已知木块的质量，重力加速度g取，下列说法正确的是（） A．木块与水平地面之间的动摩擦因数为0.8B．子弹射入木块过程中，子弹损失的机械能为792JC．子弹射入木块过程中（未射出），木块的质量越大，子弹对木块的冲量越大D．子弹射入木块过程中（未射出），子弹的质量越大，系统损失的机械能越少10．O点为圆心、半径为R的圆形区域内以直径AB为分界线，左半圆内有垂直纸面向外的匀强磁场，右半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小相等。现有质量和电荷量均相同的两个粒子1、2，分别从A点和C点垂直磁场方向射入磁场，且从C点入射的粒子速度方向与AB平行，观察到它们的轨迹如图所示，两粒子在O点发生正碰。C点到AB的距离为0.5R，粒子的重力不计，不考虑两粒子间的作用力，下列说法正确的是（）A．两粒子均带正电B．1粒子应先进入磁场C．1、2粒子在磁场中运动的半径之比为D．1、2粒子速度大小之比为二、非选择题：共60分。第11~15题为必考题，每个试题考生都必须作答。第16~17为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题：共45分。11．（4分）如图所示为研究曲线运动的实验装置，在光滑水平桌面中间O处有一转轴，转轴上安有力传感器，力传感器与一根不可伸长的轻绳连接，轻绳另一端拴着一小物体，小物体可视为质点。现让小物体绕转轴O做匀速圆周运动，小物体刚运动到A点时，绳子断裂，然后经过桌面边缘B点飞出做平抛运动，落到沙坑中的D处，AB与桌面边缘垂直。不计空气阻力，重力加速度为g。 （1）研究小物体从离开桌面到落到沙坑的运动过程，运用的思想方法是______。A．微元法B．放大法C．控制变量法D．化曲为直法（2）测出小物体质量为m，做匀速圆周运动时小物体到O点间的距离为r，沙坑平面到桌面间的距离为h，D点到桌面边缘B点正下方的距离为x，读出小物体做匀速圆周运动时力传感器的示数F，则上述所测的物理量间的关系是F=______。（3）若桌面AB部分粗糙，保持力传感器F读数不变，则小物体落点到桌面边缘B点正下方的距离x将______（填“变大”“变小”或“不变”）。12．（8分）某同学想精确测量某电阻R的阻值。（1）他先用欧姆表的“×10”挡粗测电阻，进行欧姆调零后，被测电阻接在两表笔间，指针的位置如图甲所示，则电阻阻值为______Ω。（2）为了精确测量该电阻的阻值，实验室提供了以下器材：A．电源（电动势E约为1.5V，内阻）；B．电流表（量程为0~5mA，内阻）；C．电流表（量程为0~10mA，内阻）；D．定值电阻；E．定值电阻；F．滑动变阻器（阻值范围为0~10Ω）；G．滑动变阻器（阻值范围为0~150Ω）；H．开关，导线若干。 实验要求尽可能多测量几组数据，定值电阻应选用______（填“”或“”），滑动变阻器应选用______（填“”或“”），根据选用的器材在图乙的方框内画出电路图，图上标出所选器材的符号。（3）根据设计的电路图连接电路，调节滑动变阻器，测得多组电流表、的示数、，作出图像，如图丙所示，则被测电阻的阻值______Ω（结果保留1位小数）。13．（8分）踢毽子是我国传统体育活动。如图所示，一爱好者将毽子竖直向上踢出，毽子达到最高点后又返回原处。若毽子向上运动的时间与向下运动的时间之比为1：2，运动过程中受到的阻力大小恒定，求毽子受到的阻力与其重力大小之比。14．（11分）如图，间距为L的足够长的“”形金属线框abcd静置在光滑水平桌面上，质量为m的导体杆A平行bc边放置在线框上，且保持与金属线框接触良好，二者间的动摩擦因数为，导体杆A始终挡在两个固定小立柱M、N的左侧。空间存在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场。某时刻，对bc边施加一水平向右的拉力F（大小未知），当导体杆A离bc边距离恰好为L时，线框开始以速度v做匀速运动，并以此刻作为计时起点。已知导体杆和金属线框单位长度的电阻均为r，重力加速度为g。在t时刻，求：（1）立柱M受到导体杆的压力大小；（2）水平拉力F的大小；（3）回路中的电功率。15．（14分）如图，用水平传送带向右运送货物，传送带左、右端点A、B间距为，装货物的凹形薄木箱质量为、长度。现将质量的货物放入静止的木箱，木箱左侧位于A端。货物恰与木箱左侧壁接触。放入货物后，传送带由静止开始依次做匀加速运动、匀速运动和匀减速运动直到静止，木箱在传送带匀速运动中的某时刻与传送带共速，且停止运动时其右侧刚好到达B 端，该过程中，传送带减速段、加速段的加速度大小均为，最大速度。已知木箱与货物间的动摩擦因数，木箱与传送带间的动摩擦因数，重力加速度g取，货物可视为质点，货物与木箱间的碰撞为时间极短的完全非弹性碰撞，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：（1）传送带加速运动过程中，木箱侧壁对货物的作用力大小；（2）传送带减速运动过程中，系统因摩擦产生的热量；（3）传送带匀速运动的时间。（二）选考题：共15分。请考生从给出的两道题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。16．【物理——选修3-3】（15分）（1）（5分）下列说法正确的是______。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分0分）A．质量、温度、体积都相等的物体内能一定相等B．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点C．装在绝热容器中质量一定的理想气体向真空自由膨胀的过程中，气体对外界做功且内能减少D．空调机在制冷过程中，向室外放出的热量大于从室内吸收的热量E．用表示分子势能，r表示分子间距离，可能随r的增大而增大，也可能随r的增大而减小（2）（10分）如图，U形细玻璃管竖直放置，管中有一段水银，左、右两竖直管中水银液面相平，AB管中封闭的气柱和水银柱的长度均为10cm，将U形管绕C点在竖直面内沿顺时针方向缓慢旋转53°时，AB管中气柱长为12.5cm，已知大气压强为75cmHg，环境温度为300K。（ⅰ）求BC段玻璃管的长度；（ⅱ）若玻璃管不转动，而使环境温度升高，使AB管中的气柱长也变为12.5cm，则升高后的环境温度为多少？17．【物理——选修3-4】（15分）（1）（5分）一列简谐横波沿x轴传播，时的波形图如图甲所示。平衡位置在 处质点的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是______。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分0分）A．波沿x轴正方向传播B．波速为0.5m/sC．时，平衡位置在处的质点位于波谷D．时，平衡位置在处的质点振动方向沿y轴负方向E．1.0~1.5s时间内，平衡位置在处质点运动的路程为5cm（2）（10分）如图所示，AOB是截面为四分之一圆的玻璃砖，圆的半径为R，一束单色光从OA的中点G垂直OA射入，在圆弧面上的D点发生反射和折射，反射光线和折射光线分别照射到OB所在平面上的E点和F点，已知△EDF为直角三角形。（ⅰ）求玻璃砖对光的折射率；（ⅱ）若将入射光从G点向上平移，则向上平移多大距离，光照射到圆弧面上刚好发生全反射？江西“红色十校”2023届高三第一次联考物理参考答案1．【答案】C【解析】根据，可得，C项正确。2．【答案】A【解析】运动员从a点到b点，根据机械能守恒有，在b点，由圆周运动规律有，，联立解得，A项正确。3．【答案】B【解析】木箱A上有物块C时，根据牛顿第二定律有；木箱A上无物块C时， 根据牛顿第二定律有；解得，B项正确。4．【答案】A【解析】试探电荷能在C点附近做往复运动，说明在C点附近存在一个点（设为D点），该点的电势与C点的电势相等，该点可能在C点的左侧，也可能在C点的右侧，不论在哪侧，在C、D之间存在一个电场强度为零的点（设为F点），设A、B之间的距离为l，F点与B点的距离为x，有，显然，A项正确；由于试探电荷的电性不确定，故无法判断刚释放试探电荷时它的运动方向，也无法确定试探电荷的电性，B、C项错误；由于，所以在A点左侧不存在电势相等的两个位置，试探电荷不可能做往复运动，D项错误。5．【答案】D【解析】设火星表面重力加速度为g，小球做竖直上抛运动的初速度为，竖直上抛运动位移，整理，在的图像中，得，，则，A项错误；小球竖直上抛的最大高度，B项错误；火星质量为M，由黄金代换公式，得，C项错误；火星表面发生卫星的第一宇宙速度，由万有引力提供向心力，有，得，D项正确。6．【答案】C【解析】两个小朋友同轴转动，角速度相等，转动的半径相同，由知两个小朋友的线速度大小始终相等，两小朋友组成的系统没有机械能与其他形式能的转化，因此系统的机械能守恒，由，解得，C项正确。7．【答案】A【解析】设理想变压器原副线圈的匝数比为k时，电阻R消耗的功率最大，此时通过R的电流为I，由得原线圈中的电流，变压器副线圈两端的电压为IR，原线圈两端的电压由得，由，联立得，由数学知识得当 时，即时电阻R消耗的功率最大，电流的最大值为，由，得，A项正确。8．【答案】AC【解析】对玻璃球的受力分析如图所示，玻璃球受重力G，左侧钢尺对玻璃球的弹力，盒壁对玻璃球的弹力，玻璃球在3个力作用下处于动态平衡，玻璃球沿着纸盒壁缓慢上移时，利用图解法可知，和均逐渐减小，A、C项正确，B、D项错误。9．【答案】AC【解析】由得，结合图乙可知，。木块在水平地面上滑行过程，根据牛顿第二定律可得，解得，A项正确；子弹射入木块过程，动量守恒，有，得。系统损失的机械能，子弹损失的机械能，B项错误；由得，对木块由动量定理可得，可见，在m、v不变的情况下，M越大，I越大，C项正确；系统损失的机械能，可见，在M、v不变的情况下，m越大，越大，D项错误。10．【答案】BC【解析】由粒子的运动轨迹和左手定则可知，1粒子带负电，2粒子带正电，A项错误；由几何关系可得，1粒子轨迹圆心角为120°，2粒子轨迹圆心角为60°，根据可知从1粒子在破场中运动时间更长，要使两粒子在O点发生正碰，它应先进入磁场，B项正确；由几何 关系可得，1粒子在磁场中的轨迹半径，2粒子在磁场中的轨迹半径，1、2粒子磁场中运动的半径之比为，C项正确：根据，可知射入磁场时的速度大小之比为，D项错误。11．【答案】（1）D（1分）（2）（2分）（3）变小（1分）【解析】（1）小物体从离开桌面到落到沙坑的运动过程是平抛运动，属于化曲为直的思想方法，D项正确。（2）小物体从离开桌面到落到沙坑的运动过程中有，，小物体在桌面做匀速圆周运动有，综上可得。（3）若桌面AB部分粗糙，小物体在AB部分运动要克服摩擦力做功，小物体做平抛运动的初速度将减小，由平抛运动的规律可得，小物体落点到桌面边缘B点正下方的距离x将变小。12．【答案】（1）140（2分）（2）（1分）（1分）见解析（2分）（3）135.7（2分）【解析】（1）欧姆表粗测被测电阻的阻值为140Ω。（2）由于测量电路的最大电流，因此电流表在测量电路的干路上，内阻已知，量程是的一半，为了多测量几组数据，尽可能使所在支路的电阻与被测电阻的阻值接近，因此用与串联后再与并联，由于要尽可能多测量几组数据，滑动变阻器采用分压电路，选用最大阻值小的，电路图如图所示。（3）由题意知，，则，即，解得。13．解：设毽子上升的最大高度为h，则 （2分）（2分）其中（1分）（1分）（1分）解得（1分）说明：只有结果，没有公式或文字说明的不给分，其他正确解法亦可得分。14．解：（1）开始计时以后导体杆做匀速直线运动，感应电动势（1分）回路的电阻（1分）由闭合电路欧姆定律（1分）导体杆受到的安培力大小为（1分）方向水平向右立柱M受到的压力大小（1分）（2）由上可知，bc加边受到的安培力与导体杆受到的安培力大小相等有（1分）方向水平向左导体杆对线框的摩擦力大小（1分）由平衡条件可知，水平拉力大小（1分）（3）回路中的电功率（1分）（2分）说明：只有结果，没有公式或文字说明的不给分，其他正确解法亦可得分。15．解：（1）传送带启动后向右做匀加速运动，货物和木箱一起相对传送带向左滑动，对于 货物和木箱整体，由牛顿第二定律有（1分）代人数据得对于货物，因，仅靠静摩擦力提供的最大加速度为，所以木箱对货物的静摩擦力不仅达到最大值，且左侧壁对货物还施加有压力F对于货物，由牛顿第二定律有（1分）代人数据得（1分）（2）传送带减速运动过程中，货物一定相对于木箱向右滑动对货物，由牛顿第二定律有（1分）代人数据得设木箱相对传送带滑动，则由牛顿第二定律有（1分）代入数据得因，所以木箱相对传送带静止且一起做减速运动，由题意，木箱停止运动时右侧在B端，可知此前传送带速度已经减为零且货物与木箱已经发生了碰撞，设传送带速度由减到零所用时间为t由运动学规律有代人数据得此过程中，设货物、木箱发生的位移大小分别为、由牛顿第二定律有，（1分）代人数据得、因，所以木箱速度第一次减小到零时，货物与木箱右侧刚好发生碰撞、此后一起减速运动传送带减速运动过程中，因摩擦产生的热量为（1分）代入数据解得（1分）（3）货物与木箱间发生的是完全非弹性碰撞，设碰撞前后货物的速度分别为v和 由运动学规律有由动量守恒定律有（1分）代入数据得设碰后到停止运动的过程中木箱发生的位移为由动能定理有（1分）代人数据得设木箱在加速段发生的位移为，由运动学规律有（1分）代入数据得设木箱匀速运动的时间为，则有（1分）代入数据得传递带比木箱多匀速运动的时间为（1分）代入数据得所以，传送带匀速运动的时间为（1分）说明：只有结果，没有公式或文字说明的不给分，其他正确解法亦可得分。16．（1）【答案】BDE【解析】物体的内能与物质的量、温度、体积有关，质量、温度、体积都相等的物体其物质的量不一定相等，内能不一定相等，A项错误：液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似具有各向异性，彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，项正确；一定质量的理想气体向真空自由膨胀的过程中，气体对外界做功为零，气体的内能不变，项错误：空调机在制冷的过程中，除了从室内吸收热量，消耗的电能也转化为热量，所以向室外放出的热量大于从室内吸收的热量，D项正确；如果一开始分子间的距离小于，随着分子间距离的增大，分子的斥力做正功，分子势能减小，当分子间距大于后，随着分子间距离增大，分子引力做负功，分子势能增大，随着分子间距离减小，分子引力做正功，分子势能减小，E项正确。（2）解：（ⅰ）开始时AB管中封闭气体的压强为（1分）当转过53°时，设气体的压强为，则（2分）解得（1分） 当转过53°时，左、右两管中水银液面高度差为15cm设BC段玻璃管长为L，则（1分）解得（1分）（ⅱ）设温度升高后的环境温度为，封闭气体的压强为（1分）根据理想气体状态方程有（2分）解得（1分）说明：只有结果，没有公式或文字说明的不给分，其他正确解法亦可得分。17．（1）【答案】ACD【解析】由图乙可知平衡位置在处质点在时的振动方向沿y轴负方向，可得波沿x轴正方向传播，A项正确；由图甲知波长为，由图乙知波的周期，，B项错误；时刻，平衡位置在处的质点位于波谷，此振动状态向x轴正方向传播，经过传播的距离，即时，平衡位置在处的质点位于波谷，C项正确；时刻，平衡位置在处的质点位移为负，振动方向沿y轴正方向，反推半个周期，可知时，平衡位置在处的质点振动方向沿y轴负方向，D项正确；时刻，平衡位置在处质点的振动方向向下，经过，质点的路程小于一个振幅，E项错误。（2）解：（ⅰ）设光在D点的入射角为i，根据几何关系（1分）由几何关系可知，（1分）由于（1分）设折射角为r，根据几何关系可知，折射角（1分）则折射率（2分）（ⅱ）设光线向上平移的高度，光线照射到圆弧面上时刚好发生全反射这时光线在圆弧面上的入射角等于临界角C，（2分）根据几何关系（1分） 解得（1分）说明：只有结果，没有公式或文字说明的不给分，其他正确解法亦可得分。