2023届江西省抚州市黎川县重点中学高三一模物理试题（含解析）

黎川重点中学2020级高三第一次能力测试
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．关于库仑定律，下列说法正确的是（　　）
A．库仑定律的适用范围是真空中两个点电荷间的相互作用力
B．根据公式当两个点电荷距离趋于0时，电场力将趋于无穷大
C．若点电荷Q1的电荷量大于Q2的电荷量，则Q1对Q2的电场力大于Q2对Q1电场力
D．库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积很小的球体
2．关于静电场的电场强度和电场线，下列说法正确的是（ ）
A．没有电场线的地方，电场强度一定为零 B．电场强度较大的地方电场线一定较密集
C．电场强度的方向处处与电场线垂直 D．沿着电场线方向，电场强度越来越小
3．一块质量为m 的木块放在粗糙的水平地面上，当用水平力F 拉它时，物体的加速度为a；若把该木块的质量减少一半，它的加速度将（　　）
A．大于2a B．等于2a
C．小于2a D．介于a 与2a 之间
4．光电效应实验的装置如图所示，现用发出紫外线的弧光灯照射锌板，验电器指针张开一个角度。下列判断正确的是（　　）
A．锌板带正电，验电器带负电
B．将带负电的金属小球与锌板接触，验电器指针偏角变大
C．使验电器指针回到零，改用强度更大的弧光灯照射锌板，验电器指针偏角变大
D．使验电器指针回到零，改用强度更大的红外线灯照射锌板，验电器指针偏角变大
5．为了更好适应市场需求，长安公司推出某新能源纯电版汽车，该电动汽车的质量为、其电池每次充满电后的总电能为。某次汽车电池电能耗尽时，采用直流充电桩对汽车进行充电，充电的平均电流为、平均电压为，需要用时才能将电池充满电。当汽车在平直道路上以的额定输出功率行驶，其最大车速为，重力加速度取，假设汽车所受阻力与汽车的速率成正比。根据以上信息，下列说法中正确的是（　　）
A．当汽车电池电能耗尽后，直流充电桩对汽车的充电效率为92%
B．当汽车的输出功率减半，汽车在平直道路上行驶时的最大车速也会减半
C．若汽车以额定输出功率行驶，当车速为时，汽车的加速度约为
D．若汽车以额定输出功率行驶，当车速为时，汽车的加速度为
6．如图所示,固定在水平地面上的物体P,左侧是光滑圆弧面,一根轻绳跨过物体P顶点上的小滑轮,一端系有质量为m=3 kg的小球,小球与圆心连线跟水平方向的夹角θ=60°,绳的另一端水平连接物块3,三个物块重均为50 N,作用在物块2的水平力F=10N,整个系统处于平衡状态,g取10 m/s2,则以下说法正确的是 (　　)
A．1和2之间的摩擦力是10 N
B．2和3之间的摩擦力是25 N
C．3与桌面间的摩擦力为15 N
D．物块3受6个力作用
7．一带电粒子在电场中仅受静电力作用，做初速度为零的直线运动，取该直线为x轴，起始点O为坐标原点，其电势能Ep与位移x的关系如图所示，则电场强度E，粒子动能EK，粒子速度v，粒子加速度a分别与位移的关系，下列图象中合理的是
A． B．
C． D．
8．轻质细线吊着一质量为m = 0.4kg、边长为L = 1m、匝数为N = 10的正方形线圈，其总电阻为R = 1Ω。在线圈的中间位置以下区域分布着磁场，如图甲所示。磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示。则下列判断正确的是（ ）
A．线圈中的感应电流大小为1A
B．线圈中感应电流的方向为逆时针
C．t = 0时轻质细线的拉力等于线圈的重力
D．0—6s内线圈产生的焦耳热为6J
9．2017年8月6日凌晨，中国量子卫星“墨子”在酒泉卫星发射中心发射成功，目前“墨子”已经进入离地面高度为h的极地预定轨道（轨道可视为圆轨道），如图所示．若“墨子”从北纬30°的正上方按图示方向第一次运行至南纬60°正上方，所用时间为t，已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，忽略地球自转，由以上条件可知
A．地球的质量为
B．卫星运行的角速度为
C．卫星运行的线速度为
D．卫星运行的周期为2t
10．如图中带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条线上有A、B两点，若用、表示A、B两点的场强大小，则下列说法中正确的是（　　）
A．A、B两点的场强方向相同
B．电场线从A指向B，所以
C．A、B同在一条电场线上，且电场线是直线，所以
D．不知A、B附近的电场线分布状况，、的大小不能确定
11．如图所示，竖立在水平面上的轻弹簧，下端固定，将一个金属球放在弹簧顶端（球与弹簧不连接），用力向下压球，使弹簧被压缩，并用细线把小球和地面栓牢（图甲）．烧断细线后，发现球被弹起且脱离弹簧后还能继续向上运动（图乙）．那么该球从细线被烧断到刚脱离弹簧的运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．弹簧的弹性势能先减小后增大
B．球刚脱离弹簧时动能最大
C．球所受合力先减小后增大
D．在某一阶段内，小球的动能减小而小球的机械能增加
12．如图所示，质量为 m 的物块在质量为 M 的长木板上滑行，木块与长木板间的动摩擦因数为μ1，长木板与水平面间的动摩擦因数为μ2，关于长木板受地面摩擦力 f 的大小，（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）下列说法正确的是
A．若长木板处于静止状态，f一定等于mg
B．若长木板处于静止状态，f一定等于（2M + m）g
C．若长木板也被带动而在水平面上滑行，f一定等于Mg
D．若长木板也被带动而在水平面上滑行，f一定等于（M + m）g
二、实验题(共16分)
13．某同学在验证机械能守恒定律的实验中，使重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如题图甲所示，O为纸带下落的起始点，A、B、C为纸带上选取的三个连续点，实验中所用重物的质量m＝2kg，打点计时器每隔T=0.02s打一个点，当地的重力加速度g=9.8m/s2。
（1）记录B点时，重物的速度vB=________m/s，重物的动能EkB=________J，从开始下落至落到B点，重物的重力势能减少量是________J（三空均保留三位有效数字）
（2）该同学在纸带上又选取了多个计数点，并测出了各计数点到第一个点O的距离h算出了各计数点对应的速度v，若重物下落过程中机械能守恒，则以h为横轴，以为纵轴画出的图线应是如图乙中的________，图线的斜率表示_________。
14．某同学利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻。实验电路如图甲所示，现有开关和导线若干，以及如下器材：
A．电流表A：量程0~0.6A，内阻约0.125Ω
B．电压表V：量程0~3V，内阻约3kΩ
C．滑动变阻器0~20
D．滑动变阻器0~200
（1）为了操作方便，减小实验误差，滑动变阻器应选用________（选填相应器材前的字母）；
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该置于最_________端（选填“左”或“右”）；
（3）图乙是该同学根据实验数据绘制的图线，根据图线求得被测干电池的电动势E=_______V，内阻r=_________（结果保留到小数点后2位）；
（4）该实验中，产生系统误差的主要原因是________。
三、解答题(共36分)
15．把一个质量为m=0.1kg的小球用细线悬挂起来，让小球在竖直平面内摆动，摆动中小球最高位置与最低位置的高度差为h=1.25m。不计阻力，取重力加速度g=10m/s2。在小球从最高位置摆到最低位置的过程中，问：
（1）小球的机械能是否守恒？
（2）重力对小球所做的功W是多少？
（3）小球摆到最低位置时，速度的大小v是多少？
16．如图所示，质量相同的物体A、B叠放在一起静止在水平面上，物体A可以看成质点，A和B间的动摩擦因数为，设物体与物体，物体与水平面间的最大静摩擦力等于 滑动摩擦力
（1）现给物体A一个水平向右的速度，使物体A刚好滑动到物体B的最右端，在此过程中，物体B恰好不动，试求物体B与水平面间的动摩擦力因数μ；
（2）若改变水平面的材料，使物体B与新水平面间的动摩擦因数变为，仍使物体A以速度从物体B的最左端开始滑动，试求A物体运动的时间。
17．如图，在水平桌面上方区域内，存在竖直向上、电场强度E=的匀强电场，在过桌面左边缘的虚线PQ上方存在垂直纸面向外、磁感应强度B=T的匀强磁场，虚线PQ与水平桌面成45°角.现将一个质量m1=2.0×10-3kg、带正电q=+4.0×10-3C的小物块A静置在桌面上，质量m2=1.0×10-3kg、不带电的绝缘小物块B，从与A相距L=2.0m处的桌面上，以v0=5.0m/s的初速度向左运动，物块A、B与桌面间的动摩擦因数均为=0.4，二者在桌面上发生弹性碰撞（碰撞时间极短），碰撞后B反弹的速vB=1.0m/s，A向左运动进入磁场，g取10m/s2。求：
（1）碰撞后A的速度；
（2）A从进入磁场到再次回到桌面上所用的时间；
（3）若经过一段时间后A、B在桌面上相遇，那么，碰撞前A与桌面左边缘的距离。
1．A
【详解】AD．库仑定律只适用于真空中的点电荷之间的作用力，两个带电体能看成点电荷是就适用，但点电荷不是体积很小的球体，当带电体的形状、大小及电荷的分布状况对它们之间的作用力影响可以忽略时，可以看成点电荷，故A正确，D错误；
B．根据库仑定律可知，当两个点电荷距离趋于0时，电荷不再是点电荷，则库仑定律不适用，故B错误；
C．电荷间的库伦力是一对作用力和反作用力，总是等大，反向的，与两个点电荷电量是否相等无关，故C错误；
故选A。
2．B
【详解】AB．电场线的疏密表示电场强度的强弱，电场强度较大的地方电场线一定较密集，没有电场线的地方，电场强度也不一定为零，故A错误，B正确；
C．电场强度的方向沿电场线的切线方向，故C错误；
D．沿着电场线方向电势越来越低，但电场线的疏密程度不知如何变化，则电场强度大小不知如何变化，故D错误。
故选B。
3．A
【详解】用水平力F 拉它时，根据牛顿第二定律有
若把该木块的质量减少一半，根据牛顿第二定律有
解得
故选A。
4．C
【详解】A．发生光电效应时，锌板失去电子带正电，验电器也带正电，故A错误；
B．因为发生光电效应时，锌板失去电子带正电，用带负电的金属小球与锌板接触，验电器电量要减小，故B错误；
C．改用强度更大的紫外线灯照射锌板，单位时间内发出的光电子数目增多，则所带的正电增多，验电器指针偏角增大，故C正确；
D．改用强度更大的红外线灯照射锌板，频率减小，可能不发生光电效应，验电器指针不动，故D错误。
故选C。
5．C
【详解】A．当汽车电池电能耗尽后，直流充电桩对汽车的充电效率为
故A错误；
B．由题意，汽车以最大速率行驶时所受的阻力大小为
汽车以最大速率行驶时的输出功率为
当汽车的输出功率减半时，汽车在平直道路上行驶时的最大车速会变为原来的，故B错误；
CD．若汽车以额定输出功率行驶，当车速为时，汽车的加速度大小为
故C正确，D错误。
故选C。
6．D
【详解】A、物体1受重力和支持力而平衡，不受静摩擦力，否则不能平衡，故A错误；
B、对1与2整体分析，受重力、支持力、拉力和静摩擦力，根据平衡条件，3对12整体的静摩擦力向左，与拉力平衡，为10N，故2和3之间的摩擦力是10N，故B错误；
C、对m受力分析，重力，支持力与绳子的拉力，由平衡条件，结合力的平行四边形定则可知，绳子的拉力F=mgsin30°=15N，则3与桌面之间的摩擦力是15-10=5N，即3与桌面间摩擦力为5N，故C错误；
D、对物块3受力分析，重力，支持力，2对3的压力，绳子对3向左的拉力，2对3水平向右静摩擦力，绳子对3向左的拉力，桌面对3静摩擦力，共受到6个力，故D正确；
故选D．
7．D
【详解】粒子仅受电场力作用，做初速度为零的加速直线运动，电场力做功等于电势能的减小量，故：，即Ep-x图象上某点的切线的斜率表示电场力；
A、Ep-x图象上某点的切线的斜率表示电场力，故电场力逐渐减小，根据，故电场强度也逐渐减小；故A错误；
B、根据动能定理，有：F △x=△Ek，故Ek-x图线上某点切线的斜率表示电场力；由于电场力逐渐减小，与B图矛盾，故B错误；
C、题图v-x图象是直线，相同位移速度增加量相等，又是加速运动，故增加相等的速度需要的时间逐渐减小，故加速度逐渐增加；而电场力减小导致加速度减小；故矛盾，故C错误；
D、粒子做加速度减小的加速运动，故D正确；
故选D.
【点睛】本题切入点在于根据Ep-x图象得到电场力的变化规律，突破口在于根据牛顿第二定律得到加速度的变化规律，然后结合动能定理分析.
8．B
【详解】A．根据法拉第电磁感应定律有
代入数据有
E = 0.5V
根据欧姆定律有
A错误；
B．增反减同，通过右手螺旋可知，线圈中感应电流的方向为逆时针，B正确；
C．对线框受力分析有
NB0IL =1N<mg
由平衡可知，轻质细线的拉力大小小于线圈的重力，C错误；
D．0—6s内线圈产生的焦耳热为
Q = I2Rt = 0.52 × 1 × 6J = 1.5J
D错误。
故选B。
9．AC
【详解】根据得，地球的质量，故A正确．卫星转动的角速度，选项B错误；卫星运行的线速度为 ，选项C正确；卫星的周期为T=4t，选项D错误；故选AC.
【点睛】解决本题的关键掌握万有引力定律的两个重要理论：1、万有引力提供向心力，2、万有引力等于重力，并能灵活运用．
10．AD
【详解】A．场强方向是电场线的切线方向，则A、B两点的场强方向相同，选项A正确；
BCD．一条电场线不能判断疏密，不知A、B附近的电场线分布状况，则不能比较两点的场强关系，选项BC错误，D正确。
故选AD。
11．CD
【详解】A．从细线被烧断到刚脱离弹簧的运动过程中，弹簧的压缩量逐渐减小，弹簧的弹性势能逐渐减小，球刚脱离弹簧时弹簧的弹性势能最小，故A错误.
B．当小球的弹簧的弹力等于小球的重力时速度最大，所以小球的动能先增大后减小，所以球刚脱离弹簧时的动能不是最大，故B错误.
C．烧断细线瞬间，小球受重力和弹簧的弹力，向上弹起过程中开始弹簧的弹力大于重力，合力向上，弹力逐渐减小，合力减小，后来弹力小于重力，合力向下，随着弹力减小，合力增大，即球所受合力先减小后增大，故C正确.
D．当小球的弹簧的弹力等于小球的重力时速度最大，再向上运动速度减小，动能减小，但是从细线被烧断到刚脱离弹簧的运动过程中，弹簧的压缩量逐渐减小，弹簧的弹性势能逐渐减小，转化为小球的机械能，所以在未刚脱离弹簧的运动过程中小球的机械能增加.所以D正确.
12．AD
【详解】AB．物体m相对M向右滑动，受到向左的滑动摩擦力，大小为：
f1=μ1N=μ1mg；
力的作用是相互的，故m对长木板M有向右的滑动摩擦力，故长木板M有向右滑动的趋势，受到地面对其向左的静摩擦力，根据共点力平衡条件有f=μ1mg．选项A正确，B错误；
CD．若长木板也被带动而在水平面上滑行，则长木板受到的是滑动摩擦力，大小μ1（M + m）g，选项C错误，D正确．
13． 2.00 4.00 4.02 C 重力加速度g
【详解】（1）[1]利用匀变速直线运动的推论可得B点时，重物的
[2]重物的动能B点时，重物的
[3]重力势能减小量
（2）[4]利用图线处理数据，从理论角度物体自由下落过程中机械能守恒可以得出
即
因此以为纵轴、以h为横轴画出的图线应是过原点的倾斜直线。
故选C。
[5]根据可知图线的斜率表示重力加速度g。
14． C 右 1.48~1.49 0.90~0.95 电压表的分流
【详解】（1）[1]本题测量的是电源电动势，内阻比较小，为了使电流表有明显偏转调节方便，减小实验误差，所以选择电阻值较小的滑动变阻器，故选C。
（2）[2]为了保证用电器的安全，在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该置于最右端，此时回路中电阻最大，电流最小。
（3）[3][4]根据实验数据绘制的图线，根据图线求得被测电池组的电动势即纵坐标的截距
图像的斜率代表了电源的内阻
由于读数有误差，故，均可。
（4）[5]该实验中，采用的是电流表内接法，干路中有一部分电流流经电压表，使得电流表测量的电流偏小，所以产生系统误差的主要原因是电压表的分流。
15．（1）守恒；（2）1.25J ；（3）5m/s
【详解】（1）在小球从最高位置摆到最低位置的过程中，只有重力对小球做功，小球的机械能守恒。
（2）重力对小球所做的功为
（3）由机械能守恒定律得
解得小球摆到最低位置时，速度的大小为
16．（1）；（2）
【详解】（1）根据题意，应有
解得
（2）当物体B与水平面间的动摩擦因数减小后，物体A以初速度开始滑动，则物体B也将开始滑动，物体A作减速，B作加速，当两者速度相等时相对静止一同向前减速，最终两者同时静止。
设物体A和B相对滑动的时间为，共同减速的时间为。根据牛顿第二定律，物体A和B相对滑动时：物体A的加速度为
则时刻A的速度满足
物体B的加速度为
则时刻的速度满足
，
得
A、B的共同速度
A与B达到共同速度后，将一同减速运动，加速度大小为
末速度减为零，则
所以
17．（1），方向水平向左；（2）；（3）0.51m
【详解】（1）设B与A碰前瞬间的速度为v，碰后A的速度分别为vA、vB，对B由动能定理
A与B碰撞过程，对A、B组成的系统，由动量守恒定律
由以上各式解得
方向水平向左
（2）对A受力由于
碰后A向左做匀速直线运动，进入磁场做匀速圆周运动周期
由几何知识，A在磁场中运动了周期
在磁场中时间
在磁场中
在磁场中半径
出磁场后运动时间
A从进入磁场到再次回到桌面上所用的时间
由以上各式解得
（3）碰后B反弹，在桌面上向右作匀减速运动，速度减少为零的时间为t3，根据牛顿第二定律
速度
解得
碰撞后B运动时间小于A运动时间，由此可知A、B相遇时，B已经停止运动，所以A、B相遇的位置为B停止运动的位置，也是A竖直向下再次回到桌面的位置
B向右匀减速的位移
A距桌边P的距离
由以上各式解得

2023届江西省抚州市黎川县重点中学高三一模物理试题（含解析）