2023-2024學年江西省南昌市高三（上）開學物理試卷（含解析）

第=page11頁，共=sectionpages11頁2023-2024學年江西省南昌市高三（上）開學物理試卷一、選擇題（本大題共10小題，共40分）1.現(xiàn)在市場上常用來激光打標的是355nm紫外納秒固體激光器，該激光器單光子能量高，能直接打斷某種材料的分子鍵，使之從材料表面脫離。據(jù)此判斷，打斷該材料分子鍵需要的能量約為(取普朗克常量?=6.6×10?34J?sA.10?22J B.10?19J C.2.將手機置于可調(diào)節(jié)角度的支架吸盤上，從①位置調(diào)節(jié)到②位置的過程中，手機始終未與支架吸盤發(fā)生相對滑動，下列關于手機受到摩擦力f、支架對手機作用力F說法正確的是(

)A.摩擦力f變大，作用力F不變 B.摩擦力f不變，作用力F變大

C.摩擦力f變小，作用力F變小 D.摩擦力f先變大后變小，作用力F不變3.將一小鋼球從某一高度水平拋出，其與水平地面碰撞后水平方向分速度保持不變，豎直方向分速度比碰撞前的要小，則關于小鋼球運動軌跡描繪可能正確的是(

)A.B.

C.D.4.2023年5月30日，神舟十六號載人飛船與空間站組合體順利交會對接。在對接完成之前，神舟十六號飛船需要完成六次自主變軌，距離地面的高度從200km上升到400km，逐漸接近空間站。對于變軌過程，下列說法正確的是(

)A.變軌完成后，飛船的向心加速度增大了

B.變軌完成后，飛船速度大于7.9km/s

C.在變軌過程中，需要對飛船加速

D.航天員處于完全失重狀態(tài)，說明航天員不受地球引力作用5.如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為11：1，在原線圈輸入u=314sin100πt(V)的電壓，副線圈接入的兩只不同規(guī)格燈泡均恰能正常發(fā)光。則(

)A.燈泡L1的額定電壓是31.4V B.若將滑片向下移動，燈泡L1亮度不變

C.燈泡L2中電流的方向每秒鐘改變50次 D.6.平板電腦觸摸屏原理如圖甲所示，屏幕內(nèi)均勻涂上了ITO涂層。在ITO涂層兩端加上電壓，涂層間會形成了勻強電場。當我們按壓屏幕時，平板電腦電路與ITO涂層接觸，可以測出按壓點的電勢，繼而算出按壓點到兩端的距離。某品牌平板電腦屏幕有效觸摸精度(高×寬/mm)為280×220mm，當按壓屏幕上某點P時，電路分別給上下兩端和左右兩端加上5V電壓(圖乙)，測出P的電勢依次為3V和1.5V。則按壓點P所在的位置對應的是圖丙中的(

)

A.點① B.點② C.點③ D.點④7.某裝有自動駕駛系統(tǒng)的汽車在正常勻速行駛，車載激光雷達探測到在前方20米遠突然有人摔倒在地，自動駕駛系統(tǒng)立即剎車。汽車剎車時加速度大小恒為6m/s2，已知該汽車在勻速行駛時的車速為54km/?，下列說法正確的是(

)A.剎車后汽車經(jīng)過9s停下來 B.剎車后3s內(nèi)位移為18m

C.剎車后3s內(nèi)平均速度為7.5m/s D.剎車后不會與倒地行人相撞8.如圖甲所示，“戰(zhàn)繩”是一種新型鍛煉身體的方法。把繩子的一端固定在一點，用手握住繩子的另一端，上下抖動使繩子振動起來，可以達到鍛煉身體的效果。如圖乙為健身者在抖動繩子過程中某時刻的波形圖，此時繩波在向右傳遞。已知鍛煉時手上下抖動的頻率為5Hz，下列說法正確的是(

)

A.該時刻x=3m的質(zhì)點將向上運動

B.該時刻x=3m的質(zhì)點將向下運動

C.再經(jīng)過2.1s，x=1m處的質(zhì)點到達波峰位置

D.再經(jīng)過2.1s，x=1m處的質(zhì)點到達波谷位置9.如圖甲所示，在水平面上固定傾角為θ=37°底端帶有擋板足夠長的斜面，斜面底端靜止一質(zhì)量為m的物塊(可視為質(zhì)點)，從某時刻起，物塊受到一個沿斜面向上的拉力F作用向上運動，拉力F隨位移x變化的關系如圖乙所示，當拉力F變?yōu)?時，物塊恰好靜止。對于整個過程，下列說法正確的是(

)A.拉力對物塊做功F0x0 B.物體機械能先增加后減小

C.物體的重力勢能增加了mgx10.如圖所示，半徑為R的圓形區(qū)域中有垂直紙面向外的勻強磁場(圖中未畫出)，磁感應強度B，一比荷為qm的帶正電粒子，從圓形磁場邊界上的A點以v0=RqBm的速度垂直直徑MN射入磁場，恰好從N點射出，且∠AON=120°A.粒子在磁場中運動的時間為t=2πm3qB

B.粒子從N點射出方向豎直向下

C.若粒子改為從圓形磁場邊界上的C點以相同的速度入射，一定從N點射出

D.若要實現(xiàn)帶電粒子從A點入射，從N點出射，則所加圓形磁場的最小面積為S=311.某實驗探究小組的同學用一靈敏電流計(內(nèi)阻未知)和一熱敏電阻制作成一熱敏溫度計。在實驗室找到以下器材：

A.靈敏電流計G(量程為10mA，內(nèi)阻約為50Ω)

B.電壓表V(量程為3V，內(nèi)阻約為10kΩ)

C.電阻箱R1(阻值范圍為0～9999Ω)

D.滑動變阻器R2(阻值范圍為0～100Ω，最大電流為1.5A)

E.干電池兩節(jié)(每節(jié)電動勢E=1.5，內(nèi)阻不計)

F.熱敏電阻Rt

G.開關S，導線若干

(1)該實驗小組先設計如圖甲所示實驗電路測量靈敏電流計的內(nèi)阻Rg。當電阻箱旋鈕位置如圖乙所示時，測得電壓表示數(shù)為2.8V，靈敏電流計示數(shù)為5.6mA。則Rg=______Ω。

(2)為將靈敏電流計的量程擴大為原來的6倍，該實驗小組將電阻箱與靈敏電流計并聯(lián)，把靈敏電流計改裝成電流表A，則應將電阻箱R1的阻值調(diào)為______Ω。

(3)已知熱敏電阻Rt的說明書上給出其性能圖線如圖丙所示。該小組同學利用上述改裝的電流表A和熱敏電阻設計成實驗電路如圖丁所示，其中R0為保護電阻，Rt做測溫探頭，電源為1節(jié)干電池，把電流表的表盤刻度改為相應的溫度刻度，就得到了一個簡單的熱敏電阻溫度計。若要求原靈敏電流計G指針滿偏的位置標為50℃，則電阻R0=12.某同學為測量一彈簧的勁度系數(shù)，將該彈簧下端加裝指針，兩側(cè)加刻度尺，改裝成簡易彈簧測力計(圖甲)。彈簧自然伸長時指針正對著0刻度，刻度范圍為0～10cm(均在彈性限度內(nèi))。在彈簧下先后加掛不同質(zhì)量的鉤碼，并記錄指針對應的刻度位置x，得到彈簧伸長量x與加掛質(zhì)量m關系的圖像(圖乙)。重力加速度取g=10m/s2。

(1)該彈簧的勁度系數(shù)為______N/m，該簡易彈簧測力計的量程為______N。

(2)該同學還將此簡易彈簧測力計改裝為豎直方向的加速度測量儀，在此彈簧下端掛載一質(zhì)量m=500g的鉤碼，當測量儀指針位置如圖丙所示時，該測量儀所測的加速度大小為______。

(3)上述加速度測量儀的零刻度應標在______cm位置。13.某科技小組自制了一個用力傳感器來測量溫度的裝置。如圖所示，導熱性能良好的汽缸固定在水平地面上，汽缸內(nèi)部橫截面積S為0.01m2。質(zhì)量m為5kg的活塞與汽缸間無摩擦且不漏氣，活塞上方通過一剛性輕桿連接一個固定的力傳感器，傳感器可以直接顯示出傳感器對輕桿的力，傳感器示數(shù)為正表示傳感器對輕桿的作用力豎直向上。環(huán)境溫度為7℃時，力傳感器的示數(shù)F為50N。整個裝置靜止，大氣壓p0恒為1.0×105Pa，g取10m/s2，0℃取273K。求：

14.電磁彈射在電磁炮、航天器、艦載機等需要超高速的領域中有著廣泛的應用，圖1所示為電磁彈射的示意圖。為了研究問題的方便，將其簡化為如圖2所示的模型(俯視圖).發(fā)射軌道被簡化為兩個固定在水平面上、間距為L且相互平行的金屬導軌，整個裝置處在豎直向下、磁感應強度為B的勻強磁場中。發(fā)射導軌的左端為充電電路，已知電源的電動勢為E，電容器的電容為C.子彈載體被簡化為一根質(zhì)量為m、長度也為L的金屬導體棒，其電阻為r.金屬導體棒垂直放置于平行金屬導軌上。忽略一切摩擦阻力以及導軌和導線的電阻。

(1)發(fā)射前，將開關S接a，先對電容器進行充電。

a.求電容器充電結束時所帶的電荷量Q；

b.充電過程中電容器兩極板間的電壓u隨電容器所帶電荷量q發(fā)生變化。請在圖3中畫出u?q圖象；并借助圖象求出穩(wěn)定后電容器儲存的能量E0。

(2)電容器充電結束后，將開關接b，電容器通過導體棒放電，導體棒由靜止開始運動，導體棒離開軌道時發(fā)射結束。電容器所釋放的能量不能完全轉(zhuǎn)化為金屬導體棒的動能，將導體棒離開軌道時的動能與電容器所釋放能量的比值定義為能量轉(zhuǎn)化效率。若某次發(fā)射結束時，電容器的電量減小為充電結束時的一半，不計放電電流帶來的磁場影響，求這次發(fā)射過程中的能量轉(zhuǎn)化效率η。15.如圖所示，繃緊的傳送帶與水平面的夾角θ=37°，傳送帶在電動機的帶動下，始終保持v1=2m/s的速率運行，傳送帶下端A點與上端B點間的距離l=15m?，F(xiàn)將一質(zhì)量m=1kg的工件(視為質(zhì)點)無初速度輕放于A點，在傳送帶的帶動下向上運動，工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=78，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：

(1)工件輕放至傳送帶上初始時刻的加速度大小和方向？

(2)工件在傳送帶上運動的全過程中傳送帶對工件做功多少？

(3)若每隔1s把一個質(zhì)量m=1kg的工件(視為質(zhì)點)無初速地放于答案和解析1.【答案】B

【解析】解：能夠打斷該材料分子鍵需要的能量為E=?cλ=6.6×10?34×3×108355×10?9J=5.58×10?19J，約為2.【答案】A

【解析】解：受力分析如下圖所示：

由圖可知，因為要受力平衡所以手機支架對手機的支持力、摩擦力與手機的重力平衡，并且手機機支架對手機的支持力與摩擦力垂直。所以由圖可知，手機支架對手機的摩擦力增大，手機支架對手機的支持力也增大，而手機支架對手機的作用力大小等于手機重力的大小，并且方向相反。故A正確，BCD錯誤。

故選：A。

先對手機進行受力分析，因為手機支架對手機的支持力、摩擦力的合力與手機的重力的大小相等方向相反，并且手機支架對手機的支持力與摩擦力垂直，從而得出答案。

此題主要考查受力分析，要注意手機機支架對手機的支持力與摩擦力垂直。3.【答案】D

【解析】解：根據(jù)題意可知，小球豎直方向上的速度減小，即小球在空中運動的時間減小，上升的高度逐漸減小，水平速度不變，水平位移逐漸減小。

故選：D。

平拋運動分解為水平方向勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動，碰地后水平方向分速度保持不變，豎直方向分速度比碰撞前的要小，故豎直高度要減小，落地時間減小，水平位移減小。

本題考查了對平拋運動的理解，關鍵要明確水平和豎直方向上的運動，形式新穎，比較容易。4.【答案】C

【解析】解：A、神舟十六號飛船變軌完成后，飛船由地球的萬有引力提供向心力，則有

GMm(R+?)2=ma

可得飛船的向心加速度為：a=GM(R+?)2

變軌完成后，飛船距地面高度增大，軌道半徑增大，所以a減小，故A錯誤；

B、變軌完成后，飛船距地面高度增大，軌道半徑增大，飛船由地球的萬有引力提供向心力，則有

GMm(R+?)2=mv2R+?，可得：v=GMR+?

當飛船的軌道半徑為R時，飛船速度為7.9km/s；所以，當飛船變軌完成后，飛船速度一定小于7.9km/s，故B錯誤；

C、飛船在變軌過程中，需要對飛船加速，使飛船做離心運動，獲得更大的軌道半徑，逐漸接近空間站，故C正確；

D、航天員處于完全失重狀態(tài)，說明航天員所需向心力等于萬有引力，航天員始終受到地球引力作用，故D錯誤。

故選：C。

A、飛船由地球的萬有引力提供向心力，根據(jù)變軌后軌道半徑變化情況，判斷飛船的向心加速度變化情況。

5.【答案】B

【解析】解：A、原線圈電壓有效值為：U1=Um2=3142V=220V，根據(jù)變壓器原理可知：U1U2=n1n2，解得副線圈兩端電壓為：U2=20V，所以燈泡L1的額定電壓為20V，故A錯誤；

B、若將滑片向下移動，變壓器副線圈兩端電壓不變，則燈泡L1亮度不變，故B正確；

C、正弦交流電的周期為：T=2πω=2π100π=0.02s，電流方向每一個周期改變2次，則燈泡L1中電流的方向每秒鐘改變100次，故C錯誤；

D、若將滑片向下移動，滑動變阻器接入電路的電阻增大，通過燈泡L2的電流減小，則燈泡L6.【答案】B

【解析】解：由題意可知屏幕上下兩邊間的電勢差為5V且上邊的電勢為5V，下邊的電勢為0V；屏幕左右兩邊的電勢差為5V且左邊的電勢為5V，右邊的電勢為0V。屏幕兩邊之間的電場為勻強電場，根據(jù)勻強電場的性質(zhì)有

U=Ed

因為P點的電勢一次為3V和1.5V，所以其距離上邊較近，距離左邊較遠，所以其位置對應圖中的②。

故ACD錯誤，B正確；

故選：B。

根據(jù)圖中的各點電勢結合勻強電場電勢差與電場強度的關系分析判斷。

本題是信息題，要讀懂題意，明確基本的工作原理，同時要掌握勻強電場電勢差與電場強度的關系，從而進行分析。7.【答案】D

【解析】解：A、汽車的初速度v0=54km/?=15m/s；加速度a=?6m/s2；由速度—時間關系式v=v0+at可得，剎車時間t=v?v0a=0?15?6s=2.5s；即剎車后比2.5停下來，故A錯誤；

B、剎車后2.5s汽車已停止，故3s內(nèi)的位移x=v2?v022a=0?152?2×6m=18.75m，故B錯誤；

C8.【答案】BC

【解析】解：AB.波向右傳播，根據(jù)平移法可知，該時刻x=3m的質(zhì)點將向下運動，故A錯誤，B正確；

CD.由題可知頻率為5Hz，則周期為T=1f=15s=0.2s

再經(jīng)過t=2.ls=10T+12T

x=lm處的質(zhì)點到達波峰位置，故C正確，D錯誤；

故選：BC9.【答案】BD

【解析】解：A.根據(jù)題意可知，拉力對物塊做的功等于圖線與橫軸所圍區(qū)域的面積，即WF=12F0x0，故A錯誤；

B.根據(jù)功能關系可知，除重力以外的其它力做功等于機械能的變化量，而其它力即外力F和摩擦力的合力，初始一段時間內(nèi)外力沿斜面向上，摩擦力一直沿斜面向下，外力與摩擦力的合力沿斜面向上，即其它力做正功，機械能增大，之后外力小于摩擦力，外力與摩擦力的合力沿斜面向下，即其它力做負功，機械能減小，故B正確；

C.重力勢能的增加量為：ΔEp=mgx0sin37°=0.6mgx0，故C錯誤；

D10.【答案】AC

【解析】解：A、粒子恰好從N點射出，軌跡如下圖所示。

粒子運動周期為T=2πmBq

軌跡AON對應的圓心角為α=∠APN=∠AON=120°=23π

粒子在磁場中運動的時間為t=α2πT=23π2π?2πmqB=2πm3qB，故A正確；

B、粒子在磁場中速度偏轉(zhuǎn)120°，從N點射出方向是與豎直方向成30°角，故B錯誤；

C、若粒子改為從圓形磁場邊界上的C點以相同的速度入射，軌跡如上圖所示，四邊形SCON為菱形，由幾何知識可知一定從N點射出，故C正確；

D、若要實現(xiàn)帶電粒子從A點入射，從N點出射，則所加圓形磁場以AN為直徑時面積最小，且最小面積為S=π(AN2)211.【答案】45

9

7.5

30

【解析】解：(1)由圖乙電阻箱接入電路的電阻阻值為

R1=0×1000Ω+4×100Ω+5×10Ω+5×1Ω=455Ω

根據(jù)歐姆定律I=URg+R1

解得Rg=45Ω

(2)靈敏電流計改裝后的量程為IA=60mA

IA=Im+ImRgR1

代入數(shù)據(jù)解得R1=9Ω

(3)改裝后的電流表A的內(nèi)阻為RA=RgR1Rg+R1=45×945+9Ω=7.5Ω

由圖丙可知，當溫度為50℃時，熱敏電阻阻值Rt1=10Ω，由圖丁根據(jù)閉合電路歐姆定律有12.【答案】125

0～12.5

2.5m/s2

【解析】解：(1)如圖乙所示，當加掛質(zhì)量m1=500g時，伸長量為x1=4.0cm。

由平衡條件彈簧彈力和鉤碼重力大小相等，由胡克定律得：m1g=kx1

則勁度系數(shù)為k=m1gx1

代入數(shù)據(jù)得：k=125N/m。

又刻度范圍為0～10cm，故最大彈力Fm=kxm，代入數(shù)據(jù)得：Fm=12.5N。故彈簧測力計的量程為0～12.5N。

(2)圖丙指針在x=5cm處，則此處彈力F′=kx，代入數(shù)據(jù)得：F′=6.25N。

故由牛頓第二定律得：mg?F′=ma

代入數(shù)據(jù)得：a=2.5m/s2，所以加速度的大小為2.5m/s2。

(3)當彈力和重力相等時，加速度為0。即由mg=kx0，代入數(shù)據(jù)得：x0=mgk=0.04m=4cm。故0刻度在4cm13.【答案】解：(1)對活塞進行受力分析，根據(jù)題意可得

p1S+F=p0S+mg

解得：p1=p0=1.0×105Pa

(2)7℃時封閉氣體的壓強為：p1=p0

熱力學溫度為：T1=(7+273)K=280K

當傳感器的示數(shù)為零時，封閉氣體的壓強為

p2=p0【解析】(1)溫度為7℃時，對活塞，根據(jù)力的平衡條件，可以求出壓強p1；

(2)當缸內(nèi)氣體溫度升高至T2時，根據(jù)力的平衡條件，可以求出壓強p2；對氣缸內(nèi)的氣體，體積不變，溫度變?yōu)門2，根據(jù)查理定律定律可以求出14.【答案】解：(1)a、電容器充電完畢后，電容器兩端的電壓等于電源的電動勢，所以電容器的帶電量：Q=CE

b、根據(jù)電容器的定義式：C=QU…①

所以：u=1Cq，電壓與電量成正比，所以畫出u?q的圖線如圖：

充電的過程中克服電場力做的功：W=qU

所以圖線與橫坐標圍成的面積即為電容器儲存的能量，有：E0=12EQ=12CE2

(2)設從電容器開始放電至導體棒離開軌道時的時間為t，放電的電荷量為△Q，平均電流為I?，導體棒離開軌道時的速度為v

以導體棒為研究對象，根據(jù)動量定理BLI?t=mv?0

根據(jù)電流定義可知I?t=△Q，

根據(jù)題意有△Q=