2023屆江西省吉安市井岡山市寧岡中學(xué)高三一模物理試題

學(xué)而優(yōu)教有方寧岡中學(xué)高2023屆一模物理試卷（分卷）選考理科-分卷的同學(xué)，試卷分?jǐn)?shù)將按照百分比計入總分一、選擇題(1-8為單選，9-12為多選，每空4分，共48分)1．空間中存在方向未知、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場，距離為的兩直導(dǎo)線平行固定在絕緣水平面上，當(dāng)兩直導(dǎo)線中分別通以大小相等、方向如圖所示的電流時，發(fā)現(xiàn)在水平面上方到兩直導(dǎo)線的距離都為的點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度恰好為零。若僅改變其中一根通電直導(dǎo)線中電流的方向，則點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)椋ǎ〢． B． C． D．2．一個半徑為R的均勻?qū)щ娊饘賵A環(huán)放置在粗糙的水平絕緣桌面上，現(xiàn)加上一方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，如圖所示（俯視圖）。將金屬圓環(huán)接入電路中，干路電流為I，接入點(diǎn)a、b是圓環(huán)直徑上的兩個端點(diǎn)。金屬圓環(huán)始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，則（

）A．當(dāng)電流為I時，金屬圓環(huán)上半部分受到的安培力大小為丁πBIRB．當(dāng)電流為I時，金屬圓環(huán)受到的安培力大小為BIRC．增大干路電流，金屬圓環(huán)對桌面的壓力增大D．增大干路電流，金屬圓環(huán)對桌面的摩擦力增大3．電磁流量計的管道內(nèi)沒有任何阻礙液體流動的結(jié)構(gòu)，常用來測量高黏度及強(qiáng)腐蝕性流體的流量。如圖所示是電磁流量計的示意圖，空間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場。在管中的液體里注入離子，當(dāng)液體流過磁場區(qū)域時，測出管壁上M、N兩點(diǎn)間的電勢差U，就可以測出管中液體的流量Q（單位時間內(nèi)流過管道橫截面的液體體積）。已知磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，管道的直徑為d。（）A．管中液體的流量 B．離子的濃度越大，測出的U越大C．若注入正離子，M電勢高于N點(diǎn)電勢 D．若注入負(fù)離子，M電勢高于N點(diǎn)電勢4．如圖所示，在第一象限內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，正、負(fù)電子分別以相同速度沿與x軸成30°角從原點(diǎn)垂直射入磁場，則正、負(fù)電子在磁場中運(yùn)動時間之比為（）A．2：1 B．1：2 C．1： D．1：155．1930年勞倫斯制成了世界上第一臺回旋加速器，可用來加速帶電粒子，其原理如圖所示．這臺加速器由兩個銅質(zhì)D形盒D1、D2構(gòu)成，其間留有空隙．下列說法正確的是（

）A．粒子從磁場中獲得能量B．粒子在磁場中運(yùn)動的周期越來越小C．加速電場的周期隨粒子速度增大而增大D．粒子從D形盒射出時的動能與加速電場的電壓無關(guān)6．下圖是某質(zhì)譜儀的工作原理示意圖，該質(zhì)譜儀由粒子源（未畫出）、加速電場、靜電分析器和磁分析器組成。已知靜電分析器的四分之一圓弧通道半徑為R，通道內(nèi)有一方向均指向圓心O的均勻輻向電場，且與圓心O等距的各點(diǎn)電場強(qiáng)度大小相等；磁分析器中有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，PQ為膠片?，F(xiàn)位于A處的粒子源發(fā)出電量相等、質(zhì)量不等、速率不等的帶電粒子，經(jīng)加速電壓U加速后沿圖中圓弧虛線通過靜電分析器，離開P點(diǎn)后進(jìn)入磁分析器，最終打在膠片上的某點(diǎn)。不計粒子的重力，下列判斷正確的是（）A．從P點(diǎn)進(jìn)入磁場的粒子速率一定相等 B．從P點(diǎn)進(jìn)入磁場的粒子動量一定相等C．打到膠片上同一點(diǎn)的粒子質(zhì)量一定相等 D．打到膠片上的位置距離P點(diǎn)越遠(yuǎn)，粒子比荷越大7．如圖所示，圓形區(qū)域的圓心為，區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，為圓的直徑，從圓上的點(diǎn)沿方向，以相同的速度先后射入甲、乙兩個粒子，甲粒子從點(diǎn)離開磁場，乙粒子從點(diǎn)離開磁場．已知，不計粒子受到的重力，下列說法正確的是（）A．乙粒子帶正電荷B．乙粒子與甲粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑之比為C．乙粒子與甲粒子的比荷之比為D．乙粒子與甲粒子在磁場中運(yùn)動的時間之比為8．如圖所示，金屬板M、N正對水平放置，相距為d，絕緣水平擋板P與M、N的尺寸相同，N接地（接地電勢為零），M板的電勢為（>0），N、P間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B；質(zhì)量為m、電荷量為q（q>0）的粒子自N的左上方、距離N為h的位置由靜止釋放，通過小孔S后粒子恰好不能打到擋板P上，不計粒子重力，則粒子通過小孔時的速度大小v和N、P間的距離L分別為（）A．， B．，C．， D．，9．如圖所示，穿過光滑動滑輪的輕繩兩端分別固定在M、N兩點(diǎn)，質(zhì)量為m的物塊通過輕繩拴接在動滑輪的軸上，給物塊施加一個水平向左的拉力F，系統(tǒng)靜止平衡時，滑輪到固定點(diǎn)M、N的兩部分輕繩與水平方向的夾角分別為53°和37°，滑輪質(zhì)量忽略不計，重力加速度為g，sin37°=0.6，cos37°=0.8。下列說法正確的是（）A．跨過滑輪的輕繩中的張力大小為B．作用在物塊上的水平拉力大小為mgC．物塊與滑輪間的輕繩中的張力大小為D．物塊與滑輪間的輕繩與豎直方向夾角的正切值為10．如右圖所示的電路，A、B、C為三個相同的燈泡，其電阻大于電源內(nèi)阻，當(dāng)變阻器的滑動觸頭P向上移動時（）A．A燈變亮，B燈和C燈都變暗B．A燈變亮，B燈變暗，C燈變亮C．電源的總電功率增大D．電源的效率降低11．如圖所示，真空中xOy平面內(nèi)有一束寬度為d的帶正電粒子束沿x軸正方向運(yùn)動，所有粒子為同種粒子，速度大小相等，在第一象限內(nèi)有一方向垂直xOy平面的有界勻強(qiáng)磁場區(qū)（圖中未畫出），所有帶電粒子通過磁場偏轉(zhuǎn)后都會聚于x軸上的a點(diǎn)．下列說法正確的是（

）A．磁場方向一定是垂直xOy平面向里B．所有粒子通過磁場區(qū)的時間相同C．所有粒子在磁場區(qū)運(yùn)動的半徑相等D．磁場區(qū)邊界可能是圓，也可能是圓的一部分12．如圖所示，在平行板電容器極板間有電場強(qiáng)度為E、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場和磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場．左右兩擋板中間分別開有小孔S1、S2，在其右側(cè)有一邊長為L的正三角形勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2，方向垂直紙面向里，磁場邊界ac中點(diǎn)S3與小孔S1、S2正對．現(xiàn)有大量的帶電荷量均為+q、而質(zhì)量和速率均可能不同的粒子從小孔S1水平射入電容器，其中速率為v0的粒子剛好能沿直線通過小孔S1、S2．粒子的重力及各粒子間的相互作用均可忽略不計．下列說法正確的是A．v0一定等于B．在電容器極板中向上偏轉(zhuǎn)的粒子的速度一定滿足C．質(zhì)量的粒子都能從ac邊射出D．能打在ac邊的所有粒子在磁場B2中運(yùn)動的時間一定都相同二、實(shí)驗(yàn)題(每空2分，共16分)13．為描繪一只規(guī)格為“2.8V，1.6W”的小燈泡的伏安特性曲線某同學(xué)準(zhǔn)備了以下器材：A．干電池組E（電動勢3V）B．滑動變阻器R（最大電阻）C．電流表（量程0.6A，內(nèi)阻約）D．電流表（量程3A，內(nèi)阻約）E.電壓表（量程3V內(nèi)阻約）F.電壓表（量程15V，內(nèi)阻約）G.開關(guān)一個導(dǎo)線若干．（1）實(shí)驗(yàn)應(yīng)選用的電壓表是________，電流表是________．（填器材前的字母序號）（2）測量電路應(yīng)采用電流表________（填“內(nèi)接”或“外接”）法．（3）如圖甲，作出的I-U圖像中________（填“a”、“b”或“c”）線比較符合小燈泡的伏安特性曲線．14．在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中，由于電壓表、電流表內(nèi)阻的影響，使得測量結(jié)果總存在系統(tǒng)誤差。某校課外研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了消除系統(tǒng)誤差的探究實(shí)驗(yàn)，下面是一個實(shí)例：某探究小組設(shè)計了如圖1所示的電路，該電路能夠測量待測電源的電動勢E和內(nèi)阻r，輔助電源的電動勢為E′、內(nèi)阻為r′，A、B兩點(diǎn)間有一靈敏電流計G。實(shí)驗(yàn)步驟如下：①閉合開關(guān)S1、S2，調(diào)節(jié)滑動變阻器R和R′，使靈敏電流計的示數(shù)為零，讀出電流表和電壓表的示數(shù)I1和U1；②改變滑動變阻器R、R′的阻值，重新使靈敏電流計的示數(shù)為零，讀出電流表和電壓表的示數(shù)I2和U2；③重復(fù)步驟②，分別記錄電流表和電壓表的示數(shù)。④根據(jù)電流表和電壓表的示數(shù)，描點(diǎn)畫出U-I圖象如圖2所示?；卮鹣旅鎲栴}：（1）根據(jù)步驟①和②測得的數(shù)據(jù)得到待測電源的電動勢和內(nèi)阻的表達(dá)式分別為E＝________、r＝________。（2）根據(jù)畫出的U-I圖象得到待測電源電動勢E＝______、r＝________（保留一位小數(shù)）。三、解答題(共36分)15．如圖所示，電源電動勢E＝10V，內(nèi)阻r＝1Ω，閉合開關(guān)S后，標(biāo)有“8V，12W”的燈泡恰能正常發(fā)光，電動機(jī)M的內(nèi)阻R0＝4Ω，求：（1）電源的輸出功率P出；（2）10s內(nèi)電動機(jī)產(chǎn)生的熱量Q；（3）電動機(jī)的機(jī)械功率。16．如圖所示，半徑的豎直固定光滑圓軌道與水平地面相切于B點(diǎn)，在水平地面上距B點(diǎn)處的A點(diǎn)放一質(zhì)量的小物塊，小物塊與水平地面間的動摩擦因數(shù)。小物塊在傾角的斜向上拉力F作用下，由靜止向B點(diǎn)運(yùn)動，當(dāng)運(yùn)動到B點(diǎn)時撤去F，小物塊沿圓軌道上滑，且恰能到圓軌道最高點(diǎn)C，圓軌道的圓心為O，P為圓軌道上與圓心等高的位置。（重力加速度）求：（1）小物塊在B點(diǎn)的速度的大?。唬?）拉力F的大?。唬?）小物塊在P點(diǎn)時對軌道的壓力大小。17．如圖所示，平面直角坐標(biāo)系xOy被三條平行的分界線分為I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四個區(qū)域，每條分界線均與y軸平行，區(qū)域I、Ⅱ分界線為y軸，區(qū)域I中有方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場；區(qū)域Ⅱ?qū)挾葹閐，其中有方向沿y軸負(fù)向的勻強(qiáng)電場；區(qū)域Ⅲ為真空區(qū)域；區(qū)域Ⅳ中有方向垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為3B的勻強(qiáng)磁場。現(xiàn)有不計重力的兩粒子，粒子1帶正電，以速度大小v1從點(diǎn)M（，0），與x軸正方向夾角為60°射入磁場區(qū)域I；粒子2帶負(fù)電，以一定大小的速度，在N點(diǎn)沿v1反方向射入磁場區(qū)域I，兩粒子初速度方向沿同一條直線.兩粒子恰在同一點(diǎn)P（圖中未畫出）垂直分界線進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ；隨后粒子1以與y軸負(fù)向夾角為30方向進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅲ；粒子2以與y軸正方向夾角為60°進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅲ，最后兩粒子均在第二次經(jīng)過區(qū)域Ⅲ、Ⅳ分界線時在同一點(diǎn)Q（圖中未畫出）被引出，不計兩粒子之間的作用力。求：（1）MN兩點(diǎn)間距離；（2）電場強(qiáng)度E的大?。唬?）粒子1與粒子2在區(qū)域Ⅱ中的運(yùn)動時間之比；（4）區(qū)域Ⅱ?qū)挾萐。

1．B【詳解】由幾何關(guān)系可知，兩導(dǎo)線與P點(diǎn)的連線相互垂直，則由安培定則可知兩導(dǎo)線在P點(diǎn)的磁場方向如圖由題意可知其中B0方向水平向左；若僅改變其中一根通電直導(dǎo)線中電流的方向，則點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)楣蔬xB。2．D【詳解】A．當(dāng)電流為I時，金屬圓環(huán)上半部分受到的安培力大小為，選項(xiàng)A錯誤；B．當(dāng)電流為I時，金屬圓環(huán)上下兩部分受到的安培力均為BIR且方向相同，則金屬環(huán)受到的安培力大小為2BIR，選項(xiàng)B錯誤；CD．由左手定則可知，金屬環(huán)所受的安培力方向沿水平方向，則增大干路電流，安培力變大，但金屬圓環(huán)對桌面的壓力不變，金屬圓環(huán)對桌面的摩擦力增大，選項(xiàng)C錯誤，D正確；故選D.3．A【詳解】A．導(dǎo)電液體流過磁場區(qū)域穩(wěn)定時，電荷所受的電場力和洛倫茲力平衡，則有解得流量故A正確；B．根據(jù)得可知B錯誤；C．若注入正離子，由左手定則可知，正離子向下偏轉(zhuǎn)，則N電勢高于M點(diǎn)電勢，故C錯誤；D．若注入負(fù)離子，由左手定則可知，負(fù)離子向上偏轉(zhuǎn)，則N電勢高于M點(diǎn)電勢，故D錯誤。故選A。4．A【詳解】電子在磁場中由洛倫茲力提供向心力，做勻速圓周運(yùn)動，軌跡如圖所示可得再有，聯(lián)立上式可得由于兩個電子帶電量相同，可得兩個電子的運(yùn)動周期相等；正電子從y軸上射出磁場時，根據(jù)幾何知識可得，速度與y軸的夾角為，其軌跡對應(yīng)的圓心角為，則正電子在磁場中運(yùn)動時間為同理可知，負(fù)電子以入射時，從x軸離開磁場時，速度方向與x軸的夾角為，則軌跡對應(yīng)的圓心角為，則負(fù)電子在磁場中運(yùn)動時間為所以正電子與負(fù)電子在磁場中運(yùn)動時間之比為故選A。5．D【詳解】A、粒子在磁場中運(yùn)動時洛侖磁力不做功，所以粒子在磁場中運(yùn)動時動能沒有變化，則能量也沒有發(fā)生變化，故A錯；B、粒子在回旋加速器中的運(yùn)動周期，周期T保持不變，故B錯；C、加速電場的周期和粒子在磁場中運(yùn)動的周期是相等的，由于在磁場中運(yùn)動的周期不變，所以加速電場的周期也不變，故C錯；D、由知粒子從加速器中出來的最大速度由回旋加速器的半徑?jīng)Q定，所以粒子的動能和加速電壓的大小無關(guān)，故D正確；綜上所述本題答案是：D6．C【詳解】A．由題意可知，位于A處的粒子源發(fā)出電量相等、質(zhì)量不等、速率不等的帶電粒子，經(jīng)加速電壓U加速的過程中，根據(jù)動能定理可得解得在圓弧中，由于電場力不做功，可知，從P點(diǎn)進(jìn)入磁場的粒子速率不一定相等，A錯誤；B．由題意可知，位于A處的粒子源發(fā)出電量相等、質(zhì)量不等、速率不等的帶電粒子，經(jīng)加速電壓U加速的過程中，根據(jù)動能定理可得解得由于位于A處的粒子源發(fā)出電量相等、質(zhì)量不等、速率不等的帶電粒子，則可得從P點(diǎn)進(jìn)入磁場的粒子動量不一定相等，B錯誤；C．粒子在磁場中洛倫茲力提供向心力，則有解得離開P點(diǎn)后進(jìn)入磁分析器，最終打在膠片上的某點(diǎn)與P點(diǎn)的距離為由于粒子的電荷量相同，則可知打到膠片上同一點(diǎn)的粒子質(zhì)量一定相等，C正確；D．粒子在磁場中洛倫茲力提供向心力，則有解得離開P點(diǎn)后進(jìn)入磁分析器，最終打在膠片上的某點(diǎn)與P點(diǎn)的距離為可知，打到膠片上的位置距離P點(diǎn)越遠(yuǎn)，質(zhì)量越大，粒子比荷越小，D錯誤。故選C。7．C【詳解】A．根據(jù)左手定則可知，乙粒子帶負(fù)電，故A錯誤；B．粒子的軌跡如圖設(shè)圓形磁場的半徑為R，有幾何關(guān)系可知甲的半徑為乙的半徑為則乙粒子與甲粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑之比為故B錯誤；C．由可得乙粒子與甲粒子的比荷之比為故C正確；D．粒子在磁場中運(yùn)動時間為其中為速度的偏轉(zhuǎn)角，則乙粒子與甲粒子在磁場中運(yùn)動的時間之比為故D錯誤。故選C。8．A【詳解】由題意可知，M、N間的電場方向豎直向下，場強(qiáng)大小為設(shè)粒子第一次到達(dá)N時的速度大小為v，由動能定理可得聯(lián)立解得粒子恰好不能打到擋板P上，由幾何關(guān)系可知，粒子在磁場中運(yùn)動的半徑與N、P間的距離相等，由牛頓第二定律與圓周運(yùn)動公式可得解得故選A。9．AB【詳解】AB．把動滑輪及物塊看做一個整體，設(shè)跨過滑輪的輕繩中的張力大小為，整體在豎直方向平衡，則有求得水平方向上，有求得作用在物塊上的水平拉力大小為故AB正確；CD．對物塊隔離受力分析，則由平衡條件可得物塊與滑輪間的輕繩中的張力大小為由數(shù)學(xué)知識可知顯然物塊與滑輪間的輕繩中的張力與豎直方向成，則故CD錯誤。故選AB。10．BCD【詳解】ABC．當(dāng)變阻器R的滑臂P向上移動時，電阻減小，總電阻減小，總電流增大，所以A燈變亮，且電源輸出功率增大，而根據(jù)可知，路端電壓降低，所以B燈變暗，流過B燈的電流減小，又因?yàn)镃燈電流為所以流過C燈的電流增大，C燈變亮，故A錯誤，BC正確。D．由效率公式可知，隨著外電阻減小，電源效率降低，故D正確。故選BCD。11．CD【詳解】A．由題意可知，正粒子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)，都集中于一點(diǎn)a，根據(jù)左手定則可有，磁場的方向垂直平面向外，故A錯誤；B．由洛倫茲力提供向心力，可得，而運(yùn)動的時間還與圓心角有關(guān)，因此粒子的運(yùn)動時間不等，故B錯誤；C．由洛倫茲力提供向心力可得由于同種粒子，且速度大小相等，所以它們的運(yùn)動半徑相等，故C正確；D．所有帶電粒子通過磁場偏轉(zhuǎn)后都會聚于x軸上的a點(diǎn)，因此磁場區(qū)邊界可能是圓，也可能是圓弧，故D正確．12．ABC【詳解】當(dāng)正粒子向右進(jìn)入復(fù)合場時，受到的電場力向下，洛倫茲力方向向上，如果大小相等，即，解得，就會做勻速直線運(yùn)動，A正確；正粒子向上偏轉(zhuǎn)是因?yàn)橄蛏系穆鍌惼澚Υ笥谙蛳碌碾妶隽?，即，B正確；設(shè)質(zhì)量為的粒子的軌跡剛好與bc邊相切，如圖所示，由幾何關(guān)系得，而，解得，所以的粒子都會從ac邊射出，C正確；質(zhì)量不同的粒子在磁場中運(yùn)動的周期不同，所以在磁場中運(yùn)動的時間不同，D錯誤．【點(diǎn)睛】粒子在加速電場中，電場力做功，由動能定理求出末速度v；粒子從進(jìn)入磁場到從AP間離開，根據(jù)半徑公式，周期公式結(jié)合幾何關(guān)系即可求解；粒子從進(jìn)入磁場到從AP間離開，畫出運(yùn)動軌跡，找出臨界狀態(tài)，根據(jù)半徑公式結(jié)合幾何關(guān)系即可求解．13．

E

C

外接

a【詳解】（1）[1][2]燈泡額定電流：，電流表選擇C,燈泡額定電壓為2.8V，電壓表應(yīng)選擇E；（2）[3]由題意可知，電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于燈泡電阻，而電流表內(nèi)阻與燈泡的電阻相差不大，則電流表應(yīng)采用外接法，描繪燈泡伏安特性曲線電壓與電流應(yīng)從零開始變化，滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法；（3）[4]燈泡電阻受溫度影響，隨溫度升高而增大，U-I圖線的斜率隨U、I的增大而增大，則I-U圖線的斜率隨I、U的增大而減小由圖示圖線可知：a正確，b、c錯誤．14．

1.5

1.0【詳解】（1）[1][2]靈敏電流計的示數(shù)為零，知A、B兩點(diǎn)的電勢差為0，則