2023-2024學(xué)年江西省南昌市等4地高三（上）月考物理試卷（含解析）

2023-2024學(xué)年江西省南昌市等4地高三（上）月考物理試卷（7

月）

一、單選題（本大題共7小題，共28.0分）

1.光電效應(yīng)實驗的電路如圖甲所示，光電子的遏止電壓UC與入射光頻率V的關(guān)系如圖乙所示,

則用頻率為2%的紫外線照射陰極K時產(chǎn)生的光電子的最大初動能為（）

A*

B.eU1C.2eU1D.SeU1

2.如圖所示，運動員將網(wǎng)球從。點以速度孫水平擊出，網(wǎng)球經(jīng)過用點時速度方向與豎直方向

的夾角為60。，落到水平地面上的N點時速度方向與豎直方向的夾角為45。，不計空氣阻力,

重力加速度大小為9,下列說法正確的是（）

C.網(wǎng)球從。點運動到N點的時間為號D.。、N兩點間的水平距離為誓

3.沿%軸傳播的一列簡諧橫波在t=O時刻的波動圖像如圖甲所示，平衡位置在X=IOm處的

質(zhì)點Q的振動圖像如圖乙所示，下列說法正確的是（）

A.該波沿X軸正方向傳播

B.該波的頻率為與HZ

C.t=0.1s時刻，平衡位置在坐標(biāo)原點處的質(zhì)點速度達到最大

D.0?1.8s內(nèi)，平衡位置在坐標(biāo)原點處的質(zhì)點通過的路程為1.2m

4.如圖所示，在回PMN中，NPMN=45。，NPNM=60。，在P點固定一正點電荷，另一試

探電荷僅在電場力的作用下在紙面內(nèi)運動時恰好經(jīng)過“、N兩點，其軌跡為圖中的實線，下

列說法正確的是（）

A.M、N兩點的電勢相等

B.試探電荷在M點的動能比在N點小

C.試探電荷在M點的電勢能比在N點大

D.試探電荷在M、N兩點的加速度大小之比為2:3

5.如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為3:1,分別與原、副線圈串聯(lián)的定值電阻比、

/?2的阻值均為60，兩個電表均為理想交流電表。當(dāng)電路輸入端接有電壓U=

220l∑sinl00ττt（lO的交流電時，下列說法正確的是（）

A.電流表的示數(shù)為34B.電壓表的示數(shù)為66U

C.定值電阻Rl的功率為541VD.定值電阻/;2的功率為672〃

6.一質(zhì)量為0.3kg的帶電小球，用不可伸長的輕質(zhì)絕緣細線懸掛于。點，開始小球靜止于。點

正下方，整個空間存在垂直紙面向里的勻強磁場。突然給小球施加一個方向水平向左、大小

為1.2N?s的瞬時沖量，此后小球在豎直平面內(nèi)繞。點做半徑為0.3m的圓周運動，如圖所示。

已知小球在最高點時細線的拉力大小為2N,取重力加速度大小g=10m∕s2,下列說法正確

的是（）

×××××

二f?

×/×××?×

!j。;

×?×>×;×

X父''A—XX

∕=1.2N?s

A.小球帶負電

B.小球在最高點受到的洛倫茲力大小為IN

C.小球在最低點時，細線的拉力大小為18N

D.小球與圓心在同一水平面時，細線的拉力大小為ION

7.某幼兒園在空地上做了一個如圖甲所示的滑梯，可簡化為圖乙所示的模型，傾角為α的傾

斜部分AB和水平部分BC由同種材料構(gòu)成，一小孩從滑梯頂部4由靜止滑下，經(jīng)過兩部分連接

處時速度大小不變，發(fā)現(xiàn)小孩在傾斜部分和水平部分運動的時間恰好相等。已知4點到水平

部分的高度為八，重力加速度大小為g，下列說法正確的是（）

甲乙

A.小孩與滑梯間的動摩擦因數(shù)為嬰

B.小孩運動過程中的最大速度為

C.小孩在傾斜部分運動的時間為二

D.小孩在傾斜部分和水平部分運動時產(chǎn)生的熱量之比為Sina:1

二、多選題（本大題共4小題，共16.0分）

8.如圖所示，一束復(fù)色光以45。的入射角照射到底面有涂層的平行玻璃磚上表面，經(jīng)下表面

反射后從玻璃磚上表面折射出兩條平行光線a、b,關(guān)于a、b兩束單色光，下列說法正確的是

凍度

A.a光的頻率比b光大B.a光在玻璃磚中的速度比b光快

C.b光在玻璃磚中的波長比a光短D.b光先從玻璃磚上表面射出

9.近期，多個國家和組織相繼發(fā)布了一系列探月規(guī)劃，其中不乏新穎的亮點，比如建設(shè)月

球通信導(dǎo)航星座，利用低軌探測器、跳躍探測器等手段尋找水冰資源。人造航天器在月球表

面繞月球做勻速圓周運動時，航天器與月球中心連線在單位時間內(nèi)掃過的面積為S。，已知月

球的半徑為R,引力常量為G,則（）

A.航天器的環(huán)繞周期為妁-B.月球的質(zhì)量為型

SoGR

22

C.航天器的加速度大小為粵D.月球的密度為o居

10.如圖所示，內(nèi)壁光滑的空心圓柱桿豎直固定在天花板上的。點，一輕質(zhì)彈性繩穿過圓柱

桿的中空部分，一端連接在天花板上的。點，另一端連接一小球，小球在A點處于平衡狀態(tài)時

連接小球的輕質(zhì)細線恰好水平?，F(xiàn)燒斷細線，小球最遠能運動到B點。已知彈性繩的原長與

圓柱桿的長度相等，彈性繩滿足胡克定律，小球可視為質(zhì)點，不計空氣阻力，下列說法正確

的是（）

O

A.小球的運動軌跡為曲線

B.小球沿直線從4點運動到B點

C.小球經(jīng)過。點正下方時速度最大

D.小球從4點運動到8點的時間與4、B之間的距離有關(guān)

11.空間存在著勻強磁場和勻強電場，磁場的方向垂直于XOy平面向外，電場的方向沿y軸

正方向。一帶正電的粒子從坐標(biāo)原點。由靜止釋放后，在電場和磁場的作用下，一個周期內(nèi)

的運動軌跡如圖甲所示；半徑為R的輪胎在地面上沿直線以速度北勻速滾動一圈的過程中，

輪胎邊緣上P點的運動與此粒子的運動相同，如圖乙所示。下列說法正確的是（）

AXAX

A.一個周期內(nèi)粒子運動的位移大小為兀RB.粒子運動的周期為工

C.粒子的最大速度為2,D.粒子在運動過程中所受合力大小不變

三、實驗題（本大題共2小題，共15.（）分）

12.某同學(xué)用如圖甲所示的裝置驗證牛頓第二定律，力傳感器可以測量輕繩中的拉力大小F。

打,息計時器

尹力傳感器

Z

甲

（1）實驗時，先將帶滑輪的長木板右端墊高，以補償阻力，使小車做勻速直線運動，之后在祛

碼盤中放入一定質(zhì)量的祛碼，得到如圖乙所示的一條紙帶，Si、S2、S3、S4是紙帶上相鄰兩個

計數(shù)點之間的距離（相鄰兩個計數(shù)點之間還有三個點沒有畫出），已知打點計時器打點頻率為/,

則小車的加速度大小α=（用Si、S2、S3、S4及/"表示）。

?卜Sl"FSIS3"I*S4"I）

乙

（2）改變祛碼盤中祛碼的質(zhì)量，根據(jù)紙帶計算出小車的加速度，以力傳感器的示數(shù)F為橫坐標(biāo)，

小車加速度α為縱坐標(biāo)，描點得到斜率為k的擬合直線，如圖丙所示。用天平測出動滑輪的質(zhì)

量為τn°,若測得小車的質(zhì)量M=,就驗證了牛頓第二定律。

丙

13.在測量某合金的電阻率的實驗中，R為該合金材料制成的圓柱形定值電阻，用刻度尺測

得其長度L=5.00cm,用螺旋測微器測其直徑D,結(jié)果如圖甲所示，實驗電路圖如圖乙所示，

測得四組實驗數(shù)據(jù)并作圖，如圖丙所示。回答下列問題：

(1)合金的直徑。=mmc

(2)合金的電阻R=0(保留兩位有效數(shù)字)。

(3)合金的電阻率P=/2?m(保留兩位有效數(shù)字)。

四、計算題(本大題共3小題，共41.0分)

14.水平地面上放有一內(nèi)壁光滑的圓柱形汽缸(頂部有卡扣)，內(nèi)部的輕質(zhì)活塞封閉一定質(zhì)量

的空氣，當(dāng)封閉空氣的熱力學(xué)溫度7。=300K時，活塞封閉空氣的高度為2L,活塞上側(cè)到氣

缸頂部的距離為L,如圖所示?，F(xiàn)對封閉空氣緩慢加熱，活塞在上升過程中始終保持水平，外

界大氣壓恒為Po=IXlO5pcι,封閉空氣可視為理想氣體，求：

(1)活塞剛達到汽缸頂部時，封閉空氣的熱力學(xué)溫度A；

(2)封閉空氣的熱力學(xué)溫度T=495K時的壓強p。

L

15.電磁炮的工作原理可簡化為如圖所示的電路，間距為L的水平平行金屬導(dǎo)軌PQ、P'Q'間

存在垂直導(dǎo)軌平面向下、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場，軌道左端接一電動勢為E、內(nèi)阻為

r的直流電源。將一質(zhì)量為小、電阻為R的金屬棒α從導(dǎo)軌上某處由靜止釋放，當(dāng)金屬棒ɑ到達

QQ'離開導(dǎo)軌時恰好達到最大速度，金屬棒ɑ在運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，忽略

所有摩擦及金屬導(dǎo)軌的電阻。求：

(1)通過電源正極的電荷量q；

(2)金屬棒α產(chǎn)生的熱量Q。

16.如圖所示，傾角為8、足夠長的固定斜面上靜置一質(zhì)量為M的滑塊，現(xiàn)將另一表面光滑

的物體從滑塊上方L處由靜止釋放，物體與滑塊碰撞后，滑塊向下減速，當(dāng)速度剛減到O時，

兩者再次發(fā)生碰撞。已知碰撞后兩者之間的最大距離恰好等于滑塊每次碰后的減速距離，碰

撞均為彈性正碰且碰撞時間極短，Sino=卷。求:

(1)物體的質(zhì)量m；

(2)滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)“；

(3)物體與滑塊碰撞后兩者的最大距離d。

答案和解析

1.【答案】A

【解析】由題圖可知，光電管兩側(cè)的電壓為反向電壓，當(dāng)入射光的頻率為幾時，遏止電壓為零,

當(dāng)入射光的頻率為3%時，遏止電壓為所以當(dāng)入射光的頻率為2%時，遏止電壓為與，產(chǎn)

生的光電子的最大初動能為

17eU

Eknl=2mv^=~~2~1

故選Ao

2.【答案】C

【解析】

【分析】

本題考查平拋運動，目的是考查學(xué)生的推理論證能力。平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，

在豎直方向上做自由落體運動。

【解答】

根據(jù)平拋運動規(guī)律可知，網(wǎng)球在M點時的豎直分速度=舟=守，在N點時的豎直分速度

%N=就鏟=%，則。點距水平地面的高度區(qū)=品選項A錯誤；

M點距水平地面的高度加=??=輿選項B錯誤；

M2g3g

網(wǎng)球從。點運動到N點的時間t=m，選項C正確；

。、N兩點間的水平距離X=%￡=逋，選項O錯誤。

9

3.【答案】D

【解析】A.根據(jù)質(zhì)點Q的振動圖像可知，t=O時刻質(zhì)點Q沿y軸負方向振動，則該波沿%軸負方向

傳播，選項A錯誤；

B.該波的周期T=1.2s,頻率

5

f=qHz

選項B錯誤；

C.該波的波長λ=12m,由

λ

V——

T

可知，該波的傳播速度

V=10m∕s

經(jīng)0.1s,波向左傳播lτn,此時平衡位置在坐標(biāo)原點處的質(zhì)點到達波谷，速度為0,選項。錯誤;

。.因為1.8s=∣7,所以O(shè)~1.8s內(nèi)，平衡位置在坐標(biāo)原點處的質(zhì)點通過的路程為6個振幅，即

s=64=1.2m

選項正確。

故選。。

4.【答案】D

【解析】

【分析】

本題考查靜電場，目的是考查學(xué)生的推理論證能力。距離正電荷越近，電勢越高，正電荷在地勢

高的地方電勢能大，在僅有電場力做功的情況下，動能和電勢能總和保持不變。

【解答】

ABC.根據(jù)“大角對大邊”知，M點距點電荷較遠，N點的電勢較高，試探電荷在M點的電勢能比

在N點小，在M點的動能比在N點大，選項ABC均錯誤；

D由正弦定理得-?=事，結(jié)合E=學(xué)可得黑"，由α=必可知，試探電荷在M、N兩點的

加速度大小之比為2:3,選項O正確。

5.【答案】B

【解析】4B.電路輸入端的電壓的有效值

U=220V

設(shè)原線圈兩端的電壓為U1,電壓表的示數(shù)為U2,電流表的示數(shù)為I1,副線圈中的電流為I2,

則

UlJ2_3

瓦=Tri

卜一瓦

可得

U=/述1+9//2=3/+學(xué)

解得

11

'1=TA

U2=661/

選項A錯誤、B正確;

CD.定值電阻Rl的功率

2242

PI=I1Ri=-W

定值電阻/?2的功率

P2=I1R2=726W

選項CZ）錯誤。

故選B。

6.【答案】B

【解析】

【分析】

本題考查了帶電粒子在重力場和磁場復(fù)合場中的運動，首先要知道洛倫茲力不做功，整個過程中

只有重力做功，由動能定理可求解速度，根據(jù)向心力公式求解洛倫茲力的大小或者繩子拉力，難

度一般。

【解答】

4B.設(shè)小球的帶電荷量為q,小球在最低點時的速度大小為。max，在最高點時的速度大小為Umin，

與圓心在同一水平面時的速度大小為“，磁場的磁感應(yīng)強度大小為B;由已知條件∕=nwmax解得

2

Vmax=4m/s；由于整個過程中只有重力做功，由動能定理可知TngR=?mv?ax--mv,2mgR=

2,

?znvmaχ-∣mv?in解得U=Λ/IOTn∕S,vmin=2m/s；在最高點，小球所需向心力大小F向=

2

≡?≡=4N=T+mg+qvminB＞解得小球在最高點受到的洛倫茲力大小Fmin=?vminS=IN,

R

方向豎直向上，由左手定則可知，小球帶正電，故A錯誤，B正確；

C.在最低點，小球所受洛倫茲力大小%ax=q?naχ8=2N,方向豎直向下，根據(jù)合外力提供向心

力有3ax-/ax-Mg=啥，解得TmaX=2IN,故C錯誤；

D小球與圓心在同一水平面時所受洛倫茲力大小F=qvB=空N，

拉力與洛倫茲力的合力提供向心力，即T-F=噌，解得T="RN。11.58N，故力錯誤。

RL

7.【答案】C

【解析】

【分析】

本題考查動能定理、運動學(xué)公式以及摩擦力做功的計算,運用動能定理時要注意研究過程的選擇,

根據(jù)運動學(xué)公式求解最大速度和運動時間，根據(jù)摩擦力做功的計算式可得摩擦生熱的比值。

【解答】

根據(jù)動能定理有mg∕ι-4mg(J-+?-)=0,解得〃==tan?選項A錯誤;

SmaIarlaJLiCoSaZ

根據(jù)運動學(xué)公式知，小孩運動過程中的最大速度"E=M=以守,選項B錯誤;

2九

小孩在傾斜部分運動的時間t=選項C正確;

(1—cosα)g'

小孩在傾斜部分和水平部分運動的時間相等，由X=》可知兩段位移相等，由Q=/X可得小孩在

傾斜部分和水平部分運動時產(chǎn)生的熱量之比等于對應(yīng)的摩擦力大小之比,為CoSa:1,選項。錯誤。

8.【答案】AD

【解析】

【分析】

本題考查光的折射，目的是考查學(xué)生的推理論證能力。根據(jù)光線的偏折程度比較兩色光的折射率

大小，從而比較出頻率的大小和波長的大小，列出光在玻璃磚中傳播的時間與折射角的關(guān)系式比

較時間的大小。

【解答】

4B.由題圖可知，玻璃磚對ɑ光的折射率更大，α光的頻率更大，在玻璃磚中的速度更慢，故A正

確，B錯誤：

C.根據(jù)V="知，b光在玻璃磚中的波長更長，故C錯誤：

。.設(shè)玻璃磚的厚度為d,光線進入玻璃磚后的折射角為y,則光在玻璃磚中傳播的時間t=磊=

,由于0<y<45。，f(y)=sin2y為增函數(shù)，因此tcι>%，故。正確。

9.【答案】AD

【解析】

【分析】

本題考查了萬有引力定律的應(yīng)用；萬有引力在天體中的運動，主要是萬有引力充當(dāng)向心力，注意

向心力的表達有多種形式，應(yīng)靈活選擇。

由萬有引力充當(dāng)向心力而做圓周運動的，則由萬有引力公式及已知量可得出能計算的物理量。

【解答】

4C.人造航天器在月球表面繞月球做勻速圓周運動時，航天器與月球中心連線在單位時間內(nèi)掃過的

面積為S0，則有兀R2=S0T

解得航天器的環(huán)繞周期為7=—

SO

航天器的角速度大小為R2

航天器的速度大小為R

航天器的加速度大小為腔，故A正確，C錯誤；

M?771Λ2

A勻速圓周運動萬有引力提供向心力，根據(jù)萬有引力公式GT-=Tna，解得月球的質(zhì)量M*=贊t,

RN月GR

故8錯誤；

M,2

。.根據(jù)密度公式P=Tn得月球的密度為至馬，故。正確。

10.【答案】BC

【解析】

【分析】

本題考查簡諧運動，目的是考查學(xué)生的創(chuàng)新能力。解題關(guān)鍵是明確小球在運動過程中的受力情況，

知道在運動過程中彈性繩彈力的豎直分力一直與重力平衡，小球受到的合力一直沿水平方向，合

力與偏離平衡位置的位移始終成正比，做的是簡諧運動。

【解答】

燒斷細線的瞬間，彈性繩對小球的彈力在豎直方向的分力與小球受到的重力平衡，小球具有水平

向左的加速度，小球?qū)⒂伸o止開始水平向左加速，當(dāng)小球水平向左加速一小段距離運動到如圖所

示的4點時，分析知，彈性繩對小球的彈力在豎直方向的分力仍然與小球受到的重力平衡，而彈

性繩對小球的彈力在水平方向的分力大小與小球偏離。'點的位移大小成正比，因此小球在4、B兩

點之間做簡諧運動，選項A、。均錯誤，選項8、C均正確。

11.【答案】BCD

【解析】

【分析】

本題考查運動的合成與分解，目的是考查學(xué)生的創(chuàng)新能力。解題關(guān)鍵是明確粒子的運動是勻速直

線運動與勻速圓周運動的合運動，結(jié)合兩種運動的特點以及合運動與分運動的獨立性和等時性分

析解題。

【解答】

半徑為R的輪胎，以速度北勻速在地面滾動一圈的過程中，輪胎邊緣上的P點的位移大小為2τrR,

滾動一圈的時間為誓，選項A錯誤、B正確；

P點在最高點時的速度大小為2%,選項C正確；

P點的加速度大小始終不變，所以粒子在運動過程中所受合力大小不變，選項。正確。

12.【答案】⑴(S3+S4-S1-S2)∕2;(2)2mθo

κ764K

【解析】

【分析】本題考查驗證牛頓第二定律的實驗，目的是考查學(xué)生的實驗探究能力。

解決紙帶問題一般是求瞬時速度和加速度，利用勻變速直線運動中間時刻速度等于平均速度求某

一點的速度，利用逐差法求加速度。

根據(jù)牛頓第二定律得出α-F關(guān)系式，結(jié)合圖丙分析斜率的物理意義即可得出小車的質(zhì)量。

【解答】(1)紙帶上相鄰兩個計數(shù)點的時間7=t根據(jù)逐差法有α=5±汩今史。

I64

(2)由牛頓第二定律可得2F=(M+n?)α,則α=贏;x『，則而宗=上解得“=：一小0。

13.【答案】(I)1.073或1.074；

(2)4.4或4.5；

(3)7.4X10^s~8.2XIO-5均給分

【解析】

【分析】

本題主要考查金屬絲電阻率的測量的實驗，解題的關(guān)鍵在于掌握實驗的原理，掌握電阻定律的內(nèi)

容。

(1)螺旋測微器的讀數(shù)由固定刻度與螺旋刻度組成，在對螺旋刻度進行讀數(shù)時需要進行估讀；

(2)根據(jù)U-/圖像的斜率代表的物理意義求解金屬絲接入電路的電阻；

(3)利用電阻定律即可求解電阻率。

【解答】

(1)螺旋測微器的示數(shù)為

Imm+0.073mm=1.073mτ∏;

(2)題圖丙中四個點的擬合直線的斜率約為4.46。，

合金的電阻R=4.50；

(3)根據(jù)電阻定律有R=P弟，代入數(shù)據(jù)解得

p=8.1XIo-'C-

14.【答案】(l)450K;(2)1.1XIO5Pa

【解析】(1)此過程為等壓變化，有

2LS_3LS

五二五

解得

T1=450K

(2)當(dāng)封閉空氣的熱力學(xué)溫度達到A時，為等容變化，有

Po

T1~T

解得

p=1.1×IOSPa

15.【答案】解：(1)設(shè)金屬棒α某時刻的速度大小為明此時通過金屬棒的電流i=與普，

隨著金屬棒速度的增大，通過金屬棒的電流減小，由牛頓第二定律知iBL=mα,可知金屬棒做加

速度減小的加速運動，金屬棒到達QQ'時i=0,設(shè)金屬棒的最大速度為ι?,金屬棒在水平導(dǎo)軌上

運動

的過程中回路的平均電流為7,結(jié)合動量定理有

E=BLVm