江西省六校2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期第一次調(diào)研考試物理試題【含答案解析】

高三第一次調(diào)研考試物理試題命題人：敖建軍盧杰審題人：況界平卷面總分：100分考試時(shí)間：75分鐘一、選擇題（本題共10題，第1-7題為單選題，每小題4分，第8-10題為多選題，每小題6分，全部選對6分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)得0分。共46分）1.學(xué)習(xí)自然科學(xué)，不僅需要方法論，還需要一些世界觀；不僅僅需要數(shù)學(xué)，還需要一些哲學(xué)。正如王安石在《讀史》中所寫的那樣：“糟粕所傳非粹美，丹青難寫是精神”。關(guān)于近代物理知識(shí)下列說法正確的是（）A.開普勒通過“月-地檢驗(yàn)”，得出了萬有引力定律B.湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子，并精確地測出電子的電荷量C.奧斯特首先發(fā)現(xiàn)了電流周圍存在磁場D.牛頓通過邏輯推理，得出重物與輕物應(yīng)該下落得同樣快的結(jié)論，他在研究中所體現(xiàn)的批判精神是創(chuàng)新所必須的【答案】C【解析】【詳解】A．伽利略最早指出“力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”，而牛頓得出了萬有引力定律，故A錯(cuò)誤；B．湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子，密立根精確地測出電子的電荷量，故B錯(cuò)誤；C．奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)，首次揭示了電與磁的聯(lián)系，故C正確；D．伽利略通過邏輯推理，得出重物與輕物應(yīng)該下落得同樣快的結(jié)論，他在研究中所體現(xiàn)的批判精神是創(chuàng)新所必須的，故D錯(cuò)誤。故選C。2.芯片制作關(guān)鍵在于光刻機(jī)的技術(shù)突破，光刻機(jī)利用光源發(fā)出的紫外線，將精細(xì)圖投影在硅片上，再經(jīng)技術(shù)處理制成芯片。目前的高端光刻機(jī)主要分為EUV光刻機(jī)和DUV光刻機(jī)。DUV（波長）是深紫外線，EUV（波長）是極深紫外線。浸沒式光刻機(jī)在透鏡組和硅片之間充有液體，已知光在真空中傳播速度大于在介質(zhì)中傳播速度。關(guān)于光刻機(jī)物理量的比較下列說法正確的是（）A.真空中DUV光源光子能量比EUV光源光子能量大B.相同條件下，DUV光源比EUV光源更容易發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象C.DUV光源和EUV光源疊加時(shí)可以發(fā)生干涉現(xiàn)象D.浸沒式光刻機(jī)光在液體中波長比在真空中長【答案】B【解析】【詳解】A．根據(jù)可知，光的波長越大，光的頻率越小，根據(jù)題意，DUV的波長大于EUV的波長，根據(jù)可知，真空中DUV光源光子能量比EUV光源光子能量小，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)發(fā)生明顯衍射條，件波長越長，越容易發(fā)生明顯衍射，由于DUV的波長大于EUV的波長，則相同條件下，DUV光源比EUV光源更容易發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，故B正確；C．根據(jù)上述可知，DUV光源和EUV光源的頻率不相等，可知，DUV光源和EUV光源疊加時(shí)不能夠發(fā)生干涉現(xiàn)象，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)光速與波長的關(guān)系有光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，頻率不變，光在真空中傳播速度大于在介質(zhì)中傳播速度，則浸沒式光刻機(jī)光在液體中波長比在真空中短，故D錯(cuò)誤。故選B。3.蕩秋千不僅是一種休閑娛樂項(xiàng)目，更是我國很多民族共有且盛行的游藝競技項(xiàng)目。在沒有他人輔助的情況下，哪種方式更容易讓自己越蕩越高（）A.當(dāng)秋千向前擺時(shí)身體向前傾斜，向后擺時(shí)向后傾斜B.當(dāng)秋千向前擺時(shí)身體向后傾斜，向后擺時(shí)向前傾斜C.當(dāng)秋千擺到最高點(diǎn)時(shí)下蹲，下擺時(shí)站起D.當(dāng)秋千擺到最高點(diǎn)時(shí)站起，下擺時(shí)下蹲【答案】C【解析】【詳解】AB．僅僅通過將身體向前或者向后傾斜，人身體重心上升或下降高度不變，人的機(jī)械能不會(huì)增大，秋千不會(huì)越蕩越高，故AB錯(cuò)誤；CD．若秋千越蕩越高，需要使秋千在最低點(diǎn)的速度越來越大，當(dāng)人從最高處向下擺時(shí)，身體由直立變?yōu)橄露?，降低重心高度，將更多的重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，當(dāng)人從最低處向上擺時(shí)，身體由下蹲變?yōu)橹绷?，增大重心高度，如此循環(huán)往復(fù)，將更多的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，可知，當(dāng)秋千擺到最高點(diǎn)時(shí)下蹲，下擺時(shí)站起，更容易讓自己越蕩越高，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。4.熱膨脹材料在生產(chǎn)生活中有著廣泛的應(yīng)用。某同學(xué)用平行板電容器設(shè)計(jì)制作了單電容熱膨脹檢測儀，原理如圖所示。電容器上極板固定，下極板可隨材料豎直方向的尺度變化而上下移動(dòng)。閉合開關(guān)，若材料熱脹冷縮，下列說法中正確的是（）A.滑動(dòng)變阻器滑片向下滑動(dòng)少許可以降低電容器的工作電壓B.材料溫度升高，極板間電場強(qiáng)度變小C.檢測到靈敏電流計(jì)的電流方向?yàn)閺牡?；說明電容器在放電D.檢測結(jié)束，斷開開關(guān)，靈敏電流計(jì)上有從到的短暫電流【答案】A【解析】【詳解】A．滑動(dòng)變阻器滑片向下滑動(dòng)少許，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻R減小，電容器工作電壓減小，故A正確；B．材料溫度升高，極板間距離減小，由于電容器兩板電勢差不變，極板間電場強(qiáng)度變大，故B錯(cuò)誤；C．檢測到靈敏電流計(jì)的電流方向?yàn)閺牡?；說明電容器在充電，故C錯(cuò)誤；D．?dāng)嚅_開關(guān)，電容器放電，則靈敏電流計(jì)上有從b到a的短暫電流，故D錯(cuò)誤。故選A。5.北京時(shí)間2023年11月1日6時(shí)50分，中國在太原衛(wèi)星發(fā)射中心使用長征六號(hào)改運(yùn)載火箭，成功發(fā)射天繪五號(hào)衛(wèi)星。已知該衛(wèi)星進(jìn)入預(yù)定軌道后圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道離地高度為（大約），地球的半徑為，地球表面附近重力加速度大小為，忽略地球的自轉(zhuǎn)，下列說法正確的是（）A.天繪五號(hào)衛(wèi)星在加速升空階段處于失重狀態(tài)，進(jìn)入預(yù)定軌道后處于失重狀態(tài)B.天繪五號(hào)衛(wèi)星進(jìn)入預(yù)定軌道后的運(yùn)行速度大小為C.天繪五號(hào)衛(wèi)星進(jìn)入預(yù)定軌道后的周期為D.天繪五號(hào)衛(wèi)星進(jìn)入預(yù)定軌道后的運(yùn)行周期比同步衛(wèi)星的運(yùn)行周期大【答案】C【解析】【詳解】A．天繪五號(hào)衛(wèi)星在加速升空階段加速度的方向向上，所以加速升空階段處于超重狀態(tài)，衛(wèi)星進(jìn)入預(yù)定軌道后圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星的加速度等于重力加速度，所以處于失重狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)又聯(lián)立得故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)得故C正確；D．根據(jù)天繪五號(hào)衛(wèi)星進(jìn)入預(yù)定軌道后的運(yùn)行周期比同步衛(wèi)星的運(yùn)行周期小，故D錯(cuò)誤。故選C。6.某同學(xué)在某輕質(zhì)頭盔的安全性測試中進(jìn)行了模擬檢測，某次他在頭盔中裝入質(zhì)量為的物體，物體與頭盔緊密接觸，使其從的高處自由落下，并與水平面發(fā)生碰撞，頭盔被擠壓了時(shí)，物體的速度減為0，如圖所示，擠壓過程中視為勻減速直線運(yùn)動(dòng)，不考慮物體和地面的形變，忽略空氣阻力，重力加速度取。下列說法正確的是（）A.物體落地瞬間的速度為B.勻減速直線運(yùn)動(dòng)過程中頭盔對物體的平均作用力大小為C.物體做勻減速直線過程中動(dòng)量變化量大小為，方向豎直向下D.物體在自由下落過程中重力的沖量大小為【答案】B【解析】【詳解】A．根據(jù)可得物體做自由下落運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為物體落地瞬間的速度為故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)得物體做勻減速直線過程中加速度根據(jù)頭盔對物體的平均作用力故B正確；C．物體做勻減速直線過程中動(dòng)量變化量負(fù)號(hào)表示方向豎直向上，故C錯(cuò)誤；D．物體在自由下落過程中重力的沖量大小為故D錯(cuò)誤。故選B。7.在夏天的高溫天氣下，一輛家用轎車的胎壓監(jiān)測系統(tǒng)（TPMS）顯示一條輪胎的胎壓為（是指1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）、溫度為。由于胎壓過高會(huì)影響行車安全，故快速（時(shí)間很短）放出了適量氣體，此時(shí)胎壓監(jiān)測系統(tǒng)顯示的胎壓為、溫度為，設(shè)輪胎內(nèi)部體積始終保持不變，氣體視為理想氣體，則下列說法不正確的是：（）A.氣體溫度快速降低是因?yàn)闅怏w對外界做了功B.此過程中放出的氣體質(zhì)量是原有氣體質(zhì)量的C.輪胎內(nèi)的氣體單位時(shí)間內(nèi)撞擊輪胎的次數(shù)變少了D.由于溫度降低輪胎內(nèi)每個(gè)氣體分子的速度都變小了【答案】D【解析】【詳解】A．氣體溫度快速降低是因?yàn)闅怏w與外界無熱交換的情況下對外界做了功，則氣體的內(nèi)能減小，溫度降低，選項(xiàng)A正確，不符合題意；B．根據(jù)解得V2=1.25V1則此過程中放出的氣體質(zhì)量是原有氣體質(zhì)量的選項(xiàng)B正確，不符合題意；C．輪胎內(nèi)的氣體壓強(qiáng)減小，溫度降低，分子平均速率減小，質(zhì)量減小，體積不變，分子數(shù)密度減小，單位時(shí)間內(nèi)撞擊輪胎的次數(shù)變少了，選項(xiàng)C正確，不符合題意；D．溫度降低輪胎內(nèi)氣體分子的平均速率減小，但不是每個(gè)氣體分子的速度都變小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤，符合題意。故選D。8.一交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢圖像如圖所示，該交流電通過一自耦變壓器對一電阻供電，不計(jì)發(fā)電機(jī)內(nèi)阻。下列說法正確的是（）A.發(fā)電機(jī)線圈中電流方向每秒鐘改變10次B.電壓表的示數(shù)為C.自耦變壓器滑片向上滑動(dòng)時(shí)，電阻兩端電壓減小D.時(shí)發(fā)電機(jī)線圈平面與磁場方向垂直【答案】AC【解析】【詳解】A．由圖可知該交流電的周期為0.2s，正弦交流電每個(gè)周期電流的方向改變兩次，故每秒鐘電流方向改變10次，故A正確；B．電壓表測量的是電壓的有效值，故電壓表示數(shù)為故B錯(cuò)誤；C．電阻兩端的電壓滿足故自耦變壓器滑片向上滑動(dòng)時(shí)，原線圈匝數(shù)變大，故電阻兩端電壓減小，故C正確；D．由圖可知時(shí)，發(fā)電機(jī)瞬間電壓達(dá)到最大值，此時(shí)發(fā)電機(jī)線圈平面與磁場方向平行，故D錯(cuò)誤。故選AC。9.如圖甲所示，某多級(jí)直線加速器由個(gè)橫截面積相同的金屬圓筒依次排列，其中心軸線在同一直線上，各金屬圓筒依序接在交變電源的兩極上，序號(hào)為0的金屬圓板中央有一個(gè)質(zhì)子源，質(zhì)子逸出的速度不計(jì)，兩極加上如圖乙所示的電壓，一段時(shí)間后加速器穩(wěn)定加速質(zhì)子流。已知質(zhì)子質(zhì)量為、電荷量為，質(zhì)子通過圓筒間隙的時(shí)間不計(jì)，且忽略相對論效應(yīng)，則（）A.金屬圓筒內(nèi)部電場強(qiáng)度大小隨序號(hào)增大而減小B.質(zhì)子在各圓筒中做勻速直線運(yùn)動(dòng)C.質(zhì)子在各圓筒中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間都為TD.各金屬筒的長度之比為【答案】BD【解析】【詳解】AB．金屬圓筒中電場為零，質(zhì)子不受電場力，做勻速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤，B正確；C．只有質(zhì)子在每個(gè)圓筒中勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間為時(shí)，才能保證每次在縫隙中被電場加速，故C錯(cuò)誤；D．質(zhì)子進(jìn)入第n個(gè)圓筒時(shí)，經(jīng)過n次加速，根據(jù)動(dòng)能定理解得第n個(gè)圓筒長度則各金屬筒的長度之比為，故D正確。故選BD。10.如圖所示，用金屬制作的曲線導(dǎo)軌與水平導(dǎo)軌平滑連接，水平導(dǎo)軌寬軌部分間距為，有豎直向下的勻強(qiáng)磁場，窄軌部分間距為，有豎直向上的勻強(qiáng)磁場，兩部分磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為。質(zhì)量均為金屬棒垂直于導(dǎo)軌靜止放置，現(xiàn)將金屬棒自曲線導(dǎo)軌上高度處靜止釋放，兩金屬棒在運(yùn)動(dòng)過程中始終相互平行且與導(dǎo)軌保持良好接觸，兩棒接入電路中的電阻均為，其余電阻不計(jì)，導(dǎo)軌足夠長，棒總在寬軌上運(yùn)動(dòng)，棒總在窄軌上運(yùn)動(dòng)，不計(jì)所有摩擦。下列說法正確的是（）A.棒剛進(jìn)入磁場時(shí)棒的加速度B.棒的最終速度大小C.通過棒的電量D.棒產(chǎn)生的熱量【答案】ACD【解析】【詳解】A．金屬棒自曲線導(dǎo)軌上離度處靜止釋放，根據(jù)動(dòng)能定理有金屬棒剛進(jìn)入磁場時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律有解得棒剛進(jìn)入磁場時(shí)棒的加速度為故A正確；BC．兩棒最終做勻速直線運(yùn)動(dòng)，電路中感應(yīng)電流為零，則根據(jù)動(dòng)量定理，金屬棒分別有解得，，故B錯(cuò)誤，C正確；D．全過程，根據(jù)動(dòng)能定理有棒產(chǎn)生的熱量為故D正確。故選ACD。二、實(shí)驗(yàn)題（共兩小題，每空2分，共16分）11.某實(shí)驗(yàn)小組用如圖（a）所示裝置測量重力加速度。將小球和手機(jī)B分別系在一條跨過定滑輪的不可伸長的軟繩兩端。打開手機(jī)的phyphox軟件，令小球和手機(jī)B靜止，細(xì)繩拉緊，然后釋放小球和手機(jī)B，通過phyphox軟件測得手機(jī)的加速度隨時(shí)間變化的圖線如圖（b），實(shí)驗(yàn)室提供的物理量有：小球的質(zhì)量，手機(jī)B的質(zhì)量，當(dāng)?shù)貙?shí)際重力加速度。（1）實(shí)驗(yàn)測得重力加速度大小為___________。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（2）實(shí)驗(yàn)測得的重力加速度與實(shí)際重力加速度有明顯差異，除實(shí)驗(yàn)中的偶然誤差外，請寫出一條可能產(chǎn)生這一結(jié)果的原因：___________。（3）有同學(xué)提出本實(shí)驗(yàn)還可以研究機(jī)械能是否守恒，在小球上方高處安裝光電門和配套的數(shù)字計(jì)時(shí)器。測量出小球的直徑d，令小球和手機(jī)B靜止，細(xì)繩拉緊，然后釋放小球和手機(jī)B，數(shù)字計(jì)時(shí)器記錄小球通過光電門的時(shí)間，則需要驗(yàn)證的原理式為___________（用物理量符號(hào)表示）。【答案】①.9.4②.物體運(yùn)動(dòng)過程中受空氣阻力③.【解析】【詳解】（1）[1]由圖（b）讀出加速度為根據(jù)牛頓第二定律代入數(shù)據(jù)得（2）[2]測量的重力加速度小于實(shí)際值，除偶然誤差外，可能是由于物體運(yùn)動(dòng)過程中受空氣阻力造成的。（3）[3]根據(jù)機(jī)械能守恒定律知需要驗(yàn)證原理式為12.一段粗細(xì)均勻、中空的圓柱形導(dǎo)體，其橫截面及中空部分橫截面均為圓形，如圖（a）所示。某同學(xué)想測量中空部分的直徑的大小，但由于直徑太小無法直接精準(zhǔn)測量，他設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)進(jìn)行間接測量。實(shí)驗(yàn)步驟：（1）用螺旋測微器測得這段導(dǎo)體橫截面的直徑如圖（b）所示。則直徑的測量值為___________。然后又用游標(biāo)卡尺測得該元件的長度。（2）用多用電表粗測這段導(dǎo)體兩端面之間的電阻值：該同學(xué)選擇“”擋位，用正確的操作步驟測量時(shí)，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度太大。為了較準(zhǔn)確地進(jìn)行測量，應(yīng)該選擇___________擋位（選填“”或“”），并重新歐姆調(diào)零，正確操作并讀數(shù)，此時(shí)刻度盤上的指針位置如圖（c）所示，測量值為___________。（3）設(shè)計(jì)了如圖（d）所示的電路精確測量這段導(dǎo)體兩端面之間的電阻值，除待測導(dǎo)體件外，實(shí)驗(yàn)室還提供了如下器材：A．電流表（量程為，內(nèi)阻）B．電流表（量程為，內(nèi)阻未知）C．滑動(dòng)變阻器D．定值電阻E．電源（電動(dòng)勢，內(nèi)阻可以忽略）F．開關(guān)S、導(dǎo)線若干為了減小誤差，改變滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭的位置，多測幾組的值，作出關(guān)系圖像如圖（e）所示。已知圖線上的斜率為，則可知這段導(dǎo)體兩端面間電阻的測量值___________（用表示）（4）該同學(xué)查出這段導(dǎo)體材料的電阻率，則中空部分的直徑大小測量值為___________（用表示）?！敬鸢浮竣?4.486mm②.×10③.④.⑤.【解析】【詳解】（1）[1]螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為4mm，可動(dòng)刻度的讀數(shù)為48.6×0.01mm=0.486mm，則直徑的測量值為D=4mm+0.486mm=4.486mm（2）[2][3]指針偏轉(zhuǎn)過大，說明所選擋位過大，導(dǎo)致示數(shù)偏小，為了使指針指向中間，應(yīng)選用小擋位，故應(yīng)選×10擋；由圖示表盤可知，其測量值為（3）[4]由電路圖根據(jù)串并聯(lián)規(guī)律應(yīng)有化簡得根據(jù)圖像可知斜率解得（4）[5]根據(jù)電阻定律其中聯(lián)立可得三、計(jì)算題（本題共3小題，第13題10分，第14題12分，第15題16分，共38分。必須寫出重要的文字說明和演算過程，只給答案的不給分）13.2023年大年初一晚上，1000架無人機(jī)從秋水廣場灘涂起飛，以一江兩岸為背景，流光溢彩點(diǎn)亮云端之上，通過無人機(jī)編隊(duì)的排列，呈現(xiàn)“天下英雄城”“南昌第一槍”等多個(gè)極具江西南昌特色的造型。圖甲為某型號(hào)無人機(jī)，它的銘牌如表所示（已知空氣阻力與速度的關(guān)系為，g=10m/s2）?！拘吞?hào)】YU—2【動(dòng)力】電動(dòng)【質(zhì)量】1200g【額定功率】80W（1）求無人機(jī)上升時(shí)的最大的速度？（2）某次飛行時(shí)，該無人機(jī)的飛行路線如圖乙所示，無人機(jī)先從A點(diǎn)勻速上升到B點(diǎn)，后以水平速度勻速飛行到C點(diǎn)，從B到C的過程中，求無人機(jī)電動(dòng)機(jī)提供的牽引力大小和此時(shí)電動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率？【答案】（1）5m/s；（2），20W【解析】【詳解】（1）當(dāng)無人機(jī)向上運(yùn)動(dòng)的合力為0時(shí)，無人機(jī)上升的速度最大，令此時(shí)的升力為，則有無人機(jī)的額定功率為80W，此時(shí)有解得（2）從B到C的過程中，速度為5m/s，則空氣阻力大小為上述的，且方向水平向左，無人機(jī)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，對無人機(jī)進(jìn)行分析有根據(jù)平衡條件有，根據(jù)功率的關(guān)系式有解得，P=20W14.在芯片制造過程中，離子注入是其中一道重要的工應(yīng)。為了準(zhǔn)確的注入離子，需要在一個(gè)空間中用電場、磁場對離子的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行調(diào)控。圖所示便是一種調(diào)控粒子軌跡的模型。如圖所示，在平面（紙面）內(nèi)，空間存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，第三象限空間存在方向沿軸正方向的勻強(qiáng)電場。一質(zhì)量為、電荷量為的帶正電粒子（不計(jì)重力），以大小為、方向與軸垂直的速度沿紙面從坐標(biāo)為的點(diǎn)進(jìn)入電場中，然后從坐標(biāo)為的點(diǎn)進(jìn)入磁場區(qū)域，再次垂直經(jīng)過軸之后，最后從軸正半軸上的點(diǎn)（圖中未畫出）射出磁場。求：（1）電場強(qiáng)度的大??；（2）磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大?。唬?）粒子從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)所用的時(shí)間【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）粒子在電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)解得（2）進(jìn)入第二象限的磁場時(shí)則速度方向與y軸負(fù)向成45°角，速度大小為然后再次垂直經(jīng)過