2023-2024学年江西省南昌市高三（上）开学物理试卷（含解析）

第=page11页，共=sectionpages11页2023-2024学年江西省南昌市高三（上）开学物理试卷一、选择题（本大题共10小题，共40分）1.现在市场上常用来激光打标的是355nm紫外纳秒固体激光器，该激光器单光子能量高，能直接打断某种材料的分子键，使之从材料表面脱离。据此判断，打断该材料分子键需要的能量约为(取普朗克常量ℎ=6.6×10−34J⋅sA.10−22J B.10−19J C.2.将手机置于可调节角度的支架吸盘上，从①位置调节到②位置的过程中，手机始终未与支架吸盘发生相对滑动，下列关于手机受到摩擦力f、支架对手机作用力F说法正确的是(

)A.摩擦力f变大，作用力F不变 B.摩擦力f不变，作用力F变大

C.摩擦力f变小，作用力F变小 D.摩擦力f先变大后变小，作用力F不变3.将一小钢球从某一高度水平抛出，其与水平地面碰撞后水平方向分速度保持不变，竖直方向分速度比碰撞前的要小，则关于小钢球运动轨迹描绘可能正确的是(

)A.B.

C.D.4.2023年5月30日，神舟十六号载人飞船与空间站组合体顺利交会对接。在对接完成之前，神舟十六号飞船需要完成六次自主变轨，距离地面的高度从200km上升到400km，逐渐接近空间站。对于变轨过程，下列说法正确的是(

)A.变轨完成后，飞船的向心加速度增大了

B.变轨完成后，飞船速度大于7.9km/s

C.在变轨过程中，需要对飞船加速

D.航天员处于完全失重状态，说明航天员不受地球引力作用5.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为11：1，在原线圈输入u=314sin100πt(V)的电压，副线圈接入的两只不同规格灯泡均恰能正常发光。则(

)A.灯泡L1的额定电压是31.4V B.若将滑片向下移动，灯泡L1亮度不变

C.灯泡L2中电流的方向每秒钟改变50次 D.6.平板电脑触摸屏原理如图甲所示，屏幕内均匀涂上了ITO涂层。在ITO涂层两端加上电压，涂层间会形成了匀强电场。当我们按压屏幕时，平板电脑电路与ITO涂层接触，可以测出按压点的电势，继而算出按压点到两端的距离。某品牌平板电脑屏幕有效触摸精度(高×宽/mm)为280×220mm，当按压屏幕上某点P时，电路分别给上下两端和左右两端加上5V电压(图乙)，测出P的电势依次为3V和1.5V。则按压点P所在的位置对应的是图丙中的(

)

A.点① B.点② C.点③ D.点④7.某装有自动驾驶系统的汽车在正常匀速行驶，车载激光雷达探测到在前方20米远突然有人摔倒在地，自动驾驶系统立即刹车。汽车刹车时加速度大小恒为6m/s2，已知该汽车在匀速行驶时的车速为54km/ℎ，下列说法正确的是(

)A.刹车后汽车经过9s停下来 B.刹车后3s内位移为18m

C.刹车后3s内平均速度为7.5m/s D.刹车后不会与倒地行人相撞8.如图甲所示，“战绳”是一种新型锻炼身体的方法。把绳子的一端固定在一点，用手握住绳子的另一端，上下抖动使绳子振动起来，可以达到锻炼身体的效果。如图乙为健身者在抖动绳子过程中某时刻的波形图，此时绳波在向右传递。已知锻炼时手上下抖动的频率为5Hz，下列说法正确的是(

)

A.该时刻x=3m的质点将向上运动

B.该时刻x=3m的质点将向下运动

C.再经过2.1s，x=1m处的质点到达波峰位置

D.再经过2.1s，x=1m处的质点到达波谷位置9.如图甲所示，在水平面上固定倾角为θ=37°底端带有挡板足够长的斜面，斜面底端静止一质量为m的物块(可视为质点)，从某时刻起，物块受到一个沿斜面向上的拉力F作用向上运动，拉力F随位移x变化的关系如图乙所示，当拉力F变为0时，物块恰好静止。对于整个过程，下列说法正确的是(

)A.拉力对物块做功F0x0 B.物体机械能先增加后减小

C.物体的重力势能增加了mgx10.如图所示，半径为R的圆形区域中有垂直纸面向外的匀强磁场(图中未画出)，磁感应强度B，一比荷为qm的带正电粒子，从圆形磁场边界上的A点以v0=RqBm的速度垂直直径MN射入磁场，恰好从N点射出，且∠AON=120°A.粒子在磁场中运动的时间为t=2πm3qB

B.粒子从N点射出方向竖直向下

C.若粒子改为从圆形磁场边界上的C点以相同的速度入射，一定从N点射出

D.若要实现带电粒子从A点入射，从N点出射，则所加圆形磁场的最小面积为S=311.某实验探究小组的同学用一灵敏电流计(内阻未知)和一热敏电阻制作成一热敏温度计。在实验室找到以下器材：

A.灵敏电流计G(量程为10mA，内阻约为50Ω)

B.电压表V(量程为3V，内阻约为10kΩ)

C.电阻箱R1(阻值范围为0～9999Ω)

D.滑动变阻器R2(阻值范围为0～100Ω，最大电流为1.5A)

E.干电池两节(每节电动势E=1.5，内阻不计)

F.热敏电阻Rt

G.开关S，导线若干

(1)该实验小组先设计如图甲所示实验电路测量灵敏电流计的内阻Rg。当电阻箱旋钮位置如图乙所示时，测得电压表示数为2.8V，灵敏电流计示数为5.6mA。则Rg=______Ω。

(2)为将灵敏电流计的量程扩大为原来的6倍，该实验小组将电阻箱与灵敏电流计并联，把灵敏电流计改装成电流表A，则应将电阻箱R1的阻值调为______Ω。

(3)已知热敏电阻Rt的说明书上给出其性能图线如图丙所示。该小组同学利用上述改装的电流表A和热敏电阻设计成实验电路如图丁所示，其中R0为保护电阻，Rt做测温探头，电源为1节干电池，把电流表的表盘刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的热敏电阻温度计。若要求原灵敏电流计G指针满偏的位置标为50℃，则电阻R0=12.某同学为测量一弹簧的劲度系数，将该弹簧下端加装指针，两侧加刻度尺，改装成简易弹簧测力计(图甲)。弹簧自然伸长时指针正对着0刻度，刻度范围为0～10cm(均在弹性限度内)。在弹簧下先后加挂不同质量的钩码，并记录指针对应的刻度位置x，得到弹簧伸长量x与加挂质量m关系的图像(图乙)。重力加速度取g=10m/s2。

(1)该弹簧的劲度系数为______N/m，该简易弹簧测力计的量程为______N。

(2)该同学还将此简易弹簧测力计改装为竖直方向的加速度测量仪，在此弹簧下端挂载一质量m=500g的钩码，当测量仪指针位置如图丙所示时，该测量仪所测的加速度大小为______。

(3)上述加速度测量仪的零刻度应标在______cm位置。13.某科技小组自制了一个用力传感器来测量温度的装置。如图所示，导热性能良好的汽缸固定在水平地面上，汽缸内部横截面积S为0.01m2。质量m为5kg的活塞与汽缸间无摩擦且不漏气，活塞上方通过一刚性轻杆连接一个固定的力传感器，传感器可以直接显示出传感器对轻杆的力，传感器示数为正表示传感器对轻杆的作用力竖直向上。环境温度为7℃时，力传感器的示数F为50N。整个装置静止，大气压p0恒为1.0×105Pa，g取10m/s2，0℃取273K。求：

14.电磁弹射在电磁炮、航天器、舰载机等需要超高速的领域中有着广泛的应用，图1所示为电磁弹射的示意图。为了研究问题的方便，将其简化为如图2所示的模型(俯视图).发射轨道被简化为两个固定在水平面上、间距为L且相互平行的金属导轨，整个装置处在竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中。发射导轨的左端为充电电路，已知电源的电动势为E，电容器的电容为C.子弹载体被简化为一根质量为m、长度也为L的金属导体棒，其电阻为r.金属导体棒垂直放置于平行金属导轨上。忽略一切摩擦阻力以及导轨和导线的电阻。

(1)发射前，将开关S接a，先对电容器进行充电。

a.求电容器充电结束时所带的电荷量Q；

b.充电过程中电容器两极板间的电压u随电容器所带电荷量q发生变化。请在图3中画出u−q图象；并借助图象求出稳定后电容器储存的能量E0。

(2)电容器充电结束后，将开关接b，电容器通过导体棒放电，导体棒由静止开始运动，导体棒离开轨道时发射结束。电容器所释放的能量不能完全转化为金属导体棒的动能，将导体棒离开轨道时的动能与电容器所释放能量的比值定义为能量转化效率。若某次发射结束时，电容器的电量减小为充电结束时的一半，不计放电电流带来的磁场影响，求这次发射过程中的能量转化效率η。15.如图所示，绷紧的传送带与水平面的夹角θ=37°，传送带在电动机的带动下，始终保持v1=2m/s的速率运行，传送带下端A点与上端B点间的距离l=15m。现将一质量m=1kg的工件(视为质点)无初速度轻放于A点，在传送带的带动下向上运动，工件与传送带间的动摩擦因数μ=78，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：

(1)工件轻放至传送带上初始时刻的加速度大小和方向？

(2)工件在传送带上运动的全过程中传送带对工件做功多少？

(3)若每隔1s把一个质量m=1kg的工件(视为质点)无初速地放于答案和解析1.【答案】B

【解析】解：能够打断该材料分子键需要的能量为E=ℎcλ=6.6×10−34×3×108355×10−9J=5.58×10−19J，约为2.【答案】A

【解析】解：受力分析如下图所示：

由图可知，因为要受力平衡所以手机支架对手机的支持力、摩擦力与手机的重力平衡，并且手机机支架对手机的支持力与摩擦力垂直。所以由图可知，手机支架对手机的摩擦力增大，手机支架对手机的支持力也增大，而手机支架对手机的作用力大小等于手机重力的大小，并且方向相反。故A正确，BCD错误。

故选：A。

先对手机进行受力分析，因为手机支架对手机的支持力、摩擦力的合力与手机的重力的大小相等方向相反，并且手机支架对手机的支持力与摩擦力垂直，从而得出答案。

此题主要考查受力分析，要注意手机机支架对手机的支持力与摩擦力垂直。3.【答案】D

【解析】解：根据题意可知，小球竖直方向上的速度减小，即小球在空中运动的时间减小，上升的高度逐渐减小，水平速度不变，水平位移逐渐减小。

故选：D。

平抛运动分解为水平方向匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，碰地后水平方向分速度保持不变，竖直方向分速度比碰撞前的要小，故竖直高度要减小，落地时间减小，水平位移减小。

本题考查了对平抛运动的理解，关键要明确水平和竖直方向上的运动，形式新颖，比较容易。4.【答案】C

【解析】解：A、神舟十六号飞船变轨完成后，飞船由地球的万有引力提供向心力，则有

GMm(R+ℎ)2=ma

可得飞船的向心加速度为：a=GM(R+ℎ)2

变轨完成后，飞船距地面高度增大，轨道半径增大，所以a减小，故A错误；

B、变轨完成后，飞船距地面高度增大，轨道半径增大，飞船由地球的万有引力提供向心力，则有

GMm(R+ℎ)2=mv2R+ℎ，可得：v=GMR+ℎ

当飞船的轨道半径为R时，飞船速度为7.9km/s；所以，当飞船变轨完成后，飞船速度一定小于7.9km/s，故B错误；

C、飞船在变轨过程中，需要对飞船加速，使飞船做离心运动，获得更大的轨道半径，逐渐接近空间站，故C正确；

D、航天员处于完全失重状态，说明航天员所需向心力等于万有引力，航天员始终受到地球引力作用，故D错误。

故选：C。

A、飞船由地球的万有引力提供向心力，根据变轨后轨道半径变化情况，判断飞船的向心加速度变化情况。

5.【答案】B

【解析】解：A、原线圈电压有效值为：U1=Um2=3142V=220V，根据变压器原理可知：U1U2=n1n2，解得副线圈两端电压为：U2=20V，所以灯泡L1的额定电压为20V，故A错误；

B、若将滑片向下移动，变压器副线圈两端电压不变，则灯泡L1亮度不变，故B正确；

C、正弦交流电的周期为：T=2πω=2π100π=0.02s，电流方向每一个周期改变2次，则灯泡L1中电流的方向每秒钟改变100次，故C错误；

D、若将滑片向下移动，滑动变阻器接入电路的电阻增大，通过灯泡L2的电流减小，则灯泡L6.【答案】B

【解析】解：由题意可知屏幕上下两边间的电势差为5V且上边的电势为5V，下边的电势为0V；屏幕左右两边的电势差为5V且左边的电势为5V，右边的电势为0V。屏幕两边之间的电场为匀强电场，根据匀强电场的性质有

U=Ed

因为P点的电势一次为3V和1.5V，所以其距离上边较近，距离左边较远，所以其位置对应图中的②。

故ACD错误，B正确；

故选：B。

根据图中的各点电势结合匀强电场电势差与电场强度的关系分析判断。

本题是信息题，要读懂题意，明确基本的工作原理，同时要掌握匀强电场电势差与电场强度的关系，从而进行分析。7.【答案】D

【解析】解：A、汽车的初速度v0=54km/ℎ=15m/s；加速度a=−6m/s2；由速度—时间关系式v=v0+at可得，刹车时间t=v−v0a=0−15−6s=2.5s；即刹车后比2.5停下来，故A错误；

B、刹车后2.5s汽车已停止，故3s内的位移x=v2−v022a=0−152−2×6m=18.75m，故B错误；

C8.【答案】BC

【解析】解：AB.波向右传播，根据平移法可知，该时刻x=3m的质点将向下运动，故A错误，B正确；

CD.由题可知频率为5Hz，则周期为T=1f=15s=0.2s

再经过t=2.ls=10T+12T

x=lm处的质点到达波峰位置，故C正确，D错误；

故选：BC9.【答案】BD

【解析】解：A.根据题意可知，拉力对物块做的功等于图线与横轴所围区域的面积，即WF=12F0x0，故A错误；

B.根据功能关系可知，除重力以外的其它力做功等于机械能的变化量，而其它力即外力F和摩擦力的合力，初始一段时间内外力沿斜面向上，摩擦力一直沿斜面向下，外力与摩擦力的合力沿斜面向上，即其它力做正功，机械能增大，之后外力小于摩擦力，外力与摩擦力的合力沿斜面向下，即其它力做负功，机械能减小，故B正确；

C.重力势能的增加量为：ΔEp=mgx0sin37°=0.6mgx0，故C错误；

D10.【答案】AC

【解析】解：A、粒子恰好从N点射出，轨迹如下图所示。

粒子运动周期为T=2πmBq

轨迹AON对应的圆心角为α=∠APN=∠AON=120°=23π

粒子在磁场中运动的时间为t=α2πT=23π2π⋅2πmqB=2πm3qB，故A正确；

B、粒子在磁场中速度偏转120°，从N点射出方向是与竖直方向成30°角，故B错误；

C、若粒子改为从圆形磁场边界上的C点以相同的速度入射，轨迹如上图所示，四边形SCON为菱形，由几何知识可知一定从N点射出，故C正确；

D、若要实现带电粒子从A点入射，从N点出射，则所加圆形磁场以AN为直径时面积最小，且最小面积为S=π(AN2)211.【答案】45

9

7.5

30

【解析】解：(1)由图乙电阻箱接入电路的电阻阻值为

R1=0×1000Ω+4×100Ω+5×10Ω+5×1Ω=455Ω

根据欧姆定律I=URg+R1

解得Rg=45Ω

(2)灵敏电流计改装后的量程为IA=60mA

IA=Im+ImRgR1

代入数据解得R1=9Ω

(3)改装后的电流表A的内阻为RA=RgR1Rg+R1=45×945+9Ω=7.5Ω

由图丙可知，当温度为50℃时，热敏电阻阻值Rt1=10Ω，由图丁根据闭合电路欧姆定律有12.【答案】125

0～12.5

2.5m/s2

【解析】解：(1)如图乙所示，当加挂质量m1=500g时，伸长量为x1=4.0cm。

由平衡条件弹簧弹力和钩码重力大小相等，由胡克定律得：m1g=kx1

则劲度系数为k=m1gx1

代入数据得：k=125N/m。

又刻度范围为0～10cm，故最大弹力Fm=kxm，代入数据得：Fm=12.5N。故弹簧测力计的量程为0～12.5N。

(2)图丙指针在x=5cm处，则此处弹力F′=kx，代入数据得：F′=6.25N。

故由牛顿第二定律得：mg−F′=ma

代入数据得：a=2.5m/s2，所以加速度的大小为2.5m/s2。

(3)当弹力和重力相等时，加速度为0。即由mg=kx0，代入数据得：x0=mgk=0.04m=4cm。故0刻度在4cm13.【答案】解：(1)对活塞进行受力分析，根据题意可得

p1S+F=p0S+mg

解得：p1=p0=1.0×105Pa

(2)7℃时封闭气体的压强为：p1=p0

热力学温度为：T1=(7+273)K=280K

当传感器的示数为零时，封闭气体的压强为

p2=p0【解析】(1)温度为7℃时，对活塞，根据力的平衡条件，可以求出压强p1；

(2)当缸内气体温度升高至T2时，根据力的平衡条件，可以求出压强p2；对气缸内的气体，体积不变，温度变为T2，根据查理定律定律可以求出14.【答案】解：(1)a、电容器充电完毕后，电容器两端的电压等于电源的电动势，所以电容器的带电量：Q=CE

b、根据电容器的定义式：C=QU…①

所以：u=1Cq，电压与电量成正比，所以画出u−q的图线如图：

充电的过程中克服电场力做的功：W=qU

所以图线与横坐标围成的面积即为电容器储存的能量，有：E0=12EQ=12CE2

(2)设从电容器开始放电至导体棒离开轨道时的时间为t，放电的电荷量为△Q，平均电流为I−，导体棒离开轨道时的速度为v

以导体棒为研究对象，根据动量定理BLI−t=mv−0

根据电流定义可知I−t=△Q，

根据题意有△Q=