2023-2024年江西省南昌市高三一?？荚囄锢碓囶}（解析版）

2024年HGT第一次模擬測(cè)試物理一、選擇題1.一住宅陽(yáng)臺(tái)失火，消防員用靠在一起的兩支水槍噴水滅火，如圖所示甲水柱射向水平陽(yáng)臺(tái)近處著火點(diǎn)，乙水柱射向水平陽(yáng)臺(tái)遠(yuǎn)處清火點(diǎn)，兩水柱最高點(diǎn)在同一水平線上，不計(jì)空氣阻力，甲、乙水柱噴出時(shí)的速度大小分別為、，甲、乙水柱在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間分別為、。以下判斷正確的是（）A.， B.，C.， D.，【答案】B【解析】根據(jù)題意可知，甲、乙兩水柱最高點(diǎn)在同一水平線上，則甲、乙水柱在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，甲、乙水柱豎直方向的初速度相等，由圖可知，乙的水平位移大，則乙水平方向的初速度大，則有，故選B。2.已知軌道量子數(shù)為的氫原子能級(jí)為（為氫原子處于基態(tài)時(shí)的能級(jí)，）?，F(xiàn)用單色光照射大量處于基態(tài)的氫原子，只能產(chǎn)生一種頻率的光子；用單色光照射大量處于基態(tài)的氫原子，能產(chǎn)生三種不同頻率的光子，則單色光和單色光的光子能量之比為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】現(xiàn)用單色光照射大量處于基態(tài)的氫原子，只能產(chǎn)生一種頻率的光子，則單色光的能量為，用單色光照射大量處于基態(tài)的氫原子，能產(chǎn)生三種不同頻率的光子，則單色光的能量為，則單色光和單色光的光子能量之比為。故選D。3.如圖所示，、是電路中的兩個(gè)定值電阻，當(dāng)理想變壓器、兩端加上有效值為的正弦交變電壓時(shí)，、兩電阻上的電壓均為，則和的電功率之比為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】根據(jù)題意可知，原線圈的輸入電壓為，則原副線圈的匝數(shù)比為，設(shè)流過電阻的電流為，則流過電阻的電流為，則和的電功率之比為，故選A。4.潮汐是發(fā)生在沿海地區(qū)海水周期性漲落的一種自然現(xiàn)象，主要是受月球?qū)Ｋ囊Χ纬?，?dǎo)致地球自轉(zhuǎn)持續(xù)減速，同時(shí)月球也會(huì)逐浙遠(yuǎn)離地球。如圖所示，已知地球和月球的球心分別為和，和是地球上的兩個(gè)海區(qū)，多年后，下列說法正確的是（）A.海區(qū)的角速度小于海區(qū)的角速度B.地球赤道上的重力加速度會(huì)減小C.月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)加速度會(huì)增大D.地球的同步衛(wèi)星距離地面的高度會(huì)增大【答案】D【解析】根據(jù)題意可知，和是地球上的兩個(gè)海區(qū)，角速度與地球自轉(zhuǎn)角速度相同，則海區(qū)的角速度等于海區(qū)的角速度，故A錯(cuò)誤；根據(jù)題意，對(duì)地球赤道上的物體有，地球自轉(zhuǎn)持續(xù)減速，周期變大，可得，地球赤道上的重力加速度會(huì)增大，故B錯(cuò)誤；由萬有引力提供向心力有，由于月球逐浙遠(yuǎn)離地球，增大，則月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的加速度會(huì)減小，故C錯(cuò)誤；，解得，由于地球自轉(zhuǎn)周期變大，則地球的同步衛(wèi)星距離地面的高度會(huì)增大，故D正確。故選D。5.如圖所示，電荷量為的電荷均勻地分布在半徑為的絕緣環(huán)上，為圓環(huán)的圓心、在過點(diǎn)垂直于圓環(huán)平面的軸上有一點(diǎn)，它與點(diǎn)的距離，在點(diǎn)也有一帶電荷量為的點(diǎn)電荷，點(diǎn)為的中點(diǎn)，隨著的改變，下列圖像中，點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與相關(guān)物理量之間關(guān)系正確的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】根據(jù)題意，對(duì)于圓環(huán)，設(shè)每個(gè)微元電荷的電荷量為，由幾何關(guān)系可知，微元電荷到點(diǎn)的距離為，微元電荷與點(diǎn)連線與水平方向的夾角為，根據(jù)對(duì)稱性和點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式可得，圓環(huán)在點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)為，點(diǎn)的點(diǎn)電荷在點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)為，則點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為，可知，點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與相關(guān)物理量之間關(guān)系為與成正比。故選A。6.如圖，是豎直面內(nèi)的光滑固定軌道，水平，長(zhǎng)度為，是半徑為的四分之一圓弧，與相切于點(diǎn)。一質(zhì)量為的小球，始終受到與重力大小相等的水平外力的作用，自處由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)。已知重力加速度大小為，不計(jì)空氣阻力。則小球從處開始運(yùn)動(dòng)到其落至水平軌道上時(shí)，水平外力所做的功為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】根據(jù)題意，小球從過程中，由動(dòng)能定理有，其中，解得，小球由點(diǎn)離開曲面，豎直方向做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，水平方向做加速度為的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由豎直方向可得，小球從點(diǎn)離開曲面落在的時(shí)間為，水平方向有，則小球從處開始運(yùn)動(dòng)到其落至水平軌道上時(shí)，水平外力所做的功為，故選D。7.如圖所示，在和之間有大量相同帶電粒子以同一速度沿水平方向射入以為圓心的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，該圓形磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，與圓心在同一水平直線上，和間距離為，已知所有粒子均從點(diǎn)正下方的點(diǎn)射出圓形磁場(chǎng)區(qū)域，立即進(jìn)入下方垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，并都能打到水平擋板的下表面，擋板的左側(cè)緊貼點(diǎn)，已知下方磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是上方磁場(chǎng)的兩倍，不計(jì)粒子重力及粒子間的相互作用。則擋板下表面有粒子打到的區(qū)域長(zhǎng)度為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】根據(jù)題意，由于所有粒子均從點(diǎn)正下方的點(diǎn)射出圓形磁場(chǎng)區(qū)域，畫出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，如圖所示，則有，解得，粒子進(jìn)入下方磁場(chǎng)，則有，由幾何關(guān)系可得，擋板下表面有粒子打到的區(qū)域長(zhǎng)度為，故選C。8.一定質(zhì)量的理想氣體的體積與溫度的關(guān)系如圖所示，該理想氣體從狀態(tài)依次經(jīng)過的變化過程，其中段與軸平行，的延長(zhǎng)線過原點(diǎn)，的反向延長(zhǎng)線與軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為。下列說法正確的是（）A.氣體在、狀態(tài)下的壓強(qiáng)關(guān)系為B.氣體在、狀態(tài)下的壓強(qiáng)關(guān)系為C.氣體在的過程中對(duì)外做功，內(nèi)能減小D.氣體在的過程中向外界放出熱量【答案】BD【解析】由圖可知，氣體從狀態(tài)C到狀態(tài)D，體積不變，溫度降低，由查理定律可知，氣體壓強(qiáng)減小，則有，故A錯(cuò)誤；由于的圖像反向延長(zhǎng)線與軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為，可知，氣體由狀態(tài)到狀態(tài)為等壓變化，則有，故B正確；由圖可知，氣體從狀態(tài)到狀態(tài)，溫度不變，體積變大，可知，氣體的內(nèi)能不變，氣體對(duì)外做功，故C錯(cuò)誤；氣體在的過程中，溫度降低，內(nèi)能減小，體積減小，外界對(duì)氣體做功，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體向外界放出熱量，故D正確。故選BD。9.簡(jiǎn)諧橫波在均勻介質(zhì)中沿直線傳播，、是傳播方向上相距的兩質(zhì)點(diǎn)，波先傳到，當(dāng)波傳到開始計(jì)時(shí)，、兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖所示。則（）A.質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)的方向沿軸正方向 B.質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)的方向沿軸負(fù)方向C.該波的傳播速度可能為 D.該波的傳播速度可能為【答案】AC【解析】由的振動(dòng)圖像可知，質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)的方向沿軸正方向，A正確；質(zhì)點(diǎn)起振的方向與質(zhì)點(diǎn)起振的方向相同，都等于波源的起振方向，因此起振的方向也沿軸正方向，B錯(cuò)誤；由圖像可知，點(diǎn)的振動(dòng)情況傳播到所用的時(shí)間至少為，而振動(dòng)周期，因此波從傳到所用的時(shí)間，因此波速（，，，，…），將代入可知，C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。10.如圖甲，水平地面上有一長(zhǎng)木板，將一小物塊放在長(zhǎng)木板上，給小物塊施加一水平外力，已知長(zhǎng)木板及小物塊加速度隨外力的變化關(guān)系如圖乙所示。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為，以下說法正確的是（）A.小物塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)B.長(zhǎng)木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)C.小物塊的質(zhì)量D.長(zhǎng)木板的質(zhì)量【答案】BCD【解析】根據(jù)題意，由圖乙可知，當(dāng)時(shí)，木板相對(duì)地面開始滑動(dòng)，則有，當(dāng)時(shí)，小物塊與長(zhǎng)木板一起加速運(yùn)動(dòng)，則有，解得，結(jié)合圖乙可得，解得，當(dāng)時(shí)，小物塊與長(zhǎng)木板間相對(duì)滑動(dòng)，對(duì)小物塊有，解得，結(jié)合圖乙可得，，則小物塊的質(zhì)量，，故A錯(cuò)誤，BC正確；對(duì)長(zhǎng)木板有解得，長(zhǎng)木板的質(zhì)量，故D正確。故選BCD。二、實(shí)驗(yàn)題11.某同學(xué)利用如圖甲所示的單擺裝置測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取＃?）測(cè)量中，該同學(xué)用游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球的直徑如圖乙所示，其讀數(shù)為__________；（2）若在實(shí)驗(yàn)過程中，該同學(xué)誤將擺球次全振動(dòng)的時(shí)間記為次，則重力加速度的測(cè)量值會(huì)________。（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）（3）改變擺長(zhǎng)，測(cè)量出多組周期、擺長(zhǎng)數(shù)值后，畫出的關(guān)系如圖丙所示，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萠_________（用圖丙中的字母、及表示）?！敬鸢浮浚?）；（2）偏大；（3）【解析】（1）由圖乙可知，擺球的直徑為；（2）該同學(xué)誤將擺球次全振動(dòng)的時(shí)間記為次，周期的測(cè)量值偏小，則由公式可得，則重力加速度的測(cè)量值會(huì)偏大。（3）根據(jù)題意，由（）分析可得，結(jié)合圖丙可得，解得。12.為了消除系統(tǒng)誤差，某同學(xué)利用如圖甲所示的電路來測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，已知定值電阻。（1）將滑動(dòng)變阻器上的滑片移到最__________（選填“左”或“右”）端；（2）單刀雙擲開關(guān)與閉合，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，記錄若干組電壓表和電流表的讀數(shù)；（3）斷開電鍵，重復(fù)步驟（）的操作；（4）單刀雙擲開關(guān)與2閉合，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，記錄若干組電壓表和電流表的讀數(shù)；（5）分別作出兩種情況下圖像（如圖乙所示），圖線是開關(guān)與__________（選填“”或“”）閉合時(shí)作出的；（6）綜合上述步驟和圖像信息可知：待測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)__________，其內(nèi)阻大小__________。（結(jié)果均保留小數(shù)點(diǎn)后兩位）【答案】（1）右；（5）；（6），【解析】（1）[1]了保護(hù)電路，在閉合電鍵前，將滑動(dòng)變阻器調(diào)到最大值，即右端。（5）[2]當(dāng)接時(shí)，路端電壓與電流的關(guān)系式為，畫出圖像，當(dāng)電流表的示數(shù)時(shí)，可知測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)是準(zhǔn)確的，而內(nèi)電阻測(cè)量值等于電源內(nèi)阻與定值電阻和電流表內(nèi)阻之和，可以先將定值電阻與內(nèi)電阻作為整體，最后在將定值電阻減去就可以求出內(nèi)電阻，由于電流表內(nèi)電阻的影響，使得內(nèi)電阻測(cè)量值偏大，即圖像與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)是準(zhǔn)確的，而斜率偏大；當(dāng)接時(shí)，路端電壓與電流的關(guān)系式為，畫出圖像，實(shí)驗(yàn)主要誤差就是電壓表的分流作用，當(dāng)電流表的示數(shù)I2=0時(shí)，測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)，測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)偏小，不過當(dāng)路端電壓等于零時(shí)，流過電壓表的電流也為零，系統(tǒng)誤差消失，因此短路電流是準(zhǔn)確的；利用圖像在縱軸的截距可知，接時(shí)圖像縱軸的截距等于電源電動(dòng)勢(shì)，接時(shí)圖像縱軸的截距小于電源電動(dòng)勢(shì)，故圖線是開關(guān)與“”連接。（6）[3][4]由于圖像的電動(dòng)勢(shì)測(cè)量準(zhǔn)確，可知電動(dòng)勢(shì)為，圖像的短路電流測(cè)量準(zhǔn)確，可知短路電流，因此電源的內(nèi)電阻。三、解答題13.某同學(xué)學(xué)習(xí)了防溺水知識(shí)后，知道了清澈見底池塘往往“似淺實(shí)深”，于是他設(shè)計(jì)了一測(cè)量水深的裝置如圖所示。在一池塘邊的豎直桿上、處裝有兩可忽略大小的激光筆，激光筆、激光筆發(fā)射出的光線與豎直方向的夾角分別固定為和，某次測(cè)量時(shí)，調(diào)節(jié)兩激光筆的高度，使兩束激光均照在池塘底部的點(diǎn)，測(cè)得兩激光筆距離水面的高度、分別為、，水的折射率為，，。求：（1）激光筆發(fā)射出的激光光進(jìn)入水中時(shí)的折射角；（2）兩入射點(diǎn)之間的距離和處的水深。（結(jié)果均可用根式表示）【答案】（1）；（2）；【解析】（1）激光筆發(fā)射出的激光進(jìn)入水的時(shí)入射角為，由，可得，激光筆發(fā)出的激光進(jìn)入水中時(shí)入射角用表示，折射角用表示，由，可得，故；（2）激光筆發(fā)射出的激光進(jìn)入水面時(shí)入射角為，由，可得，激光筆發(fā)出的激光進(jìn)入水中時(shí)入射角用表示，折射角用表示，由，可得，設(shè)兩光線入射點(diǎn)之間的距離為，則有，可得，同理，聯(lián)立可得。14.如圖所示，間距為的平行金屬導(dǎo)軌和分別固定在兩個(gè)豎直面內(nèi)，傾科導(dǎo)軌與水平方向的夾角為，整個(gè)空間內(nèi)存在著豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為。長(zhǎng)為、質(zhì)量為、電阻為的導(dǎo)體桿靜止放置在水平導(dǎo)軌上，現(xiàn)將與導(dǎo)體桿完全相同的導(dǎo)體桿從斜面上處由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)到虛線處有最大速度，運(yùn)動(dòng)的距離為，導(dǎo)體桿恰好未滑動(dòng)，此過程中導(dǎo)體桿克服摩擦力做的功為，兩導(dǎo)體桿與導(dǎo)軌始終接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為。求在此過程中：（1）通過導(dǎo)體桿的電荷量；（2）導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)；（3）電路中產(chǎn)生的焦耳熱?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】（1）根據(jù)題意可知，在導(dǎo)體桿由靜止釋放到導(dǎo)體桿運(yùn)動(dòng)到處的過程中，根據(jù)閉合電路的歐姆定律有，根據(jù)電流的定義式，聯(lián)立可得；（2）當(dāng)導(dǎo)體桿速度最大時(shí)，對(duì)導(dǎo)體桿受力分析有，對(duì)導(dǎo)體桿受力分析，沿斜面方向，垂直斜面方向有，由摩擦力的大小，聯(lián)立可得；（3）當(dāng)導(dǎo)體桿速度最大時(shí)，可知，電動(dòng)勢(shì)，電流大小，導(dǎo)體桿受到的安培力，聯(lián)立可得，根據(jù)動(dòng)能定理可得，聯(lián)立可得。15.如圖甲所示，物塊靜止在足夠長(zhǎng)的固定斜面上，時(shí)刻將質(zhì)量為的物塊從距離物塊處由靜止釋放，時(shí)刻、發(fā)生第一次碰撞，時(shí)刻發(fā)生第二次碰撞，在兩次碰撞間物塊的圖線如圖乙所示（其中、均為未知量），每次碰撞均為彈性碰撞且碰撞時(shí)間極短，兩物塊與斜面的最大靜摩擦力均等于滑動(dòng)摩擦力，求：（1）第一次碰撞后物塊沿科面向上運(yùn)動(dòng)們最大距離；（2）物塊的質(zhì)量及、物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)之比；（3）物塊沿斜面下滑的最大距離。【答案】（1）；（2），；（3）【解析】（1）根據(jù)題意，由圖乙可知，物塊在時(shí)間內(nèi)沿斜面勻加速下滑，加速度大小，物塊在時(shí)間內(nèi)與在的時(shí)間內(nèi)受力情況一致，加速度相同，則有時(shí)，剛釋放物塊時(shí)，之間的距離為，則有，可得，A物塊在的時(shí)間內(nèi)沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的距離，聯(lián)立可得；（2）物塊與物塊第一次碰撞時(shí)，由動(dòng)量守怛可得，碰撞為彈性碰撞，