江西省臨川一中等九校協(xié)作體高三3月份第一次模擬考試新高考物理試卷及答案解析

江西省臨川一中等九校協(xié)作體高三3月份第一次模擬考試新高考物理試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、已知火星的半徑是地球的a倍，質(zhì)量是地球的b倍，現(xiàn)分別在地球和火星的表面上以相同的速度豎直上拋小球，不計大氣的阻力。則小球在地球上上升的最大高度與在火星上上升的最大高度之比為()A．b/a B．b2/a C．a(chǎn)/b D．b/a22、兩球A、B在光滑水平面上沿同一直線、同一方向運動，mA＝1kg，mB＝2kg，vA＝6m/s，vB＝2m/s。當A追上B并發(fā)生碰撞后，兩球A、B速度的可能值是（）A．vA′＝3m/s，vB′＝4m/s B．vA′＝5m/s，vB′＝2.5m/sC．vA′＝2m/s，vB′＝4m/s D．vA′＝－4m/s，vB′＝7m/s3、幾位同學利用課余時間測一干涸的半球形蓄水池的直徑。身高為1.80m的小張同學站在池邊從頭頂高處水平向池中投擲小石子，石子剛好落到池底的正中央，小李同學用手機的秒表記錄的小石子運動時間為1.6s。不計空氣阻力，重力加速度取10m/s2?？芍氐闹睆綖椋ǎ〢．3.6m B．11m C．12.8m D．22m4、一矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸線勻速轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生正弦式交變電流，其電動勢的變化規(guī)律如圖甲中的線a所示，用此線圈給圖乙中電路供電，發(fā)現(xiàn)三個完全相同的燈泡亮度均相同。當調(diào)整線圈轉(zhuǎn)速后，電動勢的變化規(guī)律如圖甲中的線b所示，以下說法正確的是A．t＝0時刻，線圈平面恰好與磁場方向平行B．圖線b電動勢的瞬時值表達式為e＝40sin()VC．線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為2∶3D．轉(zhuǎn)速調(diào)整后，三個燈泡的亮度仍然相同5、如圖甲所示，在某電場中建立x坐標軸，A、B為x軸上的兩點，xA、xB分別為A、B兩點在x軸上的坐標值。一電子僅在電場力作用下沿x軸運動，該電子的動能Ek隨其坐標x變化的關(guān)系如圖乙所示。則下列說法中正確的是（）A．A點的電場強度小于B點的電場強度B．A點的電場強度等于B點的電場強度C．A點的電勢高于B點的電勢D．電子由A點運動到B點的過程中電勢能的改變量6、2019年4月10日，全球多地同步公布了人類歷史上第一張黑洞照片。黑洞是一種密度極大，引力極大的天體，以至于光都無法逃逸。黑洞的大小由史瓦西半徑公式R=決定，其中萬有引力常量G=6.67×10－11N·m2/kg2，光速c=3.0×108m/s，天體的質(zhì)量為M。已知地球的質(zhì)量約為6×1024kg，假如它變成一個黑洞，則“地球黑洞”的半徑約為（）A．9μm B．9mm C．9cm D．9m二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、一個靜止的放射性原子核處于垂直紙面向里的勻強磁場中，由于發(fā)生了某種衰變而形成了如圖所示的兩個圓形徑跡，則（）A．該原子核發(fā)生了衰變B．該原子核發(fā)生了衰變C．打出衰變粒子的反沖核沿小圓逆時針運動D．該原子核的衰變過程結(jié)束后，其系統(tǒng)的總質(zhì)量略有增加8、如圖所示，質(zhì)量為m=245g的物塊（可視為質(zhì)點）放在質(zhì)量為M=0.5kg的木板左端，足夠長的木板靜止在光滑水平面上，物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ=0.4，質(zhì)量為m0=5g的子彈以速度v0=300m/s沿水平方向射入物塊并留在其中（時間極短），g=10m/s2，則在整個過程中A．物塊和木板組成的系統(tǒng)動量守恒B．子彈的末動量大小為0.01kg·m/sC．子彈對物塊的沖量大小為0.49N·sD．物塊相對木板滑行的時間為1s9、回旋加速器的工作原理如圖所示，置于高真空中的D形金屬盒半徑為R。兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過狹縫的時間忽略不計，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場與盒面垂直。A處粒子源產(chǎn)生質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子，在加速器中被加速，加速電壓為U。下列說法正確的是（）A．交變電場的周期為B．粒子射出加速器的速度大小與電壓U成正比C．粒子在磁場中運動的時間為D．粒子第1次經(jīng)過狹縫后進入磁場的半徑為10、2019年4月10日晚，數(shù)百名科學家參與合作的“事件視界望遠鏡(EHT)”項目在全球多地同時召開新聞發(fā)布會，發(fā)布了人類拍到的首張黑洞照片．理論表明：黑洞質(zhì)量M和半徑R的關(guān)系為，其中c為光速，G為引力常量．若觀察到黑洞周圍有一星體繞它做勻速圓周運動，速率為v，軌道半徑為r，則可知()A．該黑洞的質(zhì)量M＝B．該黑洞的質(zhì)量M＝C．該黑洞的半徑R＝D．該黑洞的半徑R＝三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某學習小組的同學探究小燈泡L的伏安特性曲線，可供選用的器材如下∶小燈泡L，規(guī)格“3.6V、0.3A”；電流表A，量程0.2A，內(nèi)阻r1=0.6Ω；電壓表V，量程3V，內(nèi)阻r2=3kΩ；標準電阻R1阻值1.2Ω；標準電阻R2阻值1kΩ；標準電阻R3阻值10kΩ；滑動變阻器R，阻值范圍0~10Ω；學生電源E，電動勢4V，內(nèi)阻不計；開關(guān)S及導線若干。(1)甲同學設(shè)計了如圖1所示的電路來進行測量，閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)該置于_____（填“a”或“b”）端。閉合開關(guān)后移動滑片，發(fā)現(xiàn)電流表幾乎無示數(shù)，電壓表示數(shù)接近3V，其故障原因可能是__________（填“cd間L支路短路”或“cd間L支路斷路”）；(2)排除故障后，某次電壓表的示數(shù)如圖2所示，其讀數(shù)為______V；(3)學習小組認為要想更準確地描繪出L完整的伏安特性曲線，需要重新設(shè)計電路。請你在甲同學的基礎(chǔ)上利用所供器材，在圖3所示的虛線框內(nèi)補畫出實驗電路圖，并在圖上標明所選器材代號；________(4)按圖3重新連接好電路，移動滑片在某個位置，讀出電壓表、電流表示數(shù)分別為U、I，如果不考慮電壓表的分流，則此時刻燈泡L的電阻R=______（用U、I及數(shù)字表示）。12．（12分）在一次實驗中,某同學想描繪一標有“3V，1.5W”的小燈泡的伏安特性曲線，除導線開關(guān)外還有:A．直流電源(電動勢約為4V，內(nèi)阻可不計)B．直流電流表A1(量程0~3A，內(nèi)阻約為0.1Ω)C．直流電流表A2(量程0~300mA，內(nèi)阻為1Ω)D．直流電壓表V1(量程0~15V，內(nèi)阻很大)E.直流電壓表V2(量程0~4V，內(nèi)陽很大)F.滑動變阻器(最大阻值10Ω，允許通過的最大電流為2A)G.滑動變阻器(最大阻值1kΩ，允許通過的最大電流為0.5A)H.定值電阻R1=1ΩI.定值電阻R2=10Ω實驗要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化并能測多組數(shù)據(jù)。(1)實驗中電流表應(yīng)選用_____，電壓表應(yīng)選用_______，滑動變阻器應(yīng)選用_____(均用序號字母表示)。(2)請按要求設(shè)計實驗電路_______(3)某同學通過實驗正確作出的小燈泡的伏安特性曲線如圖所示，現(xiàn)把實驗中使用的兩個相同的小燈泡串聯(lián)后由E=3V，內(nèi)阻不計的電源供電，此時燈泡的實際功率約為______W(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖甲，兩個半徑足夠大的D形金屬盒D1、D2正對放置，O1、O2分別為兩盒的圓心，盒內(nèi)區(qū)域存在與盒面垂直的勻強磁場。加在兩盒之間的電壓變化規(guī)律如圖乙，正反向電壓的大小均為Uo，周期為To，兩盒之間的電場可視為勻強電場。在t=0時刻，將一個質(zhì)量為m、電荷量為q（q>0）的粒子由O2處靜止釋放，粒子在電場力的作用下向右運動，在時刻通過O1.粒子穿過兩D形盒邊界M、N時運動不受影響，不考慮由于電場變化而產(chǎn)生的磁場的影響，不計粒子重力。(1)求兩D形盒邊界M、N之間的距離；(2)若D1盒內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強度，且粒子在D1、D2盒內(nèi)各運動一次后能到達O1，求D2盒內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強度；(3)若D2、D2盒內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強度相同，且粒子在D1、D2盒內(nèi)各運動一次后在t=2To時刻到達Ol，求磁場的磁感應(yīng)強度。14．（16分）如圖所示，用同種材料制成的傾角θ的斜面和水平軌道固定不動．小物塊與軌道間動摩擦因數(shù)μ，從斜面上A點靜止開始下滑，不考慮在斜面和水平面交界處的能量損失．(1)若已知小物塊至停止滑行的總路程為s，求小物塊運動過程中的最大速度vm(2)若已知μ=0.1．小物塊在斜面上運動時間為1s，在水平面上接著運動0.2s后速度為vt，這一過程平均速率m/s．求vt的值．（本小題中g(shù)=10m/s2）15．（12分）如圖所示，圓心為O、半徑為r的圓形區(qū)域外存在勻強磁場，磁場方向垂直于紙面向外，磁感應(yīng)強度大小為B。P是圓外一點，OP=3r，一質(zhì)量為m、電荷量為q（q>0）的粒子從P點在紙面內(nèi)沿著與OP成60°方向射出（不計重力），求：(1)若粒子運動軌跡經(jīng)過圓心O，求粒子運動速度的大??；(2)若要求粒子不能進入圓形區(qū)域，求粒子運動速度應(yīng)滿足的條件。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、D【解析】

根據(jù)在星球表面重力與萬有引力相等，有：，可得：，故；豎直上拋運動的最大高度，所以有；故A，B，C錯誤；D正確；故選D.2、C【解析】

A．碰前系統(tǒng)總動量為：碰前總動能為：如果，，則碰后總動量為：動量不守恒，不可能，A錯誤；B．碰撞后，、兩球同向運動，球在球的后面，球的速度大于球的速度，不可能，B錯誤；C．如果，，則碰后總動量為：系統(tǒng)動量守恒，碰后總動能為：系統(tǒng)動能減小，滿足碰撞的條件，C正確；D．如果，，則碰后總動量為系統(tǒng)動量守恒，碰后總動能為：系統(tǒng)動能增加，不可能，D錯誤。故選C。3、D【解析】

設(shè)水池的半徑為R，人身高為h，根據(jù)平拋運動的規(guī)律，在豎直方向，有代入數(shù)據(jù)解得R=11m，則直徑為22m，故ABC錯誤，D正確。故選D。4、B【解析】

本題考察交變電流表達式，最大值為NBSω，由此得出改變轉(zhuǎn)速后的最大值，電感和電容都對交流電由阻礙作用?！驹斀狻緼.t＝0時刻電動勢為0，故線圈平面恰好與磁場方向垂直，A錯誤；B.由圖中可知，改變后的角速度為，故電動勢的最大值為40V，故表達式為，B正確；C.由可知線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為3∶2；D.中轉(zhuǎn)速調(diào)整后交流電的頻率發(fā)生變化，電感對交變電流的阻礙減小、電容對交變電流的阻礙增大，三個燈泡的亮度各不相同。故選B。5、B【解析】

AB．根據(jù)動能定理得知：電場力做功等于電子動能的變化，則有根據(jù)數(shù)學知識可知，圖線的斜率斜率不變，q保持不變，說明電場強度不變，所以該電場一定是勻強電場，則故A錯誤，B正確；C．由圖知，電子從A到B動能增大，電場力做正功，則知電場力方向從A→B，電場線方向從B→A，根據(jù)順著電場線方向電勢降低，則有故C錯誤；D．根據(jù)動能定理知即故D錯誤。故選B。6、B【解析】

根據(jù)題意，將已知量代入公式得ACD錯誤，B正確。故選B。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BC【解析】

AB．而衰變后兩個新的帶電粒子向相同方向偏轉(zhuǎn)，故兩粒子帶異種電荷，原子核發(fā)生了β衰變，A項錯誤、B項正確；C．由于衰變后兩帶電粒子的動量大小相等，根據(jù)圓周運動的規(guī)律，帶電粒子的軌跡半徑，電荷量大的軌跡半徑小，再利用左手定則判斷反沖核沿逆時針方向運動，C項正確；D．衰變中有核能轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪?，故系統(tǒng)發(fā)生質(zhì)量虧損，即總質(zhì)量略有減少，D項錯誤。故選BC。8、BD【解析】

A．子彈進入木塊的過程中，物塊和木板的動量都增大，所以物塊和木板組成的系統(tǒng)動量不守恒．故A錯誤；B．選取向右為正方向，子彈打入木塊過程，由動量守恒定律可得：m0v0=（m0+m）v1……①木塊在木板上滑動過程，由動量守恒定律可得：（m0+m）v1=（m0+m+M）v2……②聯(lián)立可得：所以子彈的末動量：p＝m0v2＝5×10?3×2＝0.01kg·m/s．故B正確；C．由動量定理可得子彈受到的沖量：I＝△p＝p?p0＝0.01kg·m/s?5×10?3×300kg·m/s＝1.49kg·m/s=1.49N·s．子彈與物塊作用力的時間相等，相互作用力大小始終相等，而方向相反，所以子彈對物塊的沖量大小也是1.49N·s．故C錯誤；D．對子彈木塊整體，由動量定理得：-μ（m0+m）gt=（m0+m）（v2-v1）……③由①②③式可得，物塊相對于木板滑行的時間．故D正確．9、CD【解析】

A．為了能夠使粒子通過狹縫時持續(xù)的加速，交變電流的周期和粒子在磁場中運動周期相同，即A錯誤；B．粒子最終從加速器飛出時解得粒子飛出回旋加速器時的速度大小和無關(guān)，B錯誤；C．粒子在電場中加速的次數(shù)為，根據(jù)動能定理粒子在磁場中運動的時間C正確；D．粒子第一次經(jīng)過電場加速進入磁場，洛倫茲力提供向心力解得D正確。故選CD。10、BC【解析】

AB.設(shè)黑洞的質(zhì)量為，環(huán)繞天體的質(zhì)量為，根據(jù)萬有引力提供環(huán)繞天體做圓周運動的向心力有：，化簡可得黑洞的質(zhì)量為，故B正確，A錯誤；CD.根據(jù)黑洞的質(zhì)量和半徑的關(guān)系，可得黑洞的半徑為，故C正確，D錯誤．三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、acd間L支路斷路2.30【解析】

(1)[1][2]閉合開關(guān)前，為了保證電路安全，滑動變阻器的滑片應(yīng)該置于a端，閉合開關(guān)后移動滑片，發(fā)現(xiàn)電流表幾乎無示數(shù)，電壓表示數(shù)接近3V，其故障原因可能是cd間L支路斷路；(2)[3]電壓表最小分度為0.1V，則電壓表讀數(shù)為2.30V；(3)[4]電壓表、電流表需要擴大量程，結(jié)合燈泡的額定電壓和電流，電流表并聯(lián)R1，量程擴大到0.3A，電壓表串聯(lián)R2，量程擴大到4.0V，根據(jù)擴程后的電表內(nèi)阻和燈泡的額定電壓下的內(nèi)阻，選用電流表外接法。如圖(4)[5]根據(jù)圖3電路圖，可以得到燈泡兩端的電壓為，電流為，根據(jù)歐姆定律得12、CEF0.54--0.57【解析】

(1)[1][2]小燈泡的額定電壓為3V，因此電壓表選擇量程大于等于3V的即可，電壓表故選E；而小燈泡的額定電流為電流表A1量程太大，測量誤差太大，故應(yīng)用電流表A2和定值電阻并聯(lián)，改裝成電流表，電流表故選C；[3]還需要調(diào)節(jié)電路的滑動變阻器，為了方便操作，且小燈泡兩端的電壓從零開始變化，滑動變阻器應(yīng)選阻值較小的F；(2)[4]本實驗小燈泡兩端的電壓從零開始變化，滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法；同時因電流表內(nèi)阻與小燈泡的電阻接近，電壓表內(nèi)阻遠大于小燈泡的電阻，故電流表選用外接法；實驗電路圖如圖所示：(3)[5]電源內(nèi)阻不計，兩燈泡串聯(lián)，每個燈泡兩端電壓相等為，根據(jù)圖象可知，此電壓下流經(jīng)燈泡的電流為則小燈泡的功率四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、(1)(2)(3)【解析】

(1)設(shè)兩盒之間的距離為d，盒間電場強度為E，粒子在電