江西省上饶市六校2023届高三下学期第二次联考物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1江西省上饶市六校2023届高三第二次联考能力测试试题（物理部分）1.在超导托卡马克实验装置内部发生的核反应方程为，已知的质量为，的质量为，的质量为。X的质量为，光速为c，则下列说法正确的是（）A.比更稳定 B.X为中子，最早由查德威克发现C.的结合能 D.该核反应是目前利用核能的主要方式〖答案〗B〖解析〗A．该反应放出核能，则生成物的比结合能比更大，更稳定，故A错误；B．根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，X的电荷数为0，质量数为1，则为中子，最早由查德威克通过实验发现，故B正确；C．核反应过程中的质量亏损释放的核能根据结合能的概念可知，该值不等于的结合能，故C错误；D．这种装置的核反应是核聚变，而目前利用核能的主要方式核裂变，它们的核反应原理不相同，故D错误；故选B。2.如图所示，质量为m的小球（可视为质点）用长为l的轻质细线悬于B点，使小球在水平面内做匀速圆周运动，轨迹圆圆心为O，重力加速度为g。下列说法正确的是（）A.细线与竖直方向夹角为时，小球运动的角速度大小为B.保持轨迹圆的圆心O到悬点B的距离不变时，细线越长，小球运动的周期越短C.保持轨迹圆的圆心O到悬点B的距离不变时，细线越长，小球运动的周期越长D.保持细线与竖直方向夹角不变时，细线越短，小球运动的角速度越大〖答案〗D〖解析〗AD．细线与竖直方向夹角为时，有解得保持细线与竖直方向夹角不变时，细线越短，小球运动的角速度越大，故A错误，D正确；BC．保持轨迹圆的圆心到悬点B的距离不变，改变绳长，根据牛顿第二定律得解得则周期可知周期T与细线长度无关，故BC错误。故选D。3.“灵楼准拟泛银河，剩摘天星几个”，曾经，古人对天宫充满向往，如今，梦想走进现实。中国空间站被称为“天宫”，中国货运飞船是“天舟”，2022年5月10日01时56分，天舟四号货运飞船被长征七号运载火箭成功送入太空，8时54分，天舟四号成功相会“天宫”（空间站天和核心舱），天和核心舱距离地面约，地球北极的重力加速度为g，地球赤道表面的重力加速度为，地球自转的周期为T，天和核心舱轨道为正圆，地球视为球体。万有引力常量G未知，根据题给的已知条件，不可以求得（）A.天舟四号的线速度 B.天舟四号的角速度 C.地球的质量 D.地球的半径〖答案〗C〖解析〗D．在赤道上有得即可以求出地球的半径，故D错误；C．当在地球北极时有地球质量因引力常量未知，故不可以求出地球的质量，故C正确；A．天舟四号在太空时，由万有引力提供向心力，即此时的线速度为由已知条件可以求出天舟四号的线速度，故A错误；B．天舟四号太空时，线速度解得天舟四号的周期根据可以求出天舟四号的角速度，故B错误。故选C。4.如图所示，在电场强度为E的匀强电场中，电场线与水平方向的夹角为，有一质量为m的带电小球，用长为L的细线悬挂于O点，当小球静止时，细线恰好呈水平状态。若用外力F使小球绕O点做半径为L的匀速圆周运动，在沿圆弧（图中虚线）从A点运动到O点正下方的B点的过程中（重力加速度为g），小球电荷量保持不变，下列说法正确的是（）A.小球带负电，电量值为 B.小球带正电，电量值为C.电势能增加 D.外力F做负功〖答案〗C〖解析〗AB．当小球静止时，细线恰好呈水平状态，小球受重力mg、电场力F电、细线拉力T作用，如图小球受电场力方向与场强方向相同，所以小球带正电。竖直方向上解得故AB错误；C．从A点运动到O点正下方的B点的过程中，小球电势能的增加量等于克服电场力做得功故C正确；D．从A点做匀速圆周运动到O点正下方的B点，由动能定理可知解得外力F做的功所以外力F做正功，故D错误。故选C。5.我国的新疆棉以绒长、品质好、产量高著称于世，目前新疆地区的棉田大部分是通过如图甲所示的自动采棉机采收。自动采棉机在采摘棉花的同时将棉花打包成圆柱形棉包，通过采棉机后侧可以旋转的支架平稳将其放下，这个过程可以简化为如图乙所示模型：质量为m的棉包放在“V”型挡板上，两板间夹角为固定不变，“V”型挡板可绕O轴在竖直面内转动。在使板由水平位置顺时针缓慢转动过程中，忽略“V”型挡板对棉包的摩擦力，已知重力加速度为g，下列说法正确的是（）A.棉包对板的压力先增大后减小B.棉包对板的压力先增大后减小C.当板转过时，棉包对板的作用力大小为D.当板转过时，棉包对板的作用力最小但不为零〖答案〗C〖解析〗AB．对物体受力分析如图由正弦定理可得物体在旋转过程中从逐渐变大，从逐渐减小，因此OB板由水平位置缓慢转动60°过程中，棉包对OA板压力逐渐增大，对OB板压力逐渐减小；OB板继续转动直至竖直的过程中，棉包脱离OB板并沿OA板滑下，棉包对OA板压力随板转动逐渐减小，故AB错误；C．当OB板转过30°时，两板与水平方向夹角均为30°，如图所示两板支持力大小相等，与竖直方向夹角为30°，可得故C正确；D．当OB板转过60°时，OA板处于水平位置，棉包只受到重力和OA板的支持力，故D错误。故选C。6.如图所示，匝数为N的矩形导线框，以角速度在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直磁场方向的轴匀速转动，线框面积为S且与理想变压器原线圈相连，原、副线圈匝数比为，图示时刻线框平面与磁感线垂直。为定值电阻，R为滑动变阻器，交流电流表和电压表均为理想电表，不计线框电阻。下列说法正确的是（）A.交流电压表的示数为B.矩形导线框从图示位置转过的过程中，通过导线框的磁通量变化率为C.从图示位置开始计时，原线圈电压瞬时值表达式为D.若只将滑动变阻器的滑片向c端滑动，则电压表示数不变，电流表的示数变小〖答案〗AD〖解析〗A．矩形导线框产生的感应电动势的最大值为其有效值为交流电压表的示数为电动势的有效值，则交流电压表的示数为故A正确；B．矩形导线框从图示位置转过的过程中，磁通量的变化率为故B错误；C．图示位置为中性面，则从图示位置开始计时，原线圈电压瞬时值表达式为故C错误；D．线框电阻不计，则电压表V1示数一定，根据可知，电压表V2示数也一定，滑动变阻器的滑片向c端滑动，接入电阻增大，负载总电阻增大，则变压器副线圈电流减小，根据可知，电流表的示数变小，故D正确。故选AD。7.如图，质量为M的木板放在光滑的水平面上，木板的左端有一质量为m的滑块，在滑块上施加一水平向右的恒力F，滑块和木板均由静止开始运动，木板相对地面运动位移为x时二者分离。则下列哪些变化可使x减小（）A.仅增大恒力F B.仅增大滑块的质量mC.仅增大木板的质量M D.仅减小滑块与木板间的动摩擦因数〖答案〗ACD〖解析〗根据牛顿第二定律得木块的加速度为木板的加速度为设板长为L，根据得木块相对地面运动位移为A．若仅增大恒力F，则木块的加速度变大，木板的加速度不变，则x减小，故A正确；B．若仅增大木块的质量m，则木块的加速度减小，木板的加速度增大，则x增大，故B错误；C．若仅增大木板的质量M，木块的加速度不变，木板的加速度减小，则x减小，故C正确；D．若仅减小木块与木板间的动摩擦因数，则木块的加速度变大，木板的加速度减小，则x减小，故D正确。故选ACD。8.皮带传送在生产、生活中有着广泛的应用。一运煤传送带传输装置的一部分如下图所示，传送带与水平地面的夹角。若传送带以恒定的速率逆时针运转，将质量为的煤块（看成质点）无初速度地放在传送带的顶端P，经时间煤块速度与传送带相同，再经到达传送带底端Q点。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，，，则（）A.煤块与传送带间的动摩擦因数为0.5B.传送带的长度为C.煤块从P点到Q点的过程中在传送带上留下的划痕长度为D.煤块从P点到Q点的过程中系统因摩擦产生的热量为〖答案〗ABD〖解析〗物块刚放上传送带的内，物体的速度由牛顿第二定律解得故A正确；B．在最初0.5s内物块的位移以后物块的加速度再经到达传送带底端Q点，则则传送带PQ的长度联立代入数据解得故B正确；C．在最初0.5s内物块相对传送带向上运动，相对滑动的距离以后的2s内滑块相对传送带向下滑动，则相对滑动的距离联立代入数据解得则煤块从点到达点的过程中在传送带上留下的划痕长度为4m，故C错误；D．煤块从P点到Q点的过程中系统因摩擦产生的热量为故D正确。故选ABD。9.某同学用如图甲所示装置结合频闪照相研究平抛运动。重力加速度。（1）让小球从斜槽上合适的位置由静止释放，频闪照相得到小球的位置如图乙所示，A、B、C是相邻三次闪光小球成像的位置，坐标纸每小格边长为5cm。则小球运动到B点的速度______，B点离抛出点的水平距离______m。（2）实验得到平抛小球的运动轨迹后，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，作出图像，能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是图___________。A.B.C.D.〖答案〗（1）2.50.3（2）B〖解析〗（1）[1]小球在竖直方向为自由落体运动，设频闪照相闪光时间间隔为，根据匀变速运动推论可得竖直方向有解得水平方向做匀速直线运动可得初速度大小为根据匀变速运动推论到达B点时的竖直方向速度为小球运动到B点的速度[2]小球从抛出点到B点所用的时间为B点离抛出点的水平距离为（2）[3]小球做平抛运动，其运动轨迹为抛物线。经过时间t，水平位移和竖直方向位移分别为，联立解得可知此时y-x2图像为一条过原点的直线，故选B。10.实验室中有一个量程较小的电流表G，其内阻约为，满偏电流为，现将它改装成量程为的双量程电流表。现有器材如下：A.滑动变阻器，最大阻值为；B.滑动变阻器，最大阻值；C.电阻箱，最大阻值为；D.电源，电动势为（内阻不计）；E.电源，电动势为（内阻不计）；F.定值电阻若干；G.开关和导线若干。（1）先采用半偏法测量电流表G的内阻，实验电路如图（a）所示。为提高测量精确度，选用的滑动变阻器为______，选用的电源为_______（填器材前的字母序号）。（2）如果在（1）中测得电流表G的内阻为，将电流表G改装成量程为的双量程电流表，设计电路如图（b）所示，则在此电路中，__，___。（3）再将该电流表G改装成量程合适的电压表，用于测量一旧干电池的电动势和内阻，实验采用如图（c）所示电路。实验过程中，将电阻箱拨到时，电压表读数为；若将电阻箱拨到如图（d）所示的阻值时，电压表的读数如图（e）所示，读数是___V。根据以上实验数据，可以计算出干电池的电动势___V（计算结果保留两位有效数字），该测量结果___（填“偏大”、“偏小”、“准确”）。〖答案〗（1）BE（2）1199（3）1.101.2偏小〖解析〗（1）[1][2]该实验电路是采用半偏法测量电流表G内阻，实验中在开关闭合前后，始终认为电路中的干路电流不变，即实验中为了减小系统误差，滑动变阻器接入的阻值需要远远大于电流表G的内阻，且解得电路的总电压至少为可知，当电源选择6V比选择3.0V更能满足滑动变阻器接入的阻值需要远远大于电流表G的内阻的要求，系统误差更小，此时可知滑动变阻器需要接入的电阻约为45kΩ，即滑动变阻器选择B，电源选择E。（2）[3][4]根据电路图有，解得，（3）[5]电压表的分度值为，估读一位，读数为。[6]电阻箱的读数为根据闭合电路欧姆定律可得解得[7]电压表流过电流忽略，则电源内阻电压由于电流偏小，则偏小，故E偏小，即测量值小于真实值。11.两个完全相同的木块A和B，质量均为m。并排放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的小钉（质量不计）O上系一长为L的细线，细线另一端系一质量为的小球C。现将C球拉起使细线水平伸直，并由静止释放C球（C球不与轻杆相碰），轻杆高度大于细线长度L。求：（1）木块B的最大速度大小；（2）小球C到达左侧最高点时离O点的竖直距离。〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）由题意可知，小球C摆至最低点时，A、B两木块开始分离，此时B的速度最大。设此时C球速度为，A、B同速度为，对A、B、C系统，由水平方向动量守恒得由系统能量守恒得解得此后A、B分离，B作匀速运动，因此物块B的最大速度大小为（2）此后C球向左摆至最高点时，A、C共速，对A、C系统由水平方向动量守恒得由A、C系统能量守恒得联立解得12.如图所示，在直角坐标系的范围内有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直纸面向外；在的范围内有与y轴负方向成斜向下的匀强电场。y轴与x轴上有P、Q两点，Q点坐标为。一个质量为m、带电量为的粒子从O点以与x轴正方向夹角为的方向射入磁场中，先后经过P、Q两点又回到O点，粒子重力不计。求：（1）P点的纵坐标和粒子从O射入磁场时的初速度的大小；（2）匀强电场场强E的大小；（3）在此过程中，粒子轨迹经过点的纵坐标范围。〖答案〗（1），；（2）；（3）〖解析〗（1）依题意，画出粒子在磁场中的运动轨迹，如图所示根据几何关系判断，可知粒子在磁场中的运动轨迹所对应圆心角为；利用几何知识，可求得粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为且所以点的纵坐标为由粒子在磁场中运动时满足可得因为，可得（2）依题意，可知粒子进入电场后在电场力的作用下做类平抛运动，从到点过程中，有而联立可求得（3）利用几何关系，可得粒子轨迹点纵坐标的最大值为粒子在电场中做类平抛运动，当粒子的速度方向平行轴时，此时粒子轨迹的纵坐标有最小值。将处速度及电场力分别分解，在垂直轴方向上，则有则可得联立可求得所以，可得粒子运动轨迹纵坐标的范围为13.当分子间距离为时，二者间分子力为零，则关于分子力和分子势能，下列说法正确的是（）A.分子间距离从逐渐增大时，分子力表现为引力，分子力先增大后减小B.两个相距很远的分子逐渐靠近到很难再靠近的过程中，分子间作用力逐渐增大C.不论还是，只要两分子间的距离向趋近，分子势能就逐渐增大D.当分子间距离逐渐增大，若分子力逐渐减小，则分子势能可能逐渐增大E.分子势能和分子间作用力有可能同时随分子间距离的增大而增大〖答案〗ADE〖解析〗A．分子间距离从逐渐增大时，分子力表现为引力，分子力先增大后减小，故A正确；B．两个相距很远的分子逐渐靠近到很难再靠近的过程中，分子间作用力先增大后减小到0，在逐渐增大，故B错误；C．不论还是，只要两分子间距离向趋近，分子力做正功，分子势能就逐渐减小，故C错误；DE．分子间距离从逐渐增大时，分子力表现为引力，分子力先增大后减小，而势能一直增加，故DE正确。故选ADE。14.如图所示，装有同种气体的两圆柱形气缸通过底部的细管和阀门k相连，右侧气缸A横截面积为S，左侧气缸B横截面积为，气缸A上端封闭，气缸高度为L，气缸B用活塞封闭，已知大气压强为，活塞质量，阀门k关闭，活塞静止在距缸底处，右侧气缸内气体压强为，活塞不漏气，与气缸无摩擦，细管体积忽略不计，气缸与活塞导热良好。现在活塞上放质量为M的重物，求：（ⅰ）平衡时活塞到缸底的距离；（ⅱ）再打开阀门k，最终活塞到缸底的距离。〖答案〗（ⅰ）；（ⅱ）〖解析〗（ⅰ）阔门关闭时，活塞静止在距缸底处，有得在活塞上放质量为的重物，活塞平衡时有得设平衡时活塞到缸底的距离为，由玻意耳定律得解得（ⅱ）打开阀门，设再次平衡时活塞到缸底的距离为。两气缸压强相等都为，由玻意耳定律得解得此结果表明活塞末到缸底，结果合理15.下列有关机械振动和机械波的说法正确的是（）A.在频率相同的两列波的叠加区域，若质点到两列波源的距离相等，该质点的振动一定加强