南昌市等4地2023-2024学年高三上学期7月月考
物理试卷
本试卷满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容：高考全部内容。
第Ⅰ卷（选择题 共44分）
一、选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~11题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1.光电效应实验的电路如图甲所示，光电子的遏止电压与入射光频率v的关系如图乙所示，则用频率为的紫外线照射阴极K时产生的光电子的最大初动能为（ ）
A. B. C. D.
2.如图所示，运动员将网球从O点以速度水平击出，网球经过M点时速度方向与竖直方向的夹角为，落到水平地面上的N点时速度方向与竖直方向的夹角为，不计空气阻力，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）
A.O点距水平地面的高度为 B.M点距水平地面的高度为
C.网球从O点运动到N点的时间为 D.O、N两点间的水平距离为
3.沿x轴传播的一列简谐横波在时刻的波动图像如图甲所示，平衡位置在处的质点Q的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A.该波沿x轴正方向传播
B.该波的频率为
C.时刻，平衡位置在坐标原点处的质点速度达到最大
D.内，平衡位置在坐标原点处的质点通过的路程为
4.如图所示，在中，，，在P点固定一正点电荷，另一试探电荷仅在电场力的作用下在纸面内运动时恰好经过M、N两点，其轨迹为图中的实线，下列说法正确的是（ ）
A.M、N两点的电势相等
B.试探电荷在M点的动能比在N点小
C.试探电荷在M点的电势能比在N点大
D.试探电荷在M、N两点的加速度大小之比为
5.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为，分别与原、副线圈串联的定值电阻、的阻值均为，两个电表均为理想交流电表。当电路输入端接有电压的交流电时，下列说法正确的是（ ）
A.电流表的示数为 B.电压表的示数为
C.定值电阻的功率为 D.定值电阻的功率为
6.一质量为的带电小球，用不可伸长的轻质绝缘细线悬挂于O点，开始小球静止于O点正下方，整个空间存在垂直纸面向里的匀强磁场。突然给小球施加一个方向水平向左、大小为的瞬时冲量，此后小球在竖直平面内绕O点做半径为的圆周运动，如图所示。已知小球在最高点时细线的拉力大小为2N，取重力加速度大小，下列说法正确的是（ ）
A.小球带负电
B.小球在最高点受到的洛伦兹力大小为1N
C.小球在最低点时，细线的拉力大小为18N
D.小球与圆心在同一水平面时，细线的拉力大小为10N
7.某幼儿园在空地上做了一个如图甲所示的滑梯，可简化为图乙所示的模型，倾角为α的倾斜部分AB和水平部分BC由同种材料构成，一小孩从滑梯顶部A由静止滑下，经过两部分连接处时速度大小不变，发现小孩在倾斜部分和水平部分运动的时间恰好相等。已知A点到水平部分的高度为h，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）
A.小孩与滑梯间的动摩擦因数为
B.小孩运动过程中的最大速度为
C.小孩在倾斜部分运动的时间为
D.小孩在倾斜部分和水平部分运动时产生的热量之比为
8.如图所示，一束复色光以的入射角照射到底面有涂层的平行玻璃砖上表面，经下表面反射后从玻璃砖上表面折射出两条平行光线a、b，关于a、b两束单色光，下列说法正确的是（ ）
A.a光的频率比b光大 B.a光在玻璃砖中的速度比b光快
C.b光在玻璃砖中的波长比a光短 D.b光先从玻璃砖上表面射出
9.近期，多个国家和组织相继发布了一系列探月规划，其中不乏新颖的亮点，比如建设月球通信导航星座，利用低轨探测器、跳跃探测器等手段寻找水冰资源。人造航天器在月球表面绕月球做匀速圆周运动时，航天器与月球中心连线在单位时间内扫过的面积为，已知月球的半径为R，引力常量为G，则（ ）
A.航天器的环绕周期为 B.月球的质量为
C.航天器的加速度大小为 D.月球的密度为
10.如图所示，内壁光滑的空心圆柱杆竖直固定在天花板上的O点，一轻质弹性绳穿过圆柱杆的中空部分，一端连接在天花板上的O点，另一端连接一小球，小球在A点处于平衡状态时连接小球的轻质细线恰好水平。现烧断细线，小球最远能运动到B点。已知弹性绳的原长与圆柱杆的长度相等，弹性绳满足胡克定律，小球可视为质点，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A.小球的运动轨迹为曲线
B.小球沿直线从A点运动到B点
C.小球经过O点正下方时速度最大
D.小球从A点运动到B点的时间与A、B之间的距离有关
11.空间存在着匀强磁场和匀强电场，磁场的方向垂直于xOy平面向外，电场的方向沿y轴正方向。一带正电的粒子从坐标原点O由静止释放后，在电场和磁场的作用下，一个周期内的运动轨迹如图甲所示；半径为R的轮胎在地面上沿直线以速度匀速滚动一圈的过程中，轮胎边缘上P点的运动与此粒子的运动相同，如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A.一个周期内粒子运动的位移大小为
B.粒子运动的周期为
C.粒子的最大速度为
D.粒子在运动过程中所受合力大小不变
第Ⅱ卷（非选择题 共56分）
二、非选择题：本题共5小题，共56分。
12.（6分）某同学用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律，力传感器可以测量轻绳中的拉力大小F。
（1）实验时，先将带滑轮的长木板右端垫高，以补偿阻力，使小车做匀速直线运动，之后在砝码盘中放入一定质量的砝码，得到如图乙所示的一条纸带，、、、是纸带上相邻两个计数点之间的距离（相邻两个计数点之间还有三个点没有画出），已知打点计时器打点频率为f，则小车的加速度大小___________（用、、、及f表示）。
（2）改变砝码盘中砝码的质量，根据纸带计算出小车的加速度，以力传感器的示数F为横坐标，小车加速度a为纵坐标，描点得到斜率为k的拟合直线，如图丙所示。用天平测出动滑轮的质量为，若测得小车的质量____________，就验证了牛顿第二定律。
13.（9分）在测量某合金的电阻率的实验中，R为该合金材料制成的圆柱形定值电阻，用刻度尺测得其长度，用螺旋测微器测其直径D，结果如图甲所示，实验电路图如图乙所示，测得四组实验数据并作图，如图丙所示。回答下列问题：
（1）合金的直径___________。
（2）合金的电阻___________（保留两位有效数字）。
（3）合金的电阻率___________（保留两位有效数字）。
14.（10分）水平地面上放有一内壁光滑的圆柱形汽缸（顶部有卡扣），内部的轻质活塞封闭一定质量的空气，当封闭空气的热力学温度时，活塞封闭空气的高度为2L，活塞上侧到气缸顶部的距离为L，如图所示。现对封闭空气缓慢加热，活塞在上升过程中始终保持水平，外界大气压恒为，封闭空气可视为理想气体，求：
（1）活塞刚达到汽缸顶部时，封闭空气的热力学温度；
（2）封闭空气的热力学温度时的压强p。
15.（14分）电磁炮的工作原理可简化为如图所示的电路，间距为L的水平平行金属导轨、间存在垂直导轨平面向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场，轨道左端接一电动势为E、内阻为r的直流电源。将一质量为m、电阻为R的金属棒a从导轨上某处由静止释放，当金属棒a到达离开导轨时恰好达到最大速度，金属棒a在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，忽略所有摩擦及金属导轨的电阻。求：
（1）通过电源正极的电荷量q；
（2）金属棒a产生的热量Q。
16.（17分）如图所示，倾角为θ、足够长的固定斜面上静置一质量为M的滑块，现将另一表面光滑的物体从滑块上方L处由静止释放，物体与滑块碰撞后，滑块向下减速，当速度刚减到0时，两者再次发生碰撞。已知碰撞后两者之间的最大距离恰好等于滑块每次碰后的减速距离，碰撞均为弹性正碰且碰撞时间极短，。求：
（1）物体的质量m；
（2）滑块与斜面间的动摩擦因数μ；
（3）物体与滑块碰撞后两者的最大距离d。
高三物理试卷参考答案
1.A 【解析】本题考查光电效应，目的是考查学生的理解能力。
由题图可知，光电管两侧的电压为反向电压，当入射光的频率为时，遏止电压为零，当入射光的频率为时，遏止电压为，所以当入射光的频率为时，遏止电压为，选项A正确。
2.C 【解析】本题考查平抛运动，目的是考查学生的推理论证能力。
根据平抛运动规律可知，网球在M点时的竖直分速度，在N点时的竖直分速度，则O点距水平地面的高度，选项A错误；M点距水平地面的高度，选项B错误；网球从O点运动到N点的时间，选项C正确；O、N两点间的水平距离，选项D错误。
3.D 【解析】本题考查机械波，目的是考查学生的推理论证能力。
根据质点Q的振动图像可知，时刻质点Q沿y轴负方向振动，则该波沿x轴负方向传播，选项A错误；该波的周期，频率，选项B错误；该波的波长，由可知，该波的传播速度，经，平衡位置在坐标原点处的质点到达波谷，速度为0，选项C错误；因为，所以内，平衡位置在坐标原点处的质点通过的路程为6个振幅，选项D正确。
4.D 【解析】本题考查静电场，目的是考查学生的推理论证能力。
根据“大角对大边”知，M点距点电荷较远，N点的电势较高，试探电荷在M点的电势能比在N点小，在M点的动能比在N点大，选项A、B、C均错误；由正弦定理得，结合可得，选项D正确。
5.B 【解析】本题考查理想变压器，目的是考查学生的推理论证能力。
电路输入端的电压，设原线圈两端的电压为，电压表的示数为，电流表的示数为，副线圈中的电流为，则，，可得，解得，，选项A错误、B正确；定值电阻的功率，定值电阻的功率，选项C、D均错误。
6.B 【解析】本题考查洛伦兹力，目的是考查学生的模型建构能力。
设小球的带电荷量为q，小球在最低点时的速度大小为，在最高点时的速度大小为，与圆心在同一水平面时的速度大小为v，磁场的磁感应强度大小为B。由已知条件解得。由于整个过程中只有重力做功，由动能定理可知，，解得，。在最高点，小球所需向心力大小，解得小球在最高点受到的洛伦兹力大小，方向竖直向上，由左手定则可知，小球带正电，选项A错误、B正确；在最低点，小球所受洛伦兹力大小，方向竖直向下，根据合外力提供向心力有，解得，选项C错误；小球与圆心在同一水平面时所受洛伦兹力大小，拉力与洛伦兹力的合力提供向心力，即，解得，选项D错误。
7.C 【解析】本题考查动能定理的应用，目的是考查学生的创新能力。
根据动能定理有，解得，选项A错误；根据运动学公式知，小孩运动过程中的最大速度，选项B错误；小孩在倾斜部分运动的时间，选项C正确；小孩在倾斜部分和水平部分运动时产生的热量之比等于对应的摩擦力大小之比，为。选项D错误。
8.AD 【解析】本题考查光的折射，目的是考查学生的推理论证能力。
由题图可知，玻璃砖对a光的折射率更大，a光的频率更大，在玻璃砖中的速度更慢，选项A正确、B错误；根据知，b光在玻璃砖中的波长更长，选项C错误；设玻璃砖的厚度为d、光线进入玻璃砖后的折射角为γ，则光在玻璃砖中传播的时间，由于，为增函数，因此，选项D正确。
9.AD 【解析】本题考查天体运动，目的是考查学生的推理论证能力。
航天器轨道围成的面积为，所以航天器的环绕周期为，选项A正确；万有引力提供航天器做圆周运动的向心力，有，解得，选项B错误；航天器的加速度大小为，选项C错误；月球体积，，解得，选项D正确。
10.BC 【解析】本题考查简谐运动，目的是考查学生的创新能力。
烧断细线的瞬间，弹性绳对小球的弹力在竖直方向的分力与小球受到的重力平衡，小球具有水平向左的加速度，小球将由静止开始水平向左加速。当小球水平向左加速一小段距离运动到如图所示的点时，分析知，弹性绳对小球的弹力在竖直方向的分力仍然与小球受到的重力平衡，而弹性绳对小球的弹力在水平方向的分力大小与小球偏离点的位移大小成正比，因此小球在A、B两点之间做简谐运动，选项A、D均错误，选项B、C均正确。
11.BCD 【解析】本题考查运动的合成与分解，目的是考查学生的创新能力。
半径为R的轮胎，以速度匀速在地面滚动一圈的过程中，轮胎边缘上的P点的位移大小为，滚动一圈的时间为，选项A错误、B正确；P点在最高点时的速度大小为，选项C正确；P点的加速度大小始终不变，所以粒子在运动过程中所受合力大小不变，选项D正确。
12.（1） （3分）
（2） （3分）
【解析】本题考查验证牛顿第二定律的实验，目的是考查学生的实验探究能力。
（1）纸带上相邻两个计数点的时间，根据逐差法有。
（2）由牛顿第二定律可得，则，
则，解得。
13.（1）1.073或1.074 （3分）
（2）4.4或4.5 （3分）
（3）均给分 （3分）
【解析】本题考查测量合金的电阻率，目的是考查学生的实验探究能力。
（1）螺旋测微器的示数为。
（2）题图丙中四个点的拟合直线的斜率约为。
（3）根据电阻定律有，代入数据解得。
14.【解析】本题考查理想气体状态方程，目的是考查学生的推理论证能力。
（1）此过程为等压变化，有 （3分）
解得 。 （2分）
（2）当封闭空气的热力学温度达到时，为等容变化，有 （3分）
解得 。 （2分）
15.【解析】本题考查电磁感应的综合应用，目的是考查学生的创新能力。
（1）设金属棒a某时刻的速度大小为v，此时通过金属棒的电流，随着金属棒速度的增大，通过金属棒的电流减小，由牛顿第二定律知，可知金属棒做加速度减小的加速运动，金属棒到达时，设金属棒的最大速度为，金属棒在水平导轨上运动的过程中回路的平均电流为，结合动量定理有
（2分）
（2分）
（2分）
解得 。 （1分）
（2）设全过程电源产生的总电能为，电路产生的总热量为，根据能量守恒有
（2分）
（2分）
（2分）
解得 。 （1分）
16.【解析】本题考查动量守恒定律的综合应用，目的是考查学生的模型建构能力。
（1）（2）（3）设物体的质量为m，物体与滑块碰撞前的速度大小为，碰撞后的速度分别为、，滑块减速时的加速度大小为a，每次的减速时间为t，则有
（2分）
（2分）
（2分）
（2分）
（2分）
（2分）
（2分）
解得 （1分）
（1分）
。 （1分）
