2023屆江西省宜春市宜豐中學(xué)高三下學(xué)期模擬預(yù)測物理試題及答案

這是一份2023屆江西省宜春市宜豐中學(xué)高三下學(xué)期模擬預(yù)測物理試題及答案，共6頁。試卷主要包含了選擇題，實驗題，解答題等內(nèi)容，歡迎下載使用。
2022-2023（下）江西省宜豐中學(xué)高三模擬考試物理試卷 一、選擇題（1-9為單選，10-11為多選，每小題4分，共44分）1．沿海建設(shè)的核電站可用電磁泵推動氯化鈉溶液在管道中運行來冷卻反應(yīng)堆。如圖為電磁泵的示意圖，長方體導(dǎo)管的左右表面絕緣，將導(dǎo)管水平放置，讓磁場方向與左右表面垂直。因充滿導(dǎo)管的氯化鈉溶液中有正、負(fù)離子，將導(dǎo)管上、下表面和電源連接后，氯化鈉溶液便會流動，速度方向如圖所示。則下列說法正確的是（　?。?/span>A．若無磁場，則溶液中的負(fù)離子向上運動B．磁場方向從左表面指向右表面C．交換電源正負(fù)極，溶液流動方向不變D．磁場方向與導(dǎo)管上、下表面垂直時，溶液從左至右流動2．帶正電的粒子在外力作用下沿虛線做勻速圓周運動，圓心為O，a、b、c、d是圓上的4個等分點。電流大小為I的長直導(dǎo)線垂直圓平面放置，電流方向如圖所示，導(dǎo)線位于a、O連線的中點。則（　?。?/span>A．a、O兩點的磁感應(yīng)強度相同  B．運動過程中，粒子所受合力不變C．粒子從a運動到c，洛倫茲力先變大后變小D．粒子從a出發(fā)運動一周，洛倫茲力先做正功再做負(fù)功，總功為零3．關(guān)于薄膜干涉現(xiàn)象及其應(yīng)用下列說法正確的是（　　）A．如圖甲所示，豎直放置的肥皂薄膜，來自前后兩個面的反射光發(fā)生干涉，形成明暗相間的豎直條紋B．如圖乙所示，照相機的鏡頭表面常常鍍一層透光膜，膜的外表面和玻璃表面反射的光發(fā)生干涉使鏡頭看起來有顏色，膜的厚度為光在膜中波長的C．如圖丙所示，利用光的干涉檢查平整度，用單色光從上面照射，空氣膜的上下兩個表面反射的兩列光波發(fā)生干涉，圖中條紋彎曲說明此處是凹下的D．如圖丁所示，把一個凸透鏡壓在一塊平面玻璃上，讓單色光從上方射入，從上往下看凸透鏡，可以看到等間距的明暗相間的圓環(huán)狀條紋4．19世紀(jì)末，阿斯頓用他設(shè)計的質(zhì)譜儀發(fā)現(xiàn)了氖20和氖22，證實了同位素的存在。已知氖22的質(zhì)量大于氖20的質(zhì)量，若兩種粒子帶等量正電荷，以相同的速度，經(jīng)狹縫垂直磁場方向射入勻強磁場。它們的運動軌跡可能是（　?。?/span>A． B． C． D．5．《大國重器Ⅲ》節(jié)目介紹了GIL輸電系統(tǒng)的三相共箱技術(shù)，如圖甲所示，三根超高壓輸電線纜平行且間距相等。截面圖如圖乙所示，截面圓心構(gòu)成正三角形，上方兩根輸電線纜AB圓心連線水平，某時刻A中電流方向垂直于紙面向外、B中電流方向垂直于紙面向里、電流大小均為I，下方輸電線纜C中電流方向垂直于紙面向外、電流大小為2I，電流方向如圖，則（　?。?/span>A．A、B輸電線纜相互吸引B．A輸電線纜所受安培力斜向左下方，與水平方向夾角60°C．A輸電線纜在AB圓心連線中點處的磁感應(yīng)強度方向豎直向上D．正三角形中心O處磁感應(yīng)強度方向水平向左6．如圖所示，是一透明材料制成的圓柱體的縱截面圖，一束黃光從圓柱體圓面上的中心O點折射入光導(dǎo)纖維，恰好在側(cè)面上的A點發(fā)生全發(fā)射，已知圓柱體對黃光的折射率為n，圓柱體長度為L，光在真空中的傳播速度為c。則下列說法正確的是（　?。?/span>A．入射角的正弦值B．此單色光在圓柱體中的傳播時間為C．減小入射角α，此單色光在圓柱體中傳播的時間變長D．換用紅光以相同的入射角從O點射入圓柱體，紅光可能從A點右側(cè)折射出圓柱體7．如圖所示，不計電阻水平放置的導(dǎo)軌上連有電源E、定值電阻R、開關(guān)，導(dǎo)軌兩端分別固定兩根材料、粗細(xì)均相同的金屬桿a、b（電阻不能忽略），兩桿分別與導(dǎo)軌夾角60°、90°，整個裝置處于豎直向下的勻強磁場中，當(dāng)開關(guān)閉合后，a、b兩桿所受安培力大小之比為（　?。?/span>A．4：3      B．1：1      C．2： D．：28．在磁極間的真空室內(nèi)有兩個半徑為的半圓形金屬扁盒（形盒）隔開相對放置，形盒間加頻率為的高頻率交流電，其間隙處產(chǎn)生交變電場。置于中心的粒子源產(chǎn)生質(zhì)量為，電荷量為的粒子射出來（初速度視為零），受到電場加速，在形盒內(nèi)不受電場力，僅受磁極間磁感應(yīng)強度為的磁場的洛倫茲力，在垂直磁場平面做圓周運動。經(jīng)過很多次加速，粒子沿螺旋形軌道從形盒邊緣引出，能量可達(dá)幾十兆電子伏特（）。不考慮相對論效應(yīng)，則下列說法正確的是（　　）A．粒子第一次和第二次經(jīng)過型盒間狹縫后軌道半徑之比為B．加速電壓越大粒子獲得的最大動能就越大C．粒子獲得的最大動能為D．保持交流電頻率和磁場磁感應(yīng)強度不變可以加速比荷不同的粒子9．直線OM和直線ON之間的夾角為30°，如圖所示，直線OM上方存在勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直于紙面向外。一帶電粒子的質(zhì)量為m，電荷量為q（q>0）。粒子沿紙面以大小為v的速度從OM上的某點向左上方射入磁場，速度與OM成30°角。已知該粒子在磁場中的運動軌跡與ON只有一個交點，并從OM上另一點射出磁場。不計重力。粒子離開磁場的出射點到兩直線交點O的距離為（　?。?/span>A． B． C． D．10．帶電粒子在重力場中和磁場中的運動可以分解為在水平方向上的勻速直線運動和在豎直平面內(nèi)的勻速圓周運動。若帶正電小球的初速度為零，可以分解為在水平方向上有兩個大小相等、方向相反速度。水平向右的速度對應(yīng)的洛倫茲力與小球的重力平衡，水平向左的速度對應(yīng)的洛倫茲力提供小球勻速圓周運動向心力。設(shè)帶電小球的質(zhì)量為m、電量為，磁感應(yīng)強度為B（范圍無限大），重力加速度為g，小球由靜止開始下落，則以下猜想正確的是（　?。?/span>A．兩點間的距離為B．小球在運動過程中機械能不守恒C．小球下降的最大高度為D．小球的加速度大小恒為g11．如圖所示，質(zhì)量為m，電量為q的帶電小球，通過其中心的小孔套在半徑為R的豎直絕緣圓環(huán)上，整個裝置處在方向互相垂直的勻強電場與勻強磁場中。已知電場強度大小，水平向右，磁感應(yīng)強度垂直紙面向外，重力加速度為g，MQ和PN分別為圓環(huán)的水平和豎直直徑，忽略所有摩擦?，F(xiàn)從P點由靜止釋放小球，對小球的運動說法正確的是（　?。?/span>A．若小球帶正電，小球在Q點所受洛倫茲力最大B．若小球帶正電，小球在M點機械能最小C．若小球帶負(fù)電，小球在M點的動能最大D．若小球帶負(fù)電，小球釋放后可以回到出發(fā)點P二、實驗題（共26分）12．（每空3分，6分）現(xiàn)用伏安法測某電源的電動勢和內(nèi)阻，數(shù)據(jù)處理時畫出了如圖的U-I圖像，由圖像可知，電源的電動勢為____________，內(nèi)阻為_________________（均保留到小數(shù)點后兩位）。 13．（每空4分，20分）可選用器材：①電阻箱甲，最大阻值為；②電阻箱乙，最大阻值為：③電源，電動勢約為，內(nèi)阻不計；④電源，電動勢約為。內(nèi)阻不計：另外有開關(guān)2個，導(dǎo)線若干，量程為的電流表。現(xiàn)采用如圖的電路圖測電流表的內(nèi)阻。（1）實驗步驟的順序為______；①合上S1，調(diào)節(jié)R，使表A滿偏②合上S2，調(diào)節(jié)，使表A半偏，則③斷開S1，S2，將R調(diào)到最大（2）可變電阻應(yīng)選擇①．②中的______（填“①”或“②”）．為使結(jié)果盡可能準(zhǔn)確，可變電阻R應(yīng)選______（填“①”或“②”），電源E應(yīng)選______（填“③”或“④”）；（3）認(rèn)為內(nèi)阻，此結(jié)果與的直實值相比______（填“偏大”“偏小”或“相等”）。 三、解答題（30分）14．（8分）相距為20cm的平行金屬導(dǎo)軌傾斜放置（見圖），導(dǎo)軌所在平面與水平面的夾角為，現(xiàn)在導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為330g的金屬棒ab，它與導(dǎo)軌間動摩擦系數(shù)為，整個裝置處于磁感應(yīng)強度的豎直向上的勻強磁場中，導(dǎo)軌所接電源電動勢為15V，內(nèi)阻不計，滑動變阻器的阻值可按要求進(jìn)行調(diào)節(jié)，其他部分電阻不計，（g取，）求：（1） ab棒所受安培力方向；（2）ab棒中通入的電流強度為多少時恰能沿斜面下滑。     15．（10分）長方體導(dǎo)電材料，建立如圖所示的坐標(biāo)系，和坐標(biāo)軸的交點坐標(biāo)分別為，導(dǎo)體的電阻率為，導(dǎo)電材料中的自由電荷為電子，電量為e，單位體積中自由電荷的個數(shù)為n，若在垂直于x軸的前后表面加上恒定電壓U，形成沿x軸正方向的電流。則（1）導(dǎo)體中電流的大??；（2）導(dǎo)體中自由電荷定向移動的平均速率；（3）若加上沿y軸正方向、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，則垂直于z軸方向的上下兩個表面產(chǎn)生電勢差，這種現(xiàn)象叫霍爾效應(yīng)。分析上下表面誰的電勢高，并求出電勢差的大小。     16．（12分）如圖所示，邊長為L的正方形abcd區(qū)域內(nèi)，均分成相同的三個矩形區(qū)域，區(qū)域I內(nèi)有大小為B1=B、方向垂直紙面向外的勻強磁場，區(qū)域II內(nèi)有方向豎直向上的勻強電場，區(qū)域三III內(nèi)方向垂直紙面向里的勻強磁場.在紙面內(nèi)有ab邊的中點e沿于ab夾角為37°的方向，向磁場I內(nèi)射入質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電的離子，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后，粒子以MN邊夾角從37°的方向進(jìn)入電場，然后垂直PQ又進(jìn)入磁場III，粒子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后，恰好從PQ的中點射出磁場III而進(jìn)入電場區(qū)域II.已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，不計粒子的重力.求：（1）粒子從e點射入的速度大小；（2）勻強電場電場強度的大小E及區(qū)域III中勻強磁場磁感應(yīng)強度B2的大??；（3）當(dāng)粒子再次進(jìn)入?yún)^(qū)域II時，電場強度大小不變，方向反向，則粒子在abcd邊界上出射點的位置離e點的距離及粒子在電場、磁場中運動的總時間. 江西省宜豐中學(xué)高三模擬考試物理參考答案：1．B【詳解】AB．導(dǎo)管下表面電勢高于上表面電勢，若不存在磁場，則負(fù)離子向下運動，正離子向上運動，由左手定則和圖中溶液速度方向可知，磁場方向為從左表面指向右表面，故A錯誤，B正確；C．由以上分析可知，交換電源正負(fù)極，溶液流動方向反向，故C錯誤；D．磁場方向垂直導(dǎo)管上下表面時，磁場方向與離子初始運動方向在條直線上，沿豎直方向，離子不受洛倫茲力，溶液不會從左至右運動，故D錯誤。故選B。2．C【詳解】A．由右手螺旋定則可知a、O兩點的磁感應(yīng)強度大小相同，方向相反，故A錯誤；B．粒子做勻速圓周運動，合力為向心力，向心力的大小不變，方向時刻改變，故B錯誤；C．勻速圓周運動，速度大小不變，在a點，速度方向和磁感應(yīng)強度方向相反，洛倫茲力為零，在c點速度方向和磁感應(yīng)強度方向相同，洛倫茲力為零，在ac之間的圓弧，速度方向和磁感應(yīng)強度方向不在同一條直線上，洛倫茲力不為零，故粒子從a運動到c，洛倫茲力先變大后變小，故C正確。D．洛倫茲力總是與速度方向垂直，故洛倫茲力不做功，故D錯誤。故選C。3．C【詳解】A. 如圖甲所示，豎直放置的肥皂薄膜，來自前后兩個面的反射光發(fā)生干涉，由于同一水平線上的薄膜厚度近似相同，所以干涉后能產(chǎn)生水平的明暗條紋，故A錯誤；B. 如圖乙所示，照相機的鏡頭表面常常鍍一層透光膜，從薄膜前后兩表面反射的光發(fā)生干涉使鏡頭看起來有顏色，膜的厚度為光在膜中波長的奇數(shù)倍，故B錯誤；C. 如圖丙所示，利用光的干涉檢查平整度，用單色光從上面照射，空氣膜的上下兩個表面反射的兩列光波發(fā)生干涉，如果某處凹下去，則對應(yīng)亮紋(或暗紋)提前出現(xiàn)，所以圖中條紋彎曲說明此處是凹下的，故C正確；D. 如圖丁所示，把一個凸透鏡壓在一塊平面玻璃上，讓單色光從上方射入，從上往下看凸透鏡，由于凸透鏡下表面是曲面，所以空氣膜厚度越往外越厚，所以看到的明暗相間的圓環(huán)狀條紋越往外越密，故D錯誤。故選C。4．C【詳解】粒子帶正電，進(jìn)入磁場后，根據(jù)左手定則可知，洛倫茲力向左，粒子向左偏轉(zhuǎn)，又洛倫茲力提供向心力，有可得因v、B、q相同，氖22的質(zhì)量大于氖20的質(zhì)量，則氖22的軌跡半徑大于氖20的軌跡半徑。故選C。5．C【詳解】A．由于A、B輸電線纜通入的電流方向相反，所以兩線纜相互排斥，故A錯誤；B．B對A的作用力沿AB水平向左，C對A的作用力沿AC斜向右下，且大小為B對A作用力的2倍，如圖所示由圖可知即C對A的作用力在水平方向的分力與B對A的作用力大小相等，方向相反，所以A受到的合力即為C對A的作用力在豎直方向的分量，其與水平方向夾角為90°，故B錯誤；C．根據(jù)右手螺旋定則可知，A輸電線纜在AB圓心連線中點處的磁感應(yīng)強度方向豎直向上，故C正確；D．A輸電線在O點的磁感應(yīng)強度方向垂直OA指向右上方，B輸電線在O點的磁感應(yīng)強度方向垂直OB指向左上方，C輸電線在O點的磁感應(yīng)強度方向垂直OC水平向左，所以O處合磁感應(yīng)強度方向應(yīng)斜向左上方，故D錯誤。故選C。6．A【詳解】A．根據(jù)折射定律可得根據(jù)臨界角公式可得解得A正確；B．黃光在圓柱體中的傳播速度此光束在圓柱體中傳播的距離可得此單色光在圓柱體中的傳播時間為B錯誤；C．若減小入射角α，可知光束射到側(cè)面上時的入射角θ變大，光在圓柱體中的傳播路徑變短，此單色光在圓柱體中傳播時間變短，C錯誤；D．換用紅光以相同的入射角從O點射入圓柱體，因紅光的折射率更小，角度θ變小，但臨界角更大，紅光將從A點左側(cè)折射出圓柱體，D錯誤。故選A。7．B【詳解】設(shè)軌道間距為L，a與軌道間的夾角為60°，電阻率為ρ，截面積為S，ab棒并聯(lián)，電壓相同，b棒的電阻為a棒電阻為b棒的電流為I，則a棒中電流為b棒受到的安培力為Fb=BILa棒受到的安培力為所以Fa=Fb故選B。8．C【詳解】A．粒子通過狹縫經(jīng)電場加速有進(jìn)入D型盒，在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動有聯(lián)立可得則粒子第一次和第二次經(jīng)過型盒間狹縫后軌道半徑之比為，故A錯誤；B．根據(jù)可得可知，當(dāng)粒子做圓周運動半徑等于D型盒半徑時最大，速度最大，動能最大，則最大動能由形盒的半徑確定，故B錯誤；C．由B分析可知，粒子獲得的最大動能為故C正確；D．粒子在D型盒中做圓周運動的周期要和交流電源的周期相等，才能被加速，則則保持交流電頻率和磁場磁感應(yīng)強度，只有比荷相同才能被加速，故D錯誤。故選C。9．D【詳解】帶電粒子在磁場中做圓周運動的軌跡半徑為軌跡與ON相切，畫出粒子的運動軌跡如圖所示，由幾何知識得CO′D為一直線 , 解得故選D。10．CD【詳解】A．在水平方向上帶電小球受力平衡，則有求得水平速度為豎直面內(nèi)勻速圓周運動半徑為周期為兩點間距離為故A錯誤；B．小球在運動過程中只有重力做功，洛倫茲力不做功，則小球的機械能守恒，故B錯誤；C．小球下落的最大高度為故C正確；D．小球在水平面內(nèi)是勻速直線運動，豎直面內(nèi)是勻速圓周運動，小球的加速度大小恒為故D正確。故選CD。11．BD【詳解】A．小球帶正電時，在劣弧QN中點處合力做功最多，動能最大，洛倫茲力最大，A錯誤：B．由點Р到點M電場力做負(fù)功最多，M點電勢能最大，機械能最小，B正確；C．小球帶負(fù)電時，在劣弧MN中點處合力做功最多，動能最大，C錯誤：D．根據(jù)能量守恒，帶負(fù)電小球釋放后到達(dá)Q點時速度為零，之后恰好返回到出發(fā)點P，D正確。故選BD。12．     1.50V     0.80Ω【詳解】由圖示電源U-I圖像可知，圖像與縱軸交點坐標(biāo)值是1.50，則電源電動勢E=1.50V，電源內(nèi)阻為 13．     ③①②     ②     ①     ④     偏小【詳解】(1)[1]半偏法測電流表內(nèi)阻的步驟為③斷開S1，S2，將R調(diào)到最大。①合上S1，調(diào)節(jié)R，使表A滿偏。②合上S2，調(diào)節(jié)，使表A半偏，則。(2)[2][3][4]此實驗為半偏法測電流表內(nèi)阻，要減小理論上的誤差，則應(yīng)使電阻R的阻值盡量大些，由于一定，則應(yīng)選。(3)[5]閉合，由于并聯(lián)上R，電流略增大些，電流表電流為，上電流略大于，則的電阻略小于。14．（1）安培力的方向水平向右；（2）【詳解】（1）根據(jù)電路圖，結(jié)合左手定則可知，安培力的方向水平向右。（2）做出導(dǎo)體棒ab的受力分析圖如下所示ab棒若要恰能沿斜面下滑，則此刻應(yīng)滿足而，，聯(lián)立以上各式可得解得15．（1）；（2）；（3）下表面，【詳解】（1）根據(jù)電阻定律可得導(dǎo)體在電流方向的電阻為   ①根據(jù)歐姆定律可得導(dǎo)體中電流的大小為   ②聯(lián)立①②解得   ③（2）設(shè)導(dǎo)體中自由電荷定向移動的平均速率為v，根據(jù)電流的微觀表達(dá)式有   ④聯(lián)立③④解得   ⑤（3）電子沿x軸負(fù)方向移動，根據(jù)左手定則可知電子將在上表面聚集，所以下表面電勢高。當(dāng)上下表面電勢差穩(wěn)定時，定向移動的電子所受電場力與洛倫茲力平衡，即   ⑥設(shè)上下表面的電勢差的大小為UH，則上下表面之間電場強度大小為   ⑦聯(lián)立⑤⑥⑦解得   ⑧16．(1)    (2) ，  (3) ， 【詳解】（1）粒子第一次經(jīng)過MN的位置為f，由幾何關(guān)系可知e、f連線與MN垂直.設(shè)粒子在區(qū)域I中做圓周運動的半徑為r1，則r1cos= 解得r1=設(shè)粒子從e點射出的速度大小為v0，根據(jù)牛頓第二定律：qv0B=m  解得v0= （2）設(shè)粒子第一次經(jīng)過PQ時速度大小為v1，粒子在電場中的運動是類平拋運動的逆運動，粒子第一次在電場中運動的時間 粒子沿場強方向運動的位移：根據(jù)運動學(xué)公式有：h1= 根據(jù)牛頓第二定律qE=ma  解得E=粒子從g點進(jìn)區(qū)域III時速度大?。?/span>v1=v0sin= 在區(qū)域III中做圓周運動的半徑r2=根據(jù)牛頓第二定律：qv1B2 =m解得區(qū)域III中磁場磁感應(yīng)強度大小B2= （3）粒子從PQ中點出射后在區(qū)域II、I中的運動是粒子從e到g過程的逆運動，如圖所示，因此粒子從ab邊射出磁場時的位置在a、e間離e點的距離為粒子在區(qū)域I中運動的時間 在區(qū)域III中運動的時間： 因此粒子在電場和磁場中運動的總時間為：t=t0+2t1+t2=