2023年江西省高考物理质检试卷
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
得分
1. 如图所示，建筑工地上常用打桩机把桩打入地下。电动机先把重锤吊起一定的高度，然后静止释放，重锤打在桩上，接着随桩一起向下运动直到停止。不计空气阻力，则下列说法中正确的是( )
A. 重锤与桩的撞击过程中，机械能守恒
B. 重锤随桩一起向下运动过程中，机械能守恒
C. 整个运动过程中，重锤和桩组成的系统动量守恒
D. 整个运动过程中，重锤和桩组成的系统所受合外力冲量为零
2. 如图所示，两个倾角均为的斜面体固定在卡车上每个斜面上都安装力传感器，在两个斜面之间放着一个较重的圆柱状工件。当汽车静止时，斜面与工件间的力传感器的读数均为。不计斜面与工件之间的摩擦，则汽车在水平面沿直线行驶过程中，传感器的最大值为( )
A. B. C. D.
3. 神舟十五号飞船停靠天和核心舱后，中国空间站基本建成。空间站绕地球可看作做匀速圆周运动，由于地球的自转，空间站的飞行轨道在地球表面的投影如图所示，图中标明了空间站相继飞临赤道上空所对应的地面的经度。设空间站绕地球飞行的轨道半径为，地球同步卫星飞行轨道半径为，则与的比值最接近的值为( )
A. B. C. D.
4. 如图是离子速度选择器的原理示意图，在横截面半径的圆形区域内有磁感应强度的匀强磁场，磁场方向平行于柱形圆筒的轴线，在圆柱形筒壁上某一直径两端开有两个小孔、，它们分别作为离子的入射孔和出射孔，在所在圆平面内从孔射入，离子射入的角度不同，最后能从孔射出的离子速度大小就不同。现有一束比荷为的正离子，与连线成从孔射入，且不与筒壁碰撞而从出射孔射出，则该离子的速度大小为( )
A. B. C. D.
5. 如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于的激发态，在自发跃迁中放出一些光子，用这些光子照射逸出功为的钾，下列说法正确( )
A. 这群氢原子能发出三种不同频率的光
B. 这群氢原子发出光子均能使金属钾发生光电效应
C. 金属钾表面逸出的光电子最大初动能可能等于
D. 金属钾表面逸出的光电子最大初动能可能等于
6. 如图所示为正弦交流电通过理想变压器对某家庭供电的电路图，线路电阻较大。开关、均合上，各用电器均正常工作。某时突然发现指示灯亮度增加，可能的原因是( )
A. 电阻变大 B. 开关断开 C. 输入电压变小 D. 关闭了电视机
7. 两个质量相等、电荷量不等的带电粒子甲、乙，以不同的速率从点沿直径方向垂直射入水平向右的匀强电场，它们在圆形区域中运动的时间相同，其运动轨迹如图所示，乙粒子运动轨迹与圆形区域的交点恰好在水平直径最左端的点。不计粒子的重力，则下列说法中正确的是( )
A. 甲粒子带负电
B. 甲粒子所带的电荷量比乙粒子少
C. 在圆形区域运动过程中，甲粒子动量变化小
D. 在圆形区域运动过程中，甲粒子电势能变化大
8. 如图所示，储水筒放在高度为的水平台面上，在储水筒壁上开两个小孔、。水从两小孔水平射出，其轨迹如图所示，水平位移分别为和。不计空气阻力，则在水面缓慢下降的过程中( )
A. 和都一定减小 B. 当两轨迹相交于地面时，一定等于
C. 当两轨迹相交于地面时，一定等于 D. 当两轨迹相交于地面时，一定等于
9. 几位同学在家中尝试验证平行四边形定则，他们找到三条相同的橡皮筋遵循胡克定律和若干小重物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端分别固定在墙上的两个钉子、上，另一端与第三条橡皮筋连接，结点为，将第三条橡皮筋的端通过细线悬挂重物。
若要完成实验，则下述操作中必需的是______ 。
测量细绳的长度
测量橡皮筋的原长
测量悬挂重物后橡皮筋的长度
记录悬挂重物后结点的位置
钉子位置固定，利用现有器材，改变条件再次进行实验验证，可采用的方法是______ ，此时，______ 填“需要”或“不需要”保证结点位置不变。
该小组的三名同学分别做此实验，已经测得橡皮筋原长均为，则甲、乙、丙记录的数据明显存在错误的是______ 填“甲”“乙”或“丙”。
甲：
乙：，
丙：，，
10. 某同学为测定一粗细均匀的铅笔芯的电阻率，先用多用电表欧姆挡的“”挡粗测铅笔芯电阻，指针偏转如图所示。
为了进一步测量电阻值，可将旋钮调至______ 填“”或“”挡后再次进行测量。
若测得该铅笔芯的长度为，用螺旋测微器测得铅笔芯的直径如图所示，则铅笔芯的直径 ______ 。
为精确地测量铅笔芯的电阻，该同学从实验室中找到如下实验器材：
A.电流表量程，电阻约为
B.电压表量程，电阻约为
C.滑动变阻器，额定电流
D.电源，内阻忽略不计
E.开关一只、导线若干
现要求测量电路的电压从开始变化，请在实物图中完成电路连接______ 。
正确连接电路后，闭合开关，测得一组、数据，再调节滑动变阻器，重复上述测量步骤，并在坐标纸上绘制图像，由此可以求出该铅笔芯的电阻率为______ 。结果保留两位有效数字。
11. 某人利用智能手机中的加速度传感器研究升降机的运行情况。将手机平放在某升降机地板上，启动升降机，记录升降机沿竖直方向运动的加速度值为尽量准确反映升降机运行情况，数据采样率设置为，也就是每秒读取次数据，实验持续时间总共约，数据总共有组左右，利用表格处理数据得到升降机运行的加速度随时间变化图像。如图是升降机从楼下降到楼的加速度一时间图像。已知升降机含载体质量为，不考虑摩擦，认为升降机轿厢是由一根钢缆绳拉着沿竖直方向运动，重力加速度取。求：
升降机轿厢所受钢缆绳的最大拉力；
升降机在运动过程中的最大速度；
升降机下降的高度约为多少米？
12. 如图所示为某精密电子器件防撞装置，电子器件和滑轨固定在一起，总质量为，滑轨内置磁场的磁感应强度为。受撞滑块套在，滑轨内，滑块上嵌有闭合线圈，线圈总电阻为，匝数为，边长为，滑块含线圈质量为，设、一起在光滑水平面上以速度向左运动，与质量为的静止障碍物相撞后结为一体后继续运动。不计滑块与滑轨间的摩擦作用，大于滑轨长度。
求滑块与碰撞后瞬间速度大小和边受到的最大安培力；
设滑轨足够长，防撞装置和障碍物所吸收的总机械能；
为使保险杠线圈边不与器件发生直接碰撞，求滑轨的长度满足的条件。
13. 如图所示，一个与外界绝热的汽缸开口向上竖直放置，汽缸内有一个绝热的活塞，中间有一个固定的导热良好的隔板，封闭着两部分气体和，活塞处于静上状态。现通过电热丝对气体加热一段时间，活塞达到新的静止状态。不计气体分子势能，不计活塞与汽缸壁的摩擦，大气压强保持不变，则( )
A. 活塞的位置保持不变
B. 气体吸热，内能增加
C. 气体吸热，对外做功，内能不变
D. 气体分子单位时间内对器壁单位面积碰撞次数增多
E. 气体分子单位时间内对器壁单位面积碰撞次数减少
14. 小张购买汽车时，车外温度显示为，胎压监测系统在仪表盘上显示左前轮为。某日严冬的早晨，小张发现仪表盘上显示左前轮胎压为，此时，车外温度显示为，车胎内气体可看作理想气体，车胎内气体体积可视为不变。
小张通过胎压和温度显示器判断轮胎漏气，请说明她判断的理由；
请问漏掉的气体和原来胎中的气体质量的比值。
15. 一简谐机械横波沿轴负方向传播，时刻波形如图甲所示，、是波上的两个质点。图乙是波上某一点的振动图像。则下列说法正确的是( )
A. 图乙可以表示质点的振动 B. 该波的传播速度
C. ，两质点在任意时刻速度大小相同 D. 时刻，质点速度沿轴负方向
E. 时刻，质点速度大小为
16. 在空气中放置的直角三棱镜，顶角为。由两种频率的激光复合而成的光束垂直棱镜左侧面入射，经过棱镜后不同频率的光分成、两束，已知两束激光在棱镜中的折射率分别为和。不考虑多次反射和折射。
若，求、两光束之间的夹角；
为使两种频率的激光都不能从棱镜斜面射出，求满足的条件。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：重锤与桩的撞击过程中，会产生内能，所以重锤与桩的撞击过程中机械能不守恒，故A错误；
B.重锤随桩一起向下运动过程中，需要克服阻力做功，所以重锤随桩一起向下运动过程中机械能不守恒，故B错误；
C.整个运动过程中，重锤和桩组成的系统初始动量为零，末动量为零，但运动过程动量不为零，可知系统过程中不满足动量守恒，故C错误；
D.整个运动过程中，重锤和桩组成的系统初始动量为零，末动量为零，根据动量定理可知，系统所受合外力冲量为零，故D正确。
故选：。
根据机械能守恒定律的条件结合题目选项完成分析；
根据动量守恒定律的条件分析出运动过程中的动量变化关系。
本题主要考查了动量守恒定律的相关应用，理解机械能的定义，结合机械能守恒定律和动量守恒定律即可完成分析。
2.【答案】
【解析】解：当汽车静止时，对工件受力分析，如图
根据平衡条件得：
当汽车加速或减速行驶，其中一斜面对工件的支持力刚好为零时，传感器有最大值，对工件受力分析，如图：
竖直方向根据受力平衡可得：
联立解得：
故A正确，BCD错误。
故选：。
汽车静止时，对工件受力分析，根据平衡条件表示传感器的示数；汽车加速或减速行驶时，一斜面对工件的支持力刚好为零时，传感器示数最大，竖直方向根据平衡条件求解传感器的示数。
本题考查共点力平衡和牛顿第二定律，解题关键是对工件做好受力分析，知道传感器示数最大的临界条件。
3.【答案】
【解析】解：由图可知，空间站每绕地球运动一圈，地球自转的角度为，设空间站绕地球做匀速圆周运动的周期为，地球自转周期为，根据几何关系可得：
卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律可得：
可得：
则有。故C正确，ABD错误；
故选：。
根据几何关系得出空间站绕地球做圆周运动的周期，结合牛顿第二定律得出半径的比值关系。
本题主要考查了万有引力定律的相关应用，理解空间站做圆周运动的向心力来源，结合牛顿第二定律即可完成分析。
4.【答案】
【解析】解：
正离子在磁场中的轨迹如图所示：
根据几何关系可得，离子的轨迹半径为
由洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律可得：
解得：，故B正确，ACD错误；
故选：。
画出离子的运动轨迹，结合几何关系得出半径的大小，再利用牛顿第二定律列式得出速度的大小。
本题主要考查了带电粒子在磁场中的运动，熟悉粒子的受力分析，掌握其向心力来源，结合牛顿第二定律即可完成分析。
5.【答案】
【解析】解：因为，由此可知这群氢原子能发出种不同频率的光，故A正确；
B.根据题意可知，所以从跃迁到辐射出的光子不能使金属钾发生光电效应，故B错误；
根据题意可知，
可知金属钾表面逸出的光电子最大初动能可能为
，故C正确，D错误。
故选：。
根据数学知识分析出氢原子发出的频率的种类；
根据能级差的大小与金属钾的逸出功的大小关系判断出金属钾能否发生光电效应；
根据光电效应方程代入数据计算出金属钾逸出的光电子的最大初动能。
本题主要考查了光电效应的相关应用，理解光电效应的产生条件，结合能级差的计算公式即可完成分析。
6.【答案】
【解析】解：电阻变大，则副线圈总电流减小，并联部分总电阻不变，则指示灯两端的电压减小，指示灯亮度减小，故A错误；
B.开关断开，则副线圈电路中总电阻变大，副线圈总电流减小，电阻两端电压减小，则指示灯两端电压增大，指示灯亮度增加，故B正确；
C.输入电压变小，则副线圈输出电压减小，副线圈总电流减小，通过指示灯的电流减小，指示灯亮度减小，故C错误；
D.关闭了电视机，则副线圈电路中总电阻变大，副线圈总电流减小，电阻两端电压减小，则指示灯两端电压增大，指示灯亮度增加，故D正确。
故选：。
不变时，由原副线圈电压与匝数比关系知，不变，电阻变大，开关断开，关闭了电视机，均会使得副线圈总电流减小，根据闭合电路欧姆定律分析判断指示灯的电压变化即可；若输入电压变小，则副线圈输出电压减小，根据闭合电路欧姆定律分析指示灯的电压变化。
本题除考查了理想变压器的电压之间的关系外，还要求学生会用闭合电路欧姆定律知识解决增加或减小负载时，回路中电压和电流的变化情况。
7.【答案】
【解析】解：根据图像可知，甲粒子所受电场力方向与电场强度方向相同，则甲粒子带正电，故A错误；
B.粒子在水平方向做匀加速直线运动，根据
由于甲粒子匀加速运动的分位移小一些，时间相等，由上式可知，甲粒子所带的电荷量比乙粒子少，故B正确；
C.根据
结合上述，时间相等，甲粒子的电荷量小一些，电场力的冲量小，则在圆形区域运动过程中，甲粒子动量变化小，故C正确；
D.根据
甲粒子匀加速运动的分位移小，甲粒子的电荷量小，电场力做功少，则在圆形区域运动过程中，甲粒子电势能变化小，故D错误。
故选：。
根据做曲线运动条件，可判受力方向，从而判断粒子带电的正负，根据相同时间沿电场方向位移大小判断受力大小，从而判断电量大小、动量变化大小，根据电场力做功多少，判断电势能变化大小。
本题考查带电粒子在电场中运动，注意甲、乙电荷量大小不同。
8.【答案】
【解析】解：设水面与小孔的高度差为，从储水筒壁小孔中流出一定质量为的水，储水筒的水面处等效于少了质量为的一薄层水，在这一过程中，薄层水的重力势能转化为流出水的动能，则有
解得：
由此可知随着水面的下降，两小孔中流出的水速减小，平抛的水平位移减小，故A正确；
当两轨迹相交于地面时，则有
又因为竖直方向上的运动特点可得：
联立可得：
可得：
故BC错误，D正确。
故选：。
设单位时间内流出的水的质量，结合能量的转化关系得出水速的表达式，根据水面的变化得出平抛的位移变化趋势；
根据平抛运动在不同方向上的运动特点结合运动学公式得出高度的关系。
本题主要考查了平抛运动的相关应用，理解平抛运动的物体在不同方向上的运动特点，结合运动学公式即可完成分析。
9.【答案】 改变重物的质量 不需要 乙
【解析】解：根据题意可知，实验中以点为研究对象，需要记录悬挂重物后结点的位置；需要记录三条橡皮筋的方向和拉力大小，由于是三条相同的橡皮筋遵循胡克定律，故可用橡皮筋的伸长量代替橡皮筋的拉力大小，为了得到伸长量，需要测量橡皮筋的原长和测量悬挂重物后橡皮筋的长度，故正确，错误；
故选：。
钉子位置固定，利用现有器材，改变条件再次进行实验验证，可采用的方法是改变重物的质量；因为不是同一次实验，则不需要保证结点位置不变。
已经测得橡皮筋原长均为。
甲：，可知伸长量均为：
则有
乙：，，可知伸长量分别为：
则有
丙：，，，可知伸长量分别为：
则有
可知记录的数据明显存在错误的是乙。
故答案为：；改变重物的质量；不需要；乙
根据实验原理掌握正确的实验操作；
钉子位置固定，利用现有器材，改变条件再次进行实验验证，可采用的方法是改变重物的质量，结合实验原理分析出结点位置的变化趋势；
根据实验原理结合数据之间的关系得出存在错误的数据。
本题主要考查了力的平行四边形定则的验证实验，根据实验原理掌握正确的实验操作，学会简单的数据分析即可完成解答，整体难度不大。
10.【答案】 见解析
【解析】解：选用欧姆表“”挡测量笔芯的电阻，进行了正确的操作后，多用电表指针偏转很大，说明所选挡位太大，为准确测量电阻阻值应换小挡，换用“”挡，换挡后要重新进行欧姆调零；
由图示螺旋测微器可知，其分度值为，示数为；
由知铅笔芯电阻小于，根据可知，应采用电流表外接，电压从开始变化，滑动变阻器应接成分压式，连接电路如图
由图像可知，铅笔芯阻值
，
又已知铅笔芯的直径，铅笔芯的长度，由电阻定律得
解得：。
故答案为：“”；；见解析；。
用欧姆表测电阻时要选择合适的挡位，使指针指在中央刻度线附近；欧姆表换挡后要重新进行欧姆调零；
螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数；
根据待测电阻阻值与电表内阻关系确定电路接法；
根据闭合电路欧姆定律和电阻定律求铅笔芯电阻率。
本题考查了螺旋测微器读数，欧姆表使用注意事项，伏安法测电阻等问题；熟练掌握基本实验仪器的使用和读数、明确电阻率测量实验原理是解题关键。
11.【答案】解：由图像可以看出约这段时间内，升降机减速下降，加速度大小为；此时钢缆绳的拉力最大，设为，根据牛顿第二定律可得
解得
由图像可知，升降机先加速、后匀速、再减速下降；根据图像与横轴围成的面积表示速度变化量，可知升降机的最大速度等于加速阶段图像中梯形面积，则有
根据升降机下降的图像，作出其大致的图像如图所示
升降机下降的高度等于图像与横轴围成的面积，由于、、、四个时段因为加速度变化，图像是曲线，如果粗略估算，可以认为是直线，则升降机下降的高度为
答：升降机轿厢所受钢缆绳的最大拉力；
升降机在运动过程中的最大速度；
升降机下降的高度约为。
【解析】由图像，读出加速度大小，根据牛顿第二定律，求最大拉力；
根据图像与横轴围成的面积表示速度变化量，计算速度变化量；
根据升降机下降的图像，作出其大致的图像，升降机下降的高度等于图像与横轴围成的面积。
本题考查学生对运动学图像的掌握，解题关键是知道图像与横轴围成的面积表示速度变化量、图像与横轴围成的面积表示位移。
12.【答案】解：当滑块与碰撞时，以向左方向为正，根据动量守恒可得：
解得碰撞后瞬间速度大小为：
此时边与电子器件速度差最大，为：
线圈中感应电动势和感应电流分别为：，
此时边受到的安培力最大，为：
联立解得：
滑块与最后的速度相同，设此时线圈的速度大小为，根据系统动量守恒可得
因此整个运动过程中，防撞装置和障碍物所吸收的总机械能为：
联立解得：
以线圈包含和为研究对象，根据动量定理可得：
设边向右发生的相对位移为，则有：
而：
联立解得：
为使保险杠线圈边不与器件发生直接碰撞，滑轨的长度需要大于：。
答：滑块与碰撞后瞬间速度大小为，和边受到的最大安培力为；
设滑轨足够长，防撞装置和障碍物所吸收的总机械能为；
滑轨的长度大于。
【解析】当和以速度与障碍物碰撞，由动量守恒定律求和的共同速度。滑块相对磁场的速度大小为，此时线框中产生的感应电动势最大，由公式求出最大感应电热势，由欧姆定律解出感应电流最大值，再由安培力公式求最大安培力；
由动量守恒定律求最终的速度，再由能量守恒定律求防撞装置吸收的机械能；
以为研究对象，根据动量定理、法拉第电磁感应定律、欧姆定律和安培力公式，列式计算出滑轨长度的大小。
本题考查学生分析和理解科技成果的能力，运用电磁感应、电路及力学的基本规律进行分析。
13.【答案】
【解析】解：根据题意可知气体温度升高，内能增加；气体体积不变，所以可知做功为零，根据热力学第一定律可知，气体从外界吸热，故B正确；
对气体上方活塞进行受力分析，根据平衡条件可知，气体的压强不变，由于隔板导热性良好，气体吸收气体的热量后温度上升，内能增大；再根据一定质量的理想气体状态方程可得：
在压强不变且温度升高的情况下，气体的体积将增大，所以气体对外做功，活塞上升，故AC错误；
D.气体的体积不变，温度升高，可知气体的分子平均动能增大，根据气体压强的微观意义可知气体分子单位时间内对器壁单位面积碰撞次数增多，故D正确；
E.气体的温度升高，所以气体的分子平均动能增大，而气体的压强不变，根据气体压强的微观意义，可分析出气体分子单位时间内对器壁单位面积碰撞次数减少，故E正确。
故选：。
根据温度分析出气体内能的变化，根据体积分析出气体的做功情况，结合热力学第一定律分析出气体的吸放热情况；
根据一定质量的理想气体状态方程分析出气体的体积变化，由此得出气体的做功类型；
根据题意分析出气体压强的变化，结合气体压强的微观解释完成分析。
本题主要考查了热力学第一定律的相关应用，熟悉一定质量的理想气体的状态方程分析出气体状态参量的变化，结合热力学第一定律即可完成分析。
14.【答案】解：购买汽车时有，
严冬的早晨的温度
假设不漏气，根据查理定律可得：
解得
可知轮胎漏气。
令，轮胎体积为，早晨漏的气体体积为，则有
漏掉的气体和原来胎中的气体质量的比值为：
解得：
答：见解析；
漏掉的气体和原来胎中的气体质量的比值为。
【解析】假设轮胎不漏气，根据查理定律得出对应的压强并完成分析；
根据一定质量的理想气体的状态方程得出漏掉气体的体积并得出对应的比值。
本题主要考查了一定质量的理想气体的状态方程，解题的关键点是分析出气体变化前后的状态参量，结合查理定律即可完成分析。
15.【答案】
【解析】解：由图甲，根据“同侧法”，质点沿轴负方向振动，质点沿轴正方向振动，根据图乙，时刻之后的四分之一周期内，乙中质点位移为负值，且逐渐增大，表明该质点在时刻沿轴负方向振动，即图乙表示质点的振动，故A错误；
B.波的传播速度，故B正确；
C.根据图甲，，两质点平衡位置的间距为半个波长，即，两质点振动步调总是相反，速度总是大小相等，方向相反，即，两质点在任意时刻速度大小相同，故C正确；
D.由于，根据图甲，经历时间，质点再次回到平衡位置沿轴负方向振动，即时刻，质点速度沿轴负方向，故D正确；
E.是波传播的速度，由于图中并没有给出质点的振幅大小，因此无法确定时刻质点速度大小，故E错误。
故选：。
根据“同侧法”，确定质点的振动方向，根据图乙，确定乙中质点振动情况，与比较；
根据波速公式，求波速大小；
根据图甲，确定步调相反，比较任意时刻速度大小；
根据时间确定时间与周期关系，分析点的振动方向、速度方向；
图中并没有给出质点的振幅大小，无法确定时刻质点速度大小。
本题考查学生对“同侧法”、波速公式、振动叠加原理的掌握，是一道中等难度题。
16.【答案】解：令、两光束的折射角分别为、，则，，
解得，
则有
令、两光束的临界角分别为、，则有，
可知
为使两种频率的激光都不能从棱镜斜面射出，则有
故答案为：若，求、两光束之间的夹角为；为使两种频率的激光都不能从棱镜斜面射出。
【解析】根据折射定律，可计算折射角；
全反射临界角可由求解，当在介质中入射角大于等于临界角时，光线发生全反射。
本题主要考察折射定律与全反射的临界条件，解题的关键是找到全反射临界角。
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