2022-2023学年江西省新余一中、丰城中学高三上学期11月联考物理试题含答案

  江西省丰城中学 、新余一中2023届高三联考

物 理 试 卷

        考试时间：100分钟      总分：100 分

一、选择题:本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~6题只有一项符合题目要求，第7~10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. 已知半衰期为，其衰变方程为，X是某种粒子，为释放核能。真空中光速为c，用质谱仪测得原子核质量为m。下列说法正确的是（　　）

A. 发生的是衰变

B. 原子核质量大于m

C. 100个原子核经过，一定有75个发生了衰变

D. 若中子质量为，质子质量为，则核的比结合能为

2.甲、乙两个质点沿同一直线运动，其中质点甲以3m/s的速度做匀速直线运动，质点乙做初速度为零的匀变速直线运动，它们的位置随时间的变化如图所示。已知t=3s时，甲、乙图线的斜率相等。下列判断正确的是（　　）

A．最初的一段时间内，甲、乙的运动方向相反

B．t=3s时，乙的位置坐标为

C．时，两车相遇

D．乙经过原点的速度大小为m/s

3.如图所示，O为正四面体的顶点，处在水平面上，D为边的中点，E为边的中点。在O点沿不同方向水平拋出两个小球，甲球恰好落在E点，乙球恰好落在D点，空气阻力不计。则甲球和乙球平抛初速度大小之比为（　　）

A．    B．       C． D．

4.理想变压器电路如图所示，定值电阻、、，R为总阻值为的滑动变阻器，正弦交流电源输出电压的有效值U恒定。当滑动变阻器的滑片P刚好位于R的中间时，原线圈中电流表的示数为，当滑动变阻器的滑片P向下移动到最下端时，原线圈中电流表的示数为。若，电流表为理想电表，则该变压器原、副线圈匝数比值为（　　）

A．4     B．3 C．2      D．5

5．如图所示，有一长方体ABCD-A1B1C1D1，AB=2BC，BB1=BC，M、N、P、Q分别为AB、A1B1、C1D1、CD的中点（图中未画出），下列说法正确的是（　　）

A．若B点放置一正点电荷，则电势差

B．若B点放置一正点电荷，则电势差

C．若在B1、B两点分别放置等量异种点电荷，则C1、M两点的电场强度大小相等

D．若在B1、B两点分别放置等量异种点电荷，则D、D1两点的电势相等

6. 如图所示，物体A、B质量分别为m、2m，叠放在轻质弹簧上（弹簧下端固定于地面上，上端和物体A拴接）。对B施加一竖直向下、大小为F的外力，使弹簧再压缩一段距离（弹簧始终处于弹性限度内）后物体A、B处于平衡状态。已知重力加速度为g，F>3mg。现突然撤去外力F，设两物体向上运动过程中A、B间的相互作用力大小为FN，则在A、B分离前，下列说法正确的是（　　）

A. 刚撤去外力F时，

B. 弹簧弹力等于F时，

C. 两物体A、B在弹簧恢复原长之前分离

D 弹簧恢复原长时FN=2mg

7.已知引力常量为G，星球的质量为M，星球的半径为R，飞船在轨道I上运动时的质量为m，P、Q点与星球表面的高度分别为h1、h2，飞船与星球中心的距离为r时，引力势能为（取无穷远处引力势能为零），飞船经过Q点的速度大小为v，在P点由轨道I变为轨道II的过程中，发动机沿轨道的切线方向瞬间一次性喷出一部分气体，喷出的气体相对喷气后飞船的速度大小为u，则下列说法正确的是（　　）

A．飞船在圆形轨道I上运动的速度大小约

B．飞船经过P点时的速度大小为

C．飞船在轨道II上运动时速度大小不断变化

D．喷出的气体的质量为

8．如图，光滑地面上，有一质量为的木箱停在水平路面上，木箱高，一质量的小物块置于的上表面，它距后端A点的距离为，已知与之间的动摩擦因数为。现对木箱施一水平向右的大小恒为的作用力，木箱开始运动，最后小物块会离开后落至水平地面，运动中小物块可视为质点。下列说法正确的是（　　）

A．小物块离开木箱时，小物块的速度为

B．小物块离开木箱时，木箱的速度为

C．小物块落地时，小物块与木箱之间的距离为

D．小物块从开始运动到落地时，木箱运动的位移为

9. 如图所示，两导电性良好的光滑平行导轨倾斜放置，与水平面夹角为，间距为L。导轨中段正方形区域内存在垂直于轨道面向上的匀强磁场。电阻相等的金属棒a和b静止放在斜面上，a距磁场上边界为L。某时刻同时由静止释放a和b，a进入磁场后恰好做匀速运动；a到达磁场下边界时，b正好进入磁场，并匀速穿过磁场。运动过程中两棒始终保持平行，两金属棒与导轨之间导电良好，不计其他电阻和摩擦阻力，导轨足够长。则（　　）

A. a、b通过磁场区域的时间之比为

B. a、b质量之比为

C. a、b中产生的热量之比为

D a、b不能发生碰撞

10.质量都为m的木块A和B，并排放在光滑水平地面上， A上固定一竖直轻杆，长为L的细线一端系在轻杆上部的O点，另一端系质量为m的小球C，现将C球向右拉起至水平拉直细线，如图所示，由静止释放，在之后的过程中

A.木块A最大速度为

B.木块A、B分离后， B的速度为

C.球过O点正下方后，上升的最大高度

D. C球在O点正下方向右运动时，速度为

二、非选择题：共60分。第11~15题为必考题，每个试题考生必须作答。第16~17题为选考题，考生根据要求作答。

11.（8分） 某同学用如图甲所示的实验装置验证物块A、B组成的系统机械能守恒。A从高处由静止开始下落，B上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。如图乙给出的是实验中获取的一条纸带：已知打点计时器所用电源的频率为f，0是打下的第一个点，每5个点取1个计数点，计数点间的距离表示如图乙所示。已知物块A、B的质量分别为mA、mB，重力加速度为g，则

（1）在纸带上打下计数点5时，物块A的速度为___________；

（2）在打计数点0~5点过程中系统动能的增加量___________，系统势能的减少量___________（以上均用题目中所给字母表示）；

（3）该同学以物块A速度的平方为纵轴，以物块A下落的高度h为横轴，做出图像如图丙所示，、 ，则当地的重力加速度___________m/s2（计算结果保留3位有效数字）。

12.（6分） 如图1所示为某同学组装完成的简易多量程欧姆表的电路图。该欧姆表具有“”“”两种倍率。所用器材如下：

A．干电池（电动势，内阻）

B．电流表G（满偏电流，内阻）

C．定值电阻

D．可调电阻（最大阻值）

E．单刀双掷开关一个，红黑表笔各一支，导线若干

根据实验电路和实验器材，完成以下问题：

（1）若单刀双掷开关K与a连接测量未知电阻，操作步骤正确，欧姆表的指针如图2所示，则未知电阻的阻值为__________；

（2）根据实验电路可知电阻的阻值为________；

（3）欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能进行欧姆调零。若用此表测量电阻的值，则测量结果_______（填“偏大”“偏小”或“不变”）。

13.（10分）竖直圆弧轨道P1Q1 、P2Q2与水平轨道Q1M1N1O1 、Q2M2N2O2 平滑连接，P1Q1 、P2Q2轨道宽为L，水平轨道足够长且左侧宽度为L，右侧宽度为2L，如图所示，轨道水平部分有竖直向上的磁感应强度大小为B的匀强磁场，一导体棒a初始位置在圆弧轨道P1Q1 P2Q2上离水平轨道高为h处，导体棒b在水平轨道的较宽轨道处，已知导体棒a、b质量分别为m、2m，接入轨道的电阻分别为R、2R，重力加速度为g，现静止释放导体棒a，导体棒刚好达到稳定状态时，导体棒a仍在水平较窄轨道上运动，导体棒b没离开轨道，不计一切摩擦，轨道电阻不计，求：

（1）导体棒b的最大加速度；

（2）导体棒刚好达到稳定状态时，导体棒b的速度；

（3）导体棒刚好达到稳定状态时，导体棒a产生的热量。

14．（12分）如图所示，在地面附近，坐标系xOy在竖直平面内，在x>0的空间有沿水平方向垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B.在竖直线PQ与y轴之间还有沿x轴负方向的匀强电场，场强大小为E.一个带正电的小球从A点水平抛出后，恰好从O点进入复合场中，并沿着OP方向做直线运动，已知OP与x轴正方向之间的夹角α＝30°.带电小球进入竖直线PQ右侧区域后能在竖直平面内做匀速圆周运动，需要加一个匀强电场，若带电小球做圆周运动时要通过x轴上的N点，且OM＝MN.已知地表附近重力加速度为g.求：

(1)小球从A点抛出时的初速度大小；

(2)在竖直线PQ右侧所加电场的场强大小和方向；

(3)小球从A点运动到N点所用的时间．

15.（14分）如图所示，水平面上有一长为L＝14.25 m的凹槽，长为l＝ m、质量为M＝2 kg的平板车停在凹槽最左端，上表面恰好与水平面平齐．水平轻质弹簧左端固定在墙上，右端与一质量为m＝4 kg的小物块接触但不连接．用一水平力F缓慢向左推小物块，当力F做功W＝72 J时突然撤去力F.已知小物块与平板车之间的动摩擦因数为μ＝0.2，其他摩擦不计，g取10 m/s2，平板车与凹槽两端的碰撞均为弹性碰撞，且碰撞时间极短，可以忽略不计．求：

(1)小物块刚滑上平板车时的速度大小；

(2)平板车第一次与凹槽右端碰撞时的速度大小；

(3)小物块离开平板车时平板车右端到凹槽右端的距离．

选修题：以下2题任选1题作答，两题都做的，按第1题计分。

16. [选修3-3]（10分）

（1）（3分）（单选）如图所示，一定质量的理想气体，经一系列的状态变化，经最终回到状态a，下列说法正确的是（　　）

A．过程气体从外界吸热 B．过程气体的温度升高

C．过程气体从外界吸热 D．过程气体对外界做功

（2）（7分）如图所示，固定的气缸Ⅰ和气缸Ⅱ的活塞用劲度系数为的轻质弹簧相连，两活塞横截面积的大小满足S1＝2S2，其中。两气缸均用导热材料制成，内壁光滑，两活塞可自由移动．初始时两活塞静止不动，与气缸底部的距离均为，环境温度为T0＝300 K，外界大气压强为，弹簧处于原长。现只给气缸Ⅰ缓慢加热，使气缸Ⅱ的活塞缓慢移动了5cm．已知活塞没有到达气缸口，弹簧能保持水平，气缸内气体可视为理想气体。求此时：

(a)弹簧的形变量；

(b)气缸Ⅰ内气体的温度。

17. [选修3-4] （10分）

（1）（3分）（单选）一列简谐横波沿x轴传播，图甲是t=1.0s时的波形图，图乙是x=1.0m处质点的振动图像，a、b质点在x轴上的平衡位置分别为xa=0.5m、xb=2.5m，下列说法正确的是（　　）

A．波沿x轴负方向传播

B．波的传播速度为0.5m/s

C．t=1.5s时，a、b两点的速度和加速度均等大反向

D．从t=1.0s到t=1.5s质点a的路程为10cm

(2).（7分）有一截面为正方形物体ABCD静止浮在水面上，刚好有一半在水下，正方形边长Z=1.2m, AB侧前方s1=0.8m的水面处有一障碍物。一潜水员从障碍物前方s2=3.0m的水面处竖直下潜到深度为h1的P处时，看到A点刚好被障碍物挡住。已知水的折射率。求：

① 深度h1；

② 在P点下方h2处的Q点有一点光源，其发出的光恰好不能从CD右侧水面射出，则h2为多少？

江西省丰城中学 、新余一中2023届高三联考

物理答案

一、选择题:本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~6题只有一项符合题目要求，第7~10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。

11.   ①     ②.     ③.     ④. 9.60 (每空2分)

（1）［1］匀变速运动中，平均速度等于中间时刻的瞬时速度，有

由于每5个点取一个计数点，有

解得

（2）［2］A、B的动能都有增加，有

［3］A物体的重力势能减少，B物体的重力势能增加，故系统的重力势能减少量有

（3）［4］根据机械能守恒定律有

解得

由图像可知

 12.   ①. 150    ②. 67.5    ③. 偏大           (每空2分)

13.【答案】  （1）；（2）；（3）   

【解析】（1）设导体棒a刚进入磁场的速度为v，则有--------1

此时回路内的电动势最大       回路内电流------1

导体棒b受到的安培力--------1

导体棒b的最大加速度满足

解得-----------------1

（2）导体棒a进入磁场后做减速运动，导体棒b做加速运动，当时，回路内的电动势为0，感应电流为0，导体棒达到稳定的匀速运动状态，导体棒a在水平轨道的运动过程中有---------1

导体棒b在水平轨道的运动过程中有---------1

解得----------1

（3）整个回路产生的热量为----------1

导体棒a产生的热量为 ---------1           解得---------1

14.【答案】　(1)　(2)E　方向向上  (3)

【解析】　(1)小球沿OP方向做直线运动，由于小球受洛伦兹力、电场力和重力的作用，可知小球的速度大小不变，否则不能做直线运动，设小球在OP段的速度为v1，则由平衡条件得qv1Bsin α＝Eq

解得v1＝-----------------1

小球从A点到O点做平抛运动，可得小球从A点抛出时的初速度为v0＝v1cos α------------------1

联立解得v0＝------------------1

(2)要使小球在PQ右侧区域后能在竖直平面内做匀速圆周运动，则小球所受洛伦兹力提供小球做匀速圆周运动的向心力，即电场力需和重力平衡，因为小球带正电，所以电场方向向上，设场强的大小为E′，可得E′q＝mg     ---------1          又mgtan α＝Eq--------1

联立解得E′＝E----------------1

(3)小球从A点抛出运动到O点，设运动时间为t1，加速度a＝g

小球在O点竖直方向的速度为vy＝v1sin α

又vy＝at1          解得t1＝-------------------1

小球在QP右侧做匀速圆周运动的轨迹如图所示

设小球从P点运动到N点的时间为t3，小球做圆周运动的周期为T＝

由qv1Bcos α＝mg        qv1Bsin α＝Eq

可知＝         所以T＝-------------------------1

由几何关系可得，小球从P点运动到N点的圆心角为120°，则t3＝＝---------------1

小球做圆周运动的半径R＝        又v1＝

由几何关系得OP＝R-----------------------------1

设小球在OP段运动的时间为t2，则t2＝＝        解得t2＝----------------1

小球从A点运动到N点所用的时间t＝t1＋t2＋t3＝＋＋＝.---------------1

15.【答案】　(1)6 m/s　(2)4 m/s　(3) m

【解析】　(1)由题知W＝mv02 ，------------------1解得v0＝6 m/s----------------1

(2)物块滑上平板车后，假设平板车与凹槽右端碰撞前已与物块共速，由动量守恒得mv0＝(M＋m)v1   ------------1

设物块在平板车上滑动的距离为l1，对此过程由动能定理得：μmgl1＝mv02－(M＋m)v12    ----------------1

解得v1＝4 m/s，l1＝3 m----------------------1

设达到共速v1时平板车的位移为x1，有μmgx1＝Mv12－0---------------------1

解得x1＝2 m，l＋x1＝ m<L＝14.25 m-------------------------1

所以共速时平板车没有到达凹槽右端，共速后做匀速直线运动，平板车第一次与凹槽右端碰撞时的速度大小为4 m/s.

(3)平板车第一次与凹槽右端碰撞后，物块和平板车组成的系统总动量向右，以向右为正方向．假设物块与平板车第二次共速前未与凹槽相碰，由动量守恒有mv1－Mv1＝(m＋M)v2   -------------------------1

碰撞后物块在平板车上滑动的距离设为l2，由动能定理得μmgl2＝(m＋M)v12－(m＋M)v22    ---------------1

解得v2＝ m/s，l2＝ m

因为l2＋l1＝ m>l＝ m-------------------------1

所以物块已从平板车上滑下，不能第二次共速．

设平板车向左速度减小到0时位移为x2－μmgx2＝0－Mv12

解得x2＝2 m

l＋x2＝ m<L＝14.25 m--------------------1

所以平板车没有与凹槽左端相碰．

即小物块离开平板车之前，未与平板车第二次共速；且平板车没有与凹槽左端相碰．所以由动量守恒得

mv1－Mv1＝mv3＋Mv4      ------------------------------------------1

碰撞后物块在平板车上实际滑动的距离设为l3，由动能定理得

μmgl3＝(M＋m)v12－mv32－Mv42                          l＝l1＋l3

解得v3＝ m/s，v4＝ m/s-----------------------------------1

碰撞后，至物块离开平板车时，平板车运动的位移设为x3，由动能定理得－μmgx3＝Mv42－Mv12

解得x3＝ m----------------------------------1

小物块离开平板车时平板车右端到凹槽右端的距离为x3＝ m.

16.（1）D     3分

解(a)初始时弹簧处于原长说明两气缸内气体压强均为

加热后，对气缸Ⅱ的活塞受力分析得 …………① -----------1

对气缸Ⅱ内气体，由玻意耳定律 …………② ---------1

联立解得--------------------------------1

（b）对气缸Ⅰ内气体，由理想气体状态方程 …………③--------------------1

对气缸Ⅰ的活塞受力分析得 …………④ -----------1

由几何关系     …………⑤ ----------------1

联立解得---------------1

17.（1）C     3分

解：①设过P点光线恰好被障碍物挡住时，入射角、折射角分别为α、β

则由折射率定义式可得-------1

由几何关系式可得：-------1

联立②③④式解得：h1=4（m）------1

②点光源和C点连线，延长后相交于水面，它与竖直方向的法线夹角恰好为临界角为C，有：----------1

-------2

-------1(结果保留分式也给分