【期中真题】江西省重点校2022-2023学年高三上学期第三次联考物理试题.zip

江西省重点校2022-2023学年高三上学期第三次联考物理试题

一、选择题（1-5为单项选择题，6-8为多项选择题，每小题6分，多选题选项不全且无错误选项得3分）

1. 下列描述符合物理学史实的是（　　）

A. 贝可勒尔首先发现了X射线

B. 波尔理论成功的解释了所有的原子光谱问题

C. 普朗克首先把能量子引入了物理学，正确破除了“能量连续变化”的传统观念

D. 英国物理学家汤姆孙发现电子并测定了电子电荷量

【答案】C

【解析】

【详解】A．伦琴发现X射线，A错误；

B．波尔理论成功的解释了氢原子光谱问题，B错误；

C．普朗克首先把能量子引入了物理学，正确破除了“能量连续变化”的传统观念，C正确。

D．电子电荷量由密立根测定，D错误；

故选C。

2. 一枚飞弹从M点以与MN水平线成θ角斜向上以初速为v抛出，轨迹如图，经过N点，最高点距MN水平线45m。忽略空气阻力，重力加速度取10m/s2。则（   ）

A. 飞弹从M到N的飞行时间为3s

B. 飞弹在最高点的速度为80m/s

C. 仰角θ=

D. M点初速度为50m/s

【答案】D

【解析】

【详解】A．由，解得

飞弹从M到N的飞行时间为

故A错误；

B．飞弹在最高点速度为

故B错误；

C．M点竖直方向分速度

则

解得仰角

故C错误；

D．M点初速度为

故D正确。

故选D。

3. 在圆锥体空间的顶点O固定一正点电荷，底面圆周上有三点a、b、c，O是底面圆心，d点为Oc的中点，在该点电荷所产生的电场中，正确的判断是（  ）

A. a、b、c三点的电场强度相同

B. d点与O点电势差和O点与c点电势差关系为=

C. 带正电的检验电荷沿直线从a至O过程中电场力增大，电势能增大

D. 带负电的检验电荷沿直线从a至b过程中电势能先增大后减小

【答案】C

【解析】

【详解】A．a、b、c三点的电场强度方向不同，a点的电场强度方向由O指向a，b点的电场强度方向由O指向b，c点的电场强度方向由O指向c，故A错误；

B．根据

有

>

故B错误；

C．电场线越密集，场强越大，电场力越大，带正电的检验电荷沿直线从a至O过程中电场力增大，又

电场力做负功，电势能增大，故C正确；

D．带负电的检验电荷沿直线从a至b过程中电势能先减小后增大，故D错误。

故选C。

4. 如图所示，光滑直角三角形支架ABC竖直固定在水平地面上，B、C两点均在地面上，AB与BC间的夹角为θ，分别套在AB、AC上的小球a和b用轻绳连接，系统处于静止状态，轻绳与CA间的夹角为α．a、b的质量之比为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】对a、b两球分别受力分析，建立沿支架和垂直于支架的坐标系，如图所示

对a由平衡条件得

可得

对b由平衡条件

可得

同一根绳的张力处处相同，联立可得

有

故A正确，BCD错误。

故选A。

5. 我国成功发射的“嫦娥四号”探测器在月球背面着陆，开启了人类探测月球的新篇章。若月球的质量是地球的、半径是地球的，“嫦娥四号”绕月球做匀速圆周运动的半径为月球半径的倍，地球的第一宇宙速度为，则下列说法正确的是（　　）

A. “嫦娥四号”的发射速度大于地球第二宇宙速度

B. 月球表面和地球表面的重力加速度大小之比为

C. “嫦娥四号”绕月球运行的速度大小为

D. 月球的第一宇宙速度为

【答案】C

【解析】

【详解】A．“嫦娥四号”没有离开地球引力范围，发射速度应小于地球第二宇宙速度，故A错误；

B．根据星球表面的万有引力等于重力可得

解得

月球表面和地球表面的重力加速度大小之比为

故B错误；

D．卫星在星球表面绕星球做匀速圆周运动时的线速度为第一宇宙速度，根据万有引力提供向心力可得

解得

月球的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为

可得月球的第一宇宙速度为

故D错误；

C．卫星在不同轨道绕同一中心天体做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力可得

解得

可知“嫦娥四号”绕月球运行的速度与月球第一宇宙速度之比为

“嫦娥四号”绕月球运行的速度大小为

故C正确。

故选C。

6. Ioffe-Prichard 磁阱常用来约束带电粒子的运动．如图所示，四根通有大小相等且为恒定电流的长直导线垂直穿过 xoy 平面，1、2、3、4 直导线与 xoy 平面的交点成边长为 2a 的正方形且关于 x 轴和 y 轴对称，各导线中电流方向已标出，已知通电无限长直导线产生的磁感应强度大小与到直导线距离成反比，设1导线在O点产生的磁感应强度为B0下列说法正确的是（    ）

A. 直导线 1、2 之间的相互作用力为吸引力

B. 直导线 2 受到直导线 1、3、4 的作用力合力方向背离O点

C. 4 根直导线在O点的磁感应强度大小为0

D. 直导线 1、2 在O点的合磁场的磁感应强度大小为2B0

【答案】BC

【解析】

【详解】A．反向电流相互排斥，直导线 1、2 之间的相互作用力为排斥力，A错误；

B．根据安培定则可知，直导线1、3在2点的合磁感应强度方向与y轴负方向夹45°向右下，根据可知

4在2点的磁感应强度方向与y轴正方向夹45°向左上

根据矢量合成可知，2点合磁场方向与y轴负方向夹45°向右下，再根据左手定则可以判断，直导线 2 受到直导线 1、3、4 的作用力合力方向背离O点，B正确；

C．根据对称性可知，4 根直导线在O点的磁感应强度大小为0，C正确；

D．直导线 1、2 在 O 点的合磁场的磁感应强度大小为B0，D错误。

故选BC。

7. 如图所示，在直角坐标系xOy中x>0空间内充满方向垂直纸面向里的匀强磁场（其他区域无磁场），在y轴上有到原点O的距离均为L的C、D两点，带电粒子P（不计重力）从C点以速率v沿x轴正向射入磁场，并恰好从O点射出磁场；与粒子P相同的粒子Q从C点以速率4v沿纸面射入磁场，并恰好从D点射出磁场，则（　　）

A. 粒子P带负电

B. 粒子P在磁场中运动的时间为

C. 粒子Q在磁场中运动的路程可能为

D. 粒子Q在磁场中运动的时间可能为

【答案】BD

【解析】

【详解】A．粒子P从C点沿x轴正向进入磁场，受洛伦兹力而向上偏转过O点，由左手定则可知粒子P带正电；故A错误；

B．据题意可知P粒子在磁场中做半个圆周运动，则半径为

运动时间为

故B正确；

CD．Q粒子与P粒子相同，而速度为4v，由

可知

而CD距离为2L，故Q粒子不可能沿x轴正向进入磁场，设与y轴正方向的夹角为θ，分别有两种情况从C点进过D出，轨迹如图

有几何关系可知

或

则两种轨迹的圆心角为和，则粒子Q在磁场中运动的路程为

或

运动时间为

或

故C错误，D正确。

故选BD。

8. 在大型物流货场，广泛的应用传送带搬运货物。如图甲所示，与水平面倾斜的传送带以恒定的速率运动，皮带始终是绷紧的，将m=1kg的货物放在传送带上的A端，经过1.2s到达传送带的B端。用速度传感器测得货物与传送带的速度v随时间t变化的图象如图乙所示。已知重力加速度g=10m/s2，则可知（　　）

A. A、B两点的距离为3.2m

B. 货物与传送带间的动摩擦因数为0.8

C. 货物从A运动到B过程中，传送带对货物做功的大小为11.2J

D. 货物从A运动到B过程中，货物与传送带摩擦产生的热量为5.8J

【答案】AC

【解析】

【详解】AB．在时间内，货物的速度小于传送带速度，货物受到沿斜面向下的滑动摩擦力作用，由牛顿第二定律有

由图乙可得

货物加速到与传送带速度相等后，在时间内，货物速度大于传送带速度，故有

由图乙可得

联立解得

v–t图象与t轴所围的面积表示位移，货物的位移等于传送带的长度，由图乙可知传送带的长度为

故A正确，B错误；

C．货物受到的摩擦力为

时间内的位移为

沿传送带向下，摩擦力对货物做正功

同理 时间内，货物的位移为

摩擦力沿传送带向上，对货物做的负功为

所以整个过程，传送带对货物做功的大小为

12J–0.8J=11.2J

故C正确；

D．对货物受力分析知摩擦力

在时间内，传送带位移

x3=0.4m

在时间内，传送带位移

x4=2m

货物与传送带摩擦产生的热量为

故D错误。

故选AC。

二、实验题

9. 某兴趣小组利用DIS实验系统研究匀变速直线运动规律，步骤如下：

（1）用游标卡尺测量自制挡光片的宽度，如图，读数为d＝_______ mm；

（2）如图，将挡光片固定在滑块上，在倾斜放置的长木板上A、B两点安装光电门，测出长木板与水平桌面的夹角；

（3）将滑块从某一位置由静止释放。记录挡光片分别通过光电门A、B的时间t1和t2。则滑块通过A点的速率为_______ （用题给物理量符号表示），DIS实验系统可测得滑块由A运动至B的时间为，则滑块的加速度可表示为______。

【答案】    ①. 5.30mm    ②.     ③.

【解析】

【详解】（1）[1]由图可得，挡光片的宽度为

（3）[2]由题意得，滑块通过A点的速率为

[3]由题意得，滑块通过B点的速率为

则由

得滑块的加速度可表示为

10. （1）小明同学利用自己所学物理知识，自制了一个欧姆表，他采用的内部等效电路图为甲图中的___________ ，表笔a为___________ （填“红”或“黑”）色。

（2）已知G表的满偏电流为6mA，制作好欧姆表后，小明同学对欧姆表进行欧姆调零，他将上图中欧姆表的红黑表笔短接，G表指针位置如图乙，调节欧姆调零旋钮，使G表指针指在 ________位置（选填“0刻度”“满偏”），即完成欧姆调零。

（3）经欧姆调零后，小明同学打算测量此欧姆表的电动势和内阻，他找到5个规格相同的标准电阻R=100.0Ω，他将n个（n=1，2，3，4，5）电阻串联后先后接在该欧姆表的红黑表笔之间，记下串联电阻的个数n和对应电流表的读数In。根据所得数据做出 -n图像，如图丙所示，可求得欧姆表中电源的电动势为________V，该欧姆表的内阻为________Ω。（结果保留三位有效数字）

【答案】    ①. C    ②. 红    ③. 满偏    ④. 3.16    ⑤. 531

【解析】

【详解】（1）[1]根据欧姆表的原理可知其内部有电源，有滑动变阻器调节其内阻，并且黑表笔接电源的正极，故选C；

[2]黑表笔接电源正极，红表笔接电源的负极，故表笔a为红色；

（2）[3]欧姆调零当两表笔短路时，由欧姆定律知，可以通过调节滑动变阻器使电流表满偏，令指针指电流表的满偏电流刻度处，进行调零；

（3）[4][5]在闭合电路中，电源电动势

而又因为

则

即

三、计算题

11. 如图，互相垂直的两根光滑足够长金属轨道POQ固定在水平面内，电阻不计。轨道内存在磁感应强度为、方向竖直向下的匀强磁场。一根质量为m、单位长度电阻值为的长金属杆MN与轨道成位置放置在轨道上。以O位置为坐标原点，时刻起，杆MN在水平向右外力作用下，从O点沿轴以速度匀速向右运动。求：

（1）t时刻MN中电流I的大小和方向；

（2）t时间内，MN上产生的热量Q；

（3）写出外力F与时间t关系的表达式。

【答案】（1），电流方向由N指向M；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）设在时刻电路电流为，金属杆MN通过的位移为

根据几何关系可得金属杆切割磁感线的长度为

金属杆切割磁感线产生的电动势为

回路电阻为

电路电流为

由右手定则可知，电流方向由N指向M。

（2）时刻电功率为

时间内，MN上产生的热量为

（3）由匀速运动可知

12. 如图所示，表面水平的小车B静止在光滑水平面上，小物块A（可视为质点）以初速度v从小车左端水平滑上小车，此后当A、B恰好共速时，B与正前方静置在墙内水平均匀孔道中的细杆C发生碰撞。已知：A、B、C的质量为m，所有的碰撞均为弹性碰撞，碰撞时间极短可忽略不计，A、B间和C与墙内孔道间的滑动摩擦力大小均为，重力加速度为g，小车表面及墙内孔道均足够长。不计空气阻力，则：

（1）求B、C的起始间距；

（2）若B、C可以发生二次碰撞，求第一次碰撞后到第二次碰撞前过程中，B匀速运动的位移和C所运动的位移；

（3）若B、C只能发生二次碰撞，求细杆原来裸露在墙外的长度满足的条件。

【答案】（1）；（2）；；（3）

【解析】

【详解】（1）设A、B共速时速度为v1，由动量守恒定律

可得

此过程B的位移为，由动能定理

可得

（2）B、C第一次相撞后速度分别为、，由动量和能量守恒定律有

可得

碰后至C减速为0，对C有

可得

 第一次碰后，A、B再次共速时，由

可得

该过程B前进的位移

之后，A、B一起向右匀速，向右匀速位移为，则有

可得

（3）B、C第二次碰后速度分别为、，则有

B、C第二次碰后杆C向右运动，有

联立可得

则外露最大长度

所以满足条件的外露长度应为

四、选做题

13. 以下说法中正确的是（    ）

A. 一定质量的理想气体，使气体温度升高，气体压强可能减小

B. 悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉颗粒的无规则运动

C. 液晶的光学性质与所有晶体相似，具有各向异性

D. 饱和汽压与分子密度有关，与温度无关

E. 自然发生的宏观热运动过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的

【答案】ABE

【解析】

【详解】A．当气体温度升高，由，气体压强可能减小，故A正确；

B．悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉颗粒的无规则运动，故B正确；

C．液晶的光学性质与单晶体相似，具有各向异性，故C错误；

D．饱和汽压与温度有关，且随着温度的升高而增大。故D错误；

E．根据熵增原理可知，自然发生宏观热运动过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的，故E正确。

故选ABE。

14. 如图，在热力学温度T0296K 的室内放一空导热水瓶，将瓶盖盖上（不漏气），现将水瓶搬至室外阳光下暴晒，使水瓶内空气的温度升至T 332K，大气压强恒为 ，将水瓶内的空气视为理想气体。

（1）求暴晒后水瓶内空气的压强 p；

（2）若暴晒后在室外将瓶盖打开，使水瓶内、外的压强相同，水瓶内气体的温度不变，求水瓶内放出的空气质量与剩余空气质量之比。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）对瓶中水，根据查理定律有

可得

（2）设水瓶容积为V，打开瓶盖后放出气体的体积为，根据玻意耳定律有

可得放出气体体积与瓶内剩余气体体积比值为

则放出的空气质量与剩余空气质量之比

15. 如图所示是一列简谐波在t0时的波形图像，波速大小为v10m/s，方向水平向右，此时波恰好传到I点，则下列说法正确的是（    ）

A. 此列波的周期为T=2.5s

B. 质点E开始振动的方向沿y轴负方向

C. 当t5.1s时，x10m的质点处于平衡位置处

D. 质点B、F在振动过程中相对平衡位置的位移总是相同

E. 质点A、E、I振动过程中的加速度总是相同

【答案】BDE

【解析】

【详解】A．由波形图可知，波长λ=4m，则周期

故A错误；

B．由图像信息以及波的传播方向与质点振动方向的关系可知，E刚开始振动时的方向沿y轴负方向，故B正确；

C．波传到x=l0m的质点的时间

t=5.1s时，x=l0m的质点已经振动

所以此时处于波谷处，故C错误；

D．质点B、F平衡位置之间的距离正好是一个波长，振动情况完全相同，所以质点B、F在振动过程中位移总是相等，故D正确；

E．质点A、E、 I平衡位置间的距离分别为一个波长，所以振动情况相同，故E正确。

故选BDE。

16. 如图，有一玻璃圆柱体，横截面半径为，长为。一点光源在玻璃圆柱体中心轴线上的点，与玻璃圆柱体左端面距离，点光源向各个方向发射单色光，其中射向玻璃圆柱体从左端面中央半径为圆面内射入的光线恰好不会从柱体侧面射出。光速为；求：

（1）玻璃对该单色光的折射率；

（2）该单色光通过玻璃圆柱体的最长时间。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【分析】

【详解】（1）由题意可知，光线从圆柱体左端面射入，其折射光射到柱面点恰好发生全反射，如图

设光线在点的入射角为，则有

由折射定律得

根据几何知识得

得；

（2）折射光在玻璃柱体内传播路程最长，因而传播时间最长，最长的路程为

光在玻璃中传播的速度为

则该单色光通过玻璃圆柱体的最长时间为