江西省吉安市第一中学2022-2023学年高三上学期11月期中考试物理试含答案.pdf

1吉吉安安一一中中 20222023 学学年年度度上上学学期期期期中中考考试试高高三三物物理理试试卷卷一一、选选择择题题(1 1-8 8 为为单单选选，9 9-1 12 2 为为多多选选，每每空空 4 4 分分，共共 4 48 8 分分)1体操运动员在落地时总要屈腿，这样做可以（）A减小地面对人的冲量B减小地面对人的撞击力C减小人的动量变化量D减小人的动能变化量2如图甲所示为“海影号”电磁推进实验舰艇，舰艇下部的大洞使海水前后贯通。舰艇沿海平面截面图如图乙所示，其与海水接触的两侧壁 M 和 N 分别连接舰艇内电源的正极和负极，使得 M、N 间海水内电流方向为MN，此时加一定方向的磁场，可使得 M、N 间海水受到磁场力作用而被推出，舰艇因此向右前进，则所加磁场的方向应为（）A水平向左B水平向右C垂直纸面向外D垂直纸面向里3如图所示的电路中，电源的电动势为 E，内阻不计，电容器电容为 C，电阻 R1：R2：R3：R4=3：2：1：1，开关 S 断开。现将 S 闭合，由 S 闭合到电路稳定的过程中通过 R3的电荷量是（）A5ECB25ECC35ECDEC4 如图所示，一个方形的金属盒原来不带电，现将一个带电荷量为Q的点电荷放在盒左边附近，达到静电平衡后，盒上的感应电荷在盒子内部产生的电场分布情况正确的是（）ABCD5在大雾天气中，甲、乙两汽车在一条平直的单行道上，乙在前、甲在后同向行驶。某时刻两车司机同时听到前方有事故发生的警笛提示，同时开始刹车。两辆车刹车时的 v-t 图像如图所示，则（）A若两车发生碰撞，开始刹车时两辆车的间距一定等于 112.5 mB若两车发生碰撞，开始刹车时两辆车的间距一定小于 90 m2C若两车发生碰撞，则一定是在刹车后 20 s 之内的某时刻D若两车发生碰撞，则一定是在刹车后 20 s 以后的某时刻6用一根导线围成如图所示的回路 KLMN，KN 和 LM 是半径分别为 ON、OM 的同心圆弧，O为圆心，KL 和 NM 沿圆的半径方向，一圆环和 KLMN 在同一平面内，圆环的圆心也在 O 点，在圆环和回路 KLMN 中分别通以如图所示的恒定电流 I1、I2，圆环固定，则下列说法正确的是（）A圆环对 KN 段圆弧的斥力大于对 LM 段圆弧的引力B圆环对 KL 段和对 MN 段的安培力等大反向C回路 KLMN 将在纸面内绕通过 O 点并垂直纸面的轴转动D回路 KLMN 将在纸面内向左平动7空间存在着平行纸面的匀强电场，但电场的具体方向未知，现在纸面内建立直角坐标系 xOy，用仪器沿 Ox、Oy 两个方向探测该静电场中各点电势，得到各点电势与横、纵坐标的函数关系如图所示。关于该电场的电场强度 E，下列说法正确的是（）AE3V/m，方向沿 x 轴正方向BE5V/m，方向指向第一象限CE400V/m，方向沿 y 轴负方向DE500V/m，方向指向第三象限8如图所示，质量分别为13kgm、21kgm 的两小物块 A、B 用平行于斜面的轻细线相连，两物块均静止于斜面上，用平行于斜面向上的恒力拉 A，使其以加速度22m/sa 沿斜面向上运动，经时间12st，细线突然被拉断，再经时间21st，B 上滑到最高点，则 B 到达最高点时 A 的速度大小为（）A6m/sB8m/sC9m/sD10m/s9如图所示，平行板电容器的两极板 A、B 接于电池两极，一带负电小球悬挂在电容器内部。闭合开关 S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为，则（）A保持开关 S 闭合，略向右移动 A 板，则增大B保持开关 S 闭合，略向右移动 A 板，则不变C断开开关 S，略向上移动 A 板，则增大D断开开关 S，略向上移动 A 板，则不变10 一抛物线形状的光滑固定导轨竖直放置，O为抛物线导轨的顶点，O点离地面的高度为hAB，、两点相距2h，轨道上套有一个小球 M，小球 M 通过轻杆与光滑地面上的小球 N 相连，两小球的质量均为 m，轻杆的长度为2h，现将小球 M 由距地面竖直高度34h处由静止释放，则（）3A小球 M 将做平抛运动B小球 M 即将落地时，小球 N 的动能为4mghC小球 M 即将落地时速度大小为ghD小球 M 即将落地时，小球 N 的速度大小为2gh11如图所示，细绳一端固定在 A 点，另一端跨过与 A 等高的光滑定滑轮 B 后悬挂一个砂桶 Q（含砂子）。现有另一个砂桶 P（含砂子）通过光滑挂钩挂在 A、B 之间的细绳上，稳定后挂钩下降至 C 点，ACB120，将与砂桶 P 连接的光滑挂钩改为质量不计的细绳，细绳系在 C 点，如图所示，在两砂桶中装上一定质量的砂子，砂桶（含砂子）P、Q 的总质量分别为 m1、m2，系统平衡时，ACB90、CAB60，忽略滑轮的大小以及摩擦。则下列说法正确的是（）Am1m211Bm1m221C若在两桶内增加相同质量的砂子，C 点的位置上升D若在两桶内增加相同质量的砂子，C 点的位置保持不变12如图所示，在直角三角形 ABC 内存在垂直于纸面向外的匀强磁场（图中未画出），AB 边长度为 d；C=6，现垂直于 AB 边射入一群质量均为 m，电荷量均为 q，速度相同的带正电粒了（不计重力），已知垂直于 AC 边射出的粒子在磁场中运动的时间为 t0，在磁场中运动时间最长的粒子经历的时间为053t，下列判断正确的是（）A粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为 4t0B该匀强磁场的磁感应强度大小为02mqtC粒子在磁场中运动的轨道半径为2 37dD粒子进入磁场时的速度大小为02 37dt二二、实实验验题题(每每空空 2 2 分分，共共 1 16 6 分分)13（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。4（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=100.0，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1nI-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_。（结果保留三位有效数字）14某同学做验证向心力与线速度关系的实验装置如图所示，一轻质细线上端固定在拉力传感器上，下端悬挂一小钢球钢球静止时刚好位于光电门中央主要实验步骤如下：用游标卡尺测出钢球直径 d；将钢球悬挂静止不动，此时力传感器示数为 F1，用米尺量出线长 L；将钢球拉到适当的高度处释放，光电门计时器测出钢球的遮光时间为 t，力传感器示数的最大值为 F2；已知当地的重力加速度大小为 g，请用上述测得的物理量表示：（1）钢球经过光电门时的线速度表达式 v_，向心力表达式2vFmR向_；（2）钢球经过光电门时的所受合力的表达式 F合 _；三三、解解答答题题(共共 3 36 6 分分)15（8 分）“歼15”舰载机在“山东舰”航母上舰尾降落滑行的过程可以简化为沿水平方向的匀减速直线运动，且舰载机滑行方向与航母运动方向在同一直线上。第一次试验时，航母静止，舰载机滑上跑道时的速度为 80 m/s，刚好安全停在甲板上；第二次试验时，航母以 20 m/s 速度匀速航行，若两次在跑道上滑行过程中的加速度相同，已知跑道长为 160 m。求第二次舰载机安全降落在航母上的最大速度。16（14 分）如图所示，水平地面上有两个静止的小物块 a 和 b，其连线与墙垂直；a 和 b 相距 l，b 与墙之间也相距 l；a 的质量为 m，b 的质量为34m。两物块与地面间的动摩擦因数均相同，现使 a 以初速度 v0向右滑动，此后 a 与 b 发生弹性碰撞，但 b 没有与墙发生碰撞。重力加速度大小为 g。求物块与地面间的动摩擦因数满足的条件。17（14 分）如图所示，坐标系 xOyz 的 xoy 平面内内有竖直向上的匀强电场，yoz 左侧区域内既有沿 x 轴负方向的匀强磁场，又有沿 x 轴负方向的匀强电场，电场强度与第一象限内的电场强度等大。现有一质量为 m、电荷量为0q q的粒子从 x 轴上的 P 点，以初速度0v沿 x 轴负方向进入第一象限，经 y 轴上的 Q 点进入第二象限内，在以后的运动过程中恰好未从 x 轴上飞出电磁场。已知 P、Q 到坐标原点 O 的距离分别为 2d、d，不计粒子重力，求：（1）电场强度的大小及粒子到达 Q 点时速度的大小；5（2）匀强磁场的磁感应强度大小；（3）粒子在电磁场区域第二次经过 x 轴的位置到坐标原点 O 的距离。61B【详解】体操运动员落地时屈腿可以延长地面对人的撞击力的作用时间，取人落地时速度方向为正方向，根据动量定理得Ftmgt0mv解得Fmvtmg当 t 增加时 F 减小，而动量的变化量、动能的变化量都不变，B 正确，ACD 错误。故选 B。2C【详解】根据题意可知，舰艇向右前进，则海水受到向左的安培力，由左手定则可知，所加磁场的方向应为垂直纸面向外。故选 C。3D【详解】当开关 S 断开时，电容器两极板间电压等于 R2两端电压，上极板带正电211225RECQCERR开关 S 闭合后，电容器与 R1并联，上极板带负电，两极板间电压等于 R1两端电压121235RECQCERR上极板极性改变，则由 S 闭合到电路稳定的过程中流过 R3的电荷量Q=Q1+Q2=EC故选 D。4D【详解】金属内部由于处于静电平衡状态，因此内部每点的合电场强度都为零，即盒内的每一点感应电荷产生的电场强度斗鱼点电荷-Q 在那点产生的电场强度大小相等、方向相反。即感应电荷的电场线与点电荷-Q 的电场线重合，但方向相反。故 ABC 错误，D 正确。故选 D。【点睛】感应带电的本质是电荷的转移，当金属导体处于电场时会出现静电平衡，要理解并掌握静电平衡的特点。5C【详解】AB由图可知，甲车的加速度221025m/s1m/s25a 乙车的加速度2220 15m/s0.5m/s30a 两车速度相等经历的时间为 20s，此时甲车的位移221125 21(01 20 m3002)2msv tat 甲甲乙车的位移222115 200.5 20 m21()200m2sv ta t乙乙可知如果不相撞，则两车之间的最短距离300m200m100ms 若两车发生碰撞，则开始刹车时两车的距离小于 100 m，故 AB 错误；CD因为速度相等后，若不相撞，乙车速度大于甲车速度，两者的距离又逐渐增大，可知两辆车若发生碰撞，一定是在刹车后的 20 s 之内的某时刻，故 C 正确，D 错误。故选 C。6D【详解】A 根据安培定则可知，圆环上的电流 I1在 KLMN 平面所在处的磁场方向垂直纸面向里。根据左手定则，圆环对 KN 段圆弧为引力，对 LM 段圆弧为斥力，A 错误；B根据左手定则，圆环对 KL 段的安培力方向垂直于 KL 向上，对 MN 段的安培力方向垂直于MN 向下，根据对称性，两者大小相等，但是方向不是相反，B 错误；7CDMNKL 段和 ML 圆弧段的有效长度均可等效为 ML 直线，但 ML 圆弧所在处磁感应强度小，所受安培力方向向右，比 MNKL 段受力小，MNKL 受安培力合力向左，则回路 KLMN 将在纸面内向左平动，C 错误，D 正确。故选 D。7D【详解】从题中的图像可以得到，坐标为40,03和0,10cm的 A、B 两点为等势点，如图所示，则电场强度的方向垂直于 AB 且指向第三象限，由几何关系可知8OAOBCOcmAB500V/mCOUUEdCO故选 D。8B【详解】细线被拉断前，以 A、B 为整体，由牛顿第二定律得12()(3 1)2N8NFmm a合12st 时，A、B 的速度为1122m/s4m/svat细线突然被拉断后，整体受到的合力保持不变，再经时间21st，B 上滑到最高点，此时 B 的速度为零，设此时 A 的速度为Av，以 A、B 为整体，根据动量定理可得21 A121()F tm vmm v合解得A8m/sv 故选 B。9AC【详解】AB保持开关 S 闭合，电容器两极板间的电势差不变，带负电的 A 板向右移动，极板间距离减小，电场强度 E 增大，小球所受的电场力变大，增大，故 A 正确，B 错误；CD断开开关 S，电容器所带的电荷量不变，根据4SCkdQUC得4UQkQEdCdS略向上移动 A 板，则 S 减小，E 变大，小球所受的电场力变大，则增大，故 C 正确，D 错误。故选 AC。10BC【详解】A小球 M 运动过程中受重力、轨道对小球的弹力、轻杆对小球的弹力，不满足做平抛运动的条件，A 错误；CD小球 M 即将落地时，设小球 M 的速度为 v，则小球 N 的速度为22v，以两小球和轻杆组成的系统为研究对象，根据机械能守恒定律有2231124222mghmvmv可以求出小球 M 的速度大小为gh，小球 N 的速度大小为22gh，C 正确，D 错误；B小球 N 的动能为8222121212422ghmvmmghB 正确。故选 BC。11BC【详解】AB以结点 C 为研究对象，受力分析如图所示其中1Fm gB2Fm g由力的平衡条件可知A1cos30cos30FFm goo由几何关系可BAtan30FF整理解得12:2:1mm 故 A 错误，B 正确；CD由以上分析可知当砂桶（含砂子）P、Q 的总质量的比值为 2 时，AC 与 BC 保持垂直状态，C 点的位置保持不变，而若在两桶内增加相同质量的砂子，则两砂桶（含砂子）质量的比值会小于 2，则桶 Q 向下移动，C 点的位置上升，故 C 正确，D 错误。故选 BC。12ABC【详解】A垂直于 AC 边射出，可知速度偏转角为2，则对应的圆心角也等于2，依题意有0:(2)2tT解得04Tt故 A 正确；B根据带电粒子在匀强磁场中的周期公式有024mTtqB可得02mBqt故 B 正确；C在磁场中运动时间最长的粒子经历的时间为053t，依题意其运动轨迹如图所示9因磁场中运动的时间为时间为053t时，对应的圆心角为56，即56EOF根据几何关系有coscosrrFOAdBOM即3223rrd解得2 37rd故选 C；D根据带电粒子在匀强磁场中圆周运动的轨道半径公式，依题意有2 37mvrdqB解得02 3377dqBdvmt故 D 错误。故选 ABC。13C红满偏3.16531【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黑表笔接电源的正极，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）45在闭合电路中，电源电动势()nxEIRR内而又因为xRnR则1111nRnRRnRIEEEE内内即3.16VE 531R 内14dt2122FddgtL21FF【详解】(1)12钢球的直径为 d，钢球通过光电门时间为 t，故钢球经过光电门的线速度dvtmg=F1，半径2dRL，所以22122FdvFmdRgtL向(2)3根据受力分析，F1=mg，当钢球到达光电门时，钢球所受的合力等于221FFmgFF15100 m/s【详解】第一次试验时，航母静止，根据速度与位移关系式可知020v2aL解得匀减速直线运动的加速度为a20 m/s2第二次当航母匀速运动时，设舰载机安全降落在航母上的最大速度为 v1，设舰载机运动的位移为10 x1，则有v221v2ax1舰载机运动的时间为t1vva航母匀速运动的位移x2vt根据题意则有x1x2L联立解得v1100 m/s16202vgl2032113vgl【详解】若要物块 a、b 能够发生弹性碰撞，应有12mv02mgl即2032113vgl17（1）202mvEdq，02vv；（2）0mvBqd；（3）2749216ddx【详解】（1）粒子在第一象限做类平抛运动0 x vt212yatyvat220yvvvEqma联立解得202mvEdq02vv11（2）在 y 轴方向上，粒子做匀速圆周运动200mvqv Brrd联立解得0mvBqd（3）粒子在第二象限中第二次经过 x 轴沿 y 轴方向，转过74个圆周，因此74tT=圆周运动的周期0022rdTvv沿 x 轴方向做匀加速直线运动2012xv tat联立解得2749216ddx