江西省赣州市十六县市二十校2022-2023学年高三上学期期中联考物理试题（Word版含答案）

2022年赣州市十六县（市）二十校期中联考
高三物理试卷
第Ⅰ卷（选择题 共40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小题只有一个选项正确，第7～10小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。
1．2022年8月4日，我国成功发射首颗陆地生态系统碳监测卫星“句芒号”。在卫星从发射到进入预定轨道的过程中，卫星所受地球引力大小F随它距地面的高度h变化的关系图像可能正确的是（ ）
A． B． C． D．
2．某同学在研究圆周运动时做摆臂动作，用手机内置的速度传感器测定手的速度。该同学先用刻度尺测量手臂伸直时的长度（刻度尺的零刻度线与肩平齐），如图所示，然后他伸直手臂，手握手机，将手臂以肩为轴自然下摆。若当手臂摆到竖直位置时，手机显示的速度大小约为，则此时手机的向心加速度大小约为（ ）
A． B． C． D．
3．一对鸳鸯正在湖中同一位置小憩，受到惊吓后沿同一直线逃窜，鸳鸯甲与鸳鸯乙运动的速度v随时间t变化的规律分别如图中的图线a、图线b所示。下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙运动的方向相反
B．在时刻前，乙做匀加速直线运动
C．在时刻后，甲、乙间的距离增大
D．甲、乙相遇前，在时刻，甲、乙间的距离最大
4．位于赣州市的于都河，是红军长征渡过的第一条河，人称“长征第一渡”。如图所示，河水流速以及渡船在静水中的划行速度大小均恒定，红军战士从平直河岸边的A处开始渡河，当船头方向垂直河岸时，渡船到达正对岸岸边B处下游的C处，A、C连线与水流方向的夹角为。若要使渡船从A处开始渡河，能够沿直线到达B处，则船头方向与水流反方向的夹角的正切值应为（ ）
A． B． C． D．
5．一战士正在训练投弹，他从斜坡上某处将手榴弹水平抛出，手榴弹落回斜坡上，如图所示。不计空气阻力。若从手榴弹刚被抛出时开始计时，手榴弹在t时刻落在斜坡上，则手榴弹离斜坡最远的时刻为（ ）
A．时刻 B．时刻 C．时刻 D．时刻
6．体育课进行体能测试：原地尽力竖直起跳，连续1分钟。质量为的小李每次跳跃的过程中，脚与地面的接触时间为跳跃一次所需时间的，重心每次离开地面的高度均为。取重力加速度大小，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A．小李1分钟内跳跃的次数为40
B．小李起跳时的速度大小为
C．小李上升过程中克服重力做的功为
D．小李上升过程中克服重力做功的平均功率为
7．一质量为m的汽车正在沿平直公路行驶，汽车发动机输出的功率恒为P，所受阻力大小恒为f。若某时刻发动机的牵引力大小为，汽车的速度大小为，从该时刻起经时间t后速度增大为，在这段时间t内汽车行驶的距离为x，则下列关系式正确的是（ ）
A． B． C． D．
8．在研究地球与月球间的绕行关系时，通常忽略其他天体对两者的影响，此时地球与月球均绕两者连线上的某点做匀速圆周运动。已知地球的质量为月球质量的81倍，地球的半径为月球半径的4倍，两者均可看成球体，则下列说法正确的是（ ）
A．地球对月球的万有引力大于月球对地球的万有引力
B．地球与月球的第一宇宙速度大小之比为9∶2
C．若两者的距离一定，将月球上的矿产转移到地球上，则两者间的万有引力变小
D．要将航天器发射到离月球较近的区域进行探索，发射速度应大于第二宇宙速度
9．如图所示，一质量为m的匀质球被水平推力紧压在竖直光滑的电梯墙壁和倾角为的光滑斜面之间。重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ）
A．若电梯处于静止状态，则水平推力的大小一定为
B．若电梯处于静止状态，则当水平推力增大时，球对斜面的弹力不变
C．若电梯竖直向上做匀减速直线运动，则球对斜面可能没有弹力
D．若电梯竖直向上做匀加速直线运动，则球对斜面可能没有弹力
10．如图所示，倾角的传送带以大小为的速度顺时针匀速运行，一质量为的工件（视为质点）以大小为的初速度从传送带的底端A冲上传送带，并恰好能到达传送带的顶端B。工件与传送带间的动摩擦因数为，取重力加速度大小。下列说法正确的是（ ）
A．工件沿传送带上滑的时间为
B．工件返回A端时的速度大小为
C．工件在传送带上滑行的过程中，摩擦力对工件做的功为
D．工件在传送带上滑行的过程中，因摩擦产生的热量为
第Ⅱ卷（非选择题 共60分）
二、非选择题：共60分。第11～14题为必考题，每个试题考生都必须作答。第15～16题为选考题，考生根据要求作答。
（一）必考题：共45分。
11．（6分）某同学用如图所示的装置测量木块与木板间的动摩擦因数。该同学首先将木板倾斜固定，木板的倾角（木板与水平面间的夹角）为，在木板底端固定一打点计时器，然后将纸带一端固定在木块上，另一端穿过打点计时器；用一跨过定滑轮的细绳将木块与重物连接。改变重物的质量，直至竖直向下推动重物后打点计时器在纸带上打出一系列均匀分布的点。取。
（1）本实验需要测量的物理量有______________。
A．重物下落前距水平面的高度h
B．木块的质量M
C．重物的质量m
（2）木块与木板间的动摩擦因数______________（用需要测量的物理量表示）。
（3）改变木板的倾角和重物的质量m，直至竖直向下推动重物后打点计时器在纸带上打出一系列均匀分布的点，获得多组和m的数据，以为纵坐标、为横坐标，作出图像。若图线的斜率为k，图线在纵轴上的截距为b，则木块与木板间的动摩擦因数______________（用k、b表示）。
12．（9分）某学习小组用如图甲所示的装置验证动能定理。滑块A上固定有遮光条，滑块A与光电门B均放在水平气垫导轨上，滑块A用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，细线与气垫导轨平行，力传感器下方悬挂钩码，每次滑块A都从同一位置由静止释放。
（1）本实验______________（填“需要”或“不需要”）满足钩码和力传感器的总质量远小于滑块A和遮光条的总质量的条件。
（2）实验前，先用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则______________。
（3）实验时，保持滑块A和遮光条的总质量M与滑块A的释放点与光电门B间的距离L不变，改变所挂钩码的质量，将滑块A从同一位置由静止释放，读出力传感器的示数F和遮光条通过光电门B的时间t。从滑块A被释放到滑块A通过光电门B，合力对滑块A做的功______________；若在误差允许的范围内满足关系式______________，则动能定理得到验证。（均用F、L、M、d、t表示）
（4）小组同学根据所得实验数据，通过描点作出了如图丙所示的图像，该图像不过原点的原因可能是______________。
A．气垫导轨未调水平且释放滑块端较高
B．气垫导轨未调水平且定滑轮端较高
C．气垫导轨的充气泵气流太小，未将滑块完全吹离导轨
13．（12分）如图所示，是固定在竖直面内半径的四分之一光滑圆弧轨道，A、C分别为最高点与最低点，半径水平，半径与竖直半径的夹角，斜面的倾角。现将一质量的小球（视为质点）从A点由静止释放，小球从C点水平飞出后落到斜面上的P点（图中未画出）。取重力加速度大小，不计空气阻力。
（1）求小球通过C点时对圆弧轨道的压力大小N；
（2）求P、C两点间的距离L；
（3）若小球从B点以某一初速度滚下，结果也落到P点，求小球从B点滚下的初速度大小（结果可保留根号）。
14．（18分）如图所示，质量的木板（上表面水平）静止在水平地面上，质量的滑块（视为质点）放在木板上，现对木板施加一个大小、方向水平向右的恒定拉力，经时间后撤去拉力，撤去拉力时木板的右端到木板右侧竖直固定挡板的距离，木板与挡板碰撞的时间极短且碰撞后的速度大小不变、方向反向。木板与地面间的动摩擦因数，滑块与木板间的动摩擦因数，取重力加速度大小，滑块始终未滑离木板，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
（1）求撤去拉力时，木板的速度大小心以及滑块的速度大小；
（2）求木板与挡板碰撞前瞬间，木板的速度大小；
（3）证明木板与滑块同时停下。
（二）选考题：共15分。请考生从给出的2道题中任选一题作答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目题号后的方框涂黑，注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，并且在解答过程中写清每问的小题号，在答题卡指定位置答题。如果多做，则按所做的第一题计分。
15．[选修3-3]（15分）
（1）（5分）下列说法正确的是______________（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A．饱和汽压与饱和汽的体积有关
B．第二类永动机违背了热力学第二定律
C．冰在融化时，温度不变，但内能增大
D．所有晶体的物理性质均表现为各向异性
E．温度一定时，水中悬浮的花粉颗粒越小，布朗运动越明显
（2）（10分）如图所示，一绝热汽缸竖直放置，汽缸内横截面积的光滑绝热活塞封闭着一定质量的理想气体，在活塞上面放置一个物体，活塞和物体的总质量，在汽缸内部有一个阻值的电阻丝，电阻丝两端的电压，接通电源对缸内气体加热，经时间将电源断开，接通电源的过程中活塞缓慢上升的高度。已知接通电源前缸内气体的热力学温度、体积，大气压强恒为，取重力加速度大小，电阻丝产生的热量全部被气体吸收。求：
（ⅰ）加热后电源断开时缸内气体的热力学温度T；
（ⅱ）接通电源的过程中缸内气体增加的内能。
16．[选修3-4]（15分）
（1）（5分）下列说法正确的是______________。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A．通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹，这是光的衍射
B．荷叶上的露珠显得特别“明亮”是由于水珠将光线会聚
C．一束单色光由空气射入玻璃，这束光的传播速度变慢，波长变短
D．若红光与紫光以相同入射角从水中射向空气，则在不断增大入射角的过程中，水面上首先消失的是紫光
E．分别用红光、紫光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，红光产生的相邻两个亮条纹的中心间距小于紫光产生的相邻两个亮条纹的中心间距
（2）（10分）一简谐横波在某时刻（）的波形图如图中的实线所示，图中的虚线是时刻该波的波形，P是平衡位置在处的质点。
（ⅰ）若该波沿x轴正方向传播，求该波在内传播的距离s；
（ⅱ）若该波的波速大小，求质点P在时刻相对平衡位置的位移及其在内通过的路程L。
2022年赣州市十六县（市）二十校期中联考
高三物理试卷参考答案
1．B 【解析】本题考查万有引力定律，目的是考查学生的理解能力。设地球的质量为M、半径为R，卫星的质量为m，则卫星所受万有引力大小，对照题中四幅图像可知选项B正确。
2．A 【解析】本题考查圆周运动，目的是考查学生的理解能力。手机转动的半径约为，因此手臂摆到竖直位置时手机的向心加速度大小约为，选项A正确。
3．D 【解析】本题考查直线运动，目的是考查学生的推理能力。甲、乙的速度均为正值，因此它们的运动方向相同，选项A错误；在时刻前，乙的图像为曲线，不可能做匀加速直线运动，选项B错误；在时刻前，甲的速度小于乙的速度，在时刻后，甲的速度大于乙的速度，因此在时刻，甲、乙间的距离最大，选项C错误、D正确。
4．B 【解析】本题考查船渡河问题，目的是考查学生的推理能力。设渡船在静水中的划行速度大小为，水流的速度大小为，则有、，解得，选项B正确。
5．C 【解析】本题考查平抛运动，目的是考查学生的推理能力。经分析可知，手榴弹离斜坡最远时的速度方向与斜坡平行，设斜坡的倾角为，手榴弹刚被抛出时的初速度大小为，从手榴弹被抛出到手榴弹离斜坡最时的时间为，则有、，解得，选项C正确。
6．D 【解析】本题考查功率，目的是考查学生的分析综合能力。小李每次跳跃腾空的时间，完成一次跳跃的时间，1分钟内跳跃的次数，选项A错误；小李起跳时的速度大小，选项B错误；小李上升过程中克服重力做的功，因此该过程中小李克服重力做功的平均功率，选项C错误，D正确。
7．AD 【解析】本题考查汽车的启动，目的是考查学生的推理能力。经分析可知，汽车在加速过程中做加速度减小的变加速运动，在这段时间t内的平均速度大小，选项A正确；该时刻汽车所受牵引力大小，选项B错误；汽车做加速运动，牵引力大于阻力，因此，选项C错误；根据能量守恒定律有，选项D正确。
8．BC 【解析】本题考查万有引力定律，目的是考查学生的推理能力。地球对月球的万有引力与月球对地球的万有引力是一对作用力与反作用力，大小相等、方向相反，选项A错误；由可知，地球与月球的第一宇宙速度大小之比为9∶2，选项B正确；在月球上的矿产转移到地球上的过程中，两者的质量之和不变，差值变大，根据数学知识可知，两者质量的乘积变小，因此两者间的万有引力变小，选项C正确；将航天器发射到离月球较近的区域，航天器尚未摆脱地球引力的束缚，因此发射速度应小于第二宇宙速度，选项D错误。
9．BC 【解析】本题考查受力分析以及牛顿第二定律，目的是考查学生的推理能力。如图所示，对球，根据物体的平衡条件有，只有当墙壁对球的弹力时，才有，选项A错误；此时有，球对斜面的弹力大小，当F增大时，'保持不变，选项B正确；若电梯竖直向上做匀减速直线运动，则加速度方向竖直向下，当加速度为g时，球对斜面没有弹力，选项C正确；若电梯竖直向上做匀加速直线运动，则加速度方向竖直向上，球处于超重状态，球对斜面一定有弹力，选项D错误。
10．AC 【解析】本题考查传送带问题，目的是考查学生的分析综合能力。工件所受重力沿传送带向下的分力大小，滑动摩擦力大小，当工件的速度大于传送带的速度时，工件受到沿传送带向下的滑动摩擦力，因此工件匀减速上滑，上滑的加速度大小，工件从A端上滑至与传送带速度相同的时间，此后工件继续匀减速上滑，上滑的加速度大小，从工件与传送带达到共同速度至工件到达B端的时间，因此工件沿传送带上滑的时间，选项A正确；A、B两端的距离，设工件返回A端时的速度大小为，则有，解得，选项B错误；根据动能定理可知，工件在传送带上滑行的过程中，摩擦力对工件做的功，选项C正确；工件从B端下滑至A端的时间，工件在传送带上滑行的过程中，因摩擦产生的热量，选项D错误。
11．（1）BC（只选一个且正确得1分）（2分）
（2） （3）
【解析】本题考查牛顿第二定律，目的是考查学生的实验能力。
（1）（2）根据物体的平衡条件有，可得，将代入解得，因此只需测量木块的质量M和重物的质量m。
（3）由变形可得，则有，解得。
12．（1）不需要 （2）3.60 （3） （4）A
【解析】本题考查动能定理，目的是考查学生的实验能力。
（1）本实验中滑块A所受拉力可直接由力传感器读出，不要求满足钩码和力传感器的总质量远小于滑块A
和遮光条的总质量。
（2）遮光条的宽度。
（3）从滑块A被释放到滑块A通过光电门B，合力对滑块A做的功，该过程中滑块A的动能的变化量，若在误差允许的范围内有，则动能定理得到验证。
（4）若气垫导轨未调水平且释放滑块端较高，则滑块A所受拉力和重力都对它做正功，有，整理可得图像与题图丙中图像相符，选项A正确；若气垫导轨未调水平且定滑轮端较高，则拉力对滑块做正功，重力对滑块做负功，图像在x轴上的截距为负值，选项B错误；若气垫导轨的充气泵气流太小，未将滑块A完全吹离导轨，有摩擦力对滑块A做负功，同理可知图像在x轴上的截距为负值，选项C错误。
13．【解析】本题考查机械能，目的是考查学生的推理能力。
（1）设小球通过C点时的速度大小为，对小球从A点运动到C点的过程，根据动能定理有
设小球通过C点时所受圆弧轨道的支持力大小为，根据牛顿第二定律有
根据牛顿第三定律有
解得。
（2）由（1）可得
小球离开C点后做平抛运动，设小球从C点运动到P点的时间为t，有
解得。
（3）小球也落到P点，说明此种情况下小球通过C点的速度与（1）中小球通过C点的速度相同，对小球从B点运动到C点的过程，根据机械能守恒定律有
解得
14．【解析】本题考查牛顿第二定律，目的是考查学生的分析综合能力。
（1）假设在拉力的作用下，滑块与木板保持相对静止，根据牛顿第二定律有
解得
维持滑块以的加速度做匀加速直线运动需要的摩擦力大小
滑块与木板间的最大静摩擦力
由于，因此滑块与木板间会发生相对滑动
木板向右运动的加速度大小
滑块向右运动的加速度大小
根据匀变速直线运动的规律可得
（2）由于，因此撤去拉力后木板的速度减小，滑块的速度增大，假设木板与滑块达到共同速度时，木板尚未与挡板碰撞，则撤去拉力后滑块的加速度大小仍为，木板的加速度大小
设撤去拉力后经时间木板和滑块的速度相等，根据匀变速直线运动的规律有
解得
在时间内，木板向右运动的距离
由于，因此在达到共同速度前，木板已经与挡板碰撞，根据匀变速直线运动的规律有
解得。
（3）木板与挡板碰撞前瞬间，滑块的速度大小
木板与挡板碰撞后，木板向左做匀减速直线运动，滑块向右做匀减速直线运动，木板的加速度大小仍为，滑块的加速度大小仍为，假设在木板向左运动到停止的过程中，滑块一直向右运动，则木板向左运动的时间
木板停下时，滑块的速度大小
假设成立，因此木板与滑块同时停下。
15．[选修3-3]
（1）BCE
【解析】本题考查热力学相关知识，目的是考查学生的理解能力。饱和汽压与饱和汽的体积无关，选项A错误；第二类永动机没有违背能量守恒定律，但违背了热力学第二定律，选项B正确；冰是晶体，有一定的熔点，融化时温度不变，但融化过程一定有外界对冰做功或冰从外界吸收热量，内能增大，选项C正确；单晶体表现为各向异性，但多晶体表现为各向同性，选项D错误；布朗运动是由液体分子碰撞的不平衡性造成的，悬浮颗粒越小，布朗运动越明显，选项E正确。
（2）【解析】本题考查气体实验定律，目的是考查学生的推理能力。
（ⅰ）活塞上升过程中缸内气体的压强不变，根据盖一吕萨克定律有
解得
（ⅱ）设活塞上升过程中缸内气体的压强为p，对活塞，根据物体的平衡条件有
解得
在活塞上升的过程中缸内气体对外界做的功
该过程中电阻丝产生的热量
根据热力学第一定律有
解得。
16．[选修3-4]
（1）ACD
【解析】本题考查光学相关知识，目的是考查学生的理解能力。通过狭缝观察日光灯出现彩色条纹属于单缝衍射现象，选项A正确；荷叶上的露珠显得特别“明亮”是由于光线从水中射向空气时，发生光的全反射，选项B错误；该单色光由光疏介质进入光密介质，由可知其传播速度变慢，单色光在不同的介质中传播的频率不变，由可知其波长变短，选项C正确；由全反射临界角公式可知，折射率n越大，临界角C越小，在水中红光的临界角大于紫光的临界角，若红光与紫光以相同的入射角从水中射向空气，则在不断增大入射角的过程中，水面上首先消失的是紫光，选项D正确；双缝干涉实验中，相邻两个亮条纹的中心间距，而红光的波长比紫光的波长长，因此红光产生的相邻两个亮条纹的中心间距大于紫光产生的相邻两个亮条纹的中心间距，选项E错误。
（2）【解析】本题考查机械振动与机械波，目的是考查学生的推理能力。
（ⅰ）由题图可知，该波的波长
若该波沿x轴正方向传播，则该波在时间内传播的最小距离
由周期性可知，该波在内传播的距离
。
（ⅱ）若波速大小，则该波的周期
因为，所以波沿x轴负方向传播，在时刻，质点P处于平衡位置并沿y轴正方向运动
在时刻，质点P到达负方向的最大位移处，可知
在内，质点P通过的路程。