江西省宜春市宜丰县宜丰县中创新部2023-2024学年高三上学期期中考试物理试卷（含解析）

宜丰县中创新部2023-2024学年高三上学期期中考试物理试卷
一、单选题（共7题，每题4分，共28分）
1．第19届亚运会于2023年9月在杭州举行，以“中国特色、亚洲风采、精彩纷呈”为目标，秉持“绿色、智能、节俭、文明”办会理念，下列说法正确的是（　　）
A．对参加首次列入亚运会正式竞赛项目的霹雳舞竞赛的运动员打分时，可以把运动员看成质点
B．忽略空气阻力，17岁“天才少女”黄雨婷，在射击比赛中打出的子弹在空中做匀速直线运动
C．张亮以6分57秒06的成绩获得赛艇男子单人双桨冠军，6分57秒06指时间
D．参加4×100米混合泳接力赛的四名运动员比赛游过的总位移大小为400m
2．如图所示，一位老人在轻绳的帮助下在斜面上保持静止。设斜面与地面间的倾角为θ且固定，斜面与老人之间的动摩擦系数为μ，老人质量为m，重力加速度为g，假设轻绳方向为水平的，则下列说法正确的是（ ）
A．如果老人不受到斜面对其摩擦力，则斜面对其支持力FN大小满足FN=mg cosθ
B．老人受到的摩擦力可能沿斜面向上，也可能沿斜面向下
C．轻绳对老人的拉力与老人对轻绳的拉力是一对作用力与反作用力，而斜面对老人的支持力与老人的重力则是一对平衡力
D．经过一段时间后老人会觉得疲劳，是因为绳子拉力对老人做了负功
3．用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图像如图所示。图像与横轴交点的横坐标为，与纵轴交点的纵坐标为0.5eV。由图可知（　　）
A．该金属的极限频率为
B．该金属的极限频率为
C．该图像的斜率的倒数表示普朗克常量
D．该金属的逸出功为0.5eV
4．如图所示，一束复色光从空气射到一块长方体玻璃砖上表面后分成两束单色光a、b，光束a与玻璃砖上表面的夹角为，光束b与玻璃砖上表面的夹角为。光束a与光束b在玻璃砖中传播速度的比值为（ ）
A． B． C． D．
5．如图所示，“羲和号”是我国首颗可24小时全天候对太阳进行观测的试验卫星，该卫星绕地球可视为匀速圆周运动，轨道平面与赤道平面垂直。卫星距离A点的最小距离是517千米，每天绕地球运行n圈（），下列关于“羲和号”的说法错误的是（　　）
A．“羲和号”的运行速度小于第一宇宙速度
B．“羲和号”的发射速度大于第一宇宙速度
C．“羲和号”的向心加速度大于地球同步卫星
D．“羲和号”的运行周期大于地球同步卫星
6．曲水流觞是我国古代汉族民间的一种传统习俗。每年农历三月上已日，人们坐在河渠两旁，让盛着酒水的木杯（觞）顺流而下，觞流经面前时，人们就取觞饮酒．如图所示的觞随着河水自西向东飘向下游时，突然吹来一阵南风，则之后觞可能的运动轨迹为（ ）
轨迹1 B．轨迹2 C．轨迹3 D．轨迹4
7．如图所示，在光滑绝缘地面上存在垂直于地面向下的匀强磁场，磁感应强度为B。有一质量为m的不带电小球P以的速度向右运动，与另一电荷量为+q的静止小球Q发生正碰。两球碰撞后合为一体垂直撞向平行于方向的足够长的墙，已知小球与墙每次碰撞后的速率变为碰撞前的，速度方向反向，则最终两小球与小球Q的初始位置的距离为（　　）
A． B． C． D．
二、多选题（3小题，每题6分，共18分，漏选得3分，多选、错选不得分）
8．如图甲所示，在一条直线上同种介质中的两个振源A、B相距6 m，振动频率相等。t=0时刻A、B处质点开始振动，且都只振动一个周期，振幅相等，图乙为A的振动图像，图丙为B的振动图像。若A向右传播的波与B向左传播的波在t1=0.2 s时相遇，则以下说法正确的是（　　）
A．在0.2～0.4 s时间内，中点C处质点静止
B．在两列波相遇过程中，中点C为振动加强点
C．两列波的波长均为2 m，速度大小均为15 m/s
D．t2=0.5 s时刻B处质点恰通过平衡位置且向下运动
9．如图所示，真空中的正三棱柱，在A点固定一个电荷量为的点电荷，C点固定一个电荷量为的点电荷，已知，静电力常量为k，选取无穷远处电势为0。则下列说法正确的是（　　）
A．将一负试探电荷从点移到点，其电势能一直增大
B．将一正试探电荷沿直线从B点移到点，电场力做正功
C．、两点的电势差大于、两点的电势差
D．点的电场强度大小为
10．如图所示，轻质弹簧一端固定在水平面上的光滑转轴上，另一端与质量为的小球（可视为质点）相连，小球套在粗糙程度处处相同的直杆上。A点距水平面的高度为，直杆与水平面的夹角为，，B为的中点，等于弹簧原长。小球从A处由静止开始下滑，经过B处的速度为，并刚好能到达处。若在点给小球一个沿斜杆向上的初速度，小球经过B点时的速度为，并刚好能到达A处。已知重力加速度为，则下列说法正确的是（　　）
A．可以求出小球与直杆的动摩擦因数为
B．小球从A到B过程中弹簧弹力做功为
C．
D．
三、实验题（每空2分，共14分）
11．某同学用如图甲的装置研究完“探究加速度与力、质量的关系”实验后（该实验已平衡摩擦力，且小车质量M远大于砝码及托盘的总质量），另一同学提议用该装置和实验数据来验证“动量定理”。已知图乙中相邻两计数点间的时间为t，重力加速度为g。

（1）打第2个计数点时小车的速度 和第6个计数点时小车的速度；
（2）从打第2个计数点到打第6个计数点的过程中小车合外力的冲量 ；
（3）比较小车合外力的冲量与小车动量的变化量即可验证；
（4）在实验的过程中，总是发现小车合外力的冲量大于小车动量的变化量，出现这种误差的原因 。（写出其中一条即可）
12．某兴趣小组查阅资料得知，在0~100℃范围内，金属铂电阻的电阻值与温度有如下关系：，其中R0为铂电阻在0℃时的电阻，t为摄氏温度，为一正的常数，称为铂电阻的温度系数。该兴趣小组想利用这一原理制作一个简易的温度传感器。
（1）他们利用图甲所示电路来测量R0的阻值，其中定值电阻，按图甲所示电路图连接好电路后，在0℃的条件下闭合开关S，调节电阻箱Rp，当时灵敏电流计G的示数为零，则R0= 。
（2）他们随后采用图乙所示电路来测量铂电阻的温度系数，可认为定值电阻且远大于、。将铂电阻置于温度为t的环境中，调节，测得干路电流为I0=3.00mA，则图乙中B、D两点间的电压为 （用、、t和α表示）；保持电流示数I和不变，多次改变温度t，测量B、D两点间对应的电压，将测得的数据标在图丙所示的图上，由此可得α= ℃- （保留两位有效数字）；
（3）若实验中没有保证R1、R 远大于、，则温度系数α的测量值将 （选填“偏大”或“偏小”）；
四、解答题
13．（10分）如图所示，竖直放置的导热薄玻璃管下端封闭、上端开口，管内用长为的水银柱密封一段长为的理想气体，此时环境温度，缓慢加热密封气体，水银柱上升了，已知大气压强恒为，玻璃管足够长。求：
（1）加热前密封气体的压强；
（2）加热后气体的温度；
（3）保持温度不变，在玻璃管上端缓慢注入水银，使得气体长度恢复到30cm，则所加水银柱长度。
14．（14分）如图所示，足够长的水平传送带沿逆时针方向匀速转动，长为的光滑水平面与传送带的左端平滑连接，光滑斜面倾角，在水平面的中点C放一质量为的物块Q，在斜面上由静止释放质量为m的物块P，释放的位置距B点距离为，物块P下滑到水平面上与物块Q发生弹性碰撞，不计物块经过B点损失的机械能，两物块与传送带间的动摩擦因数约为，物块P、Q均可看作质点，重力加速度取，求：
（1）物块P与Q碰撞前一瞬间速度大小；
（2）若P与Q第二次碰撞的位置仍在C点，传送带的转动速度大小应满足什么条件。
15．（16分）如图，足够长的导轨宽，轨道平面与水平面的夹角为，定值电阻，，其余电阻不计，匀强磁场的磁感应强度大小为，方向垂直于导轨平面向上。有一质量为、电阻忽略不计的金属杆，垂直导轨放置，现沿框架接触良好的由静止下滑，金属杆与导轨间滑动摩擦系数，设磁场区域无限大。（重力加速度取，）求：
（1）在杆滑动过程中，杆所受到的滑动摩擦力大小；
（2）在杆滑动过程中，杆可以达到的速度最大值；
（3）导体杆从静止释放到达到最大速度用时3s，求此过程中，电阻上产生的热量。

宜丰县中创新部2023-2024学年高三上学期期中考试物理参考答案：
1．C【详解】A．对参加首次列入亚运会正式竞赛项目的霹雳舞竞赛的运动员打分时，运动员的大小不能忽略，不可以把运动员看成质点，选项A错误；B．忽略空气阻力，17岁“天才少女”黄雨婷，在射击比赛中打出的子弹在空中运动时因受重力作用而做做匀变速曲线运动，选项B错误；C．张亮以6分57秒06的成绩获得赛艇男子单人双桨冠军，6分57秒06指时间，选项C正确；D．参加4×100米混合泳接力赛的四名运动员比赛游过的总路程为400m，选项D错误。故选C。
2．B【详解】A．对人受力分析，支持力应该等于重力沿垂直斜面的分力和绳子拉力在垂直斜面的分力。因此FN与mg cosθ不相等，选项A错误；B．因不清楚重力沿斜面的分力和绳子拉力在沿斜面的分力大小关系，因此摩擦力方向未知。B选项正确；C．轻绳对老人的拉力与老人对轻绳的拉力是一对作用力与反作用力，而斜面对老人的支持力与老人的重力方向不在一条线上，因此不是一对平衡力，C错误；
D．选项绳子拉力没有做功，因此绳子拉力没有做功，D错误。故选B。
3．A【详解】AB．当光电子的最大初动能为零时，入射光的光子能量与逸出功相等，即入射光的频率等于金属的截止频率，由题图可知金属的截止频率为4.27×1014Hz，故A正确，B错误；
C．根据知，图线的斜率表示普朗克常量，故C错误；D。金属的逸出功为故D错误。故选A。
4．B【详解】设两束单色光的入射角为，对单色光a，由折射定律得光束a在玻璃砖中传播速度为对单色光b，由折射定律得光束b在玻璃砖中传播速度为所以光束a与光束b在玻璃砖中传播速度的比值故选B。
5．D【详解】A．第一宇宙速度是以地球半径为轨道半径的卫星绕地球做匀速圆周运动的最大环绕速度，也是卫星发射的最小速度，因此“羲和号”的运行速度小于第一宇宙速度，A正确，不符合题意；
B．因 “羲和号”的运行轨道半径大于地球的半径，所以其发射速度大于第一宇宙速度，B正确，不符合题意；CD．由牛顿第二定律可得，由题意可知，“羲和号”每天绕地球运行n圈（），因此“羲和号”的运行周期小于地球同步卫星，根据开普勒第三定律可知“羲和号”的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，因此“羲和号”的向心加速度大于地球同步卫星，C正确，不符合题意；D错误，符合题意。故选D。
6．B【详解】若没有风吹，则觞随着河水自西向东飘向下游，现有南风吹来，依据运动的合成与分解，之后觞可能的运动轨迹为2，不可能为1，原因是轨迹1水平方向最后变成了与水流相反的方向，也不可能是轨迹3或4，原因是吹的南风，合速度不可能不改变或是向下偏；故选B。
7．B【详解】设小球Q的质量为M，两球碰撞合为一体后的速度为v，根据动量守恒有
根据洛伦兹力提供向心力有解得两球碰撞合为一体后运动半径由题意可知小球与墙每次碰撞后的运动半径变为碰撞前的，所以在水平方向的距离为
利用等比数列求和公式可得最后利用勾股定理可得最终两小球与小球Q的初始位置的距离选项B正确。故选B。
8．AD【详解】AB．由于两列波起振方向相反，频率相同，两列波在中点C点的振动方向始终相反，相互叠加后合振动始终为零，因此C处质点静止，A正确，B错误；C．由乙、丙可知，两列波的周期T=0.2s波速波长C错误；D．由于波从A传到B所需时间因此t2=0.5 s时刻B质点的振动情况与t=0.1s时，A质点的振动情况相同，恰好通过平衡位置向下运动，D正确。故选AD。
9．AD【详解】A．根据电荷的分布可知，负试探电荷从点移到点，电场力始终做负功，则其电势能增加，故A正确；B．因为B点和点在等量异种电荷的中垂面上，而其中垂面为零等势面，因此电荷沿直线从B点移到点，电场力不做功，故B错误；C．点和点关于等量异种电荷的中垂面对称，因此、两点的电势差等于、两点的电势差，故C错误；D．根据场强叠加原理，如图所示
可得场强大小为而解得
故D正确。故选AD。
10．BD【详解】A、因为小球运动过程中除B点外摩擦力均大于，所以动摩擦因数小于，故A错误；B．设小球从A运动到B的过程克服摩擦力做功为，小球的质量为，弹簧弹力做功为。根据能量守恒定律得，对于小球A到B的过程有A到C的过程有
解得,故B正确；C．根据能量守恒定律得，对于小球A到B的过程有,解得故C错误；D．结合B选项的结论，到的过程，由能量守恒定律得解得故D正确。故选BD。
11． 平衡摩擦不够/存在空气阻力/倾角过小
【详解】（1）[1]根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于该过程平均速度可得打第2个计数点时小车的速度
（2）[2]从打第2个计数点到打第6个计数点的过程中小车合外力的冲量
（4）[3]在实验的过程中，总是发现小车合外力的冲量大于小车动量的变化量，出现这种误差的原因可能是平衡摩擦不够、存在空气阻力、倾角过小。
12． 50.0/50 偏小
【详解】（1）[1]灵敏电流计G的示数为零，则灵敏电流计G两端电势相等，根据串并联规律有
可得
（2）[2] 由于且远大于、且，则通过的电流等于通过的电流，为，则有
则BD两点间的电压为
[3] 根据可知，U与t成正比，图的斜率为
则将用一条倾斜的直线将图丙补充完整，如下图所示
根据上图求得图的斜率为
带入数据解得
（3）[4] 若实验中没有保证、远大于、，则通过的电流小于通过的电流，则则有
故导致温度系数的测量值偏小。
13．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）对管内密封气体
（2）设玻璃管的横截面积为s，缓慢加热密封气体，管内空气做等压变化，有
解得
（3）注入水银，管内空气做等温变化，有
再由 解得
14．（1）4m/s；（2）
【详解】（1）物块P从A到B根据动能定理有
解得物块P与Q碰撞前一瞬间速度为
（2）物块P、Q发生弹性碰撞，由动量守恒和机械能守恒有
解得
由机械能守恒可知，碰后P上滑通过B点和下滑返回B点的速度大小相等为2m/s，Q以碰后的速度滑上传送带，分别对P、Q受力分析可得
可知P、Q的加速度大小相等。
若P与Q第二次碰撞的位置仍在C点，则从碰后到P、Q第二次在C点碰撞时间相同，P、Q分别从C到B和C到D的时间相同，则P在斜面上往复时间和Q在传送带上往复时间相同，根据功能关系可知，Q返回水平面BD时的速度大小仍为2m/s，由于物块Q在传送带上均由滑动摩擦力提供加速度，加速度的大小一样，所以Q在传送带上先向右做匀减速直线运动至零，再反向做匀加速直线运动，加速到速度为2m/s返回，所以传送带的转动速度大小应满足
15．（1）2N；（2）；（2）2J
【详解】（1）对导体棒做受力分析易得
棒运动所受支持力
滑动摩擦力
联立可得
（2）导体棒做切割磁感线运动，产生感应电动势，相当于一个电源，、为外电路，且、为并联关系，当杆L达到最大速度时有导体棒产生的感应电动势为
电路中产生的感应电流
对电路分析可知
导体棒所受安培力
速度最大时，加速度为0，有
联立以上方程，解得
（3）从静止释放到达到最大速度过程中，假设某时速度为v，对导体棒有导体棒产生感应电动势
电路中产生感应电流
对电路分析可知
导体棒所受安培力
导体棒加速度
对时间累计有
解得，此过程导体棒沿导轨下滑
根据能量守恒有
、两阻值两端电压时刻相等，所以电阻上产生热量有：
答案第1页，共2页