江西省部分学校2023-2024学年高三上学期期中考试物理试题卷
满分100分，考试时间90分钟
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的学校、姓名、考生号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试题卷或草稿纸上无效。
3.考试结束后，将本试题卷、草稿纸与答题卡一并交回。
一、选择题 （共11题，每题4分，共44分，1-7单选，8-11多选。）
1．下列说法正确的是（ ）
A．动能相同的质子和电子，它们的德布罗意波的波长相同
B．一个氢原子处在n=4的能级，当它跃迁到较低能级时，最多能辐射出3种频率的光子
C．用相同频率的光在相同的条件下先后照射锌板和银板时均有光电子逸出，逸出的光电子动能一定相同
D．玻尔将量子观念引入原子领域，成功地解释了氢原子和其他原子光谱的实验规律
2．我国航天事业已跻身于世界前列，“长征”系列火箭享誉世界。火箭发射后的前十几秒可视为做初速度为零的匀加速直线运动，其速度随时间变化的关系式v=8t（各个量的单位都是国际单位制的主单位），则火箭发射后10s的位移大小为（ ）
A．80m B．200m C．300m D．400m
3．如图所示，小球从竖直砖墙某位置静止释放，用频闪照相机在同一底片上多次曝光，得到了图中0、1、2、3、4、5…所示小球运动过程中每次曝光的位置，连续两次曝光的时间间隔均为T，每块砖的厚度为d。根据图中的信息，下列判断正确的是（ ）
A．小球下落的加速度为
B．位置“0”是小球释放的初始位置
C．小球在位置“2”的速度为
D．小球落至位置“3”经历的时间为
4． 如图所示为“天问一号”探测器围绕火星多次变轨的简化图景。轨道I、III为椭圆，轨道II为圆，O点是这三个轨道的相切点，O、Q分别是远火星点和近火星点，O、P、Q三点连线经过火星中心，已知火星的半径为R，，探测器在轨道II上经过O点时的速度为v。下列说法正确的是（ ）
A．在多次变轨过程中，探测器与火星中心的连线经过相等时间扫过的面积都相等
B．探测器在轨道II上运动时，经过O点的加速度等于
C．探测器在轨道I上运动时，经过O点的速度小于v
D．探测器在轨道II和III上运动的周期之比是
5． 两个带等量正电的点电荷，固定在图中P、Q两点，MN为PQ连线的中垂线，交PQ于O点，A为MN上的一点。一带负电的试探电荷q，从A点由静止释放，只在静电力作用下运动，取无限远处的电势为零，则（ ）
A．q由A向O的运动是加速度减小的加速运动
B．q由A向O运动过程中电势能逐渐增大
C．q运动到O 点时的动能最小
D．q 运动到O点时的电势能小于零
6．如图所示，a、b、c、…、k为弹性介质中相邻间隔都相等的质点，a点先开始向上作简谐运动，振幅为3cm，周期为0.2s．在波的传播方向上，后一质点比前一质点迟0.05s开始振动，a开始振动后0.6s时，x轴上距a点2.4m的某质点第一次开始振动，那么这列波的传播速度和0.6s内质点k通过的路程分别为（ ）
A．4m/s，6cm B．4m/s，12cm C．4m/s，48cm D．12m/s，6cm
7．如图，一定质量的理想气体从状态a经过等温变化到达状态b，再经过等压变化到达状态c，最后经过等容变化回到状态a，图中封闭图像的面积为S。以下说法正确的是（ ）
A．在过程中气体对外放热
B．在过程中，外界对气体做功，气体分子平均动能增加
C．在过程中，单位体积内气体分子数减少
D．按箭头方向从状态a经历一个循环过程问到状态a，气体需从外界吸收的热量为S
8．如图所示，q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个点电荷，已知q1、q2之间的距离与q2、q3之间的距离之比为2∶1，每个电荷都只受静电力且处于平衡状态。如果q2为负电荷，则（ ）
A．q1为正电荷，q3为正电荷 B．q1为负电荷，q3为负电荷
C．q1比q3的带电荷量少 D．q2比q3的带电荷量少
9．某交流发电机工作的示意图如图所示，单匝矩形线框 在匀强磁场中绕 逆时针匀速转动，若从图示位置（线框平面与磁场方向垂直）开始计时，则在线框从图示位置转过 的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．通过线框的电流方向由 到
B．通过线框的电流方向由 到
C．通过线框的电流的最大值与平均值的比值为
D．通过线框的电流的最大值与平均值的比值为
10．如图所示，足够长的光滑平行金属导轨倾斜固定放置，导轨所在平面的倾角，导轨下端接有阻值为R的电阻，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B．质量为m、长为L、电阻不计的金属棒刚好能够放在导轨上，在沿导轨平面且与棒垂直的拉力F作用下金属棒沿导轨向上做初速度为零、加速度为（重力加速度大小为g）的匀加速直线运动，金属棒运动过程中始终与导轨垂直并与两导轨接触良好，金属导轨的电阻不计，取。则在金属棒沿导轨向上运动时间的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．时刻，金属棒受到的安培力大小为
B．时刻拉力F的大小为
C．时间内通过电阻R的电荷量为
D．整个过程中，拉力F做的功大于电阻R上产生的焦耳热与金属棒动能增加量之和
11．倾角为37°的光滑斜面上固定一个槽，劲度系数k=20N/m，原长l0=0.6m的轻弹簧下端与轻杆相连，开始时杆在槽外的长度l=0.3m，且杆可在槽内移动，杆与槽间的滑动摩擦力大小F1=6N，杆与槽之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，质量m=1kg的小车从距弹簧上端L=0.6m处由静止释放沿斜面向下运动．已知弹性势能Ep= kx2，式中x为弹簧的形变量，g=10m/s2，sin37°=0.6，关于小车和杆的运动情况，下列说法正确的是（ ）
A．小车先做匀加速运动，然后做加速度逐渐减小的变加速运动，最后做匀速直线运动
B．小车先做匀加速运动，后做加速度逐渐减小的变加速运动
C．杆刚要滑动时小车已通过的位移为0.9m
D．杆从开始运动到完全进入槽内所用时间为0.1s
二、实验题（除标注外，每空2分，共18分）
12．（9分）利用图中所示装置做“验证机械能守恒定律”实验。
（1）除带夹子的重锤、纸带、铁架台（含铁夹）、电火花打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是_______
A．交流电源
B．刻度尺
C．直流电源
D．天平（含砝码）
（2）实验中，先接通电源，再释放重锤，得到图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC．已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重锤的质量为m。从打O点到打B点的过程中。重锤的重力势能减少量= ，重锤动能增加量= 。
（3）若某同学作出图像如图丙所示，则当地重力加速度g m/s2（保留3位有效数字）
（4）在实验中，某同学根据测得的数据，通过计算发现，重物动能的增加量略大于重物势能的减少量，若测量与计算均无错误，则出现这一问题的原因可能是______（1分）
A．重物的质量偏大 B．交流电源的频率偏大
C．交流电源的频率偏小 D．重物下落时受到的阻力过大
13．（9分）如图所示，通过调节开关，可使欧姆表具有“”和“”的两种倍率，可用器材如下：
A.干电池（电动势，内阻不计）；
B.电流表（满偏电流，内阻）；
C.定值电阻（阻值为）；
D.滑动变阻器（最大阻值为）；
E.定值电阻、；
F.开关一个，红、黑表笔各一支，导线若干。
（1）表笔是 （填“红”或“黑”）表笔。（1分）
（2）虚线框内是双量程电流表，已知，当接时，对应电流表量程是，那么定值电阻 。
（3）当开关拨向 （填“a”或“b”）时，欧姆表的倍率是“×10”。欧姆调零后，欧姆表内阻为
（4）由于欧姆表搁置时间较长，因此其电源电动势变小，内阻变大，那么正确操作测电阻时，真实值比测量值 （填“大”或“小”）。
三、计算题（共38分）
14．（6分）如图所示，空间有一水平向右的匀强电场，半径为R的绝缘光滑圆轨道固定在竖直平面内，O是圆心，AB是竖直方向的直径，CD是水平方向的直径。一质量为m、电荷量为q（q>0）的小球在轨道内侧的P点处于静止，OP与水平方向的夹角。当小球获得沿切线方向的初速度后，恰能沿轨道做完整的圆周运动，重力加速度为g。求：
（1）电场强度E的大小（2分）
（2）小球在运动过程中的最小速率v（4分）
15．（12分）宇航员驾驶宇宙飞船成功登上月球，他在月球表面做了一个实验：在停在月球表面的登陆舱内固定一倾角为θ=30°的斜面，让一个小物体以速度v0沿斜面上冲，利用速度传感器得到其往返运动的v—t图象如图所示，图中t0已知。已知月球的半径为R，万有引力常量为G。不考虑月球自转的影响。求：
（1）月球表面的重力加速度（7分）
（2）月球的平均密度ρ（5分）
16．（20分）如图，在光滑绝缘水平面上的M点右侧无限大的区域有水平向右的匀强电场，有一带负电质量为0.1kg小球A静止放置于水平面上M点右侧N点，MN=1.6m，A球所受静电力大小为A球重力的一半。在边界M点左侧较远处静止放有一质量为0.3kg不带电的小球B，B的右侧连接有一轻质弹簧（表面镀有绝缘漆），开始时，小球A、B及弹簧、M点处同一直线并与电场方向平行。现由静止释放小球A，所有过程中小球A的电荷量保持不变，两小球大小不计，小球A与弹簧接触过程中始终保持在同一直线上且与弹簧不连接，弹簧始终在弹性限度以内。g取10m/s2。求：
（1）小球A第一次压缩弹簧的最大弹性势能（6分）
（2）小球A第一次返回电场中距M点的最大距离（7分）
（3）为了让小球A第一次返回电场中时能到达原来的N点位置，则在小球A压缩弹簧过程中某时刻，在小球B的左侧竖直放置一固定挡板（图中未画出），让小球B与之发生弹性碰撞（即原速率反弹，碰撞瞬间对弹簧及小球A无影响），请求出小球B与挡板碰撞时的速率。（注：小球A返回电场时早已与弹簧分开）（7分）
高三物理科参考答案
1 2 3 4 5
B D D B D
6 7 8 9 10
A D AD BC CD
11
AC
12．（1）A；B
（2）；
（3）9.76
（4）C
13．（1）黑
（2）9
（3）；300
（4）小
14．解：（1）小球静止在圆轨道P点，此时合力为零，有qE·tanθ=mg （1分）
解得 （2分）
（2）小球运动到PO延长线与AC的交点时速度最小，（1分）
此时对轨道的压力为零 （3分）
解得 （4分）
15．解：（1）设物体返回斜面底部时速度大小为v，由题意及图象可知 （2分）
物体向上运动时，设加速度大小为a1，根据牛顿第二定律有
又 （4分）
物体向下运动时，设加速度大小为a2，根据牛顿第二定律有
又 （6分）
联立解得出月球表面的重力加速度为 （7分）
（2）在月球表面 （2分）
又 （4分）
联立解得到该星球的密度为 （5分）
16．解：（1）设小球A从电场中射出时速度为v0，从N到M由动能定理
（1分）
（2分）
从A开始压缩弹簧（图①）到弹簧最短共速（图②）过程中动量守恒 （4分）
由机械能守恒定律得 （5分）
代值得 （6分）
（2）从图①状态到A与弹簧分开（图③）由动量守恒 （2分）
由机械能守恒定律 （4分）
解得 （5分）
负号表示方向向右；
小球A再次进入电场中最大距离x，由动能定理 （6分）
解得x=0.4m（7分）
即最大距离为0.4m。
（3）设B要与挡板碰撞时速度为v2，A的速度为v1如图④，从图①状态到图④由动量守恒 （3分）
B与板碰后状态如图⑤，A与弹簧分开后状态如图⑥，A的速度向右再次达到v0可运动至N点，B的速度为0。图⑤到图⑥过程动量守恒 （6分）
消去v1得 （7分）
第（3）问如果理解为板对B的冲量使B的动量变化即是对AB系统从图①状态到图⑥状态动量变化列方程得结果，同样得分。
