江西省吉安市2022-2023高三上学期期末物理试卷及答案

吉安市高三上学期期末教学质量检测

物理试题

（测试时间：100分钟卷面总分：100分）

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

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

试卷上无效。

3.考试结束后，将答题卡交回。

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1~7题

只有一项符合题目要求，第8ro题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的

得2分，有选错的得0分）

1.下列说法错误的是

A.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关

B.发生a衰变时，生成的新核与原来的原子核相比，中子数减少了4

C.p射线是原子核内中子转变形成的

D.在a、1丫三种射线中，Y射线的穿透能力最强，电离能力最弱

2.一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A并留在其中，A、B用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起。

如图所示，则在子弹打击木块A及弹簧被压缩的过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统

4B

O[L一

A.动量守恒，机械能不守恒

B.动量不守恒，机械能守恒

C.动量守恒，机械能守恒

D.无法判定动量、机械能是否守恒

3.2022年10月12日16时01分，“天空课堂”第三课在中国空间站开讲，新晋“太空教师”陈冬、刘洋、

蔡旭哲为广大青少年带来了一场精彩的太空科普课，这是航天员首次在问天实验舱内进行授课。己知空间站

在距离地面约为（R为地球半径）的圆形轨道上绕地球运行，地球表面的重力加速度为g,下列说法正

确的是

A.空间站的线速度大于第一宇宙速度

B.空间站绕地球运动的角速度小于地球同步卫星的角速度

C.三名航天员在空间站中可以使用弹簧拉力器锻炼身体

D.三名航天员在空间站中处于失重状态，说明他们不受地球引力作用

4.放在粗糙水平地面上质量为0.8kg的物体受到水平拉力的作用，在0〜6s内其速度与时间的关系图像和该

拉力的功率与时间的关系图像分别如图甲，乙所示，g取IO/"//。下列说法中正确的是

A.0~6s内拉力做的功为120J

B.物体在0〜2s内所受的拉力为4N

C.物体与相糙水平地面间的动摩擦因数为0.25

D.合外力在0~6s内做的功与0〜2s内做的功不相等

5.如图甲所示电路中，理想变压器原、副线圈的匝数之比〃|：〃2=5：1,电阻R=20Q,小乙为规格相

同的两个小灯泡，Si为单刀双掷开关，原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图乙所

示。现将4接1、S2闭合，此时4正常发光。下列说法正确的是

A.输入电压u的表达式〃=20后sin（50万，）V

B.只断开S2后4、乙均正常发光

C.只断开S2后，原线圈的输入功率增大

D.若将Si换接到2,R消耗的电功率为0.8W

5.磁场可以对带电粒子的运动施加影响，只要设计适当的磁场，就可以控制带电粒子进行诸如磁聚焦、磁扩

散、磁偏转、磁约束与磁滞留等运动。利用电场和磁场来控制带电粒子的运动在现代科学实验和技术设备中

有广泛的应用。如图所示，以O点为圆心，半径为R的圆形区其内有垂直纸面向外的匀强磁场，圆形区域外

有垂直纸面向里的匀强磁场，两个磁场的磁感应强度大小都是B。有一质量为m、所带正电荷电荷量为q的

带电粒子从P点沿半径垂直磁场射入圆形区域，粒子两次穿越磁场边界后又回到P点，不计粒子重力，则

xxxX

XXXXxXX

A.粒子在磁场中做圆周运动的轨迹半径为R

B.粒子从P点射入磁场的速度大小为色”

m

17tm

C.粒子从P点射入到第一次回到P点所需的时间为力7

6qB

D.如果圆形区域外的磁场在一个以0为圆心的圆环内，则该圆环的面积至少为（6+4百）万尺2

7.若在某次军事演习中，某空降兵从悬停在空中的直升机上跳下，从跳离飞机到落地的过程中沿竖直方向运

动的v-t图象如图所示，则下列说法正确的是

A.0~10s内空降兵运动的加速度越来越大

B.0~10s内空降兵和降落伞整体所受重力大于空气阻力

C.0~15s内空降兵和降落伞整体所受的空气阻力越来越大

D.0~15s内空降兵处于失重状态

8.由静止开始做匀加速直线运动的汽车，第1s内通过的位移是0.4m,则

A.第5s内通过的位移为3.5mB.加速度为0.4/"/,”

C.第4s初的速度为2.4m/sD.通过第2个0.4m的时间是2s

9.复兴号动车在世界上首次实现速度350km/h自动驾驶功能，这项自主创新的重大标志性成果成功应用在我

们吉安的赣深高铁上。一列质量为m的动车，初速度为%,以恒定功率P在平直轨道上运动，经时间t达到

该功率下的最大速度匕，设动车行驶过程所受到的阻力F保持不变，动车在时间t内

A.做匀加速直线运动

B.加速度逐渐减小

C.牵引力的功率尸=8,“

D.牵引力做功少=］1加一,万1机%,2

10.如图，在正点电荷Q的电场中有M、N、P、F四点，M、N、P为直角三角形的三个顶点，F为MN的

中点，ZA/=30°»M、N、P、F四点处的电势分别用gw、/、如、如表示，已知%=%，

点电荷Q在M、N、P三点所在平面内，贝IJ

•-----------------•

VP

A.点电荷Q一定在MP的连线上

B.连接PF的线段一定在同一等势面上

C.将正试探电荷从P点搬运到N点，电场力做负功

D.%大于8M

二、非选择题：共60分，第口~14题为必考题，考生都必须作答。第15~16题为选考题，考

生根据要求作答。

(-)必考题：共45分

11.(6分)某同学用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。轻杆两端固定两个大小相等但质量不等的

小球P、Q,杆可以绕固定于中点O的水平轴在竖直面内自由转动。O点正下方有一光电门，小球可恰好通

过光电门，已知重力加速度为g.

(1)P、Q从水平位置由静止释放，当小球P通过最低点时，与光电门连接的数字计时器显示的挡光时间为

△t,小球的直径为d,则小球P经过最低点时的速度为丫=；(用题中各物理量、字母表达。)

(2)用游标卡尺测得小球的直径如图乙所示，则小球的直径为<1=cm；

(3)若两小球P、Q球心间的距离为L,小球P的质量是小球Q质量的k倍(k>l),当改变L,则得到不

同的t,作出如图丙所示的图像，该同学选取的横坐标是.

1,1

A.ZA\tB.—C.A/D.—r

加A/'

12.(9分)实验室有一个灵敏电流计G,内阻(=500。，表头的满偏电流4=0.5〃源，现因实验需要进

行如下改装。

(1)要将此灵敏电流计改装成量程为3V的电压表，需要串联一个电阻R=C；

(2)按照下图改成多用电表，已知电动势&=后2=1-5%，内阻均为/"=5。，当选择开关S接a、b、c、d

时表示可以测电流和测电阻，其中电流的两个档位为“5mA”、“20mA”，测电阻的两个倍率分别为

“XI”和“X10,将选择开关置于a测量某电阻R时，若通过灵敏电流计G的电流为0.3mA,则所测电阻

阻值为R'=C；

(3)多用电表使用时间久了，电池的电动势会变小为E'=1.35K,内阻变大为产=20。，某次开关接d时

测得一电阻的读数为200C,则该电阻实际的阻值为Q.

13.(12分)2022年2月4日的北京冬奥会开幕式又一次让中国惊艳世界，其中“五环破冰”寓意打破隔

阂，大家融为一体，向世界展示了中国人的浪漫。设定“五环”均为半径「=3血的圆环(厚度忽略不计)，

上三环的下边缘与下两环圆心在同一水平面上。整个过程可简化为如图所示物理模型：初始时，“五环”位

于同一竖直面内，恰藏于“冰”中置于水平地面上，“冰”上下表面均水平，其中上三环上边缘与“冰”上

表面齐平，下两环下边缘与“冰”下表面齐平。现使“五环”和“冰”同时以大小相等的加速度

a=0.30〃?//分别竖直向上、向下做匀加速直线运动，速度达到某同一值后均匀速运动，各自快到达终点

时分别以加速度a=0.30〃z/s2做匀减速直线运动直至静止，最终“五环”用时43s上升12.6m,悬挂在空

中，“冰”上表面恰好与水平地面融为一体。求：

（1）“五环”运动过程中的速度最大值；

（2）“五环破冰”（从开始运动到两者分离）所用时间。

14.（18分）竖直圆弧轨道6。、鸟。2与水平轨道2知］乂a、。2〃2乂。2平滑连接，60、鸟。2轨道宽

为L,水平轨道足够长且左侧宽度为L,右侧宽度为2L,如图所示，轨道水平部分有竖直向上的磁感应强度

大小为B的匀强磁场，一导体棒a初始位置在圆弧轨道片。|、鸟。2上离水平轨道高为h处，导体棒b在水

平轨道的较宽轨道处，己知导体棒a、b质量分别为m、2m,接入轨道的电阻分别为R、2R,重力加速度为

g,现静止释放导体棒a,导体棒刚好达到稳定状态时，导体棒a仍在水平较窄轨道上运动，导体棒b没离开

轨道，不计一切摩擦，轨道电阻不计，求：

（1）导体棒b的最大加速度；

（2）导体棒刚好达到稳定状态时，导体棒b的速度；

（3）导体棒刚好达到稳定状态时，导体棒a产生的热量。

（-）选考题：共15分。请考生从2道题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计

分。

15.1选修3—3］（15分）

（1）（5分）关于分子动理论和物体的内能，下列说法正确的是。（填正确答案标号，选对1个给

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0分）

A.某种物体的温度为0°C,说明该物体中分子的平均动能为零

B.物体的温度升高时，分子的平均动能一定增大，但内能不一定增大

C.当分子间的距离增大时，分子间的引力和斥力都减小，但斥力减小的更快，所以分子间作用力总表现为引

力

D.10g100°C水的内能小于10g100°C水蒸气的内能

E.两个铅块挤压后能紧连在一起，说明分子间有引力

（2）（10分）如图所示，一个圆筒形导热汽缸开口向上竖直放置，内有活塞，活塞横截面积为

5=1X1O-4T772,质量为”=1像，活塞与汽缸之间无摩擦且不漏气。汽缸内密封有一定质量的理想气体，气

柱高度力=0.2加。已知大气压Po=1.0x1（）5P。，取g=10m/s2。

2

①如果在活塞上缓慢堆放一定质量的细砂，气柱高度变为原来的请计算砂子质量，此过程理想气体吸热

还是放热？

②如果在①的基础上设法升高缸内气体的温度，使活塞恢复到原高度，此过程气体吸收热量为5J,请计算气

体内能的增量.

16.【选修3一4】（15分）

（1）（5分）平面内两波源到a点的距离相等，产生的横波叠加后得到稳定的图样，某时刻的干涉图样如图

所示，实线表示波峰，虚线表示波谷，a、P、Q、M、N均为线的交点，下列说法正确的是o（填

正确答案标号，选对1个给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0分）

A.两波源的起振方向相反

B.P质点到两波源的波程差为半波长的奇数倍

C.图示时刻Q、a两质点处于平衡位置

D.M、N两质点的振动方向始终相反

E.图示时刻起经一个周期，M点传播到a点

（2）（10分）某透明均匀介质的截面如图所示，直角三角形的直角边BC与半圆形直径重合，

N/C5=30°,半圆形的半径为R,一束光线从E点射入介质，其延长线过半圆形的圆心O,且E、O两点

距离为R,已知光线在E点的折射角4=30°（光在真空中的传播速度用c表示）。若不考虑光在该均匀介

质中的反射，求:

①光在介质中的传播时间；

②与射入介质前相比，光线射出介质后的偏转角是多少？

吉安市高三上学期期末教学质量检测2023..

物理试题参考答案

内做的功与。〜2s内做的功相等,D错误。

题号12345678910

5.【答案】D

答案BACCDDBACBCAD

【解析】由图象得周期T=0.02s则s=爷=100北,

1.【答案】B

输入电压最大值。,,,=20&V.所以输入电压u的

【解析】根据黑体辐射实验的规律可知：黑体辐射电

表达式应为a=20笈$山（100日）V选项A错误；只

磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关，故A

断开与后，负载电阻变大为原来的2倍，电压不变，

正确；发生a衰变时，生成的新核与原来的原子核相

则副线圈电流变小为原来的一半./一、〃的功率均

比.质量数减少4.电荷数减少2,故质子数减少了2,

变为额定功率的四分之一，则L、上均不能正常发

中子数减少了2,B错误/射线是原子核内中子转

光.选项B错误；只断开S后*负载电阻变大.副线

化为质子和电子•电子释放出来形成的电子流，C正2

圈电流变小,输出功率变小,则原线圈的输入功率减

确；在这三种射线中射线的穿透能力最强.电离

小.选项C错误；若S,换接到2后.电阻R电压有

能力最弱，D正确。

2.【答案】A效值为4V,则R消耗的电功率为P=务W=

【解析】动量守恒的条件是系统不受外力或所受外力

0.8W,选项D正确。

之和为零，本题中子弹、木块、弹簧组成的系统，水平

6.【答案】D\

方向上不受外力，竖直方向上受合外力之和为零,所【解析】因为粒子两次穿越磁；

以动量守恒.机械能守恒的条件是系统除重力、弹力场边界后乂回到P点，画出粒\x及或、***：、\

做功外，其他力对系统不做功，本题中子弹穿入木块子轨迹示意图如图所示：..十望拄%?；

瞬间有部分机械能转化为内能（发热），所以系统的设粒子做圆周运动的轨迹半/*泸*VX

机械能不守恒，故A选项正确，B、C、D错误。;喟X，'---

径为r,则有tan30°=耍■可得r

3.【答案】Cr、、------J

【解析】因为地球卫星的最大绕行速度等于第一宇宙

=居氏选项A错误；由qvB=m匕可得在遮

速度，故空间站的线速度不可能大于第一宇宙速度.rm

故A错误；空间站绕地球运动的半径小于地球同步选项B错误；粒子在磁场中匀速圆周运动的周期为

卫星的半径，由=得3=所以空了=%=窄，粒子从P点射出到第一次回到P点

vqL5

间站绕地球运动的角速度大于地球同步卫星的角速所需要的时间为f+=篝选项C错

度，故B错误;三名航天员在空间站中可以使用弹簧666

拉力器利用相互作用力来锻炼身体，故C正确；三名误；由几何关系可知，圆环的大圆半径为

航天员在空间站中处于完全失重状态，但他们始终（2+西）夫•小圆半径为R.所以其面积为s=

受地球引力作用，故D错误。

（2+。）R丁一欠R?=（6+4痣）NR?选项D

4.【答案】C

正确。

【解析】。〜6s内拉力做的功为P”图线下所围的面

7.【答案】B

积W=^X2X60J+20X4,1=140J

【解析】由vt图象可知空降兵跳离E机后o〜IOs

A错误；在。〜2s内拉力恒定不变•在2s末，拉力内向下做加速度减小的加速运动，空降兵和降落伞

的功率为60W,而运动速度为10m/s,根据P=整体受到重力和空气阻力，0〜10S内重力大于空气

尸s可得拉力大小F—6N。B错误；在2s〜6s内阻力，故选项A错误,B正确；10〜15S内空降兵向

物体匀速运动，因此/=F=£=2N,由滑动摩擦力下做加速度减小的减速运动，在此期间空气阻力逐

V渐减小.空降兵处于超重状态.故选项C错误，1）

公式得丛=0.25。C正确；由于在2s〜6s内错误。

物体匀速运动，合外力做功为0,因此合外力在0〜6s8.【答案】AC

吉安市高三上学期期末教学质量检测物理试题参考答案第1页共3页

【解析】根据e=十而可知加速度a=0.8m/s，，第（2）由图可以看出，当选择开关S接a、6、c、”时分

别表示测电阻、测电流、测电流、测电阻，且电流计

4.5s时的速度5=af[=3.6m/s,第5s内通过的并联电阻越小.改装电流表量程越大.故档位

位移为了=5八=3.6m.A正确.B错误；第4s初的分别为“20mA”和“5mA”；且电流表量程越大，欧

速度即第3s末的速度，5=加3=2.4m/s,C正确;

姆表内阻越小，则倍率越小.即u、d倍率分别为

通过前2个0.4m的时间/'=/干五s=V?s,则“XI”和“X10”。所以将选择开关置于a测量某电

阻R'时，电流表量程为“20mA”，若通过灵敏电流

通过第2个0.4m的时间是（V？-1）s,D错误。计G的电流为0.3mA,则此时干路电流为12mA,

9.【答案】BC

所以电路总电阻为口=宁=置X103Q=125。

【解析】动车的功率恒定，根据P=F率u可知动车的

牵引力减小，根据牛顿第二定律得F东一F=ma,可又因为欧姆表内阻为R内=£=皆xio?。=

知动车的加速度减小，所以动车做加速度减小的加

速运动,A错误，B正确；当加速度为。时，牵引力等75。

则所测电阻阻值为R'=R—R内=50。

于阻力，则额定功率为P=F”,，C正确；动车功率恒

（3）因为当电动势和内阻都发生变化.测量电阻时

定，在，时间内，牵引力做功为W=Pf,根据动能定

电路中电流/是不变的，根据闭合电路欧姆定律知

理得P/—Fs=5/n球,一"机*,D错误。故选BC。

E=/R内+/H泗，其中7?内=卢=300。

1。.【答案】AD1<i满

【解析】根据正点电荷所以E=/R内+/R测=500/,解得/=0.3mA

的电场的特点可知，同理电池的电动势内阻变化后,满足

点电荷的电场的等&=/内'+小八

势面是以点电荷为Rfy1=­；—=270。

〃满

中心的同心球面，故

1

3

分别作MN连线的中垂线和PF连线的中垂线,如解得Rft=yyX10n-2700=180。

图所示，根据图中儿何关系可知，两条线交MP于13.【答案】（l）u=0.3m/s（6分）（2）15.5s（6分）

H点，即点电荷在H点，选项A正确，B错误；将

【解析】（1）设“五环”运动过程的最大速度为u，根

正试探申荷从P点搬运到N点，电场力做正功，选

据题意可知加速和减速过程所用时间相等，且均为

项C错误;沿着电场线的方向电势逐渐降低，故1Pp

4=卫（1分）

大于%“，选项D正确。a

11.【答案】（l）g（2分）（2）1.360（2分）（3）D（2分）匀速阶段所用时间为4=43s-2/,（l分）

根据运动学公式可得位移间关系满足

【解析】（1）山题可得，小球P经过最低点时的速度

12.6m=2X：aK+”2（2分）

为

联立解得=1s/2=41s,v=0.3m/s（2分）

（2）小球的直径为d=13mm+12X0.05mm=

（2）“五环”和“冰”加、减速过程的位移相等且均为

13.60mm=1.360cm

15m（1分）

⑶系统机械能守恒，则有kmg•号—mg・1=

“冰”匀速运动过程用时二红=29s（2分）

V

设“冰”减速前“五环”已离开“冰”•取开始匀速到两

(k+l)d-1

代入速度得L=

DgAz:者恰好分离用时t”则有3r-2£=2%（1分）

故/.与小成正比，故该同学选取的横坐标是力由A=14.5V3=29s（l分）

可得“冰”减速前“五环”已离开“冰”，“五环破冰”所

故选D。用时间为t=力+「=15.5s（l分）

12.【答案】5500（3分）50（3分）180（3分）R2/21

14.【答案】（1）亮泰分）（2）方，额（6分）

【解析】（1）要将此灵敏电流计改装成量程为3V的

电压表，需要串联一个电阻为

（3）-g-mgA（6分）

R=g-七=工'1()3Q-500。=5500Q

0.d【解析】（1）设导体棒a刚进入磁场的速度为八则

吉安市高三上学期期末教学质量检测物理试题参考答案第2页共3页

有Z；ig/l=-^-OTVZ（l分）2

V1=/1S,V2=-1-/IS（1分）

此时回路内的电动势最大E=BLv（l分）联立解得砂子质量为m„=lkg（l分）

回路内电流，=泰（1分）因为气体体积减小,外界对气体做功，理想气体温

度不变，内能不变，由热力学第一定律可知.此过程

导体棒。受到的安培力F=BIX2L（1分）理想气体放热。（1分）

导体棒b的最大加速度满足F=2,"a（l分）②使活塞恢复到原高度的过程.气体压强不变，气

R2J2___

解得。=标阀升（1分）体对外做功为

W=-p（V-V）=-2J（2分）

（2）导体棒a进入磁场后做减速运动.导体棒。做2t2

据△U=W+Q（1分）

加速运动，当“=2%时，回路内的电动势为0.感

代人数据解得，气体内能的增量为△U=3J（2分）

应电流为。，导体棒达到稳定的匀速运动状态，导

16.【答案】⑴ABD（5分）

体棒a在水平轨道的运动过程中有1511^1=

（2）①竺（5分）②0°（5分）

mvu（2分）C

导体棒〃在水平轨道的运动过程中有B7X2L4=【解析】A.a到两波源的距离相等,由题图可知，a

2m%（2分）点为振动减弱点,结合振动叠加知识可知,两波源

1O

解得w=可，物，“=母，荻（2分）的起振方向相反•故A正确；

B.P点为振动加强点•两波源的起振方向相反，P

（3）整个回路产生的热量为

质点到两波源的波程差是半波长的奇数倍，故B

Q=~mv2——Jx2n?正（2分）

正确；

C.Q、a是振动减弱点，但两波源的振幅关系未知，

导体棒a产生的热量为。“=取（2分）

所以无法判断两质点的位置.故C错误；

D.结合图象可知.M、N都是振动加强点.但N质

解得Q“=卷mgh（2分）

点在图示时刻是波峰与波峰的交点、M是波谷与

15.【答案】（1）BDE（5分）

波谷的交点，所以振动方向始终相反，故D正确；

（2）①1kg,放热（5分）②3J（5分）