吉林省长春市第七中学2022-2023学年高三下学期尖子生第二次联考物理试题试卷

这是一份吉林省长春市第七中学2022-2023学年高三下学期尖子生第二次联考物理试题试卷，共16页。

吉林省长春市第七中学2022-2023学年高三下学期尖子生第二次联考物理试题试卷
注意事项
1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．
2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．
3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．
4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．
5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、如图为跳水运动员从起跳到落水过程的示意图，运动员从最高点到入水前的运动过程记为I，运动员入水后到最低点的运动过程记为II，忽略空气阻力，则运动员

A．过程I的动量改变量等于零
B．过程II的动量改变量等于零
C．过程I的动量改变量等于重力的冲量
D．过程II 的动量改变量等于重力的冲量
2、如图甲是建筑工地将桩料打入泥土中以加固地基的打夯机示意图，打夯前先将桩料扶正立于地基上，桩料进入泥土的深度忽略不计。已知夯锤的质量为，桩料的质量为。每次打夯都通过卷扬机牵引将夯锤提升到距离桩顶处再释放，让夯锤自由下落，夯锤砸在桩料上后立刻随桩料一起向下运动。桩料进入泥土后所受阻力随打入深度的变化关系如图乙所示，直线斜率。取，则下列说法正确的是

A．夯锤与桩料碰撞前瞬间的速度为
B．夯锤与桩料碰撞后瞬间的速度为
C．打完第一夯后，桩料进入泥土的深度为
D．打完第三夯后，桩料进入泥土的深度为
3、2018年11月6日，中国空间站“天和号”以1：1实物形式(工艺验证舱)亮相珠海航展，它将作为未来“天宫号”空间站的核心舱．计划于2022年左右建成的空间站在高度为400~450km(约为地球同步卫星高度的九分之一)的轨道上绕地球做匀速圆周运动，则下列说法正确的是
A．空间站运行的加速度等于地球同步卫星运行的加速度
B．空间站运行的速度约等于地球同步卫星运行速度的3倍
C．空间站运行的周期大于地球的自转周期
D．空间站运行的角速度大于地球自转的角速度
4、下列四个实验中，能说明光具有粒子性的是（ ）
A． B．
C． D．
5、观看科幻电影《流浪地球》后，某同学设想地球仅在木星引力作用下沿椭圆轨道通过木星的情景，如图所示，轨道上P点距木星最近（距木星表面的高度可忽略）。则

A．地球靠近木星的过程中运行速度减小
B．地球远离木星的过程中加速度增大
C．地球远离木星的过程中角速度增大
D．地球在P点的运行速度大于木星第一宇宙速度
6、如图所示，足够长的传送带与水平面的夹角为θ，传送带以速度v0逆时针匀速转动。在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数μ>tanθ，则能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的图象是（ ）

A． B． C． D．
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、下列说法正确的是（ ）
A．根据热力学定律知，热量能够从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体
B．当分子间距离变小时，分子间的作用力可能减小，也可能增大
C．墨汁滴入水中，墨汁的扩散运动是由于碳粒和水分子产生化学反应而引起的
D．在宇宙飞船中的水滴呈球形是因为失重的水的表面张力作用的结果
E.石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构不同
8、如图，在一个光滑水平面上以速度v运动的小球，到达A处时遇到一个足够长的陡坡AB，已知AB与竖直线之间的夹角为α，重力加速度取g。则小球（ ）

A．离开A到落到斜坡前的加速度为g
B．经时间t=落到斜面上
C．落在斜坡上的位置距A的距离为
D．落到斜坡上时的速度大小为
9、如图所示，倾角为α=37°的斜面体固定在水平面上，质量为m=1kg可视为质点的物块由斜面体的顶端A静止释放，经过一段时间物块到达C点。已知AB=1.2m、BC=0.4m，物块与AB段的摩擦可忽略不计，物块与BC间的动摩擦因数为μ=0.5，重力加速度为g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。则下列说法正确的是（　　）

A．物块在BC段所受的摩擦力大小为6N
B．上述过程，物块重力势能的减少量为9.6J
C．上述过程，因摩擦而产生的热量为1.6J
D．物块到达C点的速度大小为4m/s
10、从水平面上方O点水平抛出一个初速度大小为v0的小球，小球与水平面发生一次碰撞后恰能击中竖直墙壁上与O等高的A点，小球与水平面碰撞前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反，不计空气阻力。若只改变初速度大小，使小球仍能击中A点，则初速度大小可能为（ ）

A．2v0 B．3v0 C． D．
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）如图是实验室测定水平面和小物块之间动摩擦因数的实验装置，曲面AB与水平面相切于B点且固定．带有遮光条的小物块自曲面上面某一点释放后沿水平面滑行最终停在C点，P为光电计时器的光电门，已知当地重力加速度为g．

（1）利用游标卡尺测得遮光条的宽度如图所示，则遮光条的宽度d=______cm；
（2）实验中除了测定遮光条的宽度外，还需要测量的物理量有_____；
A．小物块质量m
B．遮光条通过光电门的时间t
C．光电门到C点的距离s
D．小物块释放点的高度h
（3）为了减小实验误差，同学们采用图象法来处理实验数据，他们根据（2）测量的物理量，建立图丙所示的坐标系来寻找关系，其中合理的是_____．

12．（12分）某实验小组利用如图所示的装置验证“碰撞过程中的动量守恒”和探究“碰撞过程中的动能是否守恒”。水平的气垫导轨上有两滑块A、B，滑块A上有宽度为d的遮光板；滑块B上固定一支架，支架上水平固定一内壁光滑左侧开口的细薄金属直管，金属管右侧用金属板封闭，管内靠近金属板处静置一金属小球。气垫导轨通气后利用右侧挡板上的弹射装置将滑块A向左弹出，测得滑块A第一次经过光电门的时间为t1，后与静止的滑块B相碰，碰后滑块B和小球一起向左滑动滑块A向右运动。滑块A第二次通过光电门的时间为t2，滑块B与左侧挡板刚接触时，立即被安装的锁止装置锁止，同时金属管中的小球沿管壁飞出落在水平地面上的O点(图中未画出)。用天平称量出滑块A(包括遮光板的总质量M1、滑块B(包括支架、金属管)的总质量M2、小球的质量m，重力加速度为g。请回答以下问题：

（1）除了题中已给出的物理量还需用刻度尺测出的物理量及符号是________。
（2）小球离开金属管口时的速度大小为 ________(用题中已知和(1)问中物理量符号表示)。
（3）要验证碰撞过程中的动量守恒，本实验需要验证的表达式为 ________。
（4）要进一步探究碰撞过程中的动能是否守恒，需要比较表达式________与表达式________在误差允许范围内是否相等。
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）如图所示，水平线ab上方存在竖直向下的匀强电场，ab以及ab下方都存在竖直向上的匀强电场，场强大小都相等。在ab 下方同时存在垂直纸面向外的匀强磁场。P为ab上方一点，到ab距离为2L。一质量为m、带电荷量为-q（q>0）的带电小球从P点以大小为、与竖直方向成θ= 30°斜向下抛出。g为重力加速度，经过ab上C点（图中未画出）时速度水平。
(1)求电场强度大小；
(2)小球经过ab下方Q点（图中未画出）时获得最大速度，Q到ab的距离为，求磁场的磁感应强度大小。

14．（16分）甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴正向和负向传播，波速均为v=20cm/s。两列波在t=0时的波形曲线如图所示。求：
(i)t=0开始，乙的波谷到达x=0处的最短时间；
(ii)t=0~10s内，x=0处的质点到达正向最大位移处的次数。

15．（12分）如图所示，导热性能良好的气缸静止于水平地面上，缸内用横截面积为S，质量为m的活塞封闭着一定质量的理想气体。在活塞上放一砝码，稳定后气体温度与环境温度相同均为T1.若气体温度为T1时，气柱的高度为H。当环境温度缓慢下降到T2时，活塞下降一定的高度；现取走砝码，稳定后活塞恰好回到原来高度。已知外界大气压强保持不变，重力加速度为g，不计活塞与气缸之间的摩擦，T1、T2均为热力学温度，求：
(1)气体温度为时，气柱的高度；
(2)砝码的质量。




参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、C
【解析】
分析两个过程中运动员速度的变化、受力情况等，由此确定动量的变化是否为零。
【详解】
AC．过程I中动量改变量等于重力的冲量，即为mgt，不为零，故A错误，C正确；
B．运动员进入水前的速度不为零，末速度为零，过程II的动量改变量不等于零，故B错误；
D．过程II 的动量改变量等于合外力的冲量，不等于重力的冲量，故D错误。
2、C
【解析】
夯锤先自由下落，然后与桩料碰撞，先由运动学公式求出与桩料碰撞前瞬间的速度，对于碰撞过程，由于内力远大于外力，所以系统的动量守恒，由动量守恒定律求出碰后共同速度；夯锤与桩料一起下沉的过程，重力和阻力做功，由动能定理可求得桩料进入泥土的深度；
【详解】
A、夯锤与桩料碰撞前瞬间的速度，得
取向下为正方向，打击过程遵守动量守恒定律，则得：
代入数据解得：，故选项AB错误；
C、由乙图知，桩料下沉过程中所受的阻力是随距离均匀变化，可用平均力求阻力做功，为
打完第一夯后，对夯锤与桩料，由动能定理得：
即：
代入数据解得，故选项C正确；
D、由上面分析可知：第二次夯后桩料再次进入泥土的深度为
则对夯锤与桩料，由动能定理得：
同理可以得到：第三次夯后桩料再次进入泥土的深度为
则对夯锤与桩料，由动能定理得：
则打完第三夯后，桩料进入泥土的深度为
代入数据可以得到：，故选项D错误。
【点睛】
本题的关键是要分析物体的运动过程，抓住把握每个过程的物理规律，要知道当力随距离均匀变化时，可用平均力求功，也可用图象法，力与距离所夹面积表示阻力做功的大小。
3、D
【解析】
根据来判断空间站运动的速度、加速度、角速度以及周期的大小
【详解】
ACD、根据 可知半径越大，周期越大，而加速度、线速度、角速度都在减小，故AC错；D对；
B、题目中给的是高度约为地球同步卫星高度的九分之一，那半径就不是九分之一的关系，所以空间站运行的速度不等于地球同步卫星运行速度的3倍，故B错；
故选D
【点睛】
本题比较简单，但如果不仔细读题的话就会做错B选项，所以在做题过程中仔细审题是非常关键的．
4、C
【解析】
A．该实验是粒子散射实验，该实验揭示了原子的核式结构模型，A错误；
B．该实验是双缝干涉实验，该实验揭示了光具有波动性，B错误；
C．该实验是光电效应现象的实验，该实验揭示了光具有粒子性，C正确；
D．该实验是放射性现象的实验，从而得出射线的性质，D错误。
故选C。
5、D
【解析】
A．地球靠近木星时所受的万有引力与速度成锐角，做加速曲线运动，则运行速度变大，A错误；
B．地球远离木星的过程，其距离r变大，则可知万有引力增大，由牛顿第二定律：

则加速度逐渐减小，B错误；
C．地球远离木星的过程线速度逐渐减小，而轨道半径逐渐增大，根据圆周运动的角速度关系，可知运行的角速度逐渐减小，C错误；
D．木星的第一宇宙速度指贴着木星表面做匀速圆周的线速度，设木星的半径为R，满足，而地球过P点后做离心运动，则万有引力小于需要的向心力，可得

可推得：

即地球在P点的运行速度大于木星第一宇宙速度，D正确；
故选D。
6、B
【解析】
初状态时：重力的分力与摩擦力均沿着斜面向下，且都是恒力，所以物体先沿斜面匀加速直线运动，由牛顿第二定律得加速度：
a1=gsinθ+μgcosθ
a恒定，斜率不变；
当小木块的速度与传送带速度相等时，由μ＞tanθ知道木块将与带以相同的速度匀速运动，图象的斜率表示加速度，所以第二段的斜率为零。
A．该图与结论不相符，选项A错误；
B．该图与结论相符，选项B正确；
C．该图与结论不相符，选项C错误；
D．该图与结论不相符，选项D错误；

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、BDE
【解析】
A．热力学第二定律可以知道热量能够从高温物体传到低温物体，但也能从低温物体传到高温物体但引起其它变化，故A错误；
B．分子间有间隙，存在着相互作用的引力和斥力，当分子间距离比较大时表现为引力，当分子间距离减小时，分子引力先增大后减小；当表现为斥力时分子间距离变小时分子力增大，故B正确；
C．墨汁的扩散运动是因为微粒受到的来自各个方向的液体分子的撞击作用不平衡引起的，故C错误；
D．在宇宙飞船中的水滴呈球形是因为失重的水的表面张力作用的结果，故D正确；
E．石墨和金刚石的物理性质不同是因为组成它们的物质微粒排列结构不同造成的，故E正确。
故选BDE。
8、ABC
【解析】
A．小球离开A后做平抛运动，只受重力，加速度为g，即离开A到落到斜坡前的加速度为g，故A正确；
B．落在斜面上时位移方向与竖直方向的夹角为α，则有

解得

故B正确；
C．落在斜坡上时的水平位移

则落在斜坡上的位置距A的距离

故C正确；
D．落到斜坡上时竖直方向速度

则落到斜坡上时的速度大小

故D错误。
故选ABC。
9、BCD
【解析】
A．物块在BC段，所受的摩擦力大小

故A项错误；
B．物块从顶端A到达C点，物块重力势能的减少量

故B项正确；
C．物块在通过BC段时，因摩擦产生的热量等于克服摩擦力做功

故C项正确；
D．物块从顶端A到达C点，根据动能定理

解得：物块到达C点的速度大小

故D项正确。
10、CD
【解析】
设竖直高度为h，小球以v0平抛时与地面碰撞一次，反弹后与A点碰撞，在竖直方向先加速后减速，在水平方向一直匀速，根据运动的对称性原理，可知该过程运动的时间为平抛运动时间的两倍，则有

水平方向的位移

设当平抛速度为时，经与地面n次碰撞，反弹后仍与A点碰撞，则运动的时间为

水平方向的位移不变，则有

解得
（n=1，2，3…..）
故当n=2时；当n=3时；故AB错误，CD正确。
故选CD。

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、（1）1.060； （2）BC； （3）B．
【解析】
（1）主尺的刻度：1 cm，游标卡尺上的第12个刻度与主尺的刻度对齐，读数是：0.05×12 mm＝0.60 mm，总读数：10 mm＋0.60 mm＝10.60 mm＝1.060 cm.
（2）实验的原理：根据遮光条的宽度与物块通过光电门的时间即可求得物块的速度：
B到C的过程中，摩擦力做功，根据动能定理得：－μmgs＝0－mv2
联立以上两个公式得动摩擦因数的表达式
还需要测量的物理量是：光电门到C点的距离s与遮光条通过光电门的时间t，故BC正确，AD错误．
（3）由动摩擦因数的表达式可知，μ与t2和s的乘积成反比，所以与s的图线是过原点的直线，应该建立的坐标系为：纵坐标用物理量，横坐标用物理量s，即B正确，ACD错误．
【点睛】
本题通过动能定理得出动摩擦因数的表达式，从而确定要测量的物理量．要先确定实验的原理，然后依据实验的原理解答即可；游标卡尺的读数时先读出主尺的刻度，然后看游标尺上的哪一个刻度与主尺的刻度对齐，最后读出总读数；
12、小球从离开金属管口到落地的过程中，运动的水平位移s和竖直高度h
【解析】
(1)[1]．滑块A与静止的滑块B相碰后，A反向，B和小球一起向左滑动，B被锁止后，小球以碰后B的速度平抛，故利用平抛的运动规律可求出小球离开金属管时的初速度，也即碰后B和小球的共同速度故需要测出小球从离开金属管口到落地的过程中，运动的水平位移s和竖直高度h。
(2)[2]．由平抛运动规律可知，平抛的初速度为 。
(3)[3]．取向左为正方向滑块A、B碰前的总动量为 ，碰后的总动量为 ，故需验证的表达式为

(4)[4][5]．滑块A、B碰前的总动能为 ，碰后的总动能为 ，故要探究功能是否守恒，需要比较 和 是否相等。

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、（1）；（2）。
【解析】
(1)小球在上方，受到电场力（竖直向上）与重力的合力

产生的加速度大小为

竖直向上
经过线时速度水平，则竖直分速度
从点到点，竖直方向分速度匀减速到0，故

解得

(2)根据速度分解可知小球在点时的速度为

电场力和重力的合外力

竖直向下；
之后在重力、电场力和洛伦兹力作用下做曲线运动。
根据左手定则可知小球运动到点时速度水平向右，设为。
从到，根据动能定理有

解得

把小球从到的过程分成无数个小过程：
在第1个小过程中水平方向应用动量定理有

即

在第2个小过程中水平方向应用动量定理有

即

在第3个小过程中水平方向应用动量定理有

即

……
在第个小过程中水平方向应用动量定理有

即

把以上各式相加有

而

联立解得

14、（i）0.5s；（ii）2次
【解析】
(i)乙向左传播，其最靠近x=0处的波谷位置的x坐标为

乙的波谷到达x=0处的最短时间为

(ii)质点运动到正向最大位移时
y=y1+y2=20cm
即两列波的波峰同时到达x=0位置，从图线可知，甲、乙两列波的波长分别为λ1=40cm，λ2=60cm，由可得甲、乙两列波的周期分别为
T1=2s，T2=3s
甲的波峰到达x=0位置所需时间
其中(k=1，2，3……)
乙的波峰到达x=0位置所需时间
其中(n=0，1，2……)
甲、乙两列波的传播时间相同，可知
t1=t2
可得

即

当k=1且n=0时，x=0处的质点运动到正向最大位移处，t1=2s；当k=4且n=2时，x=0处的质点运动到正向最大位移处，t2=8s；即t=0~10s内，x=0处的质点运动到正向最大位移处共有2次。
15、 (1)；(2)
【解析】
(1)设气体温度为时，气柱的高度为，环境温度缓慢下降到的过程是等压変化，根据盖—吕萨克定律有

解得

(2)设砝码的质量为，取走砝码后的过程是等温变化
，
，
由玻意耳定律得

联立解得