江西省玉山县2023届高三5月领军考试物理试题

这是一份江西省玉山县2023届高三5月领军考试物理试题，共16页。试卷主要包含了考生要认真填写考场号和座位序号等内容，欢迎下载使用。

江西省玉山县二中2023届高三5月领军考试物理试题
注意事项
1．考生要认真填写考场号和座位序号。
2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

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、如图所示，空间直角坐标系处于一个匀强电场中，a、b、c三点分别在x、y、z轴上，且到坐标原点的距离均为。现将一带电荷量的负点电荷从b点分别移动到a、O、c三点，电场力做功均为。则该匀强电场的电场强度大小为（ ）

A． B． C． D．
2、如图所示，ABCD为等腰梯形，∠A=∠B=60º，AB=2CD，在底角A、B分别放上一个点电荷，电荷量分别为qA和qB，在C点的电场强度方向沿DC向右，A点的点电荷在C点产生的场强大小为EA，B点的点电荷在C点产生的场强大小为EB，则下列说法正确的是

A．放在A点的点电荷可能带负电
B．在D点的电场强度方向沿DC向右
C．EA＞EB
D．
3、火箭向后喷气后自身获得向前的速度。某一火箭在喷气前的质量为，间断性完成了多次向后喷气，每秒钟可完成5次喷气。设每一次喷气均喷出气体，气体喷出后的速度为，则第三次喷气后火箭的速度为（题中涉及各速度均以地面为参考系）（　　）
A． B． C． D．
4、如图所示，一固定的细直杆与水平面的夹角为α=15°，一个质量忽略不计的小轻环C套在直杆上，一根轻质细线的两端分别固定于直杆上的A、B两点，细线依次穿过小环甲、小轻环C和小环乙，且小环甲和小环乙分居在小轻环C的两侧．调节A、B间细线的长度，当系统处于静止状态时β=45°.不计一切摩擦．设小环甲的质量为m1，小环乙的质量为m2，则m1∶m2等于( )

A．tan 15° B．tan 30° C．tan 60° D．tan 75°
5、核反应方程表示中子轰击原子核可能发生的一种核反应，该核反应中质量亏损了。关于这个核反应，下列说法中正确的是（　　）
A．该反应属于核聚变
B．中的X为33
C．中含有56个中子
D．该核反应释放出的核能为
6、取一根长2m左右的细线，5个铁垫圈和一个金属盘，在线端系上第一个垫圈，隔12 cm再系一个，以后垫圈之间的距离分别是36 cm、60 cm、84 cm，如图所示．站在椅子上，向上提起线的上端，让线自由垂下，且第一个垫圈紧靠放在地上的金属盘，松手后开始计时，若不计空气阻力，则第2、3、4、5个垫圈（ ）

A．落到盘上的声音时间间隔越来越大
B．落到盘上的声音时间间隔相等
C．依次落到盘上的速率关系为
D．依次落到盘上的时间关系为
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、如图所示，真空中xOy平面内有一束宽度为d的带正电粒子束沿x轴正方向运动，所有粒子为同种粒子，速度大小相等， 在第一象限内有一方向垂直x Oy平面的有界匀强磁场区（图中未画出），磁感应强度为B。所有带电粒子通过磁场偏转后都会聚于x轴上的a点。下列说法中正确的是（ ）

A．磁场方向一定是垂直xOy平面向外
B．所有粒子通过磁场区的时间相同
C．如果粒子速率v0=，能保证所有粒子都打在a点的最小磁场区域面积为
D．如果粒子速率v0=，能保证所有粒子都打在a点的最小磁场区域面积为
8、一带负电粒子仅在电场力的作用下，从x轴的原点O由静止开始沿x轴正方向运动，其运动速度v随位置x的变化关系如图所示，图中曲线是顶点为O的抛物线，粒子的质量和电荷量大小分别为m和，则下列说法正确的是（　　）

A．电场为匀强电场，电场强度大小
B．O、x1两点之间的电势差
C．粒子从O点运动到x1点的过程中电势能减少了
D．粒子沿x轴做加速度不断减小的加速运动
9、下列说法正确的是（ ）
A．石墨和金刚石都是晶体，木炭是非晶体
B．一定质量的理想气体经过等容过程，吸收热量，其内能不一定增加
C．足球充足气后很难压缩，是因为足球内气体分子间斥力作用的结果
D．当液体与大气相接触时，液体表面层内的分子所受其他分子作用力的合力总是指向液体内部
E.气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内气体的分子数和气体温度有关
10、如图所示，光滑、平行的金属轨道分水平段(左端接有阻值为R的定值电阻)和半圆弧段两部分，两段轨道相切于N和N′点，圆弧的半径为r，两金属轨道间的宽度为d，整个轨道处于磁感应强度为B，方向竖直向上的匀强磁场中．质量为m、长为d、电阻为R的金属细杆置于框架上的MM′处，MN=r.在t=0时刻，给金属细杆一个垂直金属细杆、水平向右的初速度v0，之后金属细杆沿轨道运动，在t=t1时刻，金属细杆以速度v通过与圆心等高的P和P′；在t=t2时刻，金属细杆恰好通过圆弧轨道的最高点，金属细杆与轨道始终接触良好，轨道的电阻和空气阻力均不计，重力加速度为g.以下说法正确的是( )

A．t=0时刻，金属细杆两端的电压为Bdv0
B．t=t1时刻，金属细杆所受的安培力为
C．从t=0到t=t1时刻，通过金属细杆横截面的电量为
D．从t=0到t=t2时刻，定值电阻R产生的焦耳热为
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）某同学通过实验测量玩具上的小直流电动机转动的角速度大小，如图甲所示，将直径约为3cm的圆盘固定在电动机转动轴上，将纸带的一端穿过打点计时器后，固定在圆盘的侧面，圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘的侧面上，打点计时器所接交流电的频率为50Hz.

(1) 实验时，应先接通________(选填“电动机”或“打点计时器”)电源．
(2) 实验得到一卷盘绕在圆盘上的纸带，将纸带抽出一小段，测量相邻2个点之间的长度L1，以及此时圆盘的直径d1，再抽出较长的一段纸带后撕掉，然后抽出一小段测量相邻2个点之间的长度L2，以及此时圆盘的直径d2，重复上述步骤，将数据记录在表格中，其中一段纸带如图乙所示，测得打下这些点时，纸带运动的速度大小为________m/s.测得此时圆盘直径为5.60cm，则可求得电动机转动的角速度为________rad/s.(结果均保留两位有效数字)
(3) 该同学根据测量数据，作出了纸带运动速度(v)与相应圆盘直径(d)的关系图象，如图丙所示．分析图线，可知电动机转动的角速度在实验过程中________(选填“增大”“减小”或“不变”)．
12．（12分）某同学在“探究物体运动的加速度与物体受力、物体质量的关系”实验中，把按控制变量法做的两个实验的数据都记录在下表中。数据是按加速度的大小排列的。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
F/N
0.29
0.14
0.29
0.19
0.24
0.29
0.29
0.29
0.34
m/kg
0.86
0.36
0.61
0.36
0.36
0.41
0.36
0.31
0.36
a/（m·s-2）
0.34
0.39
0.48
0.53
0.67
0.71
0.81
0.93
0.94
若利用表中数据探究物体运动的加速度与物体受力的关系，则选用物体的质量为m=___________，请在本题给出的坐标纸中作出a－F图像________。

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，一圆柱形汽缸竖直放置，汽缸正中间有挡板，位于汽缸口的活塞封闭着一定质量的理想气体．活塞的质量为m，横截面积为S．开始时，活塞与汽缸底部相距L，测得气体的温度为T1．现缓慢降温，让活塞缓慢下降，直到恰好与挡板接触但不挤压．然后在活塞上放一重物P，对气体缓慢加热，让气体的温度缓慢回升到T1，升温过程中，活塞不动．已知大气压强为p1，重力加速度为g，不计活塞与汽缸间摩擦．

(ⅰ)求活塞刚与挡板接触时气体的温度和重物P的质量的最小值；
(ⅱ)整个过程中，气体是吸热还是放热，吸收或放出的热量为多少？
14．（16分）如图甲所示，内壁光滑、导热良好、质量为的汽缸开口向上竖直放置在水平地面上，上部分的横截面积为S，下部分的横截面积为2S，下部分汽缸高L，汽缸内有两个质量忽略不计、厚度不计的活塞A、B封闭了Ⅰ、Ⅱ两部分理想气体，A活塞正好处在汽缸上下两部分的分界处，B活塞处在下部分汽缸的正中间位置处。现将该装置挂起来，气缸脱离地面稳定后如图乙所示。A活塞始终未与汽缸脱离，已知重力加速度为g，外界温度为T，大气压强为P0。
①若环境温度保持不变，求乙图中A活塞向上移动的距离；
②若环境温度缓慢升高，B活塞恰能升到下部分汽缸的顶部，求此时的环境温度？

15．（12分）如图所示，光滑的水平面AB与半径R=0.5m的光滑竖直半圆轨道BCD在B点相切，D点为半圆轨道最高点，A点的右侧连接一粗糙的水平面，用细线连接甲、乙两物体，中间夹一轻质压缩弹簧，弹簧与甲、乙两物体不拴接，甲的质量m1=4kg，乙的质量m1=5kg，甲、乙均静止．若烧断细线，甲离开弹簧后经过B点进入半圆轨道，过D点时对轨道的压力恰好为零．取g=10m/s1．甲、乙两物体可看做质点，求：

(1)甲离开弹簧后经过B点时的速度的大小vB；
(1)烧断细线吋弹簧的弹性势能EP；
(3)若固定甲，将乙物体换为质量为m的物体丙，烧断细线，丙物体离开弹簧后从A点进入动摩擦因数μ=0.5的粗糙水平面，AF是长度为4l的水平轨道，F端与半径为l的光滑半圆轨道FCH相切，半圆的直径FH竖直，如图所示.设丙物体离开弹簧时的动能为6mgl，重力加速度大小为g，求丙物体离开圆轨道后落回到水平面BAF上的位置与F点之间的距离s；
(4)在满足第(3)问的条件下，若丙物体能滑上圆轨道，且能从GH间离开圆轨道滑落（G点为半圆轨道中点)，求丙物体的质量的取值范围



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、B
【解析】
由公式代入数据可得

由题意可知a、O、c三点所构成的面是等势面，垂直于平面，点到平面的距离，故匀强电场的电场强度大小

故B正确，ACD错误。
故选B。
2、C
【解析】
ACD．由于两点电荷在C点产生的合场强方向沿DC向右，根据矢量合成法，利用平行四边形定则可知，可知两点电荷在C点产生的场强方向如图所示，由图中几何关系可知EB＜EA，A点所放点电荷为正电荷，B点所放点电荷为负电荷，且A点所放点电荷的电荷量的绝对值大于B点所放点电荷的电荷量的绝对值，选项C正确，A、D错误；

B．对两点电荷在D点产生的场强进行合成，由几何关系，可知其合场强方向为向右偏上，不沿DC方向，故B错误。
3、D
【解析】
取喷气前的火箭整体为研究对象，喷气过程动量守恒。设每次喷出气体的速度为v，三次喷气后火箭的速度为，由动量守恒定律得

解得

故ABC错误，D正确。
故选D。
4、C
【解析】
试题分析：小球C为轻环，重力不计，受两边细线的拉力的合力与杆垂直，C环与乙环的连线与竖直方向的夹角为600，C环与甲环的连线与竖直方向的夹角为300，A点与甲环的连线与竖直方向的夹角为300，
乙环与B点的连线与竖直方向的夹角为600，根据平衡条件，对甲环：，对乙环有：，得，故选C．
【名师点睛】小球C为轻环，受两边细线的拉力的合力与杆垂直，可以根据平衡条件得到A段与竖直方向的夹角，然后分别对甲环和乙环进行受力分析，根据平衡条件并结合力的合成和分解列式求解．
考点：共点力的平衡条件的应用、弹力．
5、D
【解析】
A．裂变反应是较重的原子核在其它粒子的轰击下，分裂成几个中等的原子核，可知该反应属于裂变反应，故A错误；
B．根据电荷数守恒、质量数守恒知，的核电荷数X为

故B错误；
C．Ba的核子数为144，其中的质子数为56，所以中子数为

故C错误；
D．该核反应释放出的核能为△E，根据爱因斯坦质能方程可知

故D正确。
故选D。
6、B
【解析】
AB、 5个铁垫圈同时做自由落体运动，下降的位移之比为，可以看成一个铁垫圈自由下落，经过位移之比为，因为初速度为零的匀加速直线运动在相等时间内的位移之比为，知各垫圈落到盘中的时间间隔相等，故选项A错误，B正确；
CD、因为各垫圈落到盘中的时间间隔相等，则各垫圈依次落到盘中的时间比为，则速度之比为，故选项C、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、ACD
【解析】
A．由题意可知，正粒子经磁场偏转，都集中于一点，根据左手定则可有，磁场的方向垂直平面向外，故A正确；
B．由洛伦兹力提供向心力，可得

运动的时间

运动的时间还与圆心角有关，粒子做圆周运动的圆心角不同，因此粒子的运动时间不等，故B错误；
C．当粒子速率时，粒子做圆周运动的半径为

能保证所有粒子都打在点的最小磁场区域如图

最小磁场区域面积为

故C正确；
D．当粒子速率时，粒子做圆周运动的半径为

能保证所有粒子都打在点的最小磁场区域如图

最小磁场区域面积为

故D正确；
故选ACD。
8、AC
【解析】
AD．由题意可知，图中曲线是抛物线，则曲线的表达式可写为

粒子只在电场力作用下运动，由动能定理得

即

又

所以粒子在运动过程中，受到的电场力不变，说明电场为匀强电场，场强为

即粒子沿x轴做加速度不变，所以A正确，D错误；
BC．粒子从O点运动到x1点，由动能定理得

电场力做正功，电势能减少，为

则O、x1两点之间的电势差为

所以B错误，C正确。
故选AC。
9、ADE
【解析】
A．石墨和金刚石都是晶体，木炭是非晶体，A正确；
B．根据可知，一定质量的理想气体经过等容过程，，吸收热量，则，即其内能一定增加，B错误；
C．足球充气后很难压缩，是因为足球内大气压作用的结果，C错误；
D．由于表面张力的作用，当液体与大气相接触时，液体表面层内的分子所受其它分子作用力的合力总是沿液体的表面，即表面形成张力，合力指向内部，D正确；
E．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内气体的分子数和气体温度有关，E正确。
故选ADE。
10、CD
【解析】
A．t=0时刻，金属细杆产生的感应电动势

金属细杆两端的电压

故A错误；
B．t=t1时刻，金属细杆的速度与磁场平行，不切割磁感线，不产生感应电流，所以此时，金属细杆不受安培力，故B错误；
C．从t=0到t=t1时刻，电路中的平均电动势

回路中的电流

在这段时间内通过金属细杆横截面的电量

解得

故C正确；
D．设杆通过最高点速度为，金属细杆恰好通过圆弧轨道的最高点，对杆受力分析，由牛顿第二定律可得

解得

从t=0到t=t2时刻，据功能关系可得，回路中的总电热

定值电阻R产生的焦耳热

解得

故D正确
故选CD。
【点睛】
感应电量，这个规律要能熟练推导并应用．

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、打点计时器 1.8 64 不变
【解析】
（1）实验时,应先接通打点计时器电源，再接通电动机的电源；（2）根据 求解线速度，根据 求解角速度；（3）根据v=ωr=ωD结合图像判断角速度的变化.
【详解】
（1）实验时,应先接通打点计时器电源，再接通电动机的电源；
（2）纸带运动的速度大小为；
角速度；
（3） 根据v=ωr=ωD，因v-D图像是过原点的直线，可知 ω不变.
12、0.36kg
【解析】
[1]根据按控制变量法可知，探究物体运动的加速度与物体受力的关系，需要保证质量不变，故由表中数据可知选用物体的质量为0.36kg；
[2]根据表中质量为0.36kg的数据描点作图如图所示


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、(ⅰ) 　m＋ (ⅱ)放热　
【解析】
(ⅰ)由题意可得，缓慢降温过程是一个等压过程
初态：温度T1，体积V1＝LS，
末态：温度T1，体积V1＝
由盖—吕萨克定律有，解得T1＝
升温过程中，活塞不动，是一个等容过程，设重物P的质量的最小值为M
初态：温度T1＝，压强p1＝p1＋，
末态：温度T2＝T1，压强p2＝p1＋
由查理定律有，解得M＝m＋．
(ⅱ)整个过程中，理想气体的温度不变，内能不变；降温过程，气体体积变小，外界对气体做的功为
升温过程，气体体积不变，气体不对外界做功，外界也不对气体做功；由热力学第一定律，整个过程中，气体放出热量
Q＝W＝．
点睛：本题考查了求内能变化、温度等问题，分析清楚气体状态变化过程、应用热力学第一定律、理想气体状态方程即可正确解题．
14、①L②
【解析】
①以两部分气体为一个整体为研究对象，状态1

再次平衡为状态2

根据玻意耳定律可得，解得

乙图中A活塞向上移动的距离

②以Ⅱ为研究对象，状态1：

状态2：

根据理想气体的状态方程可得，解得

15、 (1)5m/s；（1）90J；（3）s=4l； （4）
【解析】
（1）甲在最高点D，由牛顿第二定律，有
甲离开弹簧运动到D点的过程机械能守恒：
联立解得：vB=5m/s；
（1）烧断细线时动量守恒：0=m1v3-m1v1
由于水平面AB光滑，则有v1=vB=5m/s，解得：v1=4m/s
根据能量守恒，弹簧的弹性势能E==90J
（3）甲固定，烧断细线后乙物体减速运动到F点时的速度大小为vF，
由动能定理得：，解得vF=1
从P点滑到H点时的速度为vH，由机械能守恒定律得

联立解得vM=1
由于vM=1>，故乙物体能运动到H点，并从H点以速度vH水平射出．设乙物体回到轨道AF所需的时间为t，由运动学公式得：
乙物体回到轨道AF上的位置与B点之间的距离为s=vHt
联立解得；
（4）设乙物体的质量为M，到达F点的速度大小为vF，
由动能定理得：，解得vF=
为使乙物体能滑上圆轨道，从GH间离开圆轨道，满足的条件是：
一方面乙物体在圆轨道上的上升高度能超过半圆轨道的中点G，由能量关系有：

另一方面乙物体在圆轨道的不能上升到圆轨道的最高点H，由能量关系有

联立解得：
【点睛】
（1）根据牛顿第二定律求出最高点D的速度，根据机械能守恒求出过B点的速度；
（1）根据动量守恒定律求出乙的速度，根据能量守恒求出弹性势能；
（3）根据动能定理可求F点的速度，根据机械能守恒定律可求M点的速度，根据平抛运动的规律可求水平位移；
（4）能从GH间离开圆轨道需要满足在圆轨道上的上升高度能超过半圆轨道的中点，且不能上升到圆轨道的最高点．