2024南昌三校（南昌一中、南昌铁路一中、南昌第十中学）高三上学期第一次联考物理含答案

这是一份2024南昌三校（南昌一中、南昌铁路一中、南昌第十中学）高三上学期第一次联考物理含答案，共12页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
考试用时：75 分钟 试卷总分：100分
一、选择题（本大题共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分。第 1-7 题是单选题，第 8-10 题是多选题，全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有错选的得0分）
1.关于下列四幅图说法正确的是( )
A. 如图甲，汽车通过拱桥的最高点时处于超重状态
B. 如图乙，小球在水平面内做匀速圆周运动过程中，所受的合外力不变
C. 如图丙，直筒洗衣机脱水时，被甩出去的水滴受到离心力
D. 如图丁，火车转弯时超过规定速度行驶时，外轨会对轮缘有挤压作用
2.做匀加速直线运动的质点，在第一个3 s内的平均速度为5 m/s，在第一个5 s内的平均速度为8m/s，则质点的加速度大小为( )
A. 1 m/s2B. 2 m/s2C. 3 m/s2 D. 4 m/s2
3.某工人使用双轮手推车运送短钢管，手推车装入钢管后的侧面示意图如图所示.推车侧面ON与底面OM垂直，当侧面ON与水平方向夹角θ=60°时，6号钢管对侧面ON的压力等于其重力G，忽略一切摩擦，则下列说法正确的是( )
A. 其他钢管对6号钢管的作用力大小等于G
B. 底面OM受到的压力小于侧面ON受到的压力
C. 若减小θ角，钢管仍保持静止，则钢管对推车的压力将增大
D. 若减小θ角，钢管仍保持静止，则钢管对推车的压力将减小
4.长征八号遥二运载火箭于2022年1月21日安全运抵文昌航天发射场.长征八号采用了全新的构型，将一次发射22颗卫星.如图所示，其中一颗卫星由地面发射后，首先进入近地圆轨道Ⅰ运动，然后由轨道Ⅰ上的Q点进入椭圆轨道Ⅱ，最终由轨道Ⅱ上的P点进入预定圆轨道Ⅲ.如忽略地球表面空气阻力的影响，则( )
A. 该卫星在地球表面的发射速度大小可能为7.5 km/s
B. 该卫星在轨道Ⅰ上运行时的角速度比在轨道Ⅲ上运行时的角速度小
C. 该卫星在轨道Ⅱ上P点的加速度小于在轨道Ⅲ 上P点的加速度
D. 该卫星在轨道Ⅱ上的机械能比在轨道Ⅲ上的机械能小
5.如图所示的平面内，光束a经圆心O射入半圆形玻璃砖，进入玻璃砖后分成b、c两束单色光.下列说法正确的是( )
A. 玻璃对b光的折射率小于对c光的折射率
B. 在真空中b光的波长小于c光的波长
C. 在真空中b光的频率小于c光的频率
D. 在玻璃砖中b光的传播速度大于c光的传播速度
6.如图甲所示，倾斜白色的传送带正以恒定速率v1沿顺时针方向转动，传送带的倾角为θ.一煤块以初速度v0从传送带的底部冲上传送带并沿传送带向上运动，其运动的v−t图像如图乙所示，物块到传送带顶端时速度恰好为零，g取10 m/s2，则 ( )
θ
A. 由图乙可知，0～1 s内物块受到的摩擦力大于1～2 s内物块受到的摩擦力
B. 0～2 s内物块所受摩擦力方向一直与物块运动的方向相反
C. 传送带的黑色痕迹长10m
D.物块与传送带间的动摩擦因数为0.25
7.如图所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端叠放两个质量分别为3m、m的物体A、B(A物体与弹簧拴接)，弹簧的劲度系数为k，初始时物体处于静止状态。现用竖直向上的拉力F作用在物体B上，使物体A、B开始向上一起做加速度大小为14g的匀加速直线运动直到A、B分离，重力加速度为g，则关于此过程说法正确的是( )
A. 施加拉力的瞬间，A、B间的弹力大小为FAB=mg
B. 施加拉力的瞬间，A、B间的弹力大小为FAB=3mg4
C. 从施加力F到A、B分离的时间为 2mk
D. 从施加力F到A、B分离的时间为2 2mk
8.成语“簸扬糠秕”常用于自谦，形容自己无才而居前列.成语源于如图所示劳动情景，在恒定水平风力作用下，从同一高度由静止释放的米粒和糠落到地面不同位置，糠落点更远.空气阻力忽略不计，下列说法正确的是( )
A. 从释放到落地的过程中，米粒和糠重力势能变化量相等
B. 从释放到落地的过程中，水平风力对米粒和糠做功相同
C. 米粒落地时重力的瞬时功率大于糠落地时重力的瞬时功率
D. 从释放到落地的过程中，糠枇的运动时间等于米粒的运动时间
9.匀强磁场方向垂直纸面，规定垂直纸面向里的方向为正，磁感应强度B随时间t变化规律如图甲所示.在磁场中有一细金属矩形回路，回路平面位于纸面内，如图乙所示.令I1、I2、I3分别表示Oa、ab、bc段的感应电流，F1、F2、F3分别表示Oa、ab、bc段回路右侧PQ边受到的安培力.则( )
A. I1沿逆时针方向，I2沿顺时针方向
B. I2沿顺时针方向，I3沿逆时针方向
C. F1方向向左，F2方向向右
D. F2方向向右，F3方向向右
10.如图所示，有上下放置的两个宽度均为L=0.5m的水平金属导轨，左端连接阻值均为2Ω的电阻r1、r2，右端与竖直放置的两个相同的半圆形金属轨道连接在一起，半圆形轨道半径为R=0.1m.整个装置处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B=2T.初始时金属棒放置在上面的水平导轨上，金属棒的长刚好为L，质量m=1kg，电阻不计。某时刻金属棒获得了水平向右的速度v0=2m/s，之后恰好从装置右端水平抛出.已知金属棒与导轨接触良好，重力加速度g=10m/s2，不计所有摩擦和导轨的电阻，则下列说法正确的是( )
A. 金属棒抛出时的速率为1m/s
B. 整个过程中，流过电阻r1的电荷量为1C
C. 最初金属棒距离水平导轨右端1m
D. 整个过程中，电阻r2上产生的焦耳热为1.5J
二、实验题（本题共2小题，共20分）
11.(8分)一组同学利用闪光照相的办法研究平抛运动，如图所示为拍摄一小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中背景方格的边长均为20cm，如果取g=10m/s2，那么：
(1)经判断，A点_______抛出点；(填写“是”或“不是”)
(2)小球做平抛运动的初速度的大小是_______m/s；
(3)从抛出到B点的时间是________s，小球经过B点时的速度大小是_______m/s.
12.(12分)某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ，步骤如下：
(1)用游标卡尺测量其长度如图甲所示，可知其长度L=___________mm；
(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，可知其直径D=___________mm；
(3)选用多用电表的电阻“×1”挡粗测电阻，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图丙所示，则该电阻的阻值为___________Ω.
(4)为了更精确地测量其电阻，可供选择的器材如下：
电流表A1量程300mA，内阻约为2Ω； 电流表A2量程150mA，内阻约为10Ω；
电压表V1量程1V，内阻为1000Ω； 电压表V2量程15V，内阻约为3000Ω；
定值电阻阻值R0=2000Ω
滑动变阻器R1最大阻值为5Ω
滑动变阻器R2最大阻值1000Ω
电源E(电动势约为4V，内阻r约为1Ω)
开关，导线若干.
为了使测量尽量准确，测量时要求电表读数不得小于其量程的13，请你选择合适的器材，并在线框内补全实验电路图(作图时要求写清楚器材代号).
(5)连接电路，测得电压表读数为U，电流表读数为I，则电阻率的表达式为ρ=___________(用题中所给物理量符号U、I、L、D表示，忽略电压表内阻造成的误差).
三、计算题（本大题共3小题，共40分。要求写出必要的文字说明和计算步骤）
13.（10分）某兴趣小组设计了一温度报警装置，原理图如图.一定质量的理想气体被一上表面涂有导电物质的活塞密封在导热气缸内，活塞厚度不计，质量m=100g，横截面积S=10cm2，开始时活塞距气缸底部的高度为ℎ=6cm，缸内温度为T1=360K.当环境温度上升，活塞缓慢上移Δℎ=4cm，活塞上表面与a、b两触点接触，报警器报警。不计一切摩擦，大气压强恒为p0=1.0×105Pa，g=10m/s2，试求：
(1)该报警装置的报警温度T2；
(2)若上述过程气体的内能增加15.96J，则气体吸收的热量Q为多少.
14.（14分）如图所示，质量M=1kg、长度L=1m的木板A静止在水平面上，A与水平面间的动摩擦因数μ1=0.1.在A的左端放置一质量m=1kg的铁块B(可视为质点)，B与A间的动摩擦因数μ2=0.3，现用一水平恒力F作用在B上，取g=10m/s2，设滑动摩擦力等于最大静摩擦力。求：
(1)要保持A、B一起做匀加速运动，求力F的取值范围；
(2)若F=5N，求铁块运动到木块右端所用的时间.
15.（16分）如图所示，在光滑绝缘的水平桌面静置质量分别为1kg和2kg的A、B两个小物块(可视为质点)，A物块绝缘不带电，B物块带负电，电荷量为−q.在桌面右侧竖直固定半径R=0.3m的光滑圆弧轨道，轨道左端Q点和圆心O连线与竖直方向成53∘角，轨道上端点F在圆心正上方，过Q点的竖直虚线MN右侧存在着水平向右的匀强电场，电场强度E=4mg3q.若物块A以初速度v=4.5m/s向右运动，与物块B发生弹性正碰后，物块B恰好能从Q点沿切线方向进入圆弧轨道，取g=10m/s2，sin53∘=0.8，求：
(1)碰撞后B球速度大小；
(2)Q点到桌面的高度；
(3)判断物块B能否到达F点，并说明理由.
南昌市三校（一中、十中、铁一中）高三上学期第一次联考
物 理 试 卷 答案和解析
1.【答案】D
【解析】A.汽车通过拱桥的最高点时，汽车有向下的加速度，汽车处于失重状态，A错误；
B.小球在水平面内做匀速圆周运动过程中，所受的合外力大小不变，方向时刻指向圆心，B错误；
C.直筒洗衣机脱水时，被甩出去的水是因为所受的合外力不足以提供水做圆周运动所需的向心力，所以被甩出去了，C错误；
D.当火车转弯超过规定速度行驶时，重力与垂直于轨道的弹力的合力已经不足以提供向心力，则外轨对外轮缘会有挤压作用，D正确。
2.【答案】C
【解析】第1个3 s内的平均速度即为1.5 s时刻瞬时速度v1，
第1个5 s内的平均速度即为2.5 s时刻瞬时速度v2，
根据加速度公式得a=ΔvΔt=v2−v1Δt=3m/s(2.5−1.5)s=3m/s2，故选C。
3.【答案】A
【解析】A.对6号钢管进行受力分析，由于钢管静止，即受力平衡，则其他钢管对6号钢管的作用力与6号钢管的重力及ON面给的支持力的合力等大反向，如图甲
重力与支持力的合力大小为G，故其他钢管对6号钢管的作用力大小也为G，A正确；
B.将所有钢管视为一个整体，进行受力分析，如图乙，可得FOMFON=tanθ= 3
故OM面受到的压力大于ON面受到的压力，B错误；
CD.仍将所有钢管视为整体，由于整体在重力和推车对其作用力的作用下保持平衡，故无论θ如何变化，钢管对推车的压力总是不变，CD错误。
4.【答案】D
【解析】A.卫星在地球表面的发射速度大于7.9km/s小于11.2km/s，A错误；
B.卫星绕地球做匀速圆周运动时，由GMmr2=mω2r得ω= GMr3，轨道半径越大，角速度越小，故卫星在轨道Ⅰ上运行时的角速度比在轨道Ⅲ上运行时的角速度大，B错误；
C.设该卫星的轨道半径为r，卫星运行时间为Δt，该时间内扫过的面积S=12r⋅vΔt，由GMmr2=mv2r得v= GMr，则，即S∝ rΔt，由此可知卫星在轨道Ⅰ和轨道Ⅲ上运行时与地心的连线在相同时间内扫过的面积不同，C错误；
D.卫星在轨道Ⅱ上的P点点火加速才能进入轨道Ⅲ，故卫星在轨道Ⅱ上的机械能比在轨道Ⅲ上的机械能小，D正确。
5.【答案】B
【解析】解：AC、根据折射定律n=sinisinr结合图像可知玻璃对b光的折射率大于对c光的折射率，即nb>nc
则b光的频率大于c光的频率，故AC错误；
B、根据c=fλ，可知在真空中b光的波长小于c光的波长，故B正确；
D、根据v=cn可知在玻璃砖中b光的传播速度小于c光的传播速度，故D错误。
6.【答案】D
【解析】由题图乙可知在0～1 s内物块的速度大于传送带的速度，物块所受摩擦力的方向沿传送带向下，与物块运动的方向相反；1～2 s内，物块的速度小于传送带的速度，物块所受摩擦力的方向沿传送带向上，与物块运动的方向相同．由于0～2 s内物块对传送带的压力一直没变，根据滑动摩擦力公式f=μFN可知两段时间内摩擦力大小相等，故A、B错误．
在0～1 s内物块的加速度为a1=ΔvΔt=4−121m/s2=−8 m/s2，a2=−4 m/s2根据牛顿第二定律得
−(mgsin θ+μmgcs θ)=ma1，−(mgsin θ−μmgcs θ)=ma2解得μ=14， θ=370故D正确．
黑色痕迹由图可得长8m故C错误。
7.【答案】C
【解析】AB.设弹簧开始时的压缩量为x0，则kx0=4mg
拉力F开始施加的瞬间，对A物体根据牛顿第二定律有kx0−3mg−FAB=3ma
解得FAB=mg4，故A，B错误；
CD.在A、B分离瞬间，A、B间的弹力FAB=0，弹簧弹力不为零，对A受力分析得kx−3mg=3ma
得到这一瞬间弹簧的压缩量为x=15mg4k
则A上升的高度ℎ=x0−x=mg4k
由ℎ=12at2 ，解得从施加力到A、B分离的时间是t= 2mk，故D错误。
8.【答案】CD
【解析】解：A、米粒和糠的区别是质量不同，由于从同一高度ℎ释放，由WG=mgℎ可知，米粒和糠重力做功不同，则重力势能变化量不同，故A错误；
BD、空气阻力忽略不计，米粒和糠在竖直方向都做自由落体运动，由ℎ=12gt2可知，运动时间相同，在恒定水平风力作用下，由F=ma可知，由于米粒质量大，米粒水平运动的加速度小，由x=12at2可知，米粒水平运动的距离小，再根据功的公式W=Fx可知，风力对米粒做功少，故B错误，D正确；
C、空气阻力忽略不计，米粒和糠在竖直方向都做自由落体运动，由v2=2gℎ可知，落地竖直方向的速度相同，而P=mgv，由于米粒质量大，落地时，米粒重力的瞬时功率大于糠重力的瞬时功率，故C正确。
9.【答案】AC
【解析】AB.由楞次定律可知，Oa段感应电流I1沿逆时针方向，ab、bc段感应电流I2、I3沿顺时针方向，故A正确，B错误。
CD．Oa段回路右侧PQ边中电流由Q流向P，磁感应强度方向垂直纸面向里，由左手定则可知，PQ边受到的安培力F1方向向左；ab段PQ边中电流由P流向Q，磁感应强度方向垂直纸面向里，由左手定则可知，PQ边受到的安培力F2方向向右；bc段PQ边中电流由P流向Q，磁感应强度方向垂直纸面向外，由左手定则可知，PQ边受到的安培力F3方向向左，故C正确，D错误。
10.【答案】AC
【解析】A.金属棒从半圆形金属轨道的顶点恰好水平抛出，则有mg=mv2R，解得v= gR=1m/s，选项A正确；
BC.对导体棒在水平导轨上运动应用动量定理得−BIL⋅t=mv−mv0，得−BqL=mv−mv0
解得回路中产生的电荷量为q=1C
根据q=ΔΦR总=B⋅Lxr1r2r1+r2=1C
解得导体棒向右移动的距离为x=1m
流过 r1 的电荷量q'=q2=0.5C，选项B错误，C正确；
D.根据能量守恒得回路中产生的总热量Q=12mv02−12mv2
解得Q=1.5J
电阻 r2 上产生的热量Q2=Q2=0.75J，选项D错误。
11.【答案】(2).不是；(2).3.0；(3)0.4；5.0.
【解析】(1)若A点为抛出点，则小球在A点时竖直方向的初速度为零，因为yAB yBC =35
由初速度为零的匀变速直线运动规律可知，小球在A点时竖直方向的速度不为零，故A点不是抛出点。
(2)由小球做平抛运动可知，初速度为v0=xABt
由运动学公式可知yBC−yAC=gt2
联立解得v0=3.0m/s
(3)B点竖直方向的分速度，由中间时刻瞬时速度可知vBy=yAC2t
从抛出点到B点，在竖直方向由自由落体公式vBy=gt总
联立解得vBy=4m/s ，t总=0.4s
结合上述分析，由平行四边形定则vB= vBx2+vBy2=5m/s
12.【答案】(1)50.15或50.10； (2) 4.700； (3)22.0；
(4) ； (5)3πUD24IL
【解析】(1)游标卡尺是20分度，精度为0.05mm，则其读数为L=50mm+0.05×3mm=50.15mm
(2)螺旋测微器的精度为0.01mm，测量直径的读数为D=4.5mm+0.01×20.0mm=4.700mm
(3)根据欧姆表的读数规则，该表盘的读数为22×1Ω=22Ω
(4)为了使测量数据的范围广泛一些，控制电路采用分压式，则滑动变阻器选择总阻值小一些的 R1 ，调节得到的数据的连续性强一些；电源电动势为4V，直接使用电压表V1，量程太小，为了使测量尽量准确，测量时电表读数不得小于其量程的 13 ，使用电压表V2量程又太大，可以把电压表V1与定值电阻 R0 串联，增大其量程进行实脸，故电压表选择V1，此时将1V电压表串联定值电阻 R0 ，将其改装成量程为4V的电压表，通过待测电阻最大电流I=422A≈180mA，电流表选择A2，又由于电压表的内阻远远大于电流表与待测电阻的阻值，因此选择电流表的外接法，电路图如图所示
(5)电压表读数为U，则待测电阻两端电压为3U，待测电阻为Rx=3UI
根据电阻与电阻率的关系有Rx=ρLS
圆柱体的横截面积S=πD22 ，解得ρ=3πUD24IL
13.【答案】解：(1)气体发生等压变化，由盖−吕萨克定律：SℎT1=S(ℎ+Δℎ)T2
代入数据解得：T2=600K
(2)缸内气体压强：
气体等压膨胀对外做功：
由热力学第一定律得：ΔU=W+Q
代入数据：Q=ΔU−W=15.96J+4.04J=20J
14.【答案】(1)A与地面间的最大静摩擦力大小f1=μ1M+mg=0.1×1+1×10N=2N
A与B间的最大静摩擦力f2=μ2mg=0.3×1×10N=3N
A、B要一起做匀加速直线运动拉力F>f1=2N
设拉力大小为F0时A、B恰好发生相对滑动，对A，由牛顿第二定律得f2−f1=Ma
对A、B系统，由牛顿第二定律得F0−f1=m+Ma
代入数据解得F0=4N，a=1m/s2
要保持A、B一起做匀加速运动，力F的取值范围是2NF0=4N时，A、b相对滑动，A的加速度大小a=1m/s2
对B，由牛顿第二定律得F−f2=maB
代入数据解得aB=2m/s2
设经过时间t铁块运动到木板的右端，则L=12aBt2−12at2
代入数据解得t= 2s (t=− 2s，不符合实际，舍去)
15.【答案】设A和B两个物块的质量为m1=1kg，m=2kg
(1)取向右为正方向，根据动量守恒定律可得m1v=m1v1+mv2
根据机械能守恒定律可得12m1v2=12m1v12+12mv22
联立解得碰撞后物块B速度大小为v2=3m/s
(2)在Q点进行速度的合成与分解，如图所示
根据几何关系可得θ=53∘，则vy=v2tanθ=3×43m/s=4m/s
根据速度位移关系可得vy2=2gℎ
解得ℎ=0.8m
(3)物体B受到的电场力为F=qE=4mg3，方向向左，
设物体B在电场中的平衡位置与O点连线与竖直方向的夹角为α，则有tanα=mgF=43
所以α=θ=53∘
所以物体B只要能够通过等效最高点Q'就能够达到F点，假设物体B能够达到等效最高点，设在等效最高点的速度大小为v3，根据动能定理可得−F合⋅2R=12mv32−12mvQ2
其中F合=mgsinθ=53mg，vQ=vysinθ=40.8m/s=5m/s
联立解得v3= 5m/s
恰好通过最高点Q'时，根据牛顿第二定律可得F合=mvQ'2R
代入数据解得vQ'= 5m/s，即物体B恰好能够达到等效最高点，也能到达F点