揭阳市侨中2022-2023学年高三下学期3月第四次测试物理试卷
单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32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．从申请加入国际空间站被拒，到成为全球第三个独立自主拥有全套载人航天技术的国家，中国航天人克难攻坚，成果斐然。2021年4月29日，长征运载火箭在海南文昌成功将空间站“天和”核心舱送入高度约400km的预定轨道，中国空间站在轨组装建造全面展开。今年还将发射“问天”和“梦天”两个实验舱，完成与核心舱对接，并再发射“天舟”货运飞船、“神舟”载人飞船各两艘，为空间站送去乘组和物资，最终完成中国第一座空间站“天宫”的建造。下列说法正确的是（ ）
A．卫星发射选在文昌会比在西昌更省燃料
B．空间站绕地飞行周期大于24小时
C．空间站绕地飞行速度大于第一宇宙速度
D．要实现实验舱与核心舱的对接，需要把实验舱送入核心舱轨道后再加速追上核心舱
2．如图所示，一位小朋友在家用拖把拖地，拖把头的质量为，推杆的质量可以忽略，小朋友沿杆方向对拖把头施加大小为的推力，此时推力与水平方向的夹角为，拖把头沿水平地面做匀速直线运动，重力加速度大小为，下列说法正确的是（ ）
A．地面对拖把头的支持力与拖把头受到的重力大小相等
B．拖把头对地面的摩擦力大于
C．若推力F大小不变，夹角略微增大，则拖把头受到的摩擦力增大
D．拖把头与地面间的动摩擦因数为
3．嫦娥五号月壤样品研究取得了最新成果，科研人员利用铀—铅（U—Pb）定年法，对样品中的富铀玄武岩矿物进行分析，证实了月球最“年轻”玄武岩年龄为20.30±0.04亿年。该定年法中的一个衰变链为经一系列α、β衰变后形成稳定的，此过程中衰变方程为，则x、y分别为（ ）
A．6，4 B．5，8 C．8，6 D．8，10
4．斯涅耳1621年关于折射现象的论文中用了如图所示的装置研究光的折射现象。一个容器中装水，一束单色光从O点射入水中，折射到容器壁的B点，入射光线的延长线交容器壁于A点，水面处C点与A、B在同一竖直线上，则以下线段长度之比等于水的折射率的是（ ）
A． B．
C． D．
5．利用超声波非破坏性地检查材料或机械部件的内部缺陷、伤痕的一种技术，广泛应用于机械、冶金等部门。如图所示为仪器检测到的发送和接收的短暂超声波脉冲图像，其中实线为沿x轴正方向发送的超声波脉冲，虚线为一段时间后遇到工件缺陷部分沿x轴负方向返回的超声波脉冲图像。已知检测仪器处反射波与入射波不相互叠加，此超声波在工件内的传播速度为。下列说法正确的是（ ）
A．质点N在图示虚线所示时刻沿x轴负方向运动
B．质点N在图示虚线所示时刻沿y轴负方向运动
C．从图示实线所示时刻开始，再经过，质点M恰好到达波峰
D．从图示实线所示时刻开始，再经过，质点M恰好到达波谷
6．小蜀同学用玩具汽车做实验。如图所示，汽车以恒定速率先后经过某凹形桥面和拱形桥面，凹形桥面最低点为A点，拱形桥面最高点为B点。下列说法正确的是（ ）
A．生活中，同样材质修建的桥面，凹形桥面不容易损坏
B．拱形桥的B点汽车速度越快，需要的向心力越小
C．过A点时，汽车对桥面压力小于自身重力
D．过B点时，汽车对桥面压力小于自身重力
7．2021年10月15日，由全国总工会宣传教育部主办的“中国梦·劳动美——永远跟党走奋进新征程”2021年全国职工乒乓球大赛在北京圆满落幕。如图所示，一运动员在比赛中挥拍将以速率飞来的乒乓球，以的速率反向击出，已知乒乓球质量为m，忽略重力，则此过程中拍子对乒乓球作用力的冲量大小为（ ）
A．，方向与乒乓球被击出速度方向相同
B．，方向与乒乓球被击出速度方向相同
C．，方向与乒乓球飞来速度方向相同
D．，方向与乒乓球飞来速度方向相同
8．如图所示为超声波测速示意图，一固定的超声波测速仪每隔向小汽车发出一个超声波脉冲信号，已知第一个超声波时刻发出，遇到小汽车后返回，时刻接收到反射波同时发出第二个超声波，时刻接收到第二个反射波。若超声波在空气中的传递速度为，小汽车在这段时间的运动视为匀速运动，根据上述条件可知（ ）
A．小汽车向超声波测速仪运动，速度为
B．小汽车向超声波测速仪运动，速度为
C．小汽车背离超声波测速仪运动，速度为
D．小汽车背离超声波测速仪运动，速度为
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
9．新高考考查方向之一是考查学生对物理基本概念和基本技能的掌握，引导教学回归课标和教材，下列是课本中的四幅图，有关说法正确的是（ ）
A．甲图中地球表面的磁场竖直分量在南半球垂直于地面向下，在北半球垂直于地面向上
B．乙图中为了减小涡流，利用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯
C．丙图为奥斯特发现电流磁效应的实验，图中的通电导线应沿东西方向放置
D．丁图是仿古盥洗用的脸盆，用手摩擦盆耳，到一定节奏时会溅起水花，这是共振现象
10．如图所示，高铁的供电流程是将高压或经过牵引变电所进行变压，降至，通过接触网上的电线与车顶上的受电器进行接触而完成受电，机车最终获得的电力使高铁机车运行。以下说法正确的是（ ）
A．若电网的电压为，则变电所的变压器原、副线圈匝数比
B．若电网的电压为，则变电所的变压器原、副线圈匝数比
C．如果高铁机车功率为，则自牵引变电所至机车间的等效电阻约为6.9Ω
D．如果高铁机车功率为，则自牵引变电所至机车间的等效电阻约为7.6Ω
11．如图所示，在真空环境中有一足够长的绝缘、粗糙、水平传送带，其上放置带正电的甲物体，且甲物体的电荷量始终保持不变，整个传送带所在区域存在垂直于纸面向里的匀强磁场。假如由静止开始让传送带作匀加速运动，发现刚开始甲物体与传送带保持相对静止，则下列说法正确的是（ ）
A．甲物体开始阶段所受摩擦力均匀增大
B．经过一段时间后甲物体的加速度会逐渐减小
C．甲物体有可能离开传送带作曲线运动
D．甲物体最终会沿传送带做匀速直线运动
三、非选择题：共50分。第12,13题，每空2分，共14分；14题10分，15题12分，16题14分。
12．胡丽同学在做探究电磁感应现象规律的实验中，她选择了一个灵敏电流计G，在没有电流通过灵敏电流计的情况下，电流计的指针恰好指在刻度盘中央。她先将灵敏电流计G连接在图甲所示的电路中，电流计的指针如图甲所示。
（1）为了探究电磁感应规律，胡同学将灵敏电流计G与一螺线管串联，如图乙所示。通过分析可知图乙中的条形磁铁的运动情况是______（填“向上拔出”或“向下插入”）。
（2）胡丽同学将灵敏电流计G接入图丙所示的电路。此时电路已经连接好，A线圈已插入B线圈中，她合上开关后，灵敏电流计的指针向右偏了一下，若要使灵敏电流计的指针向左偏转，可采取的操作是______（双选）。
A．在A线圈中插入铁芯 B．拔出A线圈 C．变阻器的滑片向右滑动 D．变阻器的滑片向左滑动
（3）通过本实验可以得出：感应电流产生的磁场，总是______。
13．利用图（a）所示的装置测量滑块运动的加速度，将木板固定在水平桌面上，光电门A固定在木板上靠近滑块处，光电门B的位置可移动，利用一根压缩的短弹簧来弹开带有遮光片的滑块。实验步骤如下：
（1）用游标卡尺测量遮光片的宽度d，其示数如图（b）所示，d=__________cm；
（2）两个光电门同时连接计时器，让滑块从O位置弹开并沿木板向右滑动，用计时器记录遮光片从光电门A运动至光电门B所用的时间t，再用刻度尺测量A、B之间的距离s。则表示__________；
（3）保持光电门A的位置不动，逐次改变光电门B的位置，每次都使滑块从O位置弹开，用计时器记录每次相应的t值，并用刻度尺测量A、B之间相应的距离s。每次实验重复几次测量后取平均值，这样可以减少实验的__________误差（填“偶然”或“系统”）；
（4）若用图像处理数据，所得图像如图（c）所示，则该图线在轴上的截距表示滑块经过光电门A时速度的大小；用作图法算出滑块运动的加速度大小a=__________ m/s2.（结果保留两位有效数字）。
14．（10分）一款气垫运动鞋如图甲所示，鞋底塑料空间内充满气体（可视为理想气体），运动时通过压缩气体来提供一定的缓冲效果。已知鞋子未被穿上时，当环境温度为，每只鞋气垫内气体体积为，压强为，等效作用面积恒为。鞋底忽略其他结构产生的弹力。单只鞋子模型如图乙所示，活塞A可无摩擦上下移动。（大气压强也为，为热力学温度，且气垫内气体与外界温度始终相等）
（1）当质量为的运动员穿上该运动鞋，双脚站立时，若气垫不漏气，求单只鞋气垫内气体体积；
（2）未穿时，气温缓缓上升，若气垫不漏气，气体体积增大到，此过程中气体吸收热量为，求气体内能变化；
15．（12分）如图所示为一长方体空间区域，OP、边长均为d，ON边长为。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子，以初速度沿ON方向从O点入射。粒子重力不计，场的边缘效应和粒子的相对论效应均可忽略。
（1）若空间区域内存在沿方向的匀强电场，粒子恰好能经过点，求该匀强电场的场强大小E；
（2）若空间区域内存在沿方向的匀强磁场，粒子恰好能经过M点，求该匀强磁场的磁感应强度大小B；
16．（14分）如图所示，某人站在水平地面上，以大小为5m/s、与水平方向夹角为的初速度v0斜向右上方抛出一个质量为m0=1kg的弹性小球，小球离开手的高度为h1=1.8m，小球刚好水平击中位于高度为h2=2.6m水平平台上的小车A，小车A的质量为mA=2kg，小球和小车均可视为质点。平台上右侧有一个质量为mB=4kg的小车B，其左侧接有一个轻弹簧，当小车A压缩弹簧到最短时，将小车A与弹簧小车B锁定在一起，二者继续运动，撞到右侧一个粘性挡板，粘住两小车，两小车静止。已知平台水平面光滑，重力加速度g=10m/s2，求：（1）角的大小；（2）小车A被小球击中后的速度；
（3）两小车撞到右侧粘性挡板后静止，若突然撤去挡板，再解除弹簧锁定，AB分离时的速度分别为多少？
参考答案：
1．A
【详解】A．文昌的纬度低，离赤道近，发射卫星时尽量利用地球的自转线速度所需的能耗低。故A正确；
BC．空间站轨道高度约400km，远小于地球同步卫星的轨道高度，所以其飞行飞行速度小于第一宇宙速度且周期小于24小时。故BC错误；
D．对接时，需要减速降轨再加速对接，不能在轨道上直接加速。故D错误。
故选A。
2．C
【详解】A．由受力分析可知，地面对拖把头的支持力
故A错误；
BC．拖把向前做匀速运动，有
夹角增大，摩擦力减小，故B错误，C正确；
D．拖把所受摩擦力为滑动摩擦力，则
解得
故D错误。
故选C。
3．C
【详解】由质量数守恒和电荷数守恒有
，
解得
，
故选C。
4．D
【详解】根据题意，如图所示
由折射定律可得，水的折射率为
由几何关系可得
又有
可得
故选D。
5．C
【详解】AB．质点N在接收的超声波脉冲图像上，此脉冲沿x轴负方向传播，由“上下坡法”可知，在图示虚线所示时刻质点N沿y轴正方向运动，故AB错误；
CD．由题意可知，发送和接收的超声波频率相同，由图像可知波长为
则周期为
实线为沿x轴正方向传播的超声波脉冲，由“上下坡法”可知，质点M此时刻沿y轴正方向运动，从图示实线所示时刻开始，再经过
质点M恰好到达波峰，故C正确，D错误。
故选C。
6．D
【详解】A．汽车以恒定速率先后经过某凹形桥面和拱形桥面，在A点向心加速度向上，处于超重状态，在B点向心加速度向下，处于失重状态，故拱形桥面不容易损坏，故A错误；
B．由向心力公式可知，汽车速度越快，需要的向心力越大，故B错误；
C．在A点，根据牛顿第二定律得
可知
根据牛顿第三定律可知，汽车对桥面压力大于自身重力，故C错误；
D．在B点，根据牛顿第二定律得
可知
根据牛顿第三定律可知，汽车对桥面压力小于自身重力，故D正确。
故选D。
7．B
【详解】在球拍击打乒乓球的过程中，选取击出方向为正方向，对乒乓球运用动量定理有
即拍子对乒乓球作用力的冲量大小为，方向与乒乓球被击出方向相同。
故选B。
8．A
【详解】第一次超声波接触小车时测速仪与小车的距离
第二次测速仪与小车的距离
汽车前进距离
因此是向着测速仪前进；经过的时间
所以汽车的速度
故选A。
9．BD
【详解】A．甲图中地球表面的磁场竖直分量在南半球垂直于地面向上，在北半球垂直于地面向下，故A错误；
B．乙图中为了减小涡流，利用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯，故B正确；
C．丙图为奥斯特发现电流磁效应的实验，图中的通电导线应沿南北方向放置，故C错误；
D．丁图是仿古盥洗用的脸盆，用手摩擦盆耳，到一定节奏时会溅起水花，这是共振现象，故D正确。
故选BD。
10．AC
【详解】AB．若电网的电压为，则变电所的变压器原、副线圈匝数比为
若电网的电压为，则变电所的变压器原、副线圈匝数比为，A正确，B错误；
CD．若高铁机车功率为，根据
则电流，牵引变电所至机车间的等效电阻
C正确，D错误。
故选AC。
11．BD
【详解】A．发现刚开始甲物体与传送带保持相对静止，由于皮带做匀加速运动，根据左手定则可知，物体受到的洛伦兹力竖直向上，且大小增大，那么导致物体对皮带的压力减小，但由于物体受到是静摩擦力，依据牛顿第二定律可知
f=ma
则甲物体开始阶段所受摩擦力应该不变，故A错误；
B．经过一段时间后，甲物体相对皮带滑动，则其受到是滑动摩擦力，由于竖直向上的洛伦兹力增大，导致物体对皮带的压力减小，那么滑动摩擦力大小也减小，因此物体的加速度会逐渐减小，故B正确；
CD．依据A选项分析，当洛伦兹力增大到等于重力时，则物体将离开传送带，从而做匀速直线运动，故C错误，故D正确；
故选BD。
12． 向下插入 BC##CB 阻碍引起感应电流的磁通量的变化
【详解】（1）[1]要使灵敏电流计的指针向左偏转，可知线圈中感应电流的方向时顺时针的，由安培定则可知，感应电流的磁场方向向下，条形磁铁磁场方向向上，根据楞次定律可知，磁通量增加，条形磁铁向下插入。
（2）[2]A．要使灵敏电流计的指针向左偏转，根据楞次定律可知，磁通量减小，插入铁芯，B线圈磁通量增加，故A错误；
B．拔出线圈A时，B线圈中的磁通量减小，B正确；
CD．滑动变阻器滑片向右滑动，电流减小，B线圈磁通量减小，故C正确，D错误。
故选BC。
（3）[3]通过本实验可以得出：感应电流产生的磁场，总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
13． 0.860 滑块在A至B段的平均速度的大小 偶然 2.2##2.3##2.4##2.5##2.6
【详解】（1）[1]宽度d的读数为
8mm+12×0.05 mm=8.60mm=0.860cm
（2）[2]表示滑块在A至B段的平均速度的大小；
（3）[3]每次实验重复几次测量后取平均值，是为了减小人为操作造成的误差，为偶然误差；（4）[4]若某同学做该实验时将光电门B的位置改变多次，光电门A的位置保持不变，画出图线后，得出的纵轴截距的物理含义为滑块经过光电门A的瞬时速度；滑块在摩擦力作用下做匀减速直线运动，有
即
由题中图像知，图线的斜率
因此
14．（1）由平衡条件有
（2分）
由波意耳定律有
（2分）
联立解得
（1分）
（2）根据题意，未穿时，气体的压强不变，气体对外做功为
（2分）
由热力学第一定律有
（3分其中方程2分，答案1分）
15．（1）带电粒子做类平抛运动，有
（2分）
（2分）
由牛顿第二定律得
（2分）
解得
（1分）
（2）带电粒子在磁场中的运动轨迹如图
由几何关系知
（2分）
解得
由牛顿第二定律
（2分）
解得
（1分）
16．（1）小球在击中A车之前做平抛运动的逆过程，有：
（2分）
（1分）
联立解得
（1分）
第二解法：小球在击中A车之前做平抛运动的逆过程，有：
联立解得 （1分）
（2）小球到达最高点时水平分速度记为，由运动的分解有
（1分）
小球与小车发生弹性碰撞，设小球碰后速度为，小车速度为，由动量守恒定律，机械能守恒定律可得
（2分）
（2分）
联立解得
（1分）
（3）小车继续向右运动，压缩弹簧，当A、B共速时，弹簧最短由动量守恒定律可得
（1分）
由机械能守恒定律，弹簧最大弹性势能为
（1分）
A、B撞到粘性挡板，二者均静止，撤去挡板后，弹簧伸长，A、B反冲，设AB分离时的速度分别为、，由动量守恒定律得
（1分）
由机械能守恒定律得
（1分）
联立各式解得
，（2分）
