山西省忻州市衛(wèi)村學(xué)校2022-2023學(xué)年高三物理聯(lián)考試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示，兩段等長細(xì)線串接著兩個質(zhì)量相等的小球a、b，懸掛于O點．現(xiàn)在兩個小球上分別加上水平方向的外力，其中作用在b球上的力大小為F、作用在a球上的力大小為2F，則此裝置平衡時的位置可能如下圖中的哪幅圖（）A． B． C． D．參考答案：C【考點】共點力平衡的條件及其應(yīng)用；庫侖定律．【分析】以整體為研究對象，分析受力情況，確定上面繩子oa的方向，再以下面的小球為研究對象，分析受力，根據(jù)平衡條件確定下面繩子的方向．【解答】解：設(shè)每個球的質(zhì)量為m，oa與ab和豎直方向的夾角分別為α、β．以兩個小球組成的整體為研究對象，分析受力情況，如圖1，根據(jù)平衡條件可知，oa繩的方向不可能沿豎直方向，否則整體的合力不為零，不能保持平衡．由平衡條件得：tanα=，以b球為研究對象，分析受力情況，如圖2，由平衡條件得：tanβ=，則α＜β．故C正確．故選：C．2.（單選）如圖是某質(zhì)點的運動圖象，由圖象可以得出的正確結(jié)論是（）A．0﹣4s內(nèi)的位移大小是3mB．0﹣1s內(nèi)加速度是2m/s2C．0﹣4s內(nèi)平均速度是2m/sD．0﹣1s內(nèi)的速度方向與2﹣4s內(nèi)速度方向相反參考答案：考點：勻變速直線運動的圖像．專題：運動學(xué)中的圖像專題．分析：速度時間圖線的斜率表示加速度，圖線與時間軸圍成的面積表示位移．解答：解：A、v﹣t圖象的“面積”表示位移，所以0﹣4s內(nèi)的位移大小為s=，平均速度是v=，故AC錯誤．B、v﹣t圖象的斜率表示加速度，所以0﹣1s內(nèi)加速度是a=k==2m/s2，故B正確；D、0﹣4s內(nèi)的v﹣t圖象均位于橫軸上方，這表示速度的方向相同，即與規(guī)定的正方向相同，故D錯誤．故選：B．點評：解決本題的關(guān)鍵知道速度時間圖線的物理意義，知道圖線斜率和圖線與時間軸圍成的面積表示的含義．3.2012年5月6日，天空出現(xiàn)“超級大月亮”，月亮的亮度和視覺直徑都大于平常，如圖，究其原因，月球的繞地運動軌道實際上是一個偏心率很小的橢圓，

當(dāng)天月球剛好運動到近地點．結(jié)合所學(xué)知識判斷下列與

月球橢圓軌道運動模型有關(guān)的說法中正確的是

A．月球公轉(zhuǎn)周期小于地球同步衛(wèi)星的公轉(zhuǎn)周期

B．月球在遠(yuǎn)地點的線速度小于地球第一宇宙速度

C．月球在遠(yuǎn)地點的加速度小于在近地點的加速度

D．月球在遠(yuǎn)地點的機(jī)械能小于在近地點的機(jī)械能參考答案：BC4.（單選）在推導(dǎo)“勻變速直線運動位移的公式”時，把整個運動過程劃分為很多小段，每一小段近似為勻速直線運動，然后把各小段位移相加代表整個過程的位移，物理學(xué)中把這種方法稱為“微元法”．下面幾個實例中應(yīng)用到這一思想方法的是（）A．在計算物體間的萬有引力時，若物體的尺寸相對較小，可將物體看做點質(zhì)點B．在探究彈性勢能的表達(dá)式過程中，把拉伸彈簧的過程分成很多小段，在每小段內(nèi)認(rèn)為彈簧的彈力是恒力，然后把每小段做功的代數(shù)和相加C．在探究牛頓第二定律的過程中，控制物體的質(zhì)量不變，研究物體的加速度與力的關(guān)系D．在求兩個力的合力時，如果一個力的作用效果與兩個力的作用效果相同，這個力就是那兩個力的合力參考答案：考點：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律．專題：實驗題；直線運動規(guī)律專題．分析：在物理學(xué)的重大發(fā)現(xiàn)中科學(xué)家們創(chuàng)造出了許多方法，如理想實驗法，微元法，控制變量法，極限思想法、類比法和科學(xué)假說法等等．解答：解：A、在計算物體間的萬有引力時，若物體的尺寸相對較小，可將物體看做點質(zhì)點，運用的是理想模型的方法；故A錯誤；B、在探究彈性勢能的表達(dá)式過程中，把拉伸彈簧的過程分成很多小段，在每小段內(nèi)認(rèn)為彈簧的彈力是恒力，然后把每小段做功的代數(shù)和相加，運用的是微元法；故B正確；C、在探究牛頓第二定律的過程中，控制物體的質(zhì)量不變，研究物體的加速度與力的關(guān)系，運用的是控制變量法．故C錯誤．D、在求兩個力的合力時，如果一個力的作用效果與兩個力的作用效果相同，這個力就是那兩個力的合力，運用的是等效法．故D錯誤．故選：B．點評：高中物理過程中會遇到許多種分析方法，這些方法對學(xué)習(xí)物理有很大的幫助，故平時在理解概念和規(guī)律的同時，注意方法的積累．5.如圖所示為某質(zhì)點作直線運動的v-t圖象，關(guān)于這個質(zhì)點在4s內(nèi)的運動情況，下列說法中正確的是（）A．質(zhì)點始終向同一方向運動B．4s末物體離出發(fā)點最遠(yuǎn)C．加速度大小不變，方向與初速度方向相同D．4s內(nèi)通過的路程為4m，而位移為零參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，在A點固定一點電荷，電荷量為+Q，已知點電荷Q周圍各點的電勢φ=（r是各點離Q的距離）。在A點正上方離A高度為h的B點由靜止釋放某帶電的液珠（可以看作點電荷），液珠開始運動瞬間的加速度大小為（g為重力加速度）。靜電常量為k，若液珠只能沿豎直方向運動，不計空氣阻力，則液珠的電量與質(zhì)量的比值為___________；若液珠向下運動，到離A上方h/2處速度恰好為零，則液珠的最大速度為___________。參考答案：，7.模塊選做題（模塊3－5試題）⑴（4分）某考古隊發(fā)現(xiàn)一古生物骸骨，考古專家根據(jù)骸骨中的含量推斷出了該生物死亡的年代。已知此骸骨中的含量為活著的生物體中的1/4，的半衰期為5730年。該生物死亡時距今約

年。參考答案：答案：1.1×104（11460或1.0×104～1.2×104均可）解析：該核剩下1/4，說明正好經(jīng)過兩個半衰期時間，故該生物死亡時距今約2×5730年=11460年。8.如圖所示是某原子的能級圖,a、b、c為原子躍遷所發(fā)出的三種波長的光.在下列該原子光譜的各選項中,譜線從左向右的波長依次增大,則正確的是_____________.參考答案：C9.模擬興趣小組為測一遙控電動小車的額定功率，進(jìn)行了如下實驗：①用天平測出電動小車的質(zhì)量為0.4kg；②將電動小車、紙帶和打點計時器按如圖K26－9所示安裝；圖K26－9③接通打點計時器(其打點周期為0.02s)；④使電動小車以額定功率加速運動，達(dá)到最大速度一段時間后關(guān)閉小車電源，待小車靜止時再關(guān)閉打點計時器(設(shè)小車在整個過程中所受的阻力恒定)．在上述過程中，打點計時器在紙帶上所打的部分點跡如圖K26－10所示．圖K26－10請你分析紙帶數(shù)據(jù)，回答下列問題(計算結(jié)果取三位有效數(shù)字)：(1)該電動小車運動的最大速度為__________m/s；(2)該電動小車被關(guān)閉電源后加速度大小為__________m/s2；(3)該電動小車的額定功率為__________W.參考答案：(1)1.880(1.881給分)

(2分)；

1.044

(2分)

(2)①1.00m/s，2.50m/s；②5.25J，5.29J

(每空2分)10.如圖所示，某種自動洗衣機(jī)進(jìn)水時，洗衣機(jī)缸內(nèi)水位升高，與洗衣缸相連的細(xì)管中會封閉一定質(zhì)量的空氣，通過壓力傳感器感知管中的空氣壓力，從而控制進(jìn)水量．將細(xì)管中密閉的空氣視為理想氣體，當(dāng)洗衣缸內(nèi)水位緩慢升高時，外界對空氣做了0.5J的功，則空氣________(填“吸收”或“放出”)了__________的熱量．參考答案：放出0.511.為了探究受到空氣阻力時，物體運動速度隨時間的變化規(guī)律，某同學(xué)采用了“加速度與物體質(zhì)量、物體受力關(guān)系”的實驗裝置(如圖所示)．實驗時，平衡小車與木板之間的摩擦力后，在小車上安裝一薄板，以增大空氣對小車運動的阻力．(1)往砝碼盤中加入一小砝碼，在釋放小車________(選填“之前”或“之后”)接通打點計時器的電源，在紙帶上打出一系列的點．(2)從紙帶上選取若干計數(shù)點進(jìn)行測量，得出各計數(shù)點的時間t與速度v的數(shù)據(jù)如下表：時間t/s00.501.001.502.002.50速度v/(m·s－1)0.120.190.230.260.280.29請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出小車的v－t圖象．(3)通過對實驗結(jié)果的分析，該同學(xué)認(rèn)為：隨著運動速度的增加，小車所受的空氣阻力將變大．你是否同意他的觀點？請根據(jù)v－t圖象簡要闡述理由．參考答案：12.如圖所示，一個半徑為R的透明球體放置在水平面上，一束光從A點沿水平方向射入球體后經(jīng)B點射出，最后射到水平面上的C點。已知，該球體對光的折射率為，則它從球面射出時的出射角＝

；在透明體中的速度大小為

（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（已知光在的速度c＝3×108m／s）參考答案：13.(4分)兩個單擺甲和乙，它們的擺長之比為4∶1，若它們在同一地點做簡諧運動，則它們的周期之比T甲:T乙=

。在甲擺完成10次全振動的時間內(nèi)，乙擺完成的全振動次數(shù)為

。參考答案：答案：2：1

20三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某同學(xué)要測量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ，步驟如下：(1)用游標(biāo)為20分度的卡尺測量其長度如圖甲,由圖可知其長度為________mm；用螺旋測微器測量其直徑如圖乙，由圖可知其直徑為________mm；用多用電表的電阻“×10”擋，按正確的操作步驟測此圓柱體的電阻，表盤的示數(shù)如圖丙，則該電阻的阻值約為_______Ω．(2)該同學(xué)想用伏安法更精確地測量其電阻R，現(xiàn)有的器材及其代號和規(guī)格如下：A．待測圓柱體電阻RB．電流表A1，（量程0～4mA，內(nèi)阻約為50Ω）C．電流表A2，（量程0～10mA，內(nèi)阻約為30Ω）D．電壓表V1，（量程0～3V，內(nèi)阻約為10kΩ）E.電壓表V2，（量程0～15V，內(nèi)阻約為25kΩ）F．滑動變阻器R1（阻值范圍0～15Ω，允許通過的最大電流2.0A）G．滑動變阻器R2（阻值范圍0～2kΩ，允許通過的最大電流0.5A）H．直流電源E（電動勢4V，內(nèi)阻不計）I．開關(guān)S、導(dǎo)線若干為使實驗誤差較小，要求便于調(diào)節(jié)且測得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，所選電流表_____，電壓表______，滑動變阻器_____（填所選器材的符號），并在虛線框中畫出測量的電路圖，并標(biāo)明所用器材的代號．(3)若該同學(xué)用伏安法跟用多用電表測量得到的R測量值幾乎相等，由此可估算此圓柱體材料的電阻率約為ρ=________Ω·m．(保留2位有效數(shù)字)參考答案：15.在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗中，采用如圖1所示的實驗裝置，小車的質(zhì)量用M表示，盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示，小車的加速度可由小車后面拉動的紙帶經(jīng)打點計時器打出的點計算得到．（1）當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足M＞＞m時，才可以認(rèn)為繩對小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的總重力．（2）一組同學(xué)在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時，保持盤及盤中砝碼的質(zhì)量一定，改變小車及車中砝碼的質(zhì)量，測出相應(yīng)的加速度．在分析處理時，該組同學(xué)產(chǎn)生分歧：甲同學(xué)認(rèn)為應(yīng)該根據(jù)實驗中測得的數(shù)據(jù)作出小車加速度a與其質(zhì)量M的圖象，乙同學(xué)則認(rèn)為應(yīng)該作出a與其質(zhì)量倒數(shù)的圖象．為了比較容易地得出加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系，你認(rèn)為同學(xué)乙（填“甲”、“乙”）的方案更合理．（3）甲同學(xué)在探究加速度與力的關(guān)系時，根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出a﹣F圖線，如圖2所示，則實驗存在的問題是平衡摩擦力時木板傾角過大．（4）如圖3所示為打點計時器打出的一條紙帶，圖中A、B、C、D、E等是按時間順序先后打出的計數(shù)點（相鄰兩個計數(shù)點間有四個點未畫出）．用刻度尺量出AB、DE之間的距離分別為0.84cm，那么小車的加速度大小是0.52m/s2．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：考點：探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系．版權(quán)所有專題：實驗題；牛頓運動定律綜合專題．分析：（1）要求在什么情況下才可以認(rèn)為繩對小車的拉力大小等于盤和盤中砝碼的重力，需求出繩子的拉力，而要求繩子的拉力，應(yīng)先以整體為研究對象求出整體的加速度，再以M為研究對象求出繩子的拉力，通過比較繩對小車的拉力大小和盤和盤中砝碼的重力的大小關(guān)系得出只有m＜＜M時才可以認(rèn)為繩對小車的拉力大小等于盤和盤中砝碼的重力．（2）反比例函數(shù)圖象是曲線，而根據(jù)曲線很難判定出自變量和因變量之間的關(guān)系；正比例函數(shù)圖象是過坐標(biāo)原點的一條直線，就比較容易判定自變量和因變量之間的關(guān)系．（3）實驗時要平衡摩擦力，根據(jù)實驗注意事項分析圖示圖象然后答題．（4）應(yīng)用勻變速直線運動的推論求出小車的加速度．解答：解：（1）由牛頓第二定律得，對M、m組成的系統(tǒng)：mg=（M+m）a，對M：F拉=Ma，解得：F拉==，當(dāng)M＞＞m時，F(xiàn)拉≈mg，即小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼和盤的總質(zhì)量，繩子的拉力近似等于砝碼和盤的總重力，因此實驗時要保證：M＞＞m．（2））由牛頓第二定律得：F=Ma，a=F，由此可知，與M成反比，反比例函數(shù)圖象是曲線，a與成正比，a﹣圖象是正比例函數(shù)圖象，為方便實驗數(shù)據(jù)處理，應(yīng)作出：a﹣圖象，乙同學(xué)的方案合理．（3）由圖示a﹣F圖象可知，圖象在a軸上有截距，即：當(dāng)F=0時加速度不為零，小車受到的合外力不為零，這是平衡摩擦力時過度，木板傾角過大造成的．（4）由于每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點沒有畫出，相鄰的計數(shù)點間的時間間隔：t=0.02s×5=0.1s，由勻變速直線運動的推論：△x=at2可知，小車的加速度：a===0.52m/s2．故答案為：（1）M＞＞m；（2）乙；（3）平衡摩擦力時木板傾角過大；（4）0.52．點評：該實驗是探究加速度與力、質(zhì)量的三者關(guān)系，研究三者關(guān)系必須運用控制變量法．對于實驗我們要清楚每一項操作存在的理由．比如為什么要平衡摩擦力，為什么要先接通電源后釋放紙帶等．解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項．其中平衡摩擦力的原因以及做法在實驗中應(yīng)當(dāng)清楚．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，在x＝0處的質(zhì)點O在垂直于x軸方向上做簡諧運動，形成沿x軸正方向傳播的機(jī)械波。在t＝0時刻，質(zhì)點O開始從平衡位置向上運動，經(jīng)0.4s第一次形成圖示波形，P是平衡位置為x＝0.5m處的質(zhì)點.（1）位于x＝5m處的質(zhì)點B第一次到達(dá)波峰位置時，求位于x＝2m處的質(zhì)點A通過的總路程。（2）若從圖示狀態(tài)開始計時，至少要經(jīng)過多少時間，P、A兩質(zhì)點的位移(y坐標(biāo))才能相同？參考答案：（1）20cm（2）0.05s【詳解】（1）結(jié)合題圖可分析出，該機(jī)械波的傳播周期為，波長為，振幅，該機(jī)械波的波速為由圖可知，此時波峰在處，當(dāng)波峰傳播到處的B點時，波向前傳播的距離為，所以質(zhì)點B第一次到達(dá)波峰位置所需要的時間由題意知，當(dāng)質(zhì)點B第一次到達(dá)波峰位置時，質(zhì)點A恰好振動了一個周期，所以質(zhì)點A通過的總路程為；（2）角速度為：，從圖示狀態(tài)開始計時質(zhì)點A做簡諧運動的表達(dá)式為：質(zhì)點P做簡諧運動的表達(dá)式為：要使P、A兩質(zhì)點的位移(y坐標(biāo))相同，即，至少要經(jīng)過時間t應(yīng)滿足：，解得：。17.扭擺器是同步輻射裝置中的插入件，能使粒子的運動軌跡發(fā)生扭擺．其簡化模型如圖，Ⅰ、Ⅱ兩處的條形均強(qiáng)磁場區(qū)邊界豎直，相距為L，磁場方向相反且垂直于紙面．一質(zhì)量為m、電量為－q、重力不計的粒子，從靠近平行板電容器MN板處由靜止釋放，極板間電壓為U，粒子經(jīng)電場加速后平行于紙面射入Ⅰ區(qū)，射入時速度與水平方向夾角θ＝30°.(1)當(dāng)Ⅰ區(qū)寬度L1＝L、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1＝B0時，粒子從Ⅰ區(qū)右邊界射出時速度與水平方向夾角也為30°，求B0及粒子在Ⅰ區(qū)運動的時間t0.(2)若Ⅱ區(qū)寬度L2＝L1＝L，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B2＝B1＝B0，求粒子在Ⅰ區(qū)的最高點與Ⅱ區(qū)的最低點之間的高度差h.(3)若L2＝L1＝L、B1＝B0，為使粒子能返回Ⅰ區(qū)，求B2應(yīng)滿足的條件．(4)若B1≠B2，L1≠L2，且已保證了粒子能從Ⅱ區(qū)右邊界射出．為使粒子從Ⅱ區(qū)右邊界

射出的方向與從Ⅰ區(qū)左邊界射入的方向總相同，求B1、B2、L1、L2之間應(yīng)滿足的關(guān)系式．參考答案：如圖1所示，設(shè)粒子射入磁場Ⅰ區(qū)的速度為v，在磁場Ⅰ區(qū)中做圓周運動的半徑為R1，由動能定理和牛頓第二定律得qU＝mv2

①qvB1＝m

②圖1由幾何知識得L＝2R1sinθ

③聯(lián)立①②③式，代入數(shù)據(jù)得B0＝

④設(shè)粒子在磁場Ⅰ區(qū)中做圓周運動的周期為T，運動的時間為tT＝

⑤t＝T

⑥聯(lián)立②④⑤⑥式，代入數(shù)據(jù)得t＝

⑦(2)設(shè)粒子在磁場Ⅱ區(qū)做圓周運動的半徑為R2，由牛頓第二定律得qvB2＝m

⑧由幾何知識可得h＝(R1＋R2)(1－cosθ)＋Ltanθ

⑨聯(lián)立②③⑧⑨式，代入數(shù)據(jù)得h＝(2－)L

⑩(3)如圖2所示，為使粒子