天津南开务实中学2022-2023学年高三物理联考试卷含解析

天津南开务实中学2022-2023学年高三物理联考试卷含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.（多选）甲、乙两名溜冰运动员,面对面拉着弹簧秤做圆周运动的溜冰表演,如图所示,忽略冰面摩擦已知M甲=80kg,M乙=40kg,两人相距0.9m,下列判断正确的是 A．两人的线速度相同 B．两人的角速度相同C．两人的运动半径相同D．两人的运动半径不同参考答案：BD2.(单选)如图所示，在长方形abcd区域内有正交的电磁场，ab=bc/2=L，一带电粒子从ad的中点垂直于电场和磁场方向射入，恰沿直线从bc边的中点P射出，若撤去磁场，则粒子从c点射出；若撤去电场，则粒子将（重力不计）(

)

A．从b点射出B．从b、P间某点射出

C．从a点射出

D．从a、b间某点射出参考答案：C3.（多选）如图12中是一簇未标明方向、由单一点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点，若带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图可判断出该带电粒子---------------------------------（

）（A）电性与场源电荷的电性相同（B）在a、b两点所受电场力大小Fa>Fb（C）在a、b两点时速度大小va>vb（D）在a、b两点的电势能Ea<Eb参考答案：BCD4.在离地高h处，以速度v0抛出一小球，不计空气阻力，已知h=．则小球落地时间不可能是（）A． B． C． D．参考答案：D【考点】抛体运动．【分析】依题意，当小球竖直下抛时，小球落地时间最短，小球竖直上抛时，小球落地时间最长．小球落地时间介于两时间之间．分别求出最短时间和最长时间即可选出答案．【解答】解：当小球竖直下抛时：…（1）又…（2）两式联立解之得，当小球竖直上抛时：…（3）由（2）（3）联立解之得，故小球落地时间介于：所以小球的落地时间不可能是．本题选不可能的，故选：D．5.如图，一根轻弹簧的一端系着一个物体，手拉弹簧的另一端，使弹簧和物体一起在光滑水平面上向右做匀加速运动，当手突然停止运动的短时间内，物体运动将是

（

）A．一直减速

B．继续匀速

C．先减速后加速

D．先加速后减速参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）把小球水平抛出，空气阻力不计，抛出后在t1、t2两个时刻，小球的速度与水平方向的夹角分别是30o、45o，则t1：t2=

，小球自抛出到此两个时刻下落的高度之比h1：h2=

。参考答案：1：，1：37.

（6分）地球上的海水的总质量达1.4×1021kg。如果把这些海水的温度减低10C，放出的热量就达9×1018KW·h，足够全世界使用4000年。这个设想不违背

，但是不能实现，所以叫

永动机，它违背了

。参考答案：答案：能量守恒定律

第二类

热力学第二定律

（各2分）8.图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源，打点的时间间隔用Δt表示。在小车质量未知的情况下，某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”。（1）完成下列实验步骤中的填空：①平衡小车所受的阻力：小吊盘中不放物块，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列________的点。②按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块，在小车中放入砝码。③打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点列的纸袋，在纸袋上标出小车中砝码的质量m。④按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤③。⑤在每条纸带上清晰的部分，没5个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距s1，s2，…。求出与不同m相对应的加速度a。⑥以砝码的质量m为横坐标1/a为纵坐标，在坐标纸上做出1/a-m关系图线。若加速度与小车和砝码的总质量成反比，则1/a与m处应成_________关系（填“线性”或“非线性”）。（2）完成下列填空：（ⅰ）本实验中，为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是_______________________。（ⅱ）设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2、s3。a可用s1、s3和Δt表示为a=__________。图2为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况，由图可读出s1=__________mm，s3=__________。由此求得加速度的大小a=__________m/s2。（ⅲ）图3为所得实验图线的示意图。设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为___________，小车的质量为___________。参考答案：（2(23.9～24.5)47.2(47.0～47.6)1.16(1.13～1.19)；9.某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态．若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：（1）你认为还需要的实验器材有

（2）实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是

，实验时为保证细线拉力为木块的合外力首先要做的步骤

（3）在（2）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M.往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m.让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1＜v2）。则本实验最终要验证的数学表达式为

（用题中的字母表示实验中测量得到的物理量）.参考答案：（1）天平，刻度尺（2分）（2）沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量（2分），平衡摩擦力（2分）（3）（3分）（1）实验要验证动能增加量和总功是否相等，故需要求出总功和动能，故还要天平和刻度尺；故答案为：刻度尺、天平；

（2）沙和沙桶加速下滑，处于失重状态，其对细线的拉力小于重力，设拉力为T，根据牛顿第二定律，有

对沙和沙桶，有mg-T=ma

对小车，有T=Ma

解得故当M＞＞m时，有T≈mg

小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，故可以将长木板的一端垫高；

故答案为：沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量，平衡摩擦力；

（3）总功为：mgL，动能增加量为：故答案为：mgL=10.一矿井深125m，在井口每隔一相同的时间落下一个小球，当第11个小球刚从井口开始下落时，第1个小球恰好到达井底，则：（1）相邻两个小球下落的时间间隔时

s；（2）这时第3个球与第5个小球相距

m。（g取）参考答案：11.如图，光滑轻杆AB、BC通过A、B、C三点的铰接连接，与水平地面形成一个在竖直平面内三角形，AB杆长为．BC杆与水平面成角，AB杆与水平面成角。一个质量为m的小球穿在BC杆上，并静止在底端C处。现对小球施加一个水平向左mg的恒力，当小球运动到CB杆的中点时，它的速度大小为

，小球沿CB杆向上运动过程中AB杆对B处铰链的作用力随时间t的变化关系式为．

参考答案：,12.在“探究加速度与物体受力的关系”活动中，某小组设计了如图所示的实验。图中上下两层水平轨道表面光滑，两完全相同的小车前端系上细线，细线跨过滑轮并分别挂上装有不同质量砝码的盘，两小车尾部细线水平连到控制装置上，实验时通过控制细线使两小车同时开始运动，然后同时停止。实验中：（1）应使砝码和盘的总质量远小于小车的质量，这时可认为小车受到的合力的大小等于

。（2）若测得小车1、2的位移分别为x1和x2，则小车1、2的加速度之比

。（3）要达到实验目的，还需测量的物理量是

。参考答案：(1)砝码和盘的总重

(2分)(2)x1/x2

(2分)

(3)两组砝码和盘的总重量（质量）（或盘的质量、两砝码和盘的总重量的比值）13.如图所示是一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s，则x=1.5m处质点的振动函数表达式y=

▲

cm，x=2.0m处质点在0-1.5s内通过的路程为

▲

cm。参考答案：、30三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3-5）（6分）a、b两个小球在一直线上发生碰撞，它们在碰撞前后的s～t图象如图所示，若a球的质量ma=1kg，则b球的质量mb等于多少?参考答案：解析：由图知=4m/s、=—1m/s、=2m/s

（2分）

根据动量守恒定律有：ma=ma

+

mb

（2分）

∴mb=2.5kg （2分）15.(8分)如图所示，有四列简谐波同时沿x轴正方向传播，波速分别是v、2v、3v和4v，a、b是x轴上所给定的两点，且ab＝l。在t时刻a、b两点间四列波的波形分别如图所示，则由该时刻起a点出现波峰的先后顺序依次是图

；频率由高到低的先后顺序依次是图

。参考答案：

BDCA

DBCA四、计算题：本题共3小题，共计47分16.1如图所示，水平光滑轨道与竖直半圆形光滑轨道相连接，半圆形轨道的半径为R=0.5m，最高点为P，A、B是质量均为m=0.2kg的小球，A沿水平轨道向右运动，B在水平轨道上静止，A与B碰撞后粘在一起，取g=10m/s2，求：（1）若A、B结合体通过P点的速度为4m/s，则结合体在P点受到的压力为多少？（2）若使A、B结合体能通过P点，则A碰撞前的速度至少为多少？参考答案：（1）由牛顿第二定律

2mg＋FN=

-----------

2分

FN=8.8N

----------

2分17.如图所示，空间某平面内有一条折线是磁场的分界线，在折线的两侧分布着方向相反、与平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小都为B．折线的顶角，P、Q是折线上的两点，AP=AQ=L．现有一质量为m、电荷量为q的带负电微粒从P点沿PQ方向射出，不计微粒的重力。（1）若P、Q间外加一与磁场方向垂直的匀强电场，能使速度为v0射出的微粒沿PQ直线运动到Q点，求其电场强度。（2）撤去电场，为使微粒从P点射出后，途经折线的顶点A而到达Q点，求初速度v应满足什么条件？（3）求第（2）中微粒从P点到达Q点所用时间的最小值．参考答案：（1）由电场力与洛伦兹力平衡得：qE=qv0B

解得：E=v0B

方向竖直向下（2）根据运动的对称性，微粒能从P点到达Q点，应满足

（2分）其中x为每次偏转圆弧对应的弦长，偏转圆弧对应的圆心角为或．设圆弧的半径为R，由几何得：2R2=x2，可得：

（2分）又由（2分）解得：，（n=1、2、3、……

）

（2分）（3）当n取奇数时，微粒从P到Q过程中圆心角的总和为，，（其中n=1、3、5、…）（2分）当n=1时（1分）当n取偶数时，微粒从P到Q过程中圆心角的总和为：，，其中n=2、4、6、……（2分）当n=2时（1分）

综上，最短时间为（2分）18.如图所示，半径为R=0.4m内壁光滑的半圆形轨道固定在水平地面上，质量m=0.96kg的滑块停放在距轨道最低点A为L=8.0m的O点处，质量为的子弹以速度从右方水平射入滑块，并留在其中。已知滑块与水平面的动摩擦因数，子弹与滑块的作用时间很短；取g=10m/s2，试求：（1）子弹刚留在滑块时二者的共同速度大小v；（2）滑块从O点滑到A点的时间；（3）滑块从A点滑上轨道后通过最高点B落到水平面上C点，A与C间的水平距离是多少。参考答案：答案：10m/s；1s；m：解：(1)子弹击中滑块过程动量守恒，则：------------------------------------------------2分

代入数据解得：v=10m/s

----------------------------------------------2分(2)子弹击中滑块后与