山东省泰安市崔村中学2022-2023学年高三物理联考试卷含解析

山东省泰安市崔村中学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1.两根相互平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中，与导轨接触良好的导体棒AB和

CD可以在导轨上自由滑动，当AB在外力F作用下向右运动时，下列说法正确的是

A．导体棒CD内有电流通过，方向是D→C

B．导体棒CD内有电流通过，方向是C→D

C．磁场对导体棒CD的作用力向左

D．磁场对导体棒CD的作用力向右参考答案：BD2.（单选）如图所示，放在桌面上的A、B、C三个物块重均为100N，小球P重20N，作用在B的水平力F=20N，整个系统静止，则A．A和B之间的摩擦力是20N

B．B和C之间的摩擦力是20NC.物块C受六个力作用

D.C与桌面间摩擦力为20N参考答案：B

解析：结点受P的拉力及两绳子的拉力；如图所示，由几何关系可知，绳子对C的拉力F1=GP=20N；对整体受力分析，整体受重力、支持力、两大小相等、方向相反的拉力；两拉力的合力为零，故整体在水平方向没有运动的趋势；故C与桌面间的摩擦力为零；所以D错误．对A用隔离法受力分析，根据平衡条件知水平方向不受外力，即AB之间没有摩擦力；所以A错误对B用隔离法进行受力分析，根据平衡条件B受C对它的摩擦力f=F=20N，根据牛顿第三定律：B对C的摩擦力也等于20N．所以B正确．对C用隔离法受力分析，受重力、桌面的支持力、B对它的压力、B对它的摩擦力、绳子拉力共五个力的作用，所以C错误．故选B．3.用水平力F拉着一物体在水平地面上做匀速运动，从某时刻起力F随时间均匀减小，物体所受的摩擦力随时间t变化如下图中实线所示。下列说法正确的是（

）A．F是从时刻开始减小的，时刻物体的速度刚好变为零B．F是从时刻开始减小的，时刻物体的速度刚好变为零C．从0-t1内，物体做匀速直线运动，t1-t2时间内物体做加速度不断增大的减速运动，时刻物体的速度刚好变为零D．从0-t2内，物体做匀速直线运动，t2-t3时间内物体做加速度不断增大的减速运动，t3时刻物体的速度刚好变为零参考答案：AC4.如图所示，质量分别为没m、n的两个物体A,B用一根质量不计的细绳相连接，在恒力F的作用下，在水平面上运动（两物体与水平面之间的动摩擦因数相同），则以下对细绳中的拉力T的说法正确的是A．不管水平面是粗粗还是光滑的，T的大小都一样大B．水平面粗糙时T的大小比水平面光滑时大C．水平面粗糙时T的大少比水平面光滑时小D．T的大小与两物体的加速度大小有关参考答案：A5.如图1所增示，曲线为电荷在匀强电场中的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点，则下列说法正确的是 A．电荷在b点的电势能大于在a点的电势能 B．该电场的方向水平向左 C．b点的电势高于a点的电势 D．电荷在电场中相同时间内速度的变化量不相同参考答案：A由电荷运动轨迹可以确定电荷所受电场力水平向左，但由于不知道电荷的电性，所以不能确定电场线的方向，同时也就不能确定电势的高低。a到b力与速度所成的角度为钝角，电场力做负功，所以电势能增加。匀强电场，电场力恒定，加速度恒定，所以电荷做匀变速曲线运动，相同时间内速度变化量相同，BCD错。选A。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示为研究光电效应的电路图，对于某金属用紫外线照射时，电流表指针发生偏转。将滑动变阻器滑动片向右移动的过程中，电流表的示数不可能

_（选填“减小”、“增大”）。如果改用频率略低的紫光照射，电流表

_（选填“一定”、“可能”或“一定没”）有示数。参考答案：减小

可能

7.16．测定木块与长木板之间的动摩擦因数时，采用如图12-a所示的装置，图中长木板水平固定．

（1）实验过程中，电火花计时器接在频率为50Hz的交流电源上．调整定滑轮高度，使

．

（2）已知重力加速度为g，测得木块的质量为M，砝码盘和砝码的总质量为m，木块的加速度为a，则木块与长木板间动摩擦因数μ=

．

（3）如图12-b所示为木块在水平木板上带动纸带运动时打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出．从纸带上测出x1=3.20cm，x2=4.52cm，x5=8.42cm，x6=9.70cm．则木块加速度大小a=

m/s2（保留2位有效数字）．参考答案：（1）细线与长木板平行（2）μ=

（3）a=1.3m/s2（保留2位有效数字）8.如图所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度，下列各选项所示的载流线圈匝数相同，边长MN相等，将它们分别挂在天平的右臂下方，线圈中通有大小相同的电流，天平处于平衡状态，若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是（）A． B． C． D．参考答案：A【考点】安培力．【分析】线框所受的安培力越大，天平越容易失去平衡；由于磁场强度B和电流大小I相等，即根据线框在磁场中的有效长度大小关系即可判断其受力大小关系．【解答】解：天平原本处于平衡状态，所以线框所受安培力越大，天平越容易失去平衡，由于线框平面与磁场强度垂直，且线框不全在磁场区域内，所以线框与磁场区域的交点的长度等于线框在磁场中的有效长度，由图可知，A图的有效长度最长，磁场强度B和电流大小I相等，所以A所受的安培力最大，则A图最容易使天平失去平衡．故选：A．9.（5分）如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R。线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度ω匀速转动，线框中感应电流的有效值I=

。线框从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量q=

。

参考答案：

，10.如图所示，一半径为R的绝缘圆形轨道竖直放置，圆轨道最低点与一条水平轨道相连，轨道均光滑；轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，场强为E．从水平轨道上A点由静止释放一质量为m的带正电小球，已知小球受电场力的大小等于小球重力大小的3/4倍．为使小球刚好在圆轨道内做圆周运动，小球在轨道内的最小速率是；释放点距圆轨道最低点B的距离是．参考答案：考点：带电粒子在匀强电场中的运动；向心力．分析：1、带电小球受到重力和电场力作用，重力和电场力都是恒力，故重力和电场力的合力也是恒力，所以在轨道上上升的运动过程中，动能减小，因为小球刚好在圆轨道内做圆周运动，故合力恰好提供向心力时是小球做圆周运动的临界状态，此时小球的速度最小，此时的“最高点”是等效最高点，不是相对于AB轨道的最高点．2、A到B的过程运用动能定理，此过程只有电场力作用Eqs=m，化简可得A到B的距离s．解答：解：带电小球运动到图中最高点时，重力、电场力的合力提供向心力时，速度最小，因为Eq=根据勾股定理合力为：=因为小球刚好在圆轨道内做圆周运动，故最高点合力提供向心力，即解得：（3）从B点到最高点，由动能定理得：﹣mgR（1+cosθ）﹣EqRsinθ=

从A到B，由动能定理得：Eqs=

代入数据解得：s=R

故答案为：，点评：题要注意速度最小的位置的最高点不是相对于地面的最高点，而是合力指向圆心，恰好提供向心力的位置，这是解题的关键．11.从地面竖直上抛的小球，空气阻力不计，在抛出后的时刻t1和时刻t2的位移相同，则它抛出时的初速度大小为，在时刻t1时离地面的高度为．参考答案：解：根据竖直上抛运动的对称性，时刻到最高点的时间从抛出点到最高点的时间抛出时的初速度时刻离地面的高度=故答案为：12.激光在真空中传播速度为c，进入某种均匀介质时，传播速度变为真空中的，则激光在此均匀介质中的波长变为在真空中波长的__________倍；某激光光源的发光功率为P，该激光进入上述介质时由于反射，入射能量减少了10%，该激光在这种介质中形成的光束横截面积为S，若已知单个光子能量为E0，则在垂直于光束传播方向的截面内，单位时间内通过单位面积的光子个数为__________。

参考答案：，

13.一个横截面为矩形、粗细均匀的折射率为n的玻璃棒，被弯成如图所示的半圆形状，其内半径为，玻璃棒横截面宽为。如果一束平行光垂直于玻璃棒水平端面射入，并使之全部从水平端面射出，则与的最小比值为________________。

参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在“研究弹簧的形变与外力的关系”的实验中，将弹簧水平放置，测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F．实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的．用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的F--x图线如图所示．（1）由图求出弹簧的劲度系数，即k=_________N/m（2）本题中弹簧的形变量x与外力F关系式F＝_________N（3）图线不过原点的原因是：________________________。参考答案：（1）___100

____;

（2）____100x-2____;（3）

弹簧自身的重力

;15.（1）在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，该同学要探究小车的加速度a和质量M的关系，应该保持

不变；若该同学要探究加速度a和拉力F的关系，应该保持

不变．（2）该同学通过数据的处理作出了a-F图象，如图所示，则①图中的直线不过原点的原因是

．②图中的力F理论上是指

，而实验中却用

表示．（选填字母符号）A．砂和砂桶的重力

B．绳对小车的拉力③此图中直线发生弯曲的原因是

参考答案：（1）细线对车的拉力F，小车的质量M（2）①平衡摩擦力时木板右端垫得过高（平衡摩擦力时，木板倾角偏大）．②B，A③未满足砂和砂桶质量远小于小车的质量（1）该实验是运用控制变量法研究的，该同学要探究小车的加速度a和质量M的关系，应该保持细线对车的拉力F不变；若该同学要探究加速度a和拉力F的关系，应该保持小车的质量M不变．（2）①图中当F=0时，a≠0．也就是说当绳子上没有拉力时，小车的加速度不为0，说明小车的摩擦力小于重力的分力，所以原因是实验前木板右端垫得过高，即平衡摩擦力过度导致．②图中的力F理论上指绳对小车的拉力，即B，而实验中却用砂和砂桶的重力，即A．③设小车的加速度为a，绳子拉力为F，以砂和砂桶为研究对象得：mg-F=ma以小车为研究对象F=Ma解得：故：所以要使得绳子拉力等于砂和砂桶的重力大小，必有m＜＜M，而不满足m＜＜M时，随m的增大物体的加速度a逐渐减小．故图象弯曲的原因是：未满足砂和砂桶质量远小于小车的质量。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（20分）如图甲所示，空间存在B=0.5T，方向竖直向下的匀强磁场，MN、PQ是处于同一水平面内相互平行的粗糙长直导轨，间距L=0.2m，R是连在导轨一端的电阻，ab是跨接在导轨上质量m=0.1kg的导体棒．从零时刻开始，通过一小型电动机对ab棒施加一个牵引力F，方向水平向左，使其从静止开始沿导轨做加速运动，此过程中棒始终保持与导轨垂直且接触良好．图惭是棒的v﹣t图象，其中OA段是直线，AC是曲线，DE是曲线图象的渐近线，小型电动机在12s末达到额定功率，P额=4.5W，此后功率保持不变．除R以外，其余部分的电阻均不计，g=10m/s2．（1）求导体棒在0﹣12s内的加速度大小；（2）求导体棒与导轨间的动摩擦因数及电阻R的阻值；（3）若t=17s时，导体棒ab达最大速度，从0﹣17s内共发生位移100m，试求12﹣17s内，R上产生的热量是多少？参考答案：解：（1）由图中可得：12s末的速度为v1=9m/s，t1=12s导体棒在0.12s内的加速度大小为a==0.75m/s2．（2）设金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ．当金属棒的速度为v时，安培力大小为F，则有

F=BIL，I=得F=A点：由牛顿第二定律得

F1﹣μmg﹣=ma1又P额=F1v1．C点：棒达到最大速度，F2﹣μmg﹣=0P额=F2vm．联立解得，μ=0.2，R=0.4Ω（2）0﹣12s内导体棒发生的位移为s1=m=54m，AC段过程棒发生的位移为s2=100﹣s1=46m由能量守恒得

P额t=QR+μmgs2+（﹣）代入解得QR=12.35J答：（1）求导体棒在0﹣12s内的加速度大小是0.75m/s2；（2）导体棒与导轨间的动摩擦因数是0.2，电阻R的阻值是0.4Ω；（3）12﹣17s内，R上产生的热量是12.35J．【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；牛顿第二定律；能量守恒定律．【专题】压轴题；电磁感应——功能问题．【分析】（1）导体棒在0﹣12s内做匀加速运动，由图象的斜率求解加速度．（2）乙图中A点：由E=BLv、I=、F=BIL推导出安培力的表达式，由牛顿第二定律得到含μ和R的表达式；图中C点：导体棒做匀速运动，由平衡条件再得到含μ和R的表达式，联立求出μ和R．（3）由图象的“面积”求出0﹣12s内导体棒发生的位移，0﹣17s内共发生位移100m，求出AC段过程发生的位移，由能量守恒定律求解12﹣17s内R上产生的热量．17.某透明物体的横截面如图所示，其中ABC为直角三角形，AB为直角边，长度为2L，ABC=45°，ADC为一圆弧，其圆心在AC边的中点。此透明物体的折射率为n=2.0。