山东省淄博市山铝第一中学2023年高三物理测试题含解析

山东省淄博市山铝第一中学2023年高三物理测试题含解析一、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.如图所示，具有一定初速度的物块，沿倾角为30°的粗糙斜面向上运动的过程中，受一恒定的沿斜面向上的拉力F作用，这时物块的加速度大小为4m/s2，方向沿斜面向下，那在物块向上运动过程中，正确的说法是（

）A．物块的机械能一定增加

B．物块的机械能一定减小C．物块的机械能可能不变

D．物块的机械能可能增加也可能减小参考答案：A设拉力与摩擦力的合力大小为．由于，根据牛顿第二定律得知，物体所受的合力大小为，而，所以沿斜面向上，大小为．当沿斜面向上时，拉力与摩擦力的合力做正功，物体的机械能增加．由于不等于零，拉力与摩擦力的合力做功不等于零，物体的机械能不可能不变．故A正确，BCD错误．2.一杂技演员,用一只手抛球.他每隔0.40s抛出一球,接到球便立即把球抛出,已知除抛、接球的时刻外，空中总有四个球，将球的运动看作是竖直方向的运动，球到达的最大高度是（高度从抛球点算起，取）

A．1.6m

B．2.4m

C．3.2m

D．4.0m参考答案：C3.如图3所示，理想变压器原、副线圈的匝数是n1、n2，b是原线圈的中心抽头，图中电表均为理想的交流电表，副线圈接定值电阻，其余电阻不计．从某时刻开始在原线圈c、d两端加上如图4所示的交变电压．则下列说法中正确的是()．图3

图4A．当单刀双掷开关由a拨向b后，电压表的示数变大B．当单刀双掷开关由a拨向b后，电流表的示数变小C．当单刀双掷开关由a拨向b后，原线圈的输入功率变大D．当单刀双掷开关由a拨向b后，副线圈输出电压的频率变小参考答案：AC4.如图9所示，相距为L的两条足够长的平行金属导轨，与水平面的夹角，导轨上固定有质量为m，电阻为R的两根相同的导体棒，导体棒MN上方轨道粗糙下方光滑，整个空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为B。将两根导体棒同时释放后，观察到导体棒MN下滑而EF保持静止，当MN下滑速度最大时，EF与轨道间的摩擦力刚好到达最大静摩擦力，下列叙述正确的是 A．导体棒MN的最大速度为 B．导体棒EF与轨道之间的最大静摩擦力为 C．导体棒MN受到的最大安培力为 D．导体棒MN所受重力的最大功率为参考答案：AC由题意可知，导体棒MN切割磁感线，产生的感应电动势为回路中的电流MN受到的安培力，故MN沿斜面做加速度减小的加速运动，当MN受到的安培力大小等于其重力沿斜面方向的分力时，速度达到最大值，此后MN做匀速运动。故导体棒MN受到的最大安培力为，导体棒MN的最大速度为，选项AC正确。由于当MN下滑速度最大时，EF与轨道间的摩擦力刚好到达最大静摩擦力，由力的平衡知识可知EF与轨道之间的最大静摩擦力为2，B错误。由可知导体棒MN所受重力的最大功率为，D错误。5.下列有关实验的描述中，正确的是

A.在“验证力的平行四边形定则”实验中，选弹簧测力计时，水平对拉两测力计，

示数应该相同

B.在“探究弹簧弹力和弹簧伸长关系”的实验中，作出弹力和弹簧长度的图象也能

求出弹簧的劲度系数

C.在“恒力做功与动能改变的关系”的实验中，放小车的长木板应该使其水平D.在“验证机械能守恒定律”的实验中，必须由求出打某点时纸带的速度参考答案：AB选弹簧测力计时，水平对拉两测力计，若示数相同，则两弹簧测力计劲度系数一致，符合实验要求，A正确；作出弹力和弹簧长度的图象，由胡克定律可知，F=kx，图象的斜率表示k．故B正确；在“恒力做功与动能改变的关系”的实验中，为了研究恒力做功的关系，要平衡摩擦力，木板要倾斜，使物体的重力沿斜面的分力与滑动摩擦力平衡．故C错误；若v=gt求出打某点时纸带的速度，需要验证的方程mgh=mv2是恒等式，无需验证，故D错误．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示是测磁感应强度的一种装置。把一个很小的测量线圈放在待测处，测量线圈平面与该处磁场方向垂直，将线圈跟冲击电流计G串联（冲击电流计是一种测量电量的仪器）。当用反向开关K使螺线管里的电流反向时，测量线圈中就产生感应电动势，从而有电流流过G。该测量线圈的匝数为N，线圈面积为S，测量线圈电阻为R，其余电阻不计。（1）若已知开关K反向后，冲击电流计G测得的电量大小为q，则此时穿过每匝测量线圈的磁通量的变化量为△φ＝__________（用已知量的符号表示）。（2）待测处的磁感应强度的大小为B＝__________。参考答案：（1）qR/N,（2）qR/2NS解析：（1）由I=q/△t，E=IR，E=N△φ/△t，联立解得△φ=qR/N。（2）由φ＝BS，△φ=2BS，△φ=qR/N，联立解得B＝qR/2NS。7.地球绕太阳公转的轨道半径r=1.49×102(m)，公转周期T=3.16×107(s)，万有引力恒量G=6.67×10（N·m2/kg2），则太阳质量的表达式M=

，其值约为

kg（取一位有效数字）．参考答案：

答案：，2×10308.某物理兴趣小组准备自制一只欧姆表，现有以下实验器材：①Ig=l00μA的微安表一个；②电动势E=1．5V，电阻可忽略不计的电源一个；③最大电阻为9999Ω的电阻箱R一个；④红、黑测试表笔和导线若干。某同学用以上器材接成如图甲所示的电路，并将电阻箱的阻值调至14kΩ，就成功地改装了一个简易的“R×1k”的欧姆表，改装成的欧姆表表盘刻线如图乙所示，其中“15”刻线是微安表的电流半偏刻线处。

（1）红表笔一定是____（填“A”或“B”）。

（2）原微安表的内阻Rg=____Ω。

（3）理论和实验研究均发现，在图甲电路的基础上（不改换微安表．电源和电阻箱的阻值）．图乙的刻度及标度也不改变，仅增加一个电阻R′，就能改装成“R×l”的欧姆表，如图丙所示，则电阻R′_____Ω（保留两位有效数字）。参考答案：9.图甲为一列简谐横波在t＝0.10s时刻的波形图，P是平衡位置为x＝1m处的质点，Q是平衡位置为x＝4m处的质点，图乙为质点Q的振动图象．则波传播的速度为________m/s，t＝0.15s时质点P的运动方向沿y轴________方向(选填“正”或“负”)．参考答案：40负10.(9分)热力学第二定律常见的表述有两种。第一种表述：不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化；第二种表述：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化。图10（a）是根据热力学第二定律的第一种表述画出的示意图：外界对制冷机做功，使热量从低温物体传递到高温物体。请你根据第二种表述完成示意图10（b）。根据你的理解，热力学第二定律的实质是_________________________。参考答案：答案：示意图如下。热力学第二定律的实质是：自然界中进行的与热现象有关的宏观物理过程都具有方向性。

11.模块3－4试题（4分）设宇宙射线粒子的能量是其静止能量的k倍。则粒子运动时的质量等于其静止质量的

倍，粒子运动速度是光速的

倍。参考答案：答案：k；解析：以速度v运动时的能量E=mv2，静止时的能量为E0=m0v2，依题意E=kE0，故m=km0；由m=，解得v=c。12.如图所示的电路中，电源电动势E=6V，内电阻r=1Ω，M为一小电动机，其内部线圈的导线电阻RM=2Ω。R为一只保护电阻，R=3Ω。电动机正常运转时，电压表（可当作理想电表）的示数为1.5V，则电源的输出功率为

W，电动机的输出功率为Ｗ。

参考答案：2.5；1.5

1513.（4分）沿平直公路作匀变速直线运动的汽车，通过连续、、三根电线杆之间间隔所用的时间分别是和，已知相邻两电线杆间距为，则汽车的加速度为

。参考答案：

答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.静止在水平地面上的两小物块A、B，质量分别为mA=l.0kg，mB=4.0kg；两者之间有一被压缩的微型弹簧，A与其右侧的竖直墙壁距离l=1.0m，如图所示。某时刻，将压缩的微型弹簧释放，使A、B瞬间分离，两物块获得的动能之和为Ek=10.0J。释放后，A沿着与墙壁垂直的方向向右运动。A、B与地面之间的动摩擦因数均为u=0.20。重力加速度取g=10m/s2。A、B运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短。（1）求弹簧释放后瞬间A、B速度的大小；（2）物块A、B中的哪一个先停止？该物块刚停止时A与B之间的距离是多少？（3）A和B都停止后，A与B之间的距离是多少？参考答案：（1）vA=4.0m/s，vB=1.0m/s；（2）A先停止；0.50m；（3）0.91m；分析】首先需要理解弹簧释放后瞬间的过程内A、B组成的系统动量守恒，再结合能量关系求解出A、B各自的速度大小；很容易判定A、B都会做匀减速直线运动，并且易知是B先停下，至于A是否已经到达墙处，则需要根据计算确定，结合几何关系可算出第二问结果；再判断A向左运动停下来之前是否与B发生碰撞，也需要通过计算确定，结合空间关系，列式求解即可。【详解】（1）设弹簧释放瞬间A和B的速度大小分别为vA、vB，以向右为正，由动量守恒定律和题给条件有0=mAvA-mBvB①②联立①②式并代入题给数据得vA=4.0m/s，vB=1.0m/s（2）A、B两物块与地面间的动摩擦因数相等，因而两者滑动时加速度大小相等，设为a。假设A和B发生碰撞前，已经有一个物块停止，此物块应为弹簧释放后速度较小的B。设从弹簧释放到B停止所需时间为t，B向左运动的路程为sB。，则有④⑤⑥在时间t内，A可能与墙发生弹性碰撞，碰撞后A将向左运动，碰撞并不改变A的速度大小，所以无论此碰撞是否发生，A在时间t内的路程SA都可表示为sA=vAt–⑦联立③④⑤⑥⑦式并代入题给数据得sA=1.75m，sB=0.25m⑧这表明在时间t内A已与墙壁发生碰撞，但没有与B发生碰撞，此时A位于出发点右边0.25m处。B位于出发点左边0.25m处，两物块之间的距离s为s=025m+0.25m=0.50m⑨（3）t时刻后A将继续向左运动，假设它能与静止的B碰撞，碰撞时速度的大小为vA′，由动能定理有⑩联立③⑧⑩式并代入题给数据得

故A与B将发生碰撞。设碰撞后A、B的速度分别为vA′′以和vB′′，由动量守恒定律与机械能守恒定律有

联立式并代入题给数据得

这表明碰撞后A将向右运动，B继续向左运动。设碰撞后A向右运动距离为sA′时停止，B向左运动距离为sB′时停止，由运动学公式

由④式及题给数据得sA′小于碰撞处到墙壁的距离。由上式可得两物块停止后的距离15.质量分别为m和3m的A、B两个小球以相同的速率v沿同一直线相向运动，碰后B球停止不动，试求A球碰后的速度，并判断它们之间发生的是弹性碰撞还是非弹性碰撞（说明理由）．参考答案：弹性碰撞取B球碰前的速度方向为正方向，设A球碰后的速度为v′，由动量守恒定律有解得，方向与B球碰前的速度方向相同由于，故碰撞前后的总动能相等，则此碰撞是弹性碰撞四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，两根相距d＝1m的平行金属导轨OC、O′C′，水平放置于匀强磁场中，磁场方向水平向左，磁感应强度B1＝5/6T。导轨右端O、O′连接着与水平面成30°的光滑平行导轨OD、O′D′，OC与OD、O′C′与O′D′分别位于同一竖直平面内，OO′垂直于OC、O′C′。倾斜导轨间存在一匀强磁场，磁场方向垂直于导轨向上，磁感应强度B2＝1T。两根与倾斜导轨垂直的金属杆M、N被固定在导轨上，M、N的质量均为m＝1kg，电阻均为R＝0.5Ω，杆与水平导轨间的动摩擦因数为m＝0.4。现将M杆从距OO′边界x＝10m处静止释放，已知M杆到达OO′边界前已开始做匀速运动。当M杆一到达OO′边界时，使N杆在一平行导轨向下的外力F作用下，开始做加速度为a＝6m/s2的匀加速运动。导轨电阻不计，g取10m/s2。（1）求M杆下滑过程中，M杆产生的焦耳热Q；（2）求N杆下滑过程中，外力F与时间t的函数关系；（3）已知M杆停止时，N杆仍在斜面上，求N杆运动的位移s；（4）已知M杆进入水平轨道直到停止的过程中，外力F对N杆所做的功为15J，求这一过程中系统产生的总热量Q总。参考答案：（1）M杆在斜轨道滑行过程中开始做匀速运动（1分），解得（1分）（1分），解得Q＝37.5JM杆产生的焦耳热QM＝＝18.75J（1分）（2）N杆下滑时做匀加速运动（2分），解得（1分）（3）N杆在斜轨道滑行中，M杆在水平面上作减速运动（1分）代入得（1分）M杆作加速度逐渐增大的减速运动作出M杆加速度与时间的图像，如图，可知图中围成的面积是M杆速度的变化量，当M杆停止时，速度的改变量大小为5m/s。设M杆经过时间t恰好停止运动，则，解得t=1s（1分）N杆在这一秒内运动（1分）（4）对于M杆克服摩擦力所做的功，解得J（1分）即M杆和水平轨道由于摩擦产生的热量对于N杆：（1分）（1分），即为两金属棒共同产生的焦耳热（1分）17.如图所示，结构相同的绝热气缸A与导热气缸B均固定于地面，由刚性杆连接的绝热活塞与两气缸间均无摩擦。两气缸内装有处于平衡状态的理想气体，开始时体积均为V0、温度均为T0。缓慢加热A中气体，停止加热达到稳定后，A中气体压强为原来的1.2倍。设环境温度始终保持不变，求气缸A中气体的体积VA和温度TA。参考答案：设初态压强为，膨胀后A，B压强相等