山西省吕梁市众成中学2022-2023学年高三物理联考试题含解析

山西省吕梁市众成中学2022-2023学年高三物理联考试题含解析一、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，一个质量为m、带电荷量为+q的物体处于场强按E=kt规律（k为大于零的常数，取水平向左为正方向）变化的电场中，物体与绝缘竖直墙壁间的动摩擦因数为，当t=0时，物体由静止释放。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且电场空间和墙面均足够大，下列说法正确的是

A．物体开始运动后加速度先增加后保持不变B．物体开始运动后速度先增加后保持不变C．当摩擦力大小等于物体所受重力时，物体运动速度可能最大也可能最小D．经过时间，物体在竖直墙壁上的位移达最大值参考答案：C2.下列所给的图像中能反映作直线运动的物体不会回到初始位置的是参考答案：B3.如图所示，用一根轻弹簧悬挂一个物体，从弹簧处于原长位置将物体由静止释放，在物体向下运动过程中，以下说法正确的是

（

）

A．物体的速度不断增大

B．物体的加速度不断增大

C．物体的动能与弹簧的弹性势能之和不断增大

D．物体的动能与重力势能之和保持不变参考答案：C4.（单选）一物块以某一初速度沿粗糙的斜面向上沿直线滑行，到达最高点后自行向下滑动，不计空气阻力，设物块与斜面间的动摩擦因数处处相同，下列哪个图象能正确地表示物块在这一过程中的速率与时间的关系（

）参考答案：C5.如图所示，木块M上表面是水平的，当木块m置于M上，并与M一起沿光滑斜面由静止开始下滑，在下滑过程中

A．重力对木块m做正功

B．木块M对木块m的支持力做负功

C．木块M对木块m的摩擦力做负功

D．木块m所受合外力对m做正功。参考答案：ABD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.图是某一半导体器件的U-I图，将该器件与标有“9V，18W”的用电器串联后接入电动势为12V的电源两端，用电器恰能正常工作，此时电源的输出功率是___________W；若将该器件与一个阻值为1.33的电阻串联后接在此电源两端，则该器件消耗的电功率约为__________W。

参考答案：答案：20、157.光滑水平面上有两小球a、b，开始时a球静止，b球以一定速度向a运动，a、b相撞后两球粘在一起运动，在此过程中两球的总动量守恒（填“守恒”或“不守恒”）；机械能不守恒（填“守恒”或“不守恒”）．参考答案：考点：动量守恒定律．分析：考察了动量守恒和机械能守恒的条件，在整个过程中合外力为零，系统动量守恒．解答：解：两球组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，由于碰撞是完全非弹性碰撞，碰撞过程机械能不守恒；故答案为：守恒，不守恒．点评：本题考查动量守恒定律和机械能守恒定律的适用条件，注意区分，基础题．8.某同学用DIS系统在实验室做“单摆的周期T与摆长L的关系”实验，通过计算机描绘出两次实验中的单摆的振动图像，由图可知，两次实验中单摆的频率之比=

▲

；两单摆摆长之比▲

．参考答案：4:3

（2分）；

9:169.氢原子的能级图如图所示，一群氢原子处于量子数n＝4能量状态，则氢原子最多辐射

种频率的光子。辐射光子的最大能量为

。参考答案：10.小明同学设计了一个实验来探究自行车的初速度与其克服阻力作功的关系。实验的主要步骤是：①找一段平直的路面，并在路面上画一道起点线；②骑上自行车用较快速度驶过起点线，并从车把手处自由释放一团很容易辨别的橡皮泥；③车驶过起点线后就不再蹬自行车脚蹬，让车依靠惯性沿直线继续前进；④待车停下，记录自行车停下时的位置；⑥用卷尺量出起点线到橡皮泥落地点间的距离s、起点线到终点的距离L及车把手处离地高度h。若自行车在行驶中所受的阻力为f并保持恒定。（1）自行车经过起点线时的速度v=；（用己知的物理量和所测量得到的物理量表示）（2）自行车经过起点线后克服阻力做功W=；（用己知的物理量和所测量得到的物理量表示）（3）多次改变自行车经过起点时的初速度，重复上述实验步骤②~④，则每次只需测量上述物理量中的和，就能通过数据分析达到实验目的。参考答案：（1），（2）fL，（3）s

L解析：橡皮泥做平抛运动，由s=vt，h=gt2/2联立解得，v=；自行车经过起点线后克服阻力做功W=fL。多次改变自行车经过起点时的初速度，重复上述实验步骤②~④，则每次只需测量上述物理量中的s和L，就能通过数据分析达到实验目的。11.M、N两物体在光滑水平地面上沿同一直线相向而行，M质量为5kg，速度大小为10m/s，N质量为2kg，速度大小为5m/s，它们的总动量大小为40kg?m/s；两者相碰后，M仍沿原方向运动，速度大小变为4m/s，则N的速度大小变为10m/s．参考答案：解：规定M的初速度方向为正方向，则总动量P=m1v1+m2v2=5×10﹣2×5kgm/s=40kgm/s．根据动量守恒定律得，m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′，代入数据有：40=5×4+2v2′，解得v2′=10m/s．故答案为：40，1012.如果一种手持喷水枪的枪口截面积为0.6cm2，喷出水的速度为20m/s（水的密度为1×103kg/m3）．当它工作时，估计水枪的功率为240W，如果喷出的水垂直冲击到煤层速度变为零，则对煤层的压强为4×105Pa．参考答案：考点：功率、平均功率和瞬时功率．专题：功率的计算专题．分析：先求出时间ts内喷出水的质量，再求出做的功，由P=求得功率；根据压强的公式，结合作用力的大小求出压强的大小．解答：解：ts时间内喷水质量为m=ρSvt=1000×0.00006×20tkg=1.2tkg，水枪在时间ts内做功为W=故水枪的功率为P=．压强pa．故答案为：240，4×105，点评：本题主要考查了功率的计算，注意先求出时间t内喷水枪所做的功即可；13.如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A.其中，A?B和C?D为等温过程，B?C为等压过程，D?A为等容过程.该循环过程中，内能增加的过程是

▲

(选填“A?B”、“B?C”、“C?D”或“D?A”).若气体在B?C过程中，内能变化量的数值为2kJ，与外界交换的热量值为7kJ，则在此过程中气体对外做的功为

▲

kJ.参考答案：B?C（2分）5三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.测量一未知电阻的阻值．(1)某同学首先用多用电表粗测电阻的大小，将多用表选择开关置于×10Ω挡，调零后，将红黑表笔分别接电阻两端，发现指针读数如图所示，则所测阻值为________Ω.(2)接着该同学计划用VA法准确测量电阻的阻值，提供的实验器材有：8V直流电源；电压表(0～10V，内阻约20kΩ)；电流表(0～50mA，内阻约10Ω)；滑动变阻器(0～20Ω，1A)；开关和导线．请根据实验要求和提供的器材，参考下面未完全连接好的实物电路在下面虚线方框内画出实验电路图，并完成下面实物电路未连接的导线．(3)在上述(2)的实验中，连接好电路后，闭合开关，发现电流表和电压表皆没有读数，该同学用多用电表检查电路故障．他的操作如下：选用多用电表的直流电压挡，将红、黑表笔分别接在：电源正负极间；变阻器电阻丝的两端；电流表“－”接线柱和电压表“＋”接线柱之间，结果多用电表的指针均发生偏转，则可能是连接______________之间的导线发生了断路．(4)实验中移动变阻器滑动头，记下多组电流表、电压表读数(U，I)，然后在坐标纸上作出U-I图线，在这个实验中，测量值________真实值．(填“＞”“＝”或“＜”)参考答案：(1)200

(2)如图所示(3)连接电流表和电压表(4)＜15.用伏安法测量某阻值约为20Ω的未知电阻Rx的阻值．实验电路如图所示：电源E（电动势3V、内阻忽略不计）电流表A1（量程0～50mA，内阻约12Ω）电流表A2（量程0～3A，内阻约0.12Ω）电压表V1（量程0～3V，内阻约3kΩ）电压表V2（量程0～15V，内阻约15kΩ）滑动变阻器R1（0～10Ω，允许最大电流2.0A）滑动变阻器R2（0～1000Ω，允许最大电流0.5A）定值电阻R（30Ω，允许最大电流1.0A）开关、导线若干（1）在以上备选器材中，电流表应选用___，电压表应选用__，滑动变阻器应选用____．（2）某次测量中，电压表读数为U时，电流表读数为I，则计算待测电阻阻值的表达式Rx=__．参考答案：

(1).A1

(2).V1

(3).R1

(4).【详解】（1）由题意可知，电源电压为3V，故电压表只能采用0～3V，不能选用最大量程为15V的电压表，电压表选用V1；而由于待测电阻为20Ω，则电路中电流最大为150mA；故不能选用最大量程为3A的电流表，故电流表只能选用A1；而由题意可知，电路应采用分压接法，故滑动变阻器应选用较小的电阻，故滑动变阻器选用R1；

（2）由欧姆定律可知R+Rx=，解得Rx=-R；【点睛】在电学实验的考查中，经常考查到仪表的选择、电流表内外接法的选择及实验数据的处理，故应注意此类问题的解法；在实验中要注意把握准确性、安全性及方便性原则。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示为一玻璃球的截面图，其半径为R，O为球体的球心，AB为截面圆的直径。在A点放一个能发某种单色光的点光源，照射球体内各个方向，只有部分光能从球体中射出，在此截面上，只有圆弧上有光射出，连线垂直AB。已知从M点折射出的光线恰好平行AB，AM与AB的夹角为，求两点间的距离。参考答案：解析：设光线AM在M点发生折射对应的入射角为i，折射角为r，由几何知识可知，i=θ，r=2θ，根据折射定律

n=光线AN恰好在N点发生全反射，则∠ANO为临界角C．

sinC=由几何知识可知，等腰三角形NON′中，NN′的距离为NN′=2Rsin2C=4RsinCcosC联立以上各式解得：NN/＝17.如图所示，一玻璃球体的半径为R，O为球心，AB为直径，在球的左侧有一竖直接收屏在A点与玻璃球相切．自B点发出的光线BM在M点射出，出射光线平行于AB，照射在接收屏上的Q点．另一光线BN恰好在N点发生全反射．已知∠ABM=30°，求①玻璃的折射率；②光由B传到M点与再由M传到Q点所需时间比；③球心O到BN的距离．参考答案：解：①已知∠ABM=30°，由几何关系知入射角α=30°折射角β=60°则玻璃的折射率为n==②光在玻璃中传播速度v=光由B传到M的时间t1====光由M传到Q的时间

t2===则=6③由题意知临界角C=∠ONB，sinC==则d=RsinC=R答：①玻璃的折射率是；②光由B传到M点与再由M传到Q点所需时间比为6；③球心O到BN的距离为R．【点评】：该题考查了折射定律得应用，要求要熟练的记住折射定律的内容，求折射率时，一定要分清是从介质射向空气还是由空气射入介质；再者就是会用sinC=来解决相关问题．18.据报道，北京首条磁悬浮列车运营线路已经完成前期准备工作，正待命开工。磁悬浮列车它的驱动系统可简化为如图12模型：固定在列车下端的动力绕组可视为一个矩形纯电阻金属框，电阻为R，金属框置于xOy平面内，长边MN长为l，平行于y轴，宽为d的NP边平行于x轴，如图甲所示。列车轨道沿Ox方向，轨道区域内存在垂直于金属框平面的磁场，磁感应强度B沿Ox方向按正弦规律分布，其空间周期为λ，最大值为B0，即B=B0sin（2π），如图乙所示。金属框同一长边上各处的磁感应强度相同，整个磁场以速度v0沿Ox方向匀速平移。列车在驱动系统作用下沿Ox方向匀速行驶，速度为v(v<v0)。列车所受总阻力虽然很小但不能忽略。设在短暂时间内，MN、PQ边所在位置的磁感应强度随时间的变化可以忽略。（1）可以证明，当线框宽度d=λ/2时，列车可以获得最大驱动力，求驱动力的最大值；（2）由于列车与磁场的相对运动，驱动力大小在随时间变化。写出驱动力大小随时间的变化关系式；（3）为了列车平稳运行，设计方案是在此线框前方合适位置再加一组与线框MNPQ同样的线框M'N'P'Q'，两线框间距离满足一定条件时，列车可以获得恒定的驱动力。求恒定驱动力大小及在两线框不重叠的情况下两组线框的MN与M'N'边的最小距离。参考答案：（1）为使列车获得最大驱动力，MN、PQ应位于磁场中磁感应强度同为最大值且反向的位置，这会使得金属框中感应电动势最大，电流最强，也会使得金属框长边受到的安培力最大。此时线框中总的感应电动势为Em=2B0l（v0-v）相应的，根据闭合电路欧姆定律Im=

设此时现况MN边受到的安培力为Fm，根据安培力公式F=BIl

最大驱动力Fm=2B0ImlFm=（2）从MN边在x=0处开始计时，MN边到达x坐标处，磁场向右移动了v0t设此时线框中总的感应电动势为e，则e=2B0