山西省太原市新华中学2023年高三物理联考试题含解析

山西省太原市新华中学2023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.（单选）如图所示是一个玩具陀螺。a、b和c是陀螺上的三个点。当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时，下列表述正确的是（

）A．a、b和c三点的线速度大小相等

B．a、b和c三点的角速度相等C．a、b的角速度比c的大

D．c的线速度比a、b的大参考答案：B2.某行星的质量和半径分别约为地球的和

，地球表面的重力加速度为g，则该行星表面的重力加速度约为A．0.4g

B．gC．2.5g

D．5g参考答案：A根据星球表面的万有引力等于重力知道，,由于该行星的质量和半径分别约为地球的和

，所以该行星表面的重力加速度为。3.如右图所示，一个半径为R的圆轨道竖直固定在水平地面上，斜面AB与圆轨道在Ｂ点相切，在圆轨道B点处开有一小孔，有一可看作质点的小球从斜面上距离地面高为h的A点无初速滚下，从B点进入圆轨道，所有摩擦不计。关于小球的运动情况，下述说法中正确的是A．只有当h≥，小球才不会脱离轨道B．只要当h≥2R，小球就不会脱离轨道C．当h≥R时，小球一定会脱离圆轨道D．当h＜R时，小球不会脱离轨道参考答案：D4.2018年初，长沙气温偏低，存在冰冻现象。我校方同学和阳同学(穿着蓝色校服，材质一样)先后从倾斜坡面的同一位置由静止滑下，最终两人停在水平冰面上，如图所示。(两人均可视为质点，且不计人经过B点时的能童损失)。根据上述信息，可以确定方、阳两人A.质量相等 B.受到的摩擦力相等C.损失的机械能相等· D.运动的时间相等参考答案：D【详解】D：人沿斜面下滑时，，解得：；两人从倾斜坡面的同一位置由静止滑下，则两人在斜面上的运动情况相同，在斜面上所用时间相同，到达B处速度相同。人沿水平冰面前进时，，解得：；两人在B处速度相同，则两人在水平冰面上的运动情况相同，在水平冰面上所用时间相同，最终停止位置相同。故D项正确。ABC：两人质量可以不等；若两人质量不等，则两人受到的摩擦力不等，摩擦力做的功不等，两人损失的机械能不等。故ABC三项错误。5.(单选)如图所示电路中，电源电动势为E，线圈L的电阻不计．以下判断正确的是 A．闭合S瞬间，灯泡不发光 B． 闭合S带电路稳定后，灯泡发光 C．断开S瞬间，灯泡发光 D． 断开S瞬间，电阻R上无电流通过参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某行星绕太阳的运动可近似看作匀速圆周运动，已知行星运动的轨道半径为R，周期为T，万有引力恒量为G，则该行星的线速度大小为___________，太阳的质量可表示为__________。参考答案：7.气垫导轨可以在导轨和滑块之间形成一薄层空气膜，使滑块和导轨间的摩擦几乎为零，如图所示，让滑块从气垫导轨是某一高度下滑，滑块上的遮光片的宽度为s，当遮光片通过电门时与光电门相连的数字毫秒器显示遮光时间为t，则庶光片通过光电门的平均速度为v= （1）关于这个平均速度，有如下讨论： A．这个平均速度不能作为实验中遮光片通过光电门时滑块的瞬时速度 B．理论上，遮光片宽度越窄，遮光片通过光电门的平均越接近瞬时速度 C．实验中所选遮光片并非越窄越好，还应考虑测量时间的精确度，遮光片太窄，时间测量精度就会降低，所测瞬时速度反而不准确 D．实验中，所选遮光片越宽越好，这样时间的测量较准，得到的瞬时速度将比较准确，这些讨论中，正确的是：

； （2）利用这一装置可验证机械能守桓定律。滑块和遮光片总质量记为M（kg），若测出气垫导轨总长L0、遮光片的宽度s，气垫导轨两端到桌面的高度差h、滑块从由静止释放到经过光时门时下滑的距离L和遮光时间t，这一过程中：滑块减少的重力势能的表达式为：

，滑块获得的动能表达式为：

；参考答案：（1）BC

（2）

知道光电门测量滑块瞬时速度的原理，能根据已知的运动学公式求出速度进而计算物体的动能是解决本题的关键。8.在探究弹簧振子（如图在一根轻质弹簧下悬挂质量为m的重物，让其在竖直方向上振动）振动周期T与物体质量m间的关系的实验中：(1)如图，某同学尝试用DIS测量周期，把弹簧振子挂在力传感器的挂钩上，图中力传感器的引出端A应接到__________．使重物做竖直方向小幅度振动，当力的测量值最大时重物位于__________．若测得连续N个力最大值之间的时间间隔为t，则重物的周期为__________．

(2)为了探究周期T与质量m间的关系，某同学改变重物质量，多次测量，得到了下表中所示的实验数据。为了得到T与m的明确关系，该同学建立了右下图的坐标系，并将横轴用来表示质量m，请在图中标出纵轴表示的物理量，然后在坐标系中画出图线。(3)周期T与质量m间的关系是

参考答案：（1）数据采集器（1分），最低点（1分），（2分）（2）如右图（2分）（3）振动周期T的平方与重物的质量m成正比。（或者：T2∝m，T2=0.20m，T2=km）（2分）9.如图所示，质量为M的小车静止在光滑的水平地面上，车上装有半径为R的半圆形光滑轨道。现将质量为m的小球放于半圆形轨道的边缘上，并由静止开始释放，当小球滑至半圆形轨道的最低点位置时，小车移动的距离为______________，小球的速度为_________参考答案：10.（5分）质量为的小钢球以的水平速度抛出，下落时撞击一钢板，撞后速度恰好反向，则钢板与水平面的夹角_____________。刚要撞击钢板时小球动量的大小为_________________。（取）参考答案：

答案：，

11.为了测量玩具遥控汽车的额定功率，某同学用天平测出其质量为0.6kg，小车的最大速度由打点计时器打出的纸带来测量，如图所示，主要实验步骤有：ks5uA．给小车尾部系一条长纸带，纸带通过打点计时器；B．接通打点计时器（电源频率为50Hz），使小车以额定功率沿水平地面加速到最大速度，继续运行一段时间后关闭小车发动机，使其由地面向前滑行直至停下；C．处理纸带上打下的点迹。（1）由纸带知遥控汽车的最大速度为

；汽车滑行时的加速度为

。（2）汽车滑行的阻力为

；动摩擦因数为

，额定功率为

。（g取10m/s2，计算结果保留三位有效数字）第22题图参考答案：1.00

-1.73

（2）1.04

0.173

1.0412.用打点计时器研究物体的自由落体运动，得到如图一段纸带，测得AB=7.65cm，

BC=9.17cm。已知交流电频率是50Hz，则打B点时物体的瞬时速度为

m/s（保留三位有效数字）。如果实验测出的重力加速度值比公认值偏小，可能的原因是

。参考答案：2.10，空气阻力、纸带与打点计时器摩擦。解:根据某点瞬时速度等于该点的相邻的两段位移内的平均速度得如果实验测出的重力加速度值比公认值偏小,可能的原因是下落过程中有存在阻力等.故答案为:,下落过程中有存在阻力等13.电梯内的水平地板上，竖直放置一根轻质弹簧，弹簧上端固定质量为m的物体。当电梯沿竖直方向匀速运动时，弹簧被压缩了x；当电梯接着做减速运动时，弹簧又被继续压缩了0.1x。重力加速度大小为g。则弹簧的劲度系数k=________；该电梯做匀速运动时的速度方向为_________，电梯做减速运动时的加速度大小是________。参考答案：mg/x，向下，0.1g（提示：弹簧继续被压缩，说明弹力大于重力，加速度向上，由于是减速运动，因此速度一定是向下。）三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（2013?黄冈模拟）某种材料的三棱镜截面ABC如图所示，底边BC水平且镀银，其中∠A=90°，∠B=60°，一束竖直向下的光束从AB边上的M点入射，经过BC面反射后，从AC边上的N点平行于BC边射出，且MN连线平行于BC．求：（Ⅰ）光线在M点的折射角；（Ⅱ）三棱镜的折射率．（可用根式表示）参考答案：（Ⅰ）光线在M点的折射角是15°；（Ⅱ）三棱镜的折射率是．考点： 光的折射定律．专题： 光的折射专题．分析： （Ⅰ）由几何知识求出光线在M点的入射角和折射角．（Ⅱ）运用折射定律求解三棱镜的折射率．解答： 解：（Ⅰ）如图，∠A=90°，∠B=60°，∠C=30°．由题意可得∠1=∠2=60°，∠NMQ=30°，∠MNQ=60°．根据折射定律，可得：∠PMQ=∠PNQ．根据反射定律，可得：∠PMN=∠PNM．即为：∠NMQ+∠PMQ=∠MNQ﹣∠PNQ．故折射角∠PMQ=15°（Ⅱ）折射率n==答：（Ⅰ）光线在M点的折射角是15°；（Ⅱ）三棱镜的折射率是．点评： 本题是几何光学问题，作出光路图，运用几何知识求出入射角和折射角是解题的关键之处，即能很容易解决此类问题．15.（8分）一定质量的理想气体由状态A经状态B变为状态C，其中AB过程为等压变化，BC过程为等容变化。已知VA=0.3m3，TA=TB=300K、TB=400K。（1）求气体在状态B时的体积。（2）说明BC过程压强变化的微观原因（3）没AB过程气体吸收热量为Q，BC过气体

放出热量为Q2，比较Q1、Q2的大小说明原因。参考答案：解析：（1）设气体在B状态时的体积为VB，由盖--吕萨克定律得，，代入数据得。(2)微观原因：气体体积不变，分子密集程度不变，温度变小，气体分子平均动能减小，导致气体压强减小。(3)大于；因为TA=TB，故AB增加的内能与BC减小的内能相同，而AB过程气体对外做正功，BC过程气体不做功，由热力学第一定律可知大于。考点：压强的微观意义、理想气体状态方程、热力学第一定律四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，竖直放置的导热气缸内用活塞封闭着一定质量的理想气体，活塞的质量为m，横截面积为S，缸内气体高度为2h0。现在活塞上缓慢添加砂粒，直至缸内气体的高度变为h。然后再对气缸缓慢加热，让活塞恰好回到原来位置。已知大气压强为p0，大气温度为T0，重力加速度为g，不计活塞与气缸间摩擦。求：(1)所添加砂粒的总质量；(2)活塞返回至原来位置时缸内气体的温度。参考答案：（1）

（2）试题分析：（i）设添加砂粒的总质量为m0最初气体压强为添加砂粒后气体压强为该过程为等温变化，有p1S·2h＝p2S·h解得（ii）设活塞回到原来位置时气体温度为T1，该过程为等压变化，有解得T1＝2T0考点：气体的状态变化方程【名师点睛】此题是对气体状态变化方程的考查；解题时要弄清气体的状态并能找到气体的状态变化参量，根据气态方程列式解答．17.我国某城市某交通路口绿灯即将结束时会持续闪烁3s，而后才会变成黄灯，再在3秒黄灯提示后再转为红灯。2013年1月1日实施新的交通规定：黄灯亮时车头已经越过停车线的车辆可以继续前行，车头未越过停车线的若继续前行则视为闯黄灯，属于交通违章行为。（本题中的刹车过程均视为匀减速直线运动）（1）若某车在黄灯开始闪烁时刹车，要使车在黄灯闪烁的时间内停下来且刹车距离不得大于18m，该车刹车前的行驶速度不能超过多少?高考资源网（2）若某车正以v0的速度驶向路口，此时车距停车线的距离为L＝48.75m，当驾驶员看到绿灯开始闪烁时，经短暂考虑后开始刹车，该车在红灯刚亮时恰停在停车线以内。求该车驶向路口的速度v0不能超过多少。参考答案：（1）设在满足题设条件的情况下该车的最大行驶速度为根据平均速度公式（1分）解得（1分）（2）该车驾驶员的允许的反应时间最大值为，反应时间内车行驶的距离为（1分）从绿灯闪烁到红灯亮起的过程中，汽车做减速运动的时间（1分）设汽车在刹车过程中通过的位移为

（1分）绿灯开始闪烁时，该车距停车线距离为L，有

（1分）解得v0＝15m/s（1分）即该车驶向路口的速度v0不能超过15m/s。（1分）18.如图所示，一质量为1kg的小球套在一根固定的直杆上，直杆与水平面夹角θ=30°.现小球在F=20N的竖直向上的拉力作用下，从A点静止出发沿杆斜向上运动，已知杆与小球间的动摩擦因数为，g=10m/s2．试求：（1）小球运动的加速度大小；（2）若F作用1.2s后撤去，小球上滑过