山西省运城市横桥职业高级中学2023年高三物理联考试题含解析

山西省运城市横桥职业高级中学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.斜上抛的物体经过最高点时，下列判断正确的是（

）A.速度是零

B.加速度是零

C.速度最小

D.加速度最小参考答案：C2.（单选）如图4所示，甲、乙两人在冰面上“拔河”．两人中间位置处有一分界线，约定先使对方过分界线者为赢．若绳子质量不计，冰面可看成光滑，则下列说法正确的是A．甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力B．甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力C．若乙收绳的速度比甲快，则乙能赢得“拔河”比赛的胜利D．若甲的质量比乙大，则甲能赢得“拔河”比赛的胜利参考答案：D3.（单选）从地面上以初速度x=ν0t竖直向上抛出一质量为m的球，若运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比关系，球运动的速率随时间变化规律如图所示，t1时刻到达最高点，再落回地面，落地时速率为v1，且落地前球已经做匀速运动．则下列说法正确的是（）A．小球加速度在上升过程中逐渐增加，在下降过程中逐渐减小B．小球抛出瞬间的加速度大小为（1+）gC．小球抛出瞬间的加速度最大，到达最高点的加速度最小D．小球上升过程中的平均速度大于参考答案：解：A、C、上升过程，受重力和阻力，合力向下，根据牛顿第二定律，有：f+mg=ma，解得a=g+＞g；由于是减速上升，阻力逐渐减小，故加速度不断减小；下降过程，受重力和阻力，根据牛顿第二定律，有：mg﹣f=ma′，解得：＜g；由于速度变大，阻力变大，故加速度变小；即上升和下降过程，加速度一直在减小；故AC错误；B、空气阻力与其速率成正比，最终以v1匀速下降，有：mg=kv1；小球抛出瞬间，有：mg+kv0=ma0；联立解得：，故B正确；D、速度时间图象与时间轴包围的面积表示位移，从图象可以看出，位移小于阴影部分面积，而阴影部分面积是匀减速直线运动的位移，匀减速直线运动的平均速度等于，故小球上升过程的平均速度小于，故D错误；故选：B．4.（单选）如图所示，将质量为m的滑块放在倾角为θ的固定斜面上．滑块与斜面之间的动摩擦因数为μ．若滑块与斜面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g，则（）A．将滑块由静止释放，如果μ＞tanθ，滑块将下滑B．给滑块沿斜面向下的初速度，如果μ＜tanθ，滑块将减速下滑C．用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动，如果μ=tanθ，拉力大小应是mgsinθD．用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动，如果μ=tanθ，拉力大小应是2mgsinθ参考答案：考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：对物体受力分析，根据重力沿斜面方向分力与摩擦力大小的关系判断滑块的运动情况，当物体做匀速运动时，根据共点力平衡进行分析．解答：解：A、若μ＞tanθ，则mgsinθ﹣μmgcosθ＜0．所以滑块不会下滑．故A错误．B、若μ＜tanθ，mgsinθ﹣μmgcosθ＞0，则合力大于0，所以滑块会受到向下的力，将加速下滑，故B错误；C、如果μ=tanθ．mgsinθ﹣μmgcosθ=0，则合力等于零．则无需拉力拉动，滑块只需要有给他一个速度即可以匀速向下滑动了，故C错误；D、如果μ=tanθ，则合力等于0．当滑块向上运动的时候，摩擦力方向与运动相反，即向下，所以向上的拉力大小F=mgsinθ+μmgcosθ，因为μ=tanθ，所以mgsinθ=μmgcosθ，所以F=2mgsinθ，故D正确．故选：D．点评：解决本题的关键能够正确地受力分析，会根据物体的受力判断物体的运动规律．5.（多选）下列说法中正确的是________。

A．同一温度下，气体分子速率呈现出“中间多，两头少”的分布规律B．单晶体和多晶体都有规则的几何外形

C．布朗运动反映了固体小颗粒内分子的无规则运动

D．物体熔化时吸热，分子平均动能不一定增加

E．完全失重状态下的气体压强一定不为零参考答案：ADE二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在“用单摆测定重力加速度”的某次实验中，摆长为L的单摆完成n次全振动的时间为t，则单摆的周期为▲，重力加速度大小为▲参考答案：

t/n，7.在某些恒星内部，3个α粒子可以结合成一个核，已知核的质量为1.99302×10-26kg，α粒子的质量为6.64672×10-27kg，真空中光速c=3×108m/s，这个核反应方程是

，这个反应中释放的核能为

（结果保留一位有效数字）。参考答案：3

(2分)

9×10-13J8.如图所示，质量为m的小球A以速率v0向右运动时跟静止的小球B发生碰撞，碰后A球以的速率反向弹回，而B球以的速率向右运动，则B的质量mB=_______；碰撞过程中，B对A做功为

。参考答案：4.5m

；

3mv02/8

9.（1）接通打点计时器电源和让纸带开始运动，这两个操作间的顺序关系是

（填字母序号）A、先接通电源，后让纸带运动B、现让纸带运动，再接通电源C、让纸带运动的同时接通电源D、现让纸带运动或先接通电源都可以（2）在研究某物体运动规律时，打点计时器打下如图所示的一条纸带，已知打点计时器使用的交流电频率为50HZ，相邻两计数点间还有四个打点未画出，由纸带上的数据可知，打B点时物体的速度v=

，物体运动的加速度a=

（结果保留两位有效数字）参考答案：（1）A；（2）0.16m/s，0.30m/s2．【考点】探究小车速度随时间变化的规律．【分析】理解实验过程应当先接通电源，在释放纸带．如果先释放纸带后接通电源，有可能会出现小车已经拖动纸带运动一段距离，电源才被接通，那么纸带上只有很小的一段能打上点，大部分纸带没有打上点，纸带的利用率太低；纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度．【解答】解：（1）如果先释放纸带后接通电源，有可能会出现小车已经拖动纸带运动一段距离，电源才被接通，那么纸带上只有很小的一段能打上点，大部分纸带没有打上点，纸带的利用率太低；所以应当先接通电源，后让纸带运动，故选：A．（2）相邻两记数点间还有四个点未画出，所以相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s打E点时物体的速度vB==≈0.16m/s采用逐差法求解加速度根据运动学公式得：△x=at2，a===0.30m/s2故答案为：（1）A；（2）0.16m/s，0.30m/s2．10.物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候，测得弹力

的大小F和弹簧长度L的关系如图所示，则由图线可知：（1）（3分）弹簧的劲度系数

200

N/m。（2）（3分）当弹簧示数5N时，弹簧的长度为

12.5

cm。参考答案：

200

12.511.100年前，卢瑟福用α粒子轰击氮核打出了质子．后来，人们用α粒子轰击核也打出了质子：；该反应中的X是______（选填“电子”“正电子”或“中子”）．此后，对原子核反应的持续研究为核能利用提供了可能．目前人类获得核能的主要方式是_______（选填“核衰变”“核裂变”或“核聚变”）．参考答案：

(1).中子

(2).核裂变【详解】由质量数和电荷数守恒得：X应为：即为中子，由于衰变是自发的，且周期与外界因素无关，核聚变目前还无法控制，所以目前获得核能的主要方式是核裂变；12.在“探究功与物体速度变化关系”的实验中，某实验研究小组的实验装置如图甲所示，弹簧与木块接触但并没有拴连。木块从A点静止释放后，在1根弹簧作用下弹出，沿足够长的木板运动到B1点停下，O点为弹簧原长时所处的位置，测得OB1的距离为L1，并记录此过程中弹簧对木块做的功为W。用完全相同的弹簧2根、3根……并列在一起进行第2次、第3次……实验，每次实验木块均从A点释放，木块分别运动到B2、B3……停下，测得OB2、OB3……的距离分别为L2、L3……作出弹簧对木块做功W与木块停下的位置距O点的距离L的图象如图乙所示。（1）根据图线分析，弹簧对木块做功W与木块在O点的速度v0之间的关系为

（2）W—L图线不通过原点的原因是

。（3）求出弹簧被压缩的长度为

cm。参考答案：（1）W与成线性关系（2）未计木块通过AO段时摩擦力对木块所做（3）

3

cmKs5u13.如图所示，将边长为a、质量为m、电阻为R的正方形导线框竖直向上抛出，穿过宽度为b、磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里。线框向上离开磁场时的速度刚好是进入磁场时速度的一半，线框离开磁场后继续上升一段高度，然后落下并匀速进入磁场。整个运动过程中始终存在着大小恒定的空气阻力Ff，且线框不发生转动，则：线框在上升阶段刚离开磁场时的速度v1=

，线框在上升阶段通过磁场过程中产生的焦耳热Q=

。

参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图甲所示，用包有白纸的质量为m(kg)的圆柱棒代替纸带和重物，蘸有颜料的毛笔固定在电动机上并随之转动，代替打点计时器．当烧断悬挂圆柱棒的线后，圆柱棒竖直自由下落，毛笔转动就在圆柱棒表面的纸上画出记号，如图乙所示，设毛笔接触棒时不影响棒的运动．测得记号之间的距离依次为20.0mm,44.0mm,68.0mm,92.0mm,116.0mm,140.0mm，已知电动机每秒钟转20圈，由此研究圆柱棒的运动情况．根据以上内容，回答下列问题:(1)毛笔画相邻两条线的时间间隔T＝________s，图乙中的________端是圆柱棒的悬挂端(填“左”或“右”)．(2)根据图乙所给的数据，可知毛笔画下记号D时，圆柱棒下落的速度vD＝________m/s；圆柱棒竖直下落的加速度a=_____________m/s2．(结果保留三位有效数字)参考答案：(1)0.05s

左

（2）1.60m/s

9.60m/s215.（6分）有一个纯电阻用电器的电阻约为20Ω，试设计一个能较精确地测量该用电器电阻的电路，要求使该用电器两端的电压变化范围尽可能大。可选用的器材有：电源：电动势为8V，内电阻为1.0Ω电流表：量程0.6A，内阻RA为0.50Ω电压表：量程10V，内阻RV为10kΩ滑动变阻器：最大电阻值为5.0Ω开关一个、导线若干。（1）在方框内画出实验电路图；（2）用该电路可以使用电器两端的电压变化范围约为____________V；（3）若实验中在用电器正常工作的状态下电流表的示数为I，电压表的示数为U，考虑到电表内阻的影响，用测量量及电表内阻计算用电器正常工作时电阻值的表达式为_________________。

参考答案：答案：(1)实验电路图如图；(2)0～6.4；

(3)

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，电阻不计的两光滑平行金属导轨相距L，固定在水平绝缘桌面上，其中半径为R的圆弧部分处在竖直平面内，水平直导轨部分处在磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中，末端与桌面边缘垂直平齐．两金属棒ab、cd垂直于两导轨且与导轨接触良好．棒ab质量为2m，电阻为r，棒cd的质量为m，电阻为r，重力加速度为g，开始时棒cd静止在水平直导轨上，棒ab从圆弧顶端无初速度释放，进入水平直导轨后与棒cd始终没有接触并一直向右运动，最后两棒都离开导轨落到地面上，棒ab与棒cd落地点到桌面边缘的水平距离之比为2：1．求：（1）棒ab和棒cd离开导轨时的速度大小；（2）棒cd在水平导轨上的最大加速度；（3）两棒在导轨上运动过程中产生的焦耳热．参考答案：解：（1）设ab棒进入水平导轨的速度为v，ab棒从圆弧导轨滑下机械能守恒：2mgR=×2mv2解得：v=两棒离开导轨时，设ab棒的速度为v1，cd棒的速度为v2．两棒离开导轨后做平抛运动的时间相等，由平抛运动水平位移x=v0t可知

v1：v2=x1：x2=2：1两棒均在水平导轨上运动时，系统的合外力为零，遵守动量守恒，取向右为正方向，由动量守恒定律得：2mv=2mv1+mv2联立解得v1=，v2=（2）ab棒刚进入水平导轨时，cd棒受到的安培力最大，此时它的加速度最大．ab棒刚进入水平导轨时，设此时回路的感应电动势为E，则E=BLv感应电流I=cd棒受到的安培力为：F=BIL根据牛顿第二定律，cd棒有最大加速度为a=联立解得：a=（3）根据能量守恒，两棒在轨道上运动过程产生的焦耳热为

Q=×2mv2﹣（×2mv12+mv22）联立解得，Q=mgR答：（1）棒ab和棒cd离开导轨时的速度大小分别为和；（2）棒cd在水平导轨上的最大加速度是；（3）两棒在导轨上运动过程中产生的焦耳热是mgR．【考点】动量守恒定律；平抛运动；动能定理的应用．【分析】（1）ab棒在圆弧上下滑的过程中机械能守恒，由此可求得ab棒刚进入磁场时的速度．棒ab和棒cd离开导轨做平抛运动，根据平抛运动的规律和水平位移之比列式，可求得棒ab和棒cd离开导轨时速度大小之比．两棒都在轨道上运动时系统的合外力为零，遵守动量守恒，由动量守恒定律列式，联立即可求解．（2）MN棒刚进入水平导轨时，MN棒受到的安培力最大，此时它的加速度最大．根据MN棒从圆弧导轨滑下机械能定恒求解进入磁场之前的速度大小，由E=BLv、I=、F=BIL结合求出安培力，即可由牛顿第二定律求解最大加速度．（3）两棒开导轨做平抛运动，根据平抛运动的规律和水平位移之比求解，根据根据动量定恒和能量定恒求解两棒在轨道上运动过程产生的焦耳热．17.如图（a）所示，MN、PQ为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导轨间距L为0.5m，导轨左端连接一个阻值为2Ω的定值电阻R，将一根质量为0.2kg的金属棒cd垂直放置在导轨上，且与导轨接触良好，金属棒cd的电阻r=2Ω，导轨电阻不计，整个装置处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中，磁感应强度为B=2T。若棒以1m/s的初速度向右运动，同时对棒施加水平向右的拉力F作用，并保持拉力的功率恒为4W，从此时开始计时，经过一定时间t金属棒的速度稳定不变，电阻R中产生的电热为3.2J，图（b）为安培力与时间的关系图像。试求：（1）金属棒的最大速度；（2）金属棒速度为2m/s时的加速度；（3）此过程对应的时间t；参考答案：（1）金属棒的速度最大时，所受合外力为零，即BIL=F，而P=F·vm，I=，

（2分）解出vm=

（2