2022-2023学年河北省保定市新星中学高三物理联考试卷含解析

2022-2023学年河北省保定市新星中学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.如图所示，电源电动势E=3.2V，电阻R1=30Ω，R2=15Ω，小灯泡L的额定电压为3.0V，额定功率为4.5W。当开关S接位置1时，电流表的读数为0.1A，那么当开关S接到位置2时小灯泡L的发光情况是:

A．正常工作

B．比正常发光略亮

C．不能正常发光

D．有可能被烧坏参考答案：C2.（单选）水平面上的甲、乙两物体某时刻动能相同，它们仅在摩擦力作用下，逐渐停下来，如图所示．a、b分别表示甲、乙两物体的动能E和位移s的图像，下列说法中正确的是(

)

A．若甲和乙与水平面上的动摩擦因数相同，则甲的质量一定比乙大

B．若甲和乙与水平面间的动摩擦因数相同，则甲的质量一定比乙小

C．若甲和乙质量相等，则甲和地面的动摩擦因数一定比乙大

D．若甲和乙质量相等，则甲和地面的动摩擦因数一定比乙小参考答案：考点：匀变速直线运动的图像；牛顿第二定律专题：牛顿运动定律综合专题分析：甲、乙两物体仅在摩擦力作用下做匀减速直线运动，滑动摩擦力做负功，根据动能定理研究位移和动能的关系．解答：设物体的初动能为E0，图线斜率大小为K=(E-E0)/s;则根据动能定理得:-μmgs=E-E0;得到E=E0-μmgs;

μmg=K;A、B：由图得Ka＞Kb，μamag＞μbmbg．若动摩擦因数相同，则甲的质量一定比乙大，故A正确，B错误．;C、D：由上式μamag＞μbmbg，若甲和乙的质量相等，甲和地面的动摩擦因数一定比乙大．C正确，D错误．故选AC点评：图象往往从解析式得到．本题关键借助于动能定理推导出动能与位移的关系，直线的斜率大小等于摩擦力，来进行分析、判断．3.（单选）如图a、b是某类潮汐发电示意图．涨潮时开闸，水由通道进入海湾水库蓄水，待水面升至最高点时关闭闸门（见图a）．当落潮时，开闸放水发电（见图b）．设海湾水库面积为5.0×108m2，平均潮差为3.0m，一天涨落潮两次，发电的平均能量转化率为10%，则一天内发电的平均功率约为（）（ρ海水取1.0×103kg/m3，g取10m/s2）A．2.6×104kWB．5.2×104kWC．2.6×105kWD．5.2×105kW参考答案：【考点】：能源的开发和利用；电功、电功率．【分析】：要解答本题需掌握：潮汐发电，就是水的重力势能转化为电能，以及水的重力势能的求法：W水=G△h=mg△h=ρ水Vg△h=ρ水Shg△h=ρ水Sgh△h：解：利用潮汐发电，就是水的重力势能转化为电能，水能转化电能的效率是10%，一次涨潮，退潮后水坝内水的势能增加：W水=G△h=mg△h=ρ水Vg△h=ρ水Shg△h=ρ水Sgh△h，△h为水的重心下降的高度，即：△h=则水的势能可转变为电能：W电=W水×10%=ρ水Sgh△h×10%=1.0×103kg/m3×5.0×108m2×10N/kg×3m×（1.5m）×0.1J=2.25×1012J．每天2次涨潮，则该电站一天能发电4.5×1012J，所以每天的平均功率为P==5.2×104kW，故ACD错误，B正确．故选：B．【点评】：本题主要考查学生对：潮汐能和电能之间的转化实质是水的重力势能转化为电能的理解．4.（单选）人造卫星甲在地球表面附近绕地球做匀速圆周运动的速率为v，角速度为，加速度为g，周期为T，人造地球卫星乙在离地面高度为地球半径一半的轨道上做匀速圆周运动，则乙卫星的

A．速率为

B．加速度为

C．周期为

D．角速度为参考答案：B5.两辆完全相同的汽车，沿水平路面一前一后匀速直线行驶，速度均为v0，若前车突然以恒定的加速度制动，在它刚停住时，后车以前车制动的加速度开始制动．已知前车在制动过程中所行驶的距离为s，若要保证两辆车在上述情况中不相撞，则两车在匀速行驶时保持的距离至少应为

（

）

A．1s

B．2s

C．3s

D．4s参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.作用在同一物体上的三个力，它们的大小都等于5N，任意两个相邻力之间的夹角都是120°，如图3－4－7所示，则这三个力合力为________；若去掉Fl，而F2、F3不变，则F2、F3的合力大小为________，方向为________

图3－4－7图3－4－8参考答案：0N5N与Fl相反．7.在研究平抛物体运动实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=1.25cm.若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度的计算式为V0＝______________(用L、g表示),其值是____________.(取g=9.8米/秒2)

参考答案：

0.70m/s设相邻两点间的时间间隔为T

竖直方向：2L-L=gT2，得到T=，水平方向：v0==代入数据解得v0=0.70m/s

.23、如图所示，一名消防队员在模拟演习训练中，沿着长为12m的竖立在地面上的钢管住下滑．已知这名消防队员的质量为60㎏，他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑，滑到地面时速度恰好为零。如果他加速时的加速度大小是减速时的2倍，下滑的总时间为3s，那么该消防队员加速与减速过程的时间之比为____________，加速与减速过程中所受摩擦力大小之比为____________。参考答案：1:2，1:79.为了“探究动能改变与合外力做功”的关系，某同学设计了如下实验方案：A.第一步他把带有定滑轮的木板有滑轮的一端垫起，把质量为的滑块通过细绳与质量为的带夹重锤相连，然后跨过定滑轮，重锤夹后连一纸带，穿过打点计时器，将打点计时器固定好。调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板匀速运动如图甲所示B.第二步保持长木板的倾角不变，将打点计时器安装在长木板靠近滑轮处，取下细绳和重锤，将滑块与纸带相连，使其穿过打点计时器，然后接通电源释放滑块，使之从静止开始加速运动，打出纸带，如图乙所示

打出的纸带如下图：试回答下列问题：①已知O、A、B、C、D、E、F相邻计数的时间间隔为，根据纸带求滑块速度，当打点计时器打点时滑块速度____________，打点计时器打点时滑块速度_____________。②已知重锤质量，当地的重加速度，要测出某一过程合外力对滑块做的功还必须测出这一过程滑块_________（写出物理名称及符号），合外力对滑块做功的表达式W合=____________。③测出滑块运OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力对滑块所做的功，VA、VB、VC、VD、VE以为纵轴，以W为横轴建坐标系，描点作出图象，可知它是一条过坐标原点的倾斜直线，若直线斜率为，则滑块质量_____________参考答案：①___

，

______

②___下滑的位移__（写出物理名称及符号），W合=_______。③__________10.测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，有位同学按图所示的电路进行连接，他共用6根导线，即、、、、及df，由于混进了一根内部断开的导线，当他合上开关S后，发现两个电表的指针都不偏转。他用多用电表电压档测量间的电压时，读数约为1.5V。为确定哪一根导线的内部是断开的，可以再用多用表的电压档测量两点间的电压，如果也约为1.5V，则一定是________导线断开；如果测量电压是0伏，则一定是________导线断开。参考答案：aa’

bb’11.如图所示，一列简谐横波沿x轴正向传播，波传到x=1m的P点时，P点开始向下振动，此时为计时起点，已知在t=0.4s时PM间第一次形成图示波形，此时x=4m的M点正好在波谷。当M点开始振动时，P点正好在

，这列波的传播速度是 。

参考答案：波峰

10m/s17.(12分)如图甲的光电门传感器是测定瞬时速度大小的仪器．其原理是发射端发出一束很细的红外线到接收端，当固定在运动物体上的一个已知宽度为d的挡光板通过光电门挡住红外线时，和它连接的数字计时器可记下挡光的时间Δt，则可以求出运动物体通过光电门时的瞬时速度大小。(1)为了减小测量瞬时速度的误差，应选择宽度比较________(选填“宽”或“窄”)的挡光板。(2)如图乙是某同学利用光电门传感器探究小车加速度与力之间关系的实验装置，他将该光电门固定在水平轨道上的B点，用不同重物通过细线拉同一小车，小车每次都从同一位置A点静止释放．①如图丙所示，用游标卡尺测出挡光板的宽度d＝________mm，实验时将小车从图乙A点静止释放，由数字计时器记下挡光板通过光电门时挡光时间间隔Δt＝0.02s，则小车通过光电门时的瞬时速度大小为________m/s；②实验中设小车的质量为m1，重物的质量为m2，则在m1与m2满足关系式________时可近似认为细线对小车的拉力大小与重物的重力大小相等；③测出多组重物的质量m2和对应挡光板通过光电门的时间Δt，并算出小车经过光电门时的速度v，通过描点作出线性图象，研究小车的加速度与力之间的关系．处理数据时应作出________图象(选填“v—m2”或“v2—m2”)；④某同学在③中作出的线性图象不过坐标原点，其可能的原因是__________________。参考答案：(1)窄(2)①11.400.57②m1?m2③v2－m2④小车与水平轨道间存在摩擦力13.传感器是自动控制设备中不可缺少的元件。右图是一种测定位移的电容式传感器电路。在该电路中，闭合开关S一小段时间后，使工件（电介质）缓慢向左移动，则在工件移动的过程中，通过电流表G的电流

（填“方向由a至b”、“方向由b至a”或“始终为零”）参考答案：．方向由a至b三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某兴趣小组的实验装置如图1所示，通过电磁铁控制的小球从A点自由下落，下落过程中经过光电门B时，通过与之相连的毫秒计时器（图中未画出）记录下挡光时间t，测出A、B之间的距离h．实验前应调整光电门位置使小球下落过程中球心通过光电门中的激光束．（1）若用该套装置验证机械能守恒，已知重力加速度为g，还需要测量的物理量为DA．A点与地面间的距离H

B．小球的质量mC．小球从A到B的下落时间tAB

D．小球的直径d（2）用游标卡尺测得小球直径如图2所示，则小球直径为1.14cm，某次小球通过光电门毫秒计数器的读数为3ms，则该次小球通过光电门B时的瞬时速度大小为v=3.8m/s（3）若用该套装置进行“探究做功和物体速度变化关系”的实验，大家提出以下几种猜想：W∝v；W∝v2；W∝…．然后调节光电门B的位置，计算出小球每次通过光电门B的速度v1、v2、v3、v4…，并测出小球在A、B间的下落高度h1、h2、h3、h4…，然后绘制了如图3所示的h﹣v图象．若为了更直观地看出h和v的函数关系，他们下一步应该重新绘制A．h﹣v2图象

B．图象

C．图象

D．图象．参考答案：考点：测定匀变速直线运动的加速度．专题：实验题．分析：该题利用自由落体运动来验证机械能守恒，因此需要测量物体自由下落的高度hAB，以及物体通过B点的速度大小，在测量速度时我们利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，因此明白了实验原理即可知道需要测量的数据．利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，由此可以求出小铁球通过光电门时的瞬时速度，根据机械能守恒的表达式可以求出所要求的关系式．游标卡尺的读数等于主尺读数加游标读数，不需估读．在运动过程中，由于物体受恒力作用，所以得出合外力做功与物体速度变化的关系，再进行判断．解答：解：（1）A、根据实验原理可知，需要测量的是A点到光电门的距离，故A错误；B、根据机械能守恒的表达式可知，方程两边可以约掉质量，因此不需要测量质量，故B错误；C、利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，不需要测量下落时间，故C错误；D、利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度时，需要知道挡光物体的尺寸，因此需要测量小球的直径，故D正确；故选：D．（2）游标卡尺主尺读数为：1.1cm，游标尺上第4个刻度与上面对齐，故读数为：4×0.1=0.4mm=0.04cm，故最终读数为：1.1cm+0.04cm=1.14cm；利用小球通过光电门的平均速度代替瞬时速度，因此有：vB===3.8m/s（3）小球从A点自由下落，所以有：mgh=mv2﹣0，若为了更直观地看出h和v的函数关系，应该绘制h﹣v2图象．故选：A．故答案为：（1）D（2）1.14，3.8（3）A点评：解答实验问题的关键是明确实验原理、实验目的，了解具体操作．掌握动能变化量和重力势能减小量的求法，知道某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度．为了研究两个变量的关系，我们应该作出两个变量的关系图象为倾斜的直线来研究．15.用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，已知重力加速度为，即可验证机械能守恒定律．①下面列举了该实验的几个操作步骤：A．按照图示的装置安装器件；B．将打点计时器接到电源的直流输出端上；C．用天平测量出重锤的质量；D．先释放悬挂纸带的夹子，然后接通电源开关打出一条纸带；E．测量打出的纸带上某些点之间的距离；F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能在误差范围内是否等于增加的动能．其中没有必要或操作不恰当的步骤是____________(填写选项对应的字母)②如图2所示是实验中得到一条纸带，将起始点记为，并在离点较远的任意点依次选取6个连续的点，分别记为、、、、、，量出与点的距离分别为、、、、、，使用交流电的周期为T，设重锤质量为，则在打点时重锤的动能为____________，在打点和点这段时间内的重力势能的减少量为__________.③在本实验中发现，重锤减少的重力势能总是______（填“大于”或“小于”）重锤增加的动能，主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用，为了测定阻力大小，可算出②问中纸带各点对应的速度，分别记为至，并作—图象，如图3所示，直线斜率为，则可测出阻力大小为______________．参考答案：①BCD

②③大于

解析：①B：将打点计时器应接到电源的“交流输出”上，故B错误．C：因为我们是比较mgh、mv2的大小关系，故m可约去比较，不需要用天平．故C错误．D：因为我们是比较mgh、mv2的大小关系，故m可约去比较，不需要用天平．开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差．故D错误．故选：BCD．②根据匀变速运动E点的速度，所以E点的动能，重力势能减小量③因为存在空气阻力和限位孔的摩擦力，所以重力势能的减小量总大于动能的增加量；根据动能定理，得四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，带有1/4光滑圆弧轨道的小车静止放在光滑水平地面上，最低点与水平线相切，整个小车的质量为4kg。现有一质量为1kg的小滑块以5m/s的水平初速度从圆弧的底端滑上小车，已知滑块不会冲出轨道。（）求（1）小滑块上升的最大高度（2）当滑块脱离小车时滑块和小车的各自速度。参考答案：(1)1m/s(2)滑块速度:3m/s

向右

车速:2m/s

向左17.两根平行光滑金属导轨MN和PQ水平放置，其间距为0.60m，磁感应强度为0.50T的匀强磁场垂直轨道平面向下，两导轨之间连接的电阻R=5.0Ω，在导轨上有一电阻为1.0Ω的金属棒ab，金属棒与导轨垂直，如图所示．在ab棒上施加水平拉力F使其以10m/s的速度向右匀速运动．设金属导轨足够长，导轨电阻不计．求：（1）金属棒ab两端的电压．（2）拉力F的大小．（3）电阻R上消耗的电功率．参考答案：解：（1）金属棒ab切割磁感线产生的感应电动势E=BLv=0.50×0.60×10V=3V电路中的电流I=A=0.5A金属棒ab两端的电压U=IR=0.5×5.0V=2.5V（2）金属棒ab所受的安培力FA=BIL=0.50×0.5×0.60N=0.15N因金属棒匀速运动，则有F=FA=0.15N（3）电阻R上消耗的电功率P=I2R=0.52×5.0W=1.25W答：（1）金属棒ab两端的电压是2.5V．（2）拉力F的大小是0.15N．（3）电阻R上消耗的电功率是1.25W．18.如图所示，在距离某水平面高2h处有一抛出位置P，在距P的水平距离为S=1m处有一光滑竖直挡板AB，A端距该水平面距离为h=0.45m，A端上方整个区域内加有水平向左的匀强电