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文档简介
山西省大同一中等2023届高三第三次诊断考试物理试题(文、理)试卷注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。2.答题时请按要求用笔。3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5.保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1、如图所示,质量分别为m、M的两个物体系在一根通过定滑轮(质量忽略不计)的轻绳两端,M放在水平地板上,m被悬挂在空中,若将M沿水平地板向右缓慢移动少许后M仍静止,则()A.绳的张力变大B.M对地面的压力变大C.M所受的静摩擦力变大D.悬挂滑轮的绳的张力变大2、AB是固定在空中的光滑水平横杆,一质量为M的物块穿在杆AB上,物块通过细线悬吊着一质量为m的小球.现用沿杆的恒力F拉物块使物块、小球一起(保持相对静止)向右运动,细线与竖直方向夹角为θ,则以下说法正确的是()A.杆对物块的支持力为MgB.细线上的拉力为C.D.物块和小球的加速度为3、某实验小组用同一光电管完成了光电效应实验,得到了光电流与对应电压之间的关系图像甲、乙、丙,如图所示。则下列说法正确的是()A.甲光的频率大于乙光的频率B.乙光的波长大于丙光的波长C.甲光的光强大于丙光的光强D.甲光和丙光产生的光电子的最大初动能不相等4、北斗三号导航卫星系统由三种不同轨道的卫星组成,即24颗MEO卫星(地球中圆轨道卫星,轨道形状为圆形,轨道半径在3万公里与1000公里之间),3颗GEO卫星(地球静止轨道卫星)和3颗IGSO卫星(倾斜地球同步轨道卫星)。关于MEO卫星,下列说法正确的是()A.比GEO卫星的周期小B.比GEO卫星的线速度小C.比GEO卫星的角速度小D.线速度大于第一宇宙速度5、下列说法正确的是()A.物体的动能增加,其内能也一定增加B.扩散现象和布朗运动都是分子的无规则热运动C.一定质量的气体膨胀对外做功,气体内能一定增加D.随着分子间的距离增大,分子间的引力、斥力都减小6、如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图,从此刻起横坐标位于x=6m处的质点P在最短时间内到达波峰历时0.6s。图中质点M的横坐标x=2.25m。下列说法正确的是()A.该波的波速为7.5m/sB.0~0.6s内质点P的路程为4.5mC.0.4s末质点M的振动方向沿y轴正方向D.0~0.2s内质点M的路程为10cm二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。7、如图所示,小球A、B、C通过铰链与两根长为L的轻杆相连,ABC位于竖直面内且成正三角形,其中A、C置于水平面上。现将球B由静止释放,球A、C在杆的作用下向两侧滑动,三小球的运动始终在同一竖直平面内。已知,不计摩擦,重力加速度为g。则球B由静止释放至落地的过程中,下列说法正确的是()A.球B的机械能先减小后增大B.球B落地的速度大小为C.球A对地面的压力一直大于mgD.球B落地地点位于初始位置正下方8、关于热现象和热力学定律,下列说法正确的是A.一定质量100℃的水变成100℃的水蒸气,其分子势能一定增加B.布朗运动是指悬浮在液体中的花粉分子的无规则热运动C.在一定条件下,可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素D.气体被压缩时,内能一定增加E.从单一热源吸收热量使之全部变成机械功是可能的9、如图,篮球赛中,甲、乙运动员想组织一次快速反击,甲、乙以相同的速度并排向同一方向奔跑,甲运动员要将球传给乙运动员,不计空气阻力,则()A.应该让球沿着3的方向抛出B.应该让球沿着2的方向抛出C.两运动员对球的冲量大小和方向都是相同的D.当乙接着球后要往身体收,延长触球时间,以免伤害手指10、一质量为m的物体以某一速度冲上一个倾角为37°的斜面,其运动的加速度的大小为0.9g.这个物体沿斜面上升的最大高度为H,则在这过程中()A.物体克服重力做功0.9mgHB.物体克服摩擦力做功0.6mgHC.物体的动能损失了1.5mgHD.物体的重力势能增加了mgH三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。11.(6分)某同学用如图所示装置做“探究加速度与合力关系”的实验。测得小车(带遮光片)的质量为,当地的重力加速度为。(1)实验前,用游标卡尺测出遮光片的宽度,示数如图所示,则遮光片的宽度为=________。(2)为了使细线的拉力近似等于砂和砂桶的总重力,必须____________。A.将长木板的右端适当垫高,以平衡摩擦力B.砂和砂桶的总质量远小于小车的质量C.使连接小车的细线与长木板平行D.减小遮光片的宽度(3)调节好装置,将小车由静止释放,与光电门连接的计时器显示小车通过光电门时遮光片的遮光时间,要测量小车运动的加速度,还需要测量__________(填写需要测量的物理量名称),若该物理量用表示,则小车运动的加速度大小为_________.(用测得的物理量符号表示)。(4)保持小车每次释放的位置不变,光电门的位置不变,改变砂和砂桶的总质量,重复实验,测得多组小,车通过光电门的遮光时间及砂和砂桶的总质量,为了使图象能直观地反映物理量之间的关系,应该作出__________(填或)图象,当图象为过原点的--条倾斜的直线,表明质量一定时,加速度与合力成正比。12.(12分)某同学用气垫导轨做“验证机械能守恒定律“的实验,如图所示,用质量为m的钩码通过轻绳带动质量为M的滑块在水平导轨上,从A由静止开始运动,测出宽度为d的遮光条经过光电门的时间△t,已知当地重力加速度为g,要验证机械能守恒定律,还需要测量的物理量是______,在这过程中系统的动能增量为______。如果实验前忘记调节导轨水平,而是导轨略为向左倾斜,用现有测量数据______(填“能”或“不能”)验证机械能守恒定律。四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13.(10分)如图所示,平行金属板M、N竖直放置,两板足够长且板间有水平向左的匀强电场,P点离N板的距离为d,离M板的距离为d。一个质量为m、带正电荷量为q的小球从P点以初速度水平向右抛出,结果小球恰好不能打在N板上。已知重力加速度为g,小球的大小不计,求(1)两板间的电场强度的大(2)小球打到M板时动能的大小。14.(16分)如图所示,在同一水平面上的两根光滑绝缘轨道,左侧间距为2l,右侧间距为l,有界匀强磁场仅存在于两轨道间,磁场的左右边界(图中虚线)均与轨道垂直。矩形金属线框abcd平放在轨道上,ab边长为l,bc边长为2l。开始时,bc边与磁场左边界的距离为2l,现给金属线框施加一个水平向右的恒定拉力,金属线框由静止开始沿着两根绝缘轨道向右运动,且bc边始终与轨道垂直,从bc边进入磁场直到ad边进入磁场前,线框做匀速运动,从bc边进入右侧窄磁场区域直到ad边完全离开磁场之前,线框又做匀速运动。线框从开始运动到完全离开磁场前的整个过程中产生的热量为Q。问:(1)线框ad边刚离开磁场时的速度大小是bc边刚进入磁场时的几倍?(2)磁场左右边界间的距离是多少?(3)线框从开始运动到完全离开磁场前的最大动能是多少?15.(12分)一光滑绝缘固定轨道MN与水平面成角放置,其上端有一半径为l的光滑圆弧轨道的一部分,两轨道相切于N点,圆弧轨道末端Q点切线水平;一轻质弹簧下端固定在直轨道末端,弹簧原长时,其上端位于O点,。现将一质量为m的滑块A拴接在弹簧上端,使之从O点静止释放。A向下压缩弹簧达到的最低点为P点,。当A到达最低点P时,弹簧自动锁定,使A静止于P点。使质量也为m的滑块B,从N点由静止沿斜面下滑。B下滑至P点后,与A相碰,B接触A瞬间弹簧自动解锁,A、B碰撞时间极短内力远大于外力。碰后A、B有共同速度,但并不粘连。之后两滑块被弹回。(已知重力加速度为g,,)求:(1)弹簧上端被压缩至P点时所具有的弹性势能;(2)第一次碰撞过程中B对A弹力的冲量的大小;(3)若要B最终恰能回到圆弧轨道最高点,需要在B滑块由N点出发时,给B多大的初速度。
参考答案一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1、D【解题分析】
A.因m处于静止状态,故绳子的拉力等于m的重力,即F=mg,绳的张力不变,故选项A错误;BC.对M受力分析如图甲所示,把F进行正交分解可得关系式:N+Fsinθ=MgFcosθ=f当M向右移动少许后,θ变大,故N减小,f减小,故选项B、C错误;D.对滑轮受力分析如图乙所示,把拉物体的绳子的拉力合成得F合=T.因F不变,两绳的夹角变小,则F合变大,故悬挂滑轮的绳的张力变大,选项D正确.2、C【解题分析】
对小球和物块组成的整体,分析受力如图1所示,根据牛顿第二定律得:水平方向:,竖直方向:.故A错误;以小球为研究对象,分析受力情况如图2所示,由牛顿第二定律得:;,故B错误;对整体在水平方向:,故选项C正确,选项D错误.【题目点拨】以小球和物块整体为研究对象,分析受力,根据牛顿第二定律研究横杆对M的摩擦力、弹力与加速度的关系.对小球研究,根据牛顿第二定律,采用合成法研究细线与竖直方向的夹角、细线的拉力与加速度的关系.3、C【解题分析】
A.根据eUc=Ek=hv-W0,入射光的频率越高,对应的遏止电压Uc越大。甲光的遏止电压小于乙光,所以甲光频率小于乙光的频率,故A错误;
B.丙光的遏止电压小于乙光的遏止电压,所以丙光的频率小于乙光的频率,则乙光的波长小于丙光的波长,故B错误;
C.由于甲光的饱和光电流大于丙光饱和光电流,两光频率相等,所以甲光的强度高于丙光的强度,故C正确;
D.甲光的遏止电压等于丙光的遏止电压,由Ekm=e•U遏可知,甲光对应的光电子最大初动能等于丙光的光电子最大初动能。故D错误;
故选C。4、A【解题分析】
A.万有引力提供向心力解得MEO卫星轨道半径比GEO轨道半径小,所以MEO卫星周期小,A正确;B.万有引力提供向心力解得MEO卫星轨道半径比GEO轨道半径小,所以MEO卫星线速度大,B错误;C.万有引力提供向心力解得MEO卫星轨道半径比GEO轨道半径小,所以MEO卫星角速度大,C错误;D.第一宇宙速度是卫星的最大环绕速度,环绕半径为地球半径,MEO卫星轨道半径大于地球半径,线速度大小比于第一宇宙速度小,D错误。故选A。5、D【解题分析】
A.物体的内能由分子动能和分子势能构成,与宏观的机械能大小无关,A错误;B.布朗运动是固体小颗粒的运动,不是分子热运动,B错误;C.根据热力学第一定律可知一定质量的气体膨胀对外做功,吸放热情况未知,所以气体内能不一定增加,C错误;D.随着分子间的距离增大,分子间的引力、斥力都减小,D正确。故选D。6、A【解题分析】
A.由图象知波长λ=6m,根据波动与振动方向间的关系知,质点P在t=0时刻沿y轴负方向振动,经过T第一次到达波峰,即,解得:,由得波速,A正确;B.由图象知振幅A=10cm,0~0.6s内质点P的路程L=3A=30cm,B错误;C.t=0时刻质点M沿y轴正方向振动,经过0.4s即,质点M在x轴的下方且沿y轴负方向振动,C错误;D.0~0.2s内质点M先沿y轴正方向运动到达波峰后沿y轴负方向运动,因质点在靠近波峰位置时速度较小,故其路程小于A即10cm,D错误。故选A。二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。7、AB【解题分析】
A.B下落时,A、C开始运动,当B落地后,A、C停止运动,因A、B、C三球组成系统机械能守恒,故球B的机械能先减小后增大,故A正确;B.对整个系统分析,有:解得故B正确;C.在B落地前的一段时间,A、C做减速运动,轻杆对球有向上力作用,故球A对地面的压力可能小于mg,故C错误;D.因为A、C两球质量不相同,故球B落地点不可能位于初始位置正下方,故D错误。故选AB。8、ACE【解题分析】
A.一定质量100℃的水变成100℃的水蒸气,一定吸收热量,分子平均动能不变,则分子势能一定增加,故A正确;B.悬浮颗粒受到液体分子不均匀的撞击从而做无规则运动,即为布朗运动,所以布朗运动是悬浮颗粒的运动,故B错误;C.分子永不停息地做无规则热运动,所以在一定条件下,可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素,故C正确:D.气体被压缩时,同时对外传热,根据热力学第一定律知内能可能不变,故D错误;E.由热力学第二定律可知,从单一热源吸取热量,使之全部变成机械功是可能的,但会产生其他影响,故E正确。故选:ACE。9、AD【解题分析】
AB.甲和乙相对静止,所以甲将球沿着对方抛出,即沿着3方向抛出,就能传球成功,A正确,B错误;C.根据动量定理,合外力的冲量等于动量的变化量,可知两运动员接球时速度的变化量大小相等、方向相反,动量的变化量等大反向,所以两运动员对球的冲量等大反向,C错误;D.当乙接着球后要往身体收,根据动量定理可知,相同的动量变化量下,延长作用时间,减小冲击力,以免伤害手指,D正确。故选AD。10、CD【解题分析】
AD.重力势能的增加量等于克服重力做的功mgH,故重力势能增加了mgH,故A错误,D正确;B.物体上滑过程,根据牛顿第二定律,有:mgsin37°+f=ma,解得摩擦力大小:f=0.3mg,物体克服摩擦力做功:Wf=0.3mg×=0.5mgH,故B错误;C.物体上滑过程,根据牛顿第二定律,得合外力大小为F合=ma=0.9mg,根据动能定理得:△Ek=−F合=−1.5mgH,故物体的动能减少了1.5mgH,故C正确.故选CD。三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。11、0.670B释放小车时遮光片到光电门的距离【解题分析】
(1)[1]游标卡尺主尺读数为0.6cm,游标尺第14条刻度与主尺上某一-刻度对齐,则游标读数为,所以最终读数为:。(2)[2]将长木板的右端适当垫高,以平衡摩擦力,是为了使细线的拉力等于小车受到的合外力,选项A错误;砂和砂桶的总质量远小于小车的质量,可以使细线的拉力近似等于砂和砂桶的总重力,选项B正确;使连接小车的细线与长木板平行是为了保持小车受到的合外力不变,选项C错误;减小遮光片的宽度,能提高测量小车速度和加速度的精度,选项D错误。(3)[3][4]还需要测量释放小车时遮光片到光电门的距离,小车的加速度(4)[5]由得为了使图象能直观地反映物理量之间的关系,应该作出图象,当图象为过原点的一条倾斜直线时,表明质量一定时,加速度与合力成正比。12、A、B的距离L不能【解题分析】
[1]要验证机械能守恒,就需要求得动能的增加量和重力势能的减少量,而要知道重力势能的减少量则还需要测得A、B的距离L。[2]滑块通过光电门B时,因光电门宽度很小,用这段平均速度代替瞬时速度可得故滑块和钩码组成的系统从A到B动能的增加量为[3]如果导轨不水平,略微倾斜,则实验过程中滑块的重力势能也要发生变化,因不知道倾角,故不能求得滑块重力势能的变化,则不能验证机械能守恒定律。四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、(1);(2)+【解题分析】
(1)设板间电场强度为E,根据动能定理有:-qEd=0-,得:(2)设小球从P点运动到N板所用的时间为t1,则有:d=得:t1=设小球从N板运动到M板所用的时间为t2,则有:qE=ma得:t2=因此小球从P点开始运动到M板所用的时间:t=t1+t2=这段时
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