2022-2023学年山西省太原市第三中学高三物理联考试卷含解析

2022-2023学年山西省太原市第三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.（多选题）为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯．无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转．一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图所示．那么下列说法中正确的是（）A．顾客始终受到两个力的作用B．顾客的机械能一直在增加C．顾客对扶梯作用力的方向先指向右下方，再竖直向下D．顾客对扶梯作用的方向先指向左下方，再竖直向下参考答案：BD【考点】牛顿运动定律的综合应用．【分析】正确解答本题要掌握：正确对物体进行受力分析，应用牛顿第二定律解题．【解答】解：A、以人为研究对象，加速过程中，人受到静摩擦力、重力、支持力三个力的作用下沿电梯加速上升，故A错误；B、顾客向上运动的过程中，动能先增大后不变，而重力势能一直增大，所以机械能一直增大，故B正确；C、顾客在加速阶段受到水平方向向右的静摩擦力作用，所以顾客受到的扶梯的作用力方向先指向右上方，根据牛顿第三定律可知，顾客对扶梯作用的方向先指向左下方．当顾客做匀速直线运动时，顾客对扶梯的作用力竖直向下，故C错误，D正确．故选：BD．2.

a、b、c是匀强电场中的三个点，各点电势依次为1OV、2V、6V；三点在同一平面上，下列各图中电场强度的方向表示可能正确的是：参考答案：

答案：C3.（单选）如图，一理想变压器原副线圈的匝数比为1：2；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220V，额定功率为22W；原线圈电路中接有电压表和电流表。现闭合开关，灯泡正常发光。若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数，则A.U=110V,

I=0.2A

B.U=110V,

I=0.05AC.U=V,

I=0.2A

D.U=V,

I=A参考答案：A4.一个做直线运动的物体，某时刻速度是10m/s，那么这个物体：

（

）

A．在这一时刻之前0．1s内的位移一定是1m

B．从这一时刻起1s内的位移一定是10m

C．从这一时刻起10s内的位移可能是50m

D．如从这一时刻起开始匀速运动，那么它继续通过1000m路程所需的时间一定是100s参考答案：CD5.（单选）a、b、c三个物体以相同初速度沿直线从A运动到B，若到达B点时，三个物体的速度仍相等，其中a做匀速直线运动所用时间为ta，b先做匀加速直线运动，后做匀减速直线运动，所用时间为tb，c先做匀减速直线运动，再做匀加速直线运动，所用时间为tc，则ta、tb、tc三者的关系为

(

)A．ta=tb=tc

B．ta＞tb＞tc

C．ta＜tb＜tc

D．tb＜ta＜tc

参考答案：D本题已知物体运动情况，a做匀速直线运动，说明a在A点和B点速度相同，三个物体在A点和B点的速度相等，说明三个物体的初速度和末速度都相同．可以设这个速度为v，则a的速度一直是v，故A的平均速度就是v，b先以初速度v匀加速运动，后又做匀减速运动直到速度减为v，那么这个过程中的所有时刻的速度都大于等于v，故此过程的平均速度就大于v，c先以速度v做匀减速运动，然后做匀加速运动直到速度为v，故此过程的平均速度小于v．而三个物体运动的位移相等，根据就可以比较运动时间的大小了．设三者的初速度为v，AB之间的位移为x，根据，，而根据题目的分析可知：A做匀速运动，B先匀加速，后匀减速直到速度为v，那么这个过程中的所有时刻的速度都大于等于v，所以C先匀减速，后匀加速直到速度为v，那么这个过程中的所有时刻的速度都小于等于v所以选项D正确。

二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.平行板电容器所带量Q=4×l0-8C，它的两极板之间电压U=2v，则它的电容为

F；如果电量减少一半，则两板间电势差变为

V。参考答案：2×10-8F

1V电容；当电量减小一半，电容不变，则电势差；7.打点计时器接交流（填交流、直流）电，当频率是50Hz时，打点计时器每隔0.02秒打一个点．若测得纸带上打下的第10个到第20个点的距离为20.00cm，则物体在这段位移的平均速度为1m/s．参考答案：考点：电火花计时器、电磁打点计时器．专题：实验题．分析：了解电磁打点计时器的工作电压、工作原理即可正确解答；同时要知道平均速度为位移比时间．解答：解：打点计时器接交流电，当频率是50Hz时，打点计时器每隔0.02秒打一个点．平均速度为：v==1m/s．故答案为：交流，0.02，1．点评：本题考查了打点计时器的知识及平均速度的公式应用．知道打点计时器的打点时间间隔、应用平均速度公式即可正确解题．8.一定质量的理想气体在某一过程中，外界对气体做功，气体内能减少1.3×105J，则此过程中气体

（填“吸收”或“放出”）的热量是

J。此后保持气体压强不变，升高温度，气体对外界做了J的功，同时吸收了J的热量，则此过程中，气体内能增加了

J。参考答案：9.一简谐横波沿x轴正向传播，t=0时刻的波形如图（a）所示，x=0.30m处的质点的振动图线如图（b）所示，该质点在t=0时刻的运动方向沿y轴_________（填“正向”或“负向”）。已知该波的波长大于0.30m，则该波的波长为_______m。参考答案：正向，0.8m，根据图（b）可知，图线在t=0时的切线斜率为正，表示此时质点沿y轴正向运动；质点在图（a）中的位置如图所示。设质点的振动方程为(cm)，当t=0时，,可得.当时，y=2cm达到最大。结合图（a）和题意可得，解得10.某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律．频闪仪每隔0.05s闪光一次，如图中所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表（当地重力加速度取10m/s2，小球质量m=0.2kg，结果保留三位有效数字）：时刻t2t3t4t5速度（m/s）5.595.084.58

（1）由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5=

m/s．（2）从t2到t5时间内，重力势能增量△Ep=

J，动能减少量△Ek=

J．（3）在误差允许的范围内，若△Ep与△Ek近似相等，从而验证了机械能守恒定律．由上述计算得△Ep

△Ek（选填“＞”“＜”或“=”），造成这种结果的主要原因是

．参考答案：解：（1）在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，所以有：v5==4.08m/s（2）根据重力做功和重力势能的关系有：△Ep=mg（h2+h3+h4）=0.2×10×（26.68+24.16+21.66）×10﹣2J=1.45J在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，所以有：v2==5.59m/s△Ek=m（v22﹣v52）=×0.2×[（5.59）2﹣（4.08）2]J=1.46J．（3）由上述计算得△Ep＜△Ek，由于纸带和打点计时器的摩擦以及空气阻力的存在，导致动能减小量没有全部转化为重力势能．故答案为：（1）4.08．（2）1.45，1.46（3）＜，由于纸带和打点计时器的摩擦以及空气阻力的存在．11.某实验室新发现的一种放射性元素X，8天后实验人员发现它有３／４发生衰变，则它的半衰期为_______天，若对X加热，它的半衰期_______（填变大、变小或不变）。参考答案：4，不变12.（6分）如图所示，电阻R1、R2、R3及电源内阻均相等，则当开关S接通后，流过R2的电流与接通前的比为___________。参考答案：13.通电直导线A与圆形通电导线环B固定放置在同一水平面上，通有如图所示的电流时，通电直导线A受到水平向＿＿＿的安培力作用。当A、B中电流大小保持不变，但同时改变方向时，通电直导线A所受到的安培力方向水平向＿＿＿＿。参考答案：答案：右、右三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3－3（含2－2））（6分）一定质量的气体，从外界吸收了500J的热量，同时对外做了100J的功，问：①物体的内能是增加还是减少?变化了多少？(400J;400J)

②分子势能是增加还是减少？参考答案：解析：①气体从外界吸热：Q＝500J，气体对外界做功：W＝－100J

由热力学第一定律得△U=W+Q=400J

(3分)

△U为正，说明气体内能增加了400J

(1分)

②因为气体对外做功，所以气体的体积膨胀，分子间的距离增大，分子力做负功，气体分子势能增加。（2分）15.（09年大连24中质检）（选修3—3）（5分）在图所示的气缸中封闭着温度为100℃的理想气体．一重物用绳索经滑轮与缸中活塞相连接．重物和活塞均处于平衡状态，这时活塞离缸底的高度为20cm．如果缸内气体变为0℃，问：

①重物是上升还是下降？说明理由。②这时重物将从原处移动多少厘米？（设活塞与气缸壁问无摩擦）（结果保留一位小数）参考答案：

解析：

①缸内气体温度降低，压强减小，故活塞下移，重物上升。（2分）

②分析可知缸内气体作等压变化，设活塞截面积为S㎝2，气体初态体积V1=20S㎝3，温度T1=373K，末态温度T2=273K，体积设为V2=hS㎝3（h为活塞到缸底的距离）

据

（1分）

可得h=14.6㎝

则重物上升高度

（1分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，有一个连通的，上、下两层均与水平面平行的“U”型的光滑金属平行导轨，在导轨面上各放一根完全相同的质量为m的匀质金属杆和，开始时两根金属杆与轨道垂直，在“U”型导轨的右侧空间存在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场，杆在磁场中，杆在磁场之外。设两导轨面相距为H，平行导轨宽为，导轨足够长且电阻不计，金属杆单位长度的电阻为。现在有同样的金属杆从左侧半圆形轨道的中点从静止开始下滑，在下面与金属杆发生碰撞,设碰撞后两杆立刻粘在一起并向右运动。求：（1）回路内感应电流的最大值；（2）在整个运动过程中，感应电流最多产生的热量；（3）当杆、与杆的速度之比为3∶1时，受到的安培力大小。参考答案：⑴设杆下滑与杆碰前速度大小为，依据动能定理

解得设碰后速度大小为，依据动量守恒

解得感应电动势的最大值闭合回路的总电阻电流的最大值⑵设杆的共同速度大小为，依据动量守恒

解得依据能量关系，感应电流最多产生的热量⑶设杆速度大小为，则杆的速度大小为依据动量守恒有解得此时回路中的感应电动势感应电流杆受到的安培力17.汽车发动机的功率为60kW,汽车的质量为4t,当它行驶在坡度为sin=0.02的长直公路上时,如图所示,所受阻力为车重的0.1倍(g取10m/s2),求:(1)汽车所能达到的最大速度Vm。(2)若汽车从静止开始以0.6m/s2的加速度做匀加速直线运动,则此过程能维持多长时间？(3)当汽车以0.6m/s2的加速度匀加速行驶的速度达到最大值时，汽车做功多少？参考答案：(1)12.5m/s

(2)13.9s

(3)4.16×105J18.我国将于2022年举办冬季奥运会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一，滑雪运动中当滑雪板压在雪地时会把雪内的空气逼出来，在滑雪板与雪地间形成一个暂时的“气垫”，从而大大减小雪地对滑雪板的摩擦．然而当滑雪板相对雪地速度较小时，与雪地接触时间超过某一值就会陷下去，使得它们间的摩擦力增大．假设滑雪者的速度超过4m/s时，滑雪板与雪地间的动摩擦因数就会由μ1=0.25变为μ2=0.125．一滑雪者从倾角θ=37°的坡顶A处由静止开始自由下滑，滑至坡底B（B处为一光滑小圆弧）后又滑上一段水平雪地，最后停在C处，如图所示，不计空气阻力，坡长L=26m，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：（1）滑雪者从静止开始到动摩擦因数发生变化所经历的时间；（2）滑雪者到达B处的速度；（3）滑雪者在水平雪地上运动的最大距离．参考答案：解：（1）设滑雪者质量为m，滑雪者在斜坡上从静止开始加速至速度v1=4m/s期间，由牛顿第二定律有：mgsin37°﹣μ1mgcos37°=ma1，解得：a1=4m/s2，故由静止开始到动摩擦因数发生变化所经历的时间：；（2）则根据牛顿定律和运动学公式有：，mgsin37°﹣μ2mgcos37°=ma2，x2=L﹣x1，，代入数据解得：vB=16m/s；（3）设滑雪者速度由vB=16m/s减速到v1=4m/s期间运动的位移为x3，速度由v1=4m/s减速到零期间运动的位移为x4，则由动能定理有：，，所以滑雪者在水平雪地上运动的最大距离为：x=x3+x4=99.2m．答：（1）滑雪者从静止开始到动摩擦因数发生变化所经历的时间为1s．