2022-2023学年山西省忻州市五台县陈家庄中学高三物理联考试卷含解析

2022-2023学年山西省忻州市五台县陈家庄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，两个完全相同的小球A、B，在同一高度处以相同大小的初速度v0分别水平抛出和竖直向上抛出，下列说法正确的是：

（A）两小球落地时的速度相同（B）两小球落地时，重力的瞬时功率相同（C）从开始运动至落地，重力对两小球做功相同（D）从开始运动至落地，重力对两小球做功的平均功率相同参考答案：[

C

]2.（多选）一物体从地面竖直向上抛出，在运动中受到的空气阻力大小不变，取向上为正方向，下列关于物体运动的加速度a和速度v随时间t变化的图象中，可能正确的是参考答案：【知识点】竖直上抛运动．A4【答案解析】AD解析：A、B、上升阶段，阻力向下，根据牛顿第二定律，有：-mg-f=ma解得：a=-g-

（负方向）下降阶段，阻力向上，据牛顿第二定律，有：-mg+f=ma′解得：a′=-g+

（正方向）故|a|＞|a′|，故A正确，B错误；C、D、上升阶段，根据速度时间关系公式，有：v=v0+at下降阶段，根据速度时间关系公式，有：v=a′（t-t0）t0为运动到最高点时刻;故C错误，D正确；故选：AD．【思路点拨】有阻力的上抛运动，分上升阶段和下降阶段讨论，根据牛顿第二定律分析加速度情况，根据运动学公式分析速度情况．运动学图象是解决运动学最简单的方法，用好图象可起到事半功倍的效果，在学习中应注意图象的掌握．3.如图所示，两个物体以相同大小的初始速度从O点同时分别向x轴正负方向水平抛出，它们的轨迹恰好是抛物线方程，那么以下说法正确的是（）A．初始速度为B．初始速度为C．O点的曲率半径为D．O点的率半径为2k参考答案：C解：A、B设小球运动的时间为t，则有

x=v0t，y=代入到抛物线方程，解得，初速度v0=．故AB均错误．C、D对抛物线方程求导得：y′=，根据数学知识得知，O点的曲率半径为R==．故C正确，D错误．故选C4.均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场．如图所示，在半球面AB上均匀分布正电荷，总电荷量为q，球面半径为R，CD为通过半球顶点与球心O的轴线，在轴线上有M、N两点，OM=ON=2R．已知M点的场强大小为E，则N点的场强大小为A．-E

B．

C．-E

D．+E参考答案：A5.如图甲所示，bacd为导体做成的框架，其平面与水平面成θ角，质量为m的导体棒PQ与ab、cd接触良好，回路的电阻为R，整个装置放于垂直框架平面的变化磁场中，磁感应强度B的变化情况如图乙所示，PQ能够始终保持静止，则0～t2时间内，PQ受到的安培力F和摩擦力f随时间变化的图像可能正确的是(取平行斜面向上为正方向)参考答案：BCD由图乙可知磁场均匀增大，根据法拉第电磁感应定律可知在线圈中产生恒定的感应电流，根据左手定则可知导体棒开始受到逐渐减小的安培力，当B=0时，安培力为零，当磁场反向时，导体棒受到逐渐增大的安培力，显然A错误。分析清楚安培力的情况，然后对导体棒进行正确受力分析，即可正确判断摩擦力的变化情况．若磁场方向垂直斜面向上为正，则开始导体棒PQ受到沿导轨向上的安培力，若开始安培力小于导体棒重力沿导轨向下的分力mgsinθ，则摩擦力为：f=mgsinθ-F安，随着安培力的减小，摩擦力f逐渐逐渐增大，当安培力反向时，f=mgsinθ+F安，安培力逐渐增大，故摩擦力也是逐渐增大；若安培力大于mgsinθ，则安培力为：f=F安-mgsinθ，由于安培力逐渐减小，摩擦力逐渐减小，当F安=mgsinθ时，摩擦力为零并开始反向变为：f=mgsinθ-F安，随着安培力的变化将逐渐增大，故BCD均有可能正确。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一列沿x轴正方向传播的简谐横波，在t=0时刻波刚好传播到x=6m处的质点A，如图所示，已知波的传播速度为48m/s．请回答下列问题：①从图示时刻起再经过

s，质点B第一次处于波峰；②写出从图示时刻起质点A的振动方程为

cm．参考答案：①0.5（2分）②(cm)（2分）试题分析：①根据波的传播原理，是质点的振动形式在介质里匀速传播，x=0m，处的质点处于波峰位置，所以当它的振动形式传播到B点时，B点第一次出现在波峰，用时；②由图知质点A在t=o时刻处于平衡位置且向下振动，，，所以质点A的振动方程为(cm)。考点：本题考查机械波的传播7.如图，滑块从h＝0.2m高处的a点经光滑圆弧轨道ab，滑入水平轨道bc，最终恰好停在c点，如果滑块在bc匀减速运动的时间为t＝3s。则滑块经过b点的速度大小为______m/s，bc间距离为_______m。参考答案：

(1).2

(2).3由a到b由机械能守恒定律：解得：bc间的距离：8.如图所示，PQ是固定的水平导轨，两端有定滑轮，物体A和B用细绳相连处于静止状态时，α=37°，β=53°。若B重5N，则A所受的摩擦力大小为_______N，方向为____________。参考答案：1，水平向左。解:对物体B受力分析,受到重力,两根细线的拉力和,如图所示,有:

再对A物体受力分析,受到重力和支持力,向左的拉力和向右的拉力,由于向右的拉力大于向左的拉力,根据平衡条件,有:,静摩擦力方向水平向左.故答案为:,水平向左.9.为了探究加速度与力的关系，使用如图所示的气垫导轨装置进行实验．其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过G1、G2光电门时，光束被遮挡的时间△t1、△t2都可以被测量并记录，滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M，挡光片宽度为D，两个光电门间距离为x，牵引砝码的质量为m．回答下列问题：

（1）实验开始应先调节气垫导轨下面的

螺钉，使气垫导轨水平，其方法是：在不挂砝

码的情况下，将滑行器自由放在导轨上，如果

滑行器能在任意位置静止不动，或轻轻推滑

行器后，能使滑行器________运动，说明气垫导轨是水平的．

（2）若取M=0．4kg，改变m的值，进行多次实验，以下m的取值最不合适的一个是

_______．

A．m1=5g

B．m2=15g

C．m3=40g

D．m4=400g

（3）在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，其中求得的加速度的表达式为a=____（用△t1、△t2、D、x表示）．参考答案：（1）匀速（2）D（3）（1）当滑行器获得一个初速度时，若能保持匀速直线运动，则说明气垫导轨是水平的，符合实验要求。（2）牵引砝码的重力要远小于挡光片的重力，可使挡光片受到的合力近似等于牵引砝码的重力来测量．最不合适的应该是D.(3)光电门测量瞬时速度是实验中常用的方法．由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度,又，所以。10.超导磁悬浮列车（图甲）推进原理可以简化为图乙所示的模型：在水平面上相距为L的两根平行直导轨间有竖直方向等距离分布的匀强磁场B1和B2，且B1=B2=B，每个磁场的宽度都是l，相间排列。金属框abcd（悬浮在导轨上方）跨在两导轨间，其长和宽分别为L、l。当所有这些磁场都以速度v向右匀速运动时，金属框abcd在磁场力作用下将向________（填“左”或“右”）运动。若金属框电阻为R，运动中所受阻力恒为f，则金属框的最大速度为_________________参考答案：右

磁场向右匀速运动，金属框中产生的感应电流所受安培力向右，金属框向右加速运动，当金属框匀速运动时速度设为vm，感应电动势为E=2BL（v-vm），感应电流为，安培力为F=2BLI，安培力与阻力平衡，F=f，解得vm=11.如右图甲所示，有一质量为m、带电量为的小球在竖直平面内做单摆，摆长为L，当地的重力加速度为，则周期

；若在悬点处放一带正电的小球（图乙），则周期将

。（填“变大”、“不变”、“变小”）参考答案：；不变12.在水平向右做匀加速直线运动的平板车上有如图所示的装置，其中圆柱体质量为m，左侧竖直挡板和右侧斜面对圆柱体的合力大小为（g为重力加速度），则此时车的加速度大小为__________；若圆柱体与挡板及斜面间均无摩擦，当平板车的加速度突然增大时，斜面对圆柱体的弹力将__________（选填“增大”、“减小”、“不变”或“不能确定”）。参考答案：13.（６分）磁感线是在磁场中画出的一些有方向的曲线。其特点是：①磁感线是为了形象描述磁场而假设的曲线；②磁感线的疏密表示磁场的_______，磁感线上某点切线方向表示该点的磁场方向；③磁感线不相交、不中断、是闭合曲线，在磁体内部从

极指向

极。参考答案：

答案：强弱（大小）；

ＳＮ（每空2分）三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（7分）如图所示，一束光从空气射入玻璃中，MN为空气与玻璃的分界面．试判断玻璃在图中哪个区域内（Ⅰ或Ⅱ）？简要说明理由．并在入射光线和反射光线上标出箭头。参考答案：当光由空气射入玻璃中时，根据折射定律

=n，因n>1，所以i>γ，即当光由空气射入玻璃中时，入射角应该大于折射角．如图，在图中作出法线，比较角度i和γ的大小，即可得出玻璃介质应在区域?内．箭头如图所示．（7分）15.(3-5模块)(5分)有两个质量为m的均处于基态的氢原子A、B，A静止，B以速度v0与之发生碰撞．己知：碰撞前后二者的速度均在一条直线上，碰撞过程中部分动能有可能被某一氢原子吸收。从而该原子由基态跃迁到激发态，然后，此原子向低能级态跃迁，并发出光子．如欲碰后发出一个光子，则速度v0至少需要多大？己知氢原子的基态能量为E1(E1<0)。参考答案：解析：，--------------(1分)

，--------------(1分)

，--------------(1分)

--------------(2分)四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（19分）如图甲所示，用水平力F拉动物体在水平面上做加速直线运动，当改变拉力的大小时，物体运动的加速度a也随之变化，a和F的关系如图乙所示，取g=10m/s2。

（1）根据图线所给的信息，求物体的质量及物体与水平面间的动摩擦因数；（2）若改用质量是原来2倍的同种材料的物体，请在图乙的坐标系上画出这种情况下a-F图线(要求写出作图的根据)。参考答案：解析：(1)根据牛顿第二定律：F-μmg=ma(3分)所以a=F/m-μg(2分)可见a-F图象为一条直线，直线的斜度k=2.0/m（kg-1）(2分)解得：物体的质量m=0.50kg(1分)纵轴截距为-μg=-0.2m/s。(2分)解得物体与地面间的动摩擦因数μ=0.20

(2分)(也可以用横轴截距求动摩擦因数：当F=1.0N时，物体的加速度为零，物体所受阻力f=1.0N由F-μmg解得物体与水平面的动摩擦因数μ=f/mg=0.20。用其它方法结果正确的同样给分)

(2)当物体质量加倍时，物体的加速度a=F/2m-μg(2分)直线斜率kˊ=1/2m=1.0（kg-1），纵轴的截距不变

(2分)做出图线。（略）(3分)17.如图所示，质量m＝2kg的物体静止于水平地面的A处，A、B间距L＝20m．用大小为30N，沿水平方向的外力拉此物体，经t0＝2s拉至B处．(已知cos37°＝0.8，sin37°＝0.6.取g＝10m/s2)(1)求物体与地面间的动摩擦因数μ；(2)用大小为30N，与水平方向成37°的力斜向上拉此物体，使物体从A处由静止开始运动并能到达B处，求该力作用的最短时间t.（计算结果保留一位有效数字）参考答案：(1)物体做匀加速运动，则L＝a0t

解得a0＝＝10m/s2

——1分由牛顿第二定律，有F－f＝ma0由f＝μFN＝μmg，

——2分μ＝＝0.5

——1分(2)设F作用的最短时间为t，小车先以大小为a的加速度匀加速t，撤去外力后，以大小为a′的加速度匀减速t′到达B处，速度恰为0，由牛顿第二定律，有Fcos37°－μ(mg－Fsin37°)＝ma

——2分解得a＝－μg＝11.5m/s2

——1分a′＝＝μg＝5m/s2

——1分由于匀加速阶段的末速度即为匀减速阶段的初速度，因此有at＝a′t′