山西省忻州市鎮(zhèn)安寨學(xué)校2022-2023學(xué)年高三物理聯(lián)考試卷含解析

山西省忻州市鎮(zhèn)安寨學(xué)校2022-2023學(xué)年高三物理聯(lián)考試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）在“探究彈性勢能的表達(dá)式”的活動(dòng)中，為計(jì)算彈簧彈力所做的功，把拉伸彈簧的過程分為很多小段，彈力在每小段可以認(rèn)為是恒力，用各小段做功的代數(shù)和表示彈力在整個(gè)過程所做的功，物理學(xué)中把這種研究方法叫做“微元法”，下面幾個(gè)實(shí)例中應(yīng)用到這一思想方法的是

A．根據(jù)加速度的定義a=。當(dāng)非常小，就可以表示物體在t時(shí)刻的瞬時(shí)加速度

B．在推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式時(shí)，把整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運(yùn)動(dòng)，然后把各小段的位移相加C．在探究加速度、力和質(zhì)量三者之間關(guān)系時(shí)，先保持質(zhì)量不變研究加速度與力的關(guān)系，再保持力不變研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系

D．在不需要考慮物體本身的大小和形狀時(shí)，用點(diǎn)來代替物體，即質(zhì)點(diǎn)參考答案：BA為極限法；B為微元法；C為控制變量法；D為理想模型法，本題應(yīng)選B。2.如圖所示，用一與水平方向成α的力F拉一質(zhì)量為m的物體，使它沿水平方向勻速移動(dòng)距離s，若物體和地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則此力F對物體做的功，下列表達(dá)式中正確的有A．FscosαB．μmgsC．μmgs／(cosα-μsinα)D．μmgscosα/(cosα+μsinα)參考答案：AD由功的定義式可得，F(xiàn)的功為W=Fscosα，A正確；對物體受力分析知，豎直方向受力平衡mg=Fsinα+FN，摩擦力的大小f=μFN=μ(mg-Fsinα），由于物體勻速運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理得，F(xiàn)scosα-fs=0，聯(lián)立以上各式解得F=μmg/(cosα+μsinα),將結(jié)果代入W=Fscosα可知選項(xiàng)D正確。3.如圖所示，電阻R=20Ω，電動(dòng)機(jī)的繞組電阻R′=10Ω．當(dāng)開關(guān)打開時(shí)，電流表的示數(shù)是I，電路消耗的電功率為P。當(dāng)開關(guān)合上后，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來。若保持電路兩端的電壓不變，電流表的示數(shù)I′和電路消耗的電功率P′應(yīng)是

A．I′=3I

B．I′<3I

C．P′=3P

D．P′<3P參考答案：BD4.在光滑的水平地面上，與豎直墻平行放置著一個(gè)截面為1/4圓的柱狀物體，在柱狀物體與墻之間放一光滑圓球，在柱狀物體的右側(cè)豎直面上施加一水平向左的推力F，使整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)將柱狀物體向左推過一段較小的距離，若使球與柱狀物體仍保持靜止?fàn)顟B(tài)，則與原來相比：A．推力F變小。B．地面受到的壓力變小。C．墻對球的彈力變大。D．球?qū)χ鶢钗矬w的彈力變大。參考答案：A對B球受力分析，受到重力mg、A球?qū)球的支持力N′和墻壁對B球的支持力N，如圖

當(dāng)A球向左移動(dòng)后，A球?qū)球的支持力N′的方向不斷變化，根據(jù)平衡條件結(jié)合合成法可以知道A球?qū)球的支持力N′和墻壁對B球的支持力N都在不斷減小，故C、D錯(cuò)誤；

再對A和B整體受力分析，受到總重力G、地面支持力FN，推力F和墻壁的彈力N，如圖

根據(jù)平衡條件，有F=N,FN=G,故地面的支持力不變，推力F隨著壁對B球的支持力N的不斷減小而不斷減小，故A正確B錯(cuò)誤．5.在光滑水平絕緣的足夠大的桌面上建立xoy坐標(biāo)系，空間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，有兩個(gè)完全相同的質(zhì)量為m的帶正電小球A、B分別位于y軸上縱坐標(biāo)為y2、y1的位置，電荷量都為q，兩個(gè)小球都以垂直于y軸、大小為v的速度同時(shí)射入磁場。如圖所示(兩球若發(fā)生碰撞只能是彈性正碰)，要讓B球到(0，y2)處，那y2–y1可能的值為A. B.C. D.參考答案：BD【詳解】兩球在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑相等，由洛倫茲力提供向心力有，得。B球要到達(dá)處，第一種情況是運(yùn)動(dòng)半個(gè)周期直接到達(dá)，如圖甲所示，則；第二種情況，如圖乙所示，A、B兩個(gè)球各自運(yùn)動(dòng)半個(gè)周期后發(fā)生彈性正碰，因?yàn)閮汕蛸|(zhì)量相等，在滿足系統(tǒng)動(dòng)量守恒和碰撞過程中動(dòng)能不損失的條件下，兩球只能交換速度后又各自運(yùn)動(dòng)半個(gè)周期達(dá)到另一點(diǎn)，。故BD兩項(xiàng)正確，AC兩項(xiàng)錯(cuò)誤。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，A、B和C、D為兩對帶電金屬極板，長度均為l，其中A、B兩板水平放置，間距為d，A、B間電壓為U1；C、D兩板豎直放置，間距也為d，C、D間電壓為U2。有一初速度為0、質(zhì)量為m、電荷量為e的電子經(jīng)電壓U0加速后，平行于金屬板進(jìn)入電場，則電子進(jìn)入該電場時(shí)的速度大小為

；若電子在穿過電場的過程中始終未與極板相碰，電子離開該電場時(shí)的動(dòng)能為_____________。（A、B、C、D四塊金屬板均互不接觸，電場只存在于極板間，且不計(jì)電子的重力）參考答案：；eU0＋（U12＋U22）7.理想變壓器原副線圈匝數(shù)比為N1﹕N2=1﹕2，原線圈中有一額定電流I0=1A的保險(xiǎn)絲，電源電壓U=220V，R是接在副線圈上的可變電阻，為了不使原線圈電流超過I0，負(fù)載電阻R的阻值不能小于

Ω．參考答案：8.水平面上質(zhì)量為m的滑塊A以速度v撞質(zhì)量為m的靜止滑塊B，碰撞后A、B的速度方向相同，它們的總動(dòng)量為___________；如果碰撞后滑塊B獲得的速度為v0，則碰撞后滑塊A的速度為____________。參考答案：mv，v－v0

9.一物體從某一行星表面豎直向上拋出（不計(jì)空氣阻力）。t=0時(shí)拋出，得到如圖所示的s-t圖象，則該行星表面重力加速度大小為

m/s2，物體被拋出時(shí)的初速度大小為

m/s。

參考答案：8；2010.某同學(xué)用大頭針、三角板、量角器等器材測半圓形玻璃磚的折射率．開始玻璃磚的位置如圖12中實(shí)線所示，使大頭針P1、P2與圓心O在同一直線上，該直線垂直于玻璃磚的直徑邊，然后使玻璃磚繞圓心O緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)在玻璃磚的直徑邊一側(cè)觀察P1、P2的像，且P2的像擋住P1的像．如此觀察，當(dāng)玻璃磚轉(zhuǎn)到圖中虛線位置時(shí)，上述現(xiàn)象恰好消失．此時(shí)只須測量出________，即可計(jì)算玻璃磚的折射率．請用你的測量量表示出折射率n＝________.參考答案：光線指向圓心入射時(shí)不改變傳播方向，恰好觀察不到P1、P2的像時(shí)發(fā)生全反射，測出玻璃磚直徑繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)過的角度θ，此時(shí)入射角θ即為全反射臨界角，由sinθ＝得n＝.答案(1)CD(2)玻璃磚直徑邊繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)過的角度θ11.如圖，P是水平放置的足夠大的圓盤，繞經(jīng)過圓心O點(diǎn)的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在圓盤上方固定的水平鋼架上，吊有盛水小桶的滑輪帶動(dòng)小桶一起以v=0.1m/s的速度勻速向右運(yùn)動(dòng)，小桶底部與圓盤上表面的高度差為h=5m．t=0時(shí)，小桶運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)正上方且滴出第一滴水，以后每當(dāng)一滴水剛好落在圓盤上時(shí)桶中恰好再滴出一滴水，不計(jì)空氣阻力，若要使水滴都落在圓盤上的同一條直徑上，圓盤角速度的最小值為ω，則ω=πrad/s，第二、三滴水落點(diǎn)的最大距離為d，則d=0.5m．參考答案：考點(diǎn)：線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速；自由落體運(yùn)動(dòng)．專題：勻速圓周運(yùn)動(dòng)專題．分析：滴下的水做平拋運(yùn)動(dòng)，平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間由高度決定，水平位移由時(shí)間和初速度共同決定．若要使水滴都落在圓盤上的同一條直徑上，且圓盤的角速度最小，則在滴水的時(shí)間內(nèi)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)πrad．解答：解：水滴平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：t===1s．則圓盤的最小角速度：ω=rad/s=πrad/s．第2滴水距離O點(diǎn)的距離x2=vt2=0.1×2m=0.2m，第3滴水距離O點(diǎn)的距離為x3=vt3=0.1×3m=0.3m，因?yàn)?、3兩滴水分居在O點(diǎn)的兩側(cè)，所以d=x2+x3=0.5m．故答案為：π，0.5．點(diǎn)評：本題是平拋運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)相結(jié)合的問題，關(guān)鍵掌握兩種運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，抓住相等量進(jìn)行分析計(jì)算．12.如圖所示，在平面直角中，有方向平行于坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)電場，已測得坐標(biāo)原點(diǎn)處的電勢為0V，點(diǎn)處的電勢為6V,點(diǎn)處的電勢為3V,那么電場強(qiáng)度的大小為E=

V/m，方向與X軸正方向的夾角為

。參考答案：200V/m

120013.傳感器是自動(dòng)控制設(shè)備中不可缺少的元件，下圖是一種測定位移的電容式傳感器電路。在該電路中，閉合開關(guān)S一小段時(shí)間后，使工件（電介質(zhì)）緩慢向左移動(dòng)，則在工件移動(dòng)的過程中，通過電流表G的電流_________（填“方向由a至b”“方向由b至a”或“始終為零”）。參考答案：方向由a到b

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖，光滑絕緣底座上固定兩豎直放置、帶等量異種電荷的金屬板a、b，間距略大于L，板間電場強(qiáng)度大小為E，方向由a指向b，整個(gè)裝置質(zhì)量為m?，F(xiàn)在絕綠底座上施加大小等于qE的水平外力，運(yùn)動(dòng)一段距離L后，在靠近b板處放置一個(gè)無初速度的帶正電滑塊，電荷量為q，質(zhì)量為m，不計(jì)一切摩擦及滑塊的大小，則(1)試通過計(jì)算分析滑塊能否與a板相撞(2)若滑塊與a板相碰，相碰前，外力F做了多少功;若滑塊與a板不相碰，滑塊剛準(zhǔn)備返回時(shí)，外力F做了多少功?參考答案：（1）恰好不發(fā)生碰撞（2）【詳解】(1)剛釋放小滑塊時(shí)，設(shè)底座及其裝置的速度為v由動(dòng)能定理：放上小滑塊后，底座及裝置做勻速直線運(yùn)動(dòng)，小滑塊向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)當(dāng)兩者速度相等時(shí)，小滑塊位移絕緣底座的位移故小滑塊剛好相對絕緣底座向后運(yùn)動(dòng)的位移，剛好不相碰(2)整個(gè)過程絕緣底座位移為3L則答：(1)通過計(jì)算分析可各滑塊剛好與a板不相撞；(2)滑塊與a板不相碰，滑塊剛準(zhǔn)備返回時(shí)，外力F做功為3qEL。15.（8分）小明測得家中高壓鍋出氣孔的直徑為4mm，壓在出氣孔上的安全閥的質(zhì)量為80g。通過計(jì)算并對照圖像（如圖)說明利用這種高壓鍋燒水時(shí)，最高溫度大約是多少？假若要把這種高壓鍋向西藏地區(qū)銷售，你認(rèn)為需要做哪方面的改進(jìn)，如何改進(jìn)？參考答案：大約為115℃解析：

P＝Po＋Pm＝1．01×105Pa＋＝1．63×105Pa由圖像可得鍋內(nèi)最高溫度大約為115℃．若要把這種鍋向西藏地區(qū)銷售，由于西藏大氣壓較小，要使鍋內(nèi)最高溫度仍為115℃，鍋內(nèi)外壓強(qiáng)差變大，應(yīng)適當(dāng)提高鍋的承壓能力，并適當(dāng)增加安全閥的質(zhì)量。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xoy的0≤x≤2L、0≤y≤L區(qū)域內(nèi)存在沿y軸正向的勻強(qiáng)電場，一質(zhì)量為m，電荷量為q，不計(jì)重力，帶正電的粒子以速度v0從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸正向射入電場后，恰好從M（2L，L）點(diǎn)離開電場，粒子離開電場后將有機(jī)會進(jìn)入一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為、方向垂直于紙面向外的矩形磁場區(qū)域，并最終從x軸上的N（4L，0）點(diǎn)與x軸正向成45°角離開第一象限，題中只有、、、為已知量，求：（1）勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度；（2）粒子在第一象限內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;（3）如果粒子離開M點(diǎn)后有機(jī)會進(jìn)入的是垂直紙面向里的矩形磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小仍然為，粒子運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后仍然能從x軸上的N點(diǎn)與x軸正向成45°角離開第一象限，則該矩形區(qū)域的最小面積S。參考答案：(1)由帶電粒子在電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)有

（1分）①

（1分）②

（1分）③由①②③有（2分）

（2分）(2)粒子在電場中運(yùn)動(dòng)y方向上有（1分）

（1分）

粒子在磁場中圓周運(yùn)動(dòng)有

（1分）④

（2分）由幾何關(guān)系，粒子離開電場后直接進(jìn)入磁場四分之一圓周之后離開磁場做勻速直線運(yùn)動(dòng)，最后運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)。粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為

（1分）⑤粒子勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)間為（1分）⑥則⑦由②⑤⑥⑦有（2分）粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，矩形邊長為（1分）

（1分）17.如圖所示，一內(nèi)壁光滑的細(xì)管彎成半徑為R＝0.4m的半圓形軌道CD，豎直放置，其內(nèi)徑略大于小球的直徑，水平軌道與豎直半圓軌道在C點(diǎn)連接完好．置于水平軌道上的彈簧左端與豎直墻壁相連，B處為彈簧的自然狀態(tài)．將一個(gè)質(zhì)量為m＝0.8kg的小球放在彈簧的右側(cè)后，用力向左側(cè)推小球而壓縮彈簧至A處，然后將小球由靜止釋放，小球運(yùn)動(dòng)到C處后對軌道的壓力為F1＝58N．水平軌道以B處為界，左側(cè)AB段長為x＝0.3m，與小球的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.5，右側(cè)BC段光滑．g＝10m/s2，求：(1)彈簧在壓縮時(shí)所儲存的彈性勢能．(2)小球運(yùn)動(dòng)到軌道最高處D點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力．參考答案：解析：(1)對小球在C處，由牛頓第二定律及向心力公式得F1－mg＝mv1＝＝m/s＝5m/s從A到B由動(dòng)能定理得Ep－μmgx＝mv12Ep＝mv12＋μmgx＝×0.8×52J＋0.5×0.8×10×0.3J＝11.2J.(2)從C到D由機(jī)械能守恒定律得mv12＝2mgR＋mv22v2＝＝m/s＝3m/s由于v2>＝2m/s，所以小球在D處對軌道外壁有壓力．小球在D處，由牛頓第二定律及向心力公式得F2＋mg＝mF2＝m(－g)＝0.8×(－10)N＝10N.由牛頓第三定律得小球?qū)壍缐毫?0N.18.如圖所示，物體A、B疊放在傾角θ=37°的斜面上，并通過跨過光