山西省忻州市鎮(zhèn)安寨學校2022-2023學年高三物理聯考試卷含解析

山西省忻州市鎮(zhèn)安寨學校2022-2023學年高三物理聯考試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.（單選）在“探究彈性勢能的表達式”的活動中，為計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為是恒力，用各小段做功的代數和表示彈力在整個過程所做的功，物理學中把這種研究方法叫做“微元法”，下面幾個實例中應用到這一思想方法的是

A．根據加速度的定義a=。當非常小，就可以表示物體在t時刻的瞬時加速度

B．在推導勻變速直線運動的位移公式時，把整個運動過程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運動，然后把各小段的位移相加C．在探究加速度、力和質量三者之間關系時，先保持質量不變研究加速度與力的關系，再保持力不變研究加速度與質量的關系

D．在不需要考慮物體本身的大小和形狀時，用點來代替物體，即質點參考答案：BA為極限法；B為微元法；C為控制變量法；D為理想模型法，本題應選B。2.如圖所示，用一與水平方向成α的力F拉一質量為m的物體，使它沿水平方向勻速移動距離s，若物體和地面間的動摩擦因數為μ，則此力F對物體做的功，下列表達式中正確的有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），由于物體勻速運動，由動能定理得，Fscosα-fs=0，聯立以上各式解得F=μmg/(cosα+μsinα),將結果代入W=Fscosα可知選項D正確。3.如圖所示，電阻R=20Ω，電動機的繞組電阻R′=10Ω．當開關打開時，電流表的示數是I，電路消耗的電功率為P。當開關合上后，電動機轉動起來。若保持電路兩端的電壓不變，電流表的示數I′和電路消耗的電功率P′應是

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，在柱狀物體的右側豎直面上施加一水平向左的推力F，使整個裝置處于靜止狀態(tài)，現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狀態(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．球對柱狀物體的彈力變大。參考答案：A對B球受力分析，受到重力mg、A球對B球的支持力N′和墻壁對B球的支持力N，如圖

當A球向左移動后，A球對B球的支持力N′的方向不斷變化，根據平衡條件結合合成法可以知道A球對B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錯誤．5.在光滑水平絕緣的足夠大的桌面上建立xoy坐標系，空間有豎直向下的勻強磁場，磁感應強度大小為B0，有兩個完全相同的質量為m的帶正電小球A、B分別位于y軸上縱坐標為y2、y1的位置，電荷量都為q，兩個小球都以垂直于y軸、大小為v的速度同時射入磁場。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】兩球在勻強磁場中運動的軌跡半徑相等，由洛倫茲力提供向心力有，得。B球要到達處，第一種情況是運動半個周期直接到達，如圖甲所示，則；第二種情況，如圖乙所示，A、B兩個球各自運動半個周期后發(fā)生彈性正碰，因為兩球質量相等，在滿足系統(tǒng)動量守恒和碰撞過程中動能不損失的條件下，兩球只能交換速度后又各自運動半個周期達到另一點，。故BD兩項正確，AC兩項錯誤。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計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、質量為m、電荷量為e的電子經電壓U0加速后，平行于金屬板進入電場，則電子進入該電場時的速度大小為

；若電子在穿過電場的過程中始終未與極板相碰，電子離開該電場時的動能為_____________。（A、B、C、D四塊金屬板均互不接觸，電場只存在于極板間，且不計電子的重力）參考答案：；eU0＋（U12＋U22）7.理想變壓器原副線圈匝數比為N1﹕N2=1﹕2，原線圈中有一額定電流I0=1A的保險絲，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，負載電阻R的阻值不能小于

Ω．參考答案：8.水平面上質量為m的滑塊A以速度v撞質量為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（不計空氣阻力）。t=0時拋出，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，物體被拋出時的初速度大小為

m/s。

參考答案：8；2010.某同學用大頭針、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緩慢轉動，同時在玻璃磚的直徑邊一側觀察P1、P2的像，且P2的像擋住P1的像．如此觀察，當玻璃磚轉到圖中虛線位置時，上述現象恰好消失．此時只須測量出________，即可計算玻璃磚的折射率．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不改變傳播方向，恰好觀察不到P1、P2的像時發(fā)生全反射，測出玻璃磚直徑繞O點轉過的角度θ，此時入射角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點轉過的角度θ11.如圖，P是水平放置的足夠大的圓盤，繞經過圓心O點的豎直軸勻速轉動，在圓盤上方固定的水平鋼架上，吊有盛水小桶的滑輪帶動小桶一起以v=0.1m/s的速度勻速向右運動，小桶底部與圓盤上表面的高度差為h=5m．t=0時，小桶運動到O點正上方且滴出第一滴水，以后每當一滴水剛好落在圓盤上時桶中恰好再滴出一滴水，不計空氣阻力，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、三滴水落點的最大距離為d，則d=0.5m．參考答案：考點：線速度、角速度和周期、轉速；自由落體運動．專題：勻速圓周運動專題．分析：滴下的水做平拋運動，平拋運動的時間由高度決定，水平位移由時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，則在滴水的時間內圓盤轉動πrad．解答：解：水滴平拋運動的時間：t===1s．則圓盤的最小角速度：ω=rad/s=πrad/s．第2滴水距離O點的距離x2=vt2=0.1×2m=0.2m，第3滴水距離O點的距離為x3=vt3=0.1×3m=0.3m，因為2、3兩滴水分居在O點的兩側，所以d=x2+x3=0.5m．故答案為：π，0.5．點評：本題是平拋運動與圓周運動相結合的問題，關鍵掌握兩種運動的運動規(guī)律，抓住相等量進行分析計算．12.如圖所示，在平面直角中，有方向平行于坐標平面的勻強電場，已測得坐標原點處的電勢為0V，點處的電勢為6V,點處的電勢為3V,那么電場強度的大小為E=

V/m，方向與X軸正方向的夾角為

。參考答案：200V/m

120013.傳感器是自動控制設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S一小段時間后，使工件（電介質）緩慢向左移動，則在工件移動的過程中，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，板間電場強度大小為E，方向由a指向b，整個裝置質量為m?，F在絕綠底座上施加大小等于qE的水平外力，運動一段距離L后，在靠近b板處放置一個無初速度的帶正電滑塊，電荷量為q，質量為m，不計一切摩擦及滑塊的大小，則(1)試通過計算分析滑塊能否與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，滑塊剛準備返回時，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，設底座及其裝置的速度為v由動能定理：放上小滑塊后，底座及裝置做勻速直線運動，小滑塊向右做勻加速直線運動當兩者速度相等時，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動的位移，剛好不相碰(2)整個過程絕緣底座位移為3L則答：(1)通過計算分析可各滑塊剛好與a板不相撞；(2)滑塊與a板不相碰，滑塊剛準備返回時，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量為80g。通過計算并對照圖像（如圖)說明利用這種高壓鍋燒水時，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，你認為需要做哪方面的改進，如何改進？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，要使鍋內最高溫度仍為115℃，鍋內外壓強差變大，應適當提高鍋的承壓能力，并適當增加安全閥的質量。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，在平面直角坐標系xoy的0≤x≤2L、0≤y≤L區(qū)域內存在沿y軸正向的勻強電場，一質量為m，電荷量為q，不計重力，帶正電的粒子以速度v0從坐標原點O沿x軸正向射入電場后，恰好從M（2L，L）點離開電場，粒子離開電場后將有機會進入一個磁感應強度大小為、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）勻強電場的電場強度；（2）粒子在第一象限內運動的時間;（3）如果粒子離開M點后有機會進入的是垂直紙面向里的矩形磁場，磁感應強度大小仍然為，粒子運動一段時間后仍然能從x軸上的N點與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動有

（1分）①

（1分）②

（1分）③由①②③有（2分）

（2分）(2)粒子在電場中運動y方向上有（1分）

（1分）

粒子在磁場中圓周運動有

（1分）④

（2分）由幾何關系，粒子離開電場后直接進入磁場四分之一圓周之后離開磁場做勻速直線運動，最后運動到N點。粒子在磁場中運動時間為

（1分）⑤粒子勻速直線運動時間為（1分）⑥則⑦由②⑤⑥⑦有（2分）粒子運動軌跡如圖所示，矩形邊長為（1分）

（1分）17.如圖所示，一內壁光滑的細管彎成半徑為R＝0.4m的半圓形軌道CD，豎直放置，其內徑略大于小球的直徑，水平軌道與豎直半圓軌道在C點連接完好．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)．將一個質量為m＝0.8kg的小球放在彈簧的右側后，用力向左側推小球而壓縮彈簧至A處，然后將小球由靜止釋放，小球運動到C處后對軌道的壓力為F1＝58N．水平軌道以B處為界，左側AB段長為x＝0.3m，與小球的動摩擦因數為μ＝0.5，右側BC段光滑．g＝10m/s2，求：(1)彈簧在壓縮時所儲存的彈性勢能．(2)小球運動到軌道最高處D點時對軌道的壓力．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對軌道壓力為10N.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