山東省德州市趙虎鎮(zhèn)中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理聯(lián)考試題含解析一、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.半圓柱體M放在粗糙的水平地面上，其右端有固定放置的豎直擋板PQ，M與PQ之間放有一個光滑均勻的小圓柱體N，整個系統(tǒng)處于靜止。如圖所示是這個系統(tǒng)的縱截面圖。若用外力F使PQ保持豎直并且緩慢地向右移動，在N落到地面以前，發(fā)現(xiàn)M始終保持靜止。在此過程中，下列說法正確的是A．地面對M的摩擦力逐漸增大B．MN間的彈力先減小后增大C．PQ對N的彈力逐漸減小D．PQ和M對N的彈力的合力逐漸增大參考答案：A21、如圖所示，輕質(zhì)彈簧連接A、B兩物體，A放在水平地面上，B的上端通過細線掛在天花板上；已知A的重力為8N，B的重力為6N，彈簧的彈力為4N．則地面受到的壓力大小和細線受到的拉力大小可能是（

）A．18N和10N

B．4N和10N

C．12N和2N

D．14N和2N參考答案：BC3.（單選）如圖所示，A、B為同一水平線上的兩個繞繩裝置．轉(zhuǎn)動A、B改變繩的長度，使重物C緩慢下降．則此過程中繩上的拉力大?。ǎ〢．保持不變B．逐漸減小C．逐漸增大D．都有可能參考答案：考點：共點力平衡的條件及其應(yīng)用；力的合成與分解的運用．專題：共點力作用下物體平衡專題．分析：二力合成時，夾角越小，合力越大；同樣，將一個力分解為等大的兩個分力，兩個分力的夾角越大，分力越大；物體受三個力，重力和兩個拉力，三力平衡，兩個拉力的合力與重力等值、反向、共線．解答：解：物體受三個力，重力和兩個拉力，三力平衡，兩個拉力的合力與重力平衡；兩個拉力合力一定，夾角不斷減小，故拉力不斷減??；故選：B．點評：本題關(guān)鍵記住“將一個力分解為等大的兩個分力，兩個分力的夾角越大，分力越大”的結(jié)論，若是用解析法求解出拉力表達式分析，難度加大了4.一列簡諧橫渡沿x軸負方向傳播，a，b為波上的兩個質(zhì)點，某時刻的波形圖如圖甲所示，從此時刻開始計時，圖乙是a、b兩個質(zhì)點中某一質(zhì)點的振動圖像。下列判斷正確的是

A、波速為10m/s，圖乙是質(zhì)點a的振動圖像

B、波速為10m/s，圖乙是質(zhì)點b的振動圖像

C、波速為0.16m/s，圖乙是質(zhì)點a的振動圖像

D、渡速為0.l6m/s，圖乙是質(zhì)點b的振動圖像參考答案：5.如圖所示，AOC是光滑的直角金屬導(dǎo)軌，AO沿豎直方向，OC沿水平方向，ab是一根金屬直棒，如圖立在導(dǎo)軌上，它從靜止開始在重力作用下運動，運動過程中a端始終在AO上，b端始終在OC上，直到ab完全落在OC上，整個裝置放在一勻強磁場中，磁場方向垂直紙面向里，則ab棒在運動過程中：（

）A．感應(yīng)電流方向始終是baB．感應(yīng)電流方向先是ba，后變?yōu)閍bC．受磁場力方向與ab垂直，如圖中箭頭所示D．受磁場力方向與ab垂直，開始如圖中箭頭所示，后來變?yōu)榕c箭頭所示方向相反。參考答案：B

二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某同學(xué)做了如下的力學(xué)實驗：一個質(zhì)量為m的物體放在水平面上，物體受到向右的水平拉力F的作用后運動，設(shè)水平向右為加速度的正方向，如下圖(a)所示，現(xiàn)測得物體的加速度a與拉力F之間的關(guān)系如下圖(b)所示，由圖象可知，物體的質(zhì)量m=______________；物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=_______________．參考答案：5kg

0.47.如圖所示，t＝0時，一小物體從光滑斜面上的A點由靜止開始下滑，經(jīng)過B點后進入水平面（設(shè)經(jīng)過B點前后速度大小不變），最后停在C點。每隔2s測得的三個時刻物體的瞬時速度，記錄在下表中。重力加速度g取10m/s2，則物體到達B點的速度為

m/s；物體經(jīng)過BC所用時間為

s。t/s0246v/m·s-108128

參考答案：13.33；6.678.（4分）隨著能量消耗的迅速增加，如何有效的提高能量利用率是人類所面臨的一項重要任務(wù)。如圖是上?！懊髦榫€”某輕軌車站的設(shè)計方案，與站臺連接的軌道有一個小的坡度，從提高能量利用的角度來看，這種設(shè)計的優(yōu)點是

。參考答案：

上坡時，部分動能轉(zhuǎn)化為重力勢能；下坡時部分重力勢能轉(zhuǎn)化為動能。9.某興趣小組為了測一遙控電動小車的額定功率，進行了如下實驗：①用

測出電動小車的質(zhì)量為0.4kg；②將電動小車、紙帶和打點計時器正確安裝；③先接通

，再接通

（填“打點計時器”或“電動小車”）；④達到最大速度一段時間后關(guān)閉小車電源，待小車靜止時再關(guān)閉打點計時器（設(shè)小車在整個過程中所受阻力恒定）．在上述過程中，打點計時器在紙帶上所打的部分點跡如圖所示．請你分析紙帶數(shù)據(jù)，回答下列問題：①該電動小車運動的最大速度為

m/s；（保留兩位有效數(shù)字）

②該電動小車的額定功率為

W．（保留兩位有效數(shù)字）參考答案：①天平

③打點計時器

電動小車①該電動小車運動的最大速度為

1.5

m/s；②該電動小車的額定功率為

1.2

W．10.某同學(xué)用如圖甲所示的氣墊導(dǎo)軌和光電門裝置“研究物體的加速度與外力關(guān)系”，他的操作步驟如下：①將一端帶有定滑輪的氣墊導(dǎo)軌放置在實驗臺上，②將光電門固定在氣墊軌道上離定滑輪較近一端的某點B處，③將帶有遮光條的質(zhì)量為M的滑塊放置在氣墊導(dǎo)軌上的A處，④用重力為F的鉤碼，經(jīng)繞過滑輪的細線拉滑塊，使滑塊從同一位置A由靜止釋放，測出遮光條通過光電門的時間t，⑤改變鉤碼個數(shù)，使滑塊每次從同一位置A由靜止釋放，重復(fù)上述實驗。記錄的數(shù)據(jù)及相關(guān)計算如下表：

實驗次數(shù)12345F/N0.490.981.471.962.45t/（ms）28.623.320.218.116.5t2/（ms）2818.0542.9408.0327.6272.25t-2/[×10-4(ms)-2]12.218.424.530.636.7

1若用游標(biāo)卡尺測出滑塊上遮光條的寬度d如圖乙所示，則遮光條的寬度d＝

cm,第一次測量中小車經(jīng)過光電門時的速度為

m/s(保留兩位有效數(shù)字)2實驗中遮光條到光電門的距離為s，遮光條的寬度為d，遮光條通過光電門的時間為t，可推導(dǎo)出滑塊的加速度a與t關(guān)系式為

。3本實驗為了研究加速度a與外力F的關(guān)系，只要作出

的關(guān)系圖象，請作出該圖線。4根據(jù)作出的圖像，判斷該同學(xué)可能疏漏的重要實驗步驟是

。參考答案：1.050

cm

（2分）

0.37m/s（2分）2

（2分）3（填1/t2與F同樣得分）（2分）

如圖所示（2分）4沒有將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平

(2分)

11.一水平放置的圓盤繞過其圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動。盤邊緣上固定一豎直的擋光片。盤轉(zhuǎn)動時擋光片從一光電數(shù)字計時器的光電門的狹縫中經(jīng)過，如圖1所示。圖2為光電數(shù)字計時器的示意圖。光源A中射出的光可照到B中的接收器上。若A、B間的光路被遮斷，顯示器C上可顯示出光線被遮住的時間。5擋光片的寬度用螺旋測微器測得，結(jié)果如圖3所示。圓盤直徑用游標(biāo)卡尺測得，結(jié)果如圖4所示。由圖可知，（1）擋光片的寬度為d_____________mm。（2）圓盤的直徑為D_______________cm。（3）若光電數(shù)字計時器所顯示的時間為50.0ms，則圓盤轉(zhuǎn)動的角速度為ω_______弧度/秒（保留3位有效數(shù)字）。參考答案：12.（4分）如圖所示，在豎直墻壁的頂端有一直徑可以忽略的定滑輪，用細繩將質(zhì)量m＝2kg的光滑球沿墻壁緩慢拉起來。起始時與墻的夾角為30°，終了時繩與墻壁的夾角為60°。在這過程中，拉力F的最大值為

N。球?qū)Φ膲毫Φ拇笮≡谶@個過程的變化是

（填變大、變小或不變）。（g取10m/s2）參考答案：

答案：40，變大13.在軌道半徑是地球半徑n倍的圓形軌道上，人造地球衛(wèi)星運行的向心加速度大小是地表重力加速度的倍，人造地球衛(wèi)星的運行速度大小是第一宇宙速度大小的倍．參考答案：考點：第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度．專題：萬有引力定律的應(yīng)用專題．分析：由萬有引力提供向心力可表示人造衛(wèi)星的加速度，第一宇宙速度是衛(wèi)星在近地圓軌道上的環(huán)繞速度，根據(jù)引力等于向心力，列式求解；根據(jù)萬有引力提供向心力表示出線速度即可求解．解答：解：由萬有引力提供向心力可得：G=ma，解得：a=，則人造衛(wèi)星的加速度與地面重力加速度之比為：a：g=：=第一宇宙速度為v：G=m，解得：v=同理可得人造衛(wèi)星的速度為：v=故人造衛(wèi)星的速度與第一宇宙速度之比為：故答案為：；．點評：抓住衛(wèi)星所受的萬有引力等于向心力這個關(guān)系即可列式求解！向心力公式根據(jù)需要合理選擇．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（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(rèn)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(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。15.如圖所示，熒光屏MN與x軸垂直放置，熒光屏所在位置橫坐標(biāo)x0＝40cm，在第一象限y軸和MN之間存在沿y軸負方向的勻強電場，在第二象限有半徑R＝10cm的圓形磁場，磁感應(yīng)強度大小B＝0.4T，方向垂直xOy平面向外。磁場的邊界和x軸相切于P點。在P點有一個粒子源，平行于坐標(biāo)平面，向x軸上方各個方向發(fā)射比荷為1.0×108C./kg的帶正電的粒子，已知粒子的發(fā)射速率v0＝4.0×106m/s。不考慮粒子的重力粒子間的相互作用。求(1)帶電粒子在磁場中運動的軌跡半徑;(2)若所有帶電粒子均打在x軸下方的熒光屏上，求電場強度的最小值參考答案：（1）（2）【詳解】（1）粒子在磁場中做圓周運動，其向心力由洛倫茲力提供，即：，則；（2）由于r＝R，所以所有粒子從右半圓中平行x軸方向進入電場進入電場后，最上面的粒子剛好從Q點射出電場時，電場強度最小，粒子進入電場做類平拋運動，水平方向上豎直方向，聯(lián)立解得最小強度為：；四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示的裝置由水平彈簧發(fā)射器及兩個軌道組成：軌道Ⅰ是光滑軌道AB，AB間高度差h1=0.20m；軌道Ⅱ由AE和螺旋圓形EFG兩段光滑軌道和粗糙軌道GB平滑連接而成，且A點與F點等高．軌道最低點與AF所在直線的高度差h2=0.40m．當(dāng)彈簧壓縮量為d時，恰能使質(zhì)量m=0.05kg的滑塊沿軌道Ⅰ上升到B點，當(dāng)彈簧壓縮量為2d時，恰能使滑塊沿軌道Ⅱ上升到B點，滑塊兩次到達B點處均被裝置鎖定不再運動．已知彈簧彈性勢能Ep與彈簧壓縮量x的平方成正比，彈簧始終處于彈性限度范圍內(nèi)，不考慮滑塊與發(fā)射器之間的摩擦，重力加速度g=10m/s2．（1）當(dāng)彈簧壓縮量為d時，求彈簧的彈性勢能及滑塊離開彈簧瞬間的速度大?。唬?）求滑塊經(jīng)過最高點F處時對軌道的壓力大小；（3）求滑塊通過GB段過程中克服摩擦力所做的功．參考答案：解：（1）當(dāng)彈簧壓縮量為d時，恰能使質(zhì)量m=0.05kg的滑塊沿軌道Ⅰ上升到B點，所以根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律得：彈簧彈性勢能Ep1=mgh1解得：Ep1=0.1J又對滑塊由靜止到離開彈簧過程由能量轉(zhuǎn)化和守恒定律得：Ep1=mv2解得：v=2m/s．（2）根據(jù)題意，彈簧彈性勢能Ep與彈簧壓縮量x的平方成正比，所以彈簧壓縮量為2d時，彈簧彈性勢能為Ep2=0.4J根據(jù)題意，滑塊到達F點處的速度v′=4m/s根據(jù)牛頓第二定律：F=ma可得：mg+FN=m解得：FN=3.5N根據(jù)牛頓第三定律：滑塊處對軌道的壓力大小為3.5N．（3）滑塊通過GB段過程，根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律得Ep2=mgh1+Q解得：Q=0.3J又Q=W克所以滑塊通過GB段過程中克服摩擦力所做的功W克=0.3J答：（1）當(dāng)彈簧壓縮量為d時，彈簧的彈性勢能為0.1J，滑塊離開彈簧瞬間的速度大小為2m/s；（2）求滑塊經(jīng)過最高點F處時對軌道的壓力大小為3.5N；（3）滑塊通過GB段過程中克服摩擦力所做的功為0.3J．【考點】動能定理的應(yīng)用；彈性勢能；功能關(guān)系．【分析】（1）當(dāng)彈簧壓縮量為d時，恰能使質(zhì)量m=0.05kg的滑塊沿軌道Ⅰ上升到B點，根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律求勢能和速度；（2）受力分析，根據(jù)牛頓第二定律滑塊處對軌道的壓力；（3）根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律求滑塊通過GB段過程中克服摩擦力所做的功．17.相距L=1.5m的足夠長金屬導(dǎo)軌豎直放置，質(zhì)量為m1=1kg的金屬棒ab和質(zhì)量為m2=0.27kg的金屬棒cd均通過棒兩端的套環(huán)水平地套在金屬導(dǎo)軌上，如圖（a）所示，虛線上方磁場方向垂直紙面向里，虛線下方磁場方向豎直向下，兩處磁場磁感應(yīng)強度大小相同．a(chǎn)b棒光滑，cd棒與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)為μ=0.75，兩棒總電阻為1.8Ω，導(dǎo)軌電阻不計．t=0時刻起，ab棒在方向豎直向上，大小按圖（b）所示規(guī)律變化的外力F作用下，由靜止沿導(dǎo)軌向上勻加速運動，同時也由靜止釋放cd棒．（1）求磁感應(yīng)強度B的大小和ab棒加速度大??；（2）已知在2s內(nèi)外力F做功40J，求這一過程中兩金屬棒產(chǎn)生的總焦耳熱；（3）①判斷cd棒的運動過程，②求出cd棒達到最大速度所對應(yīng)的時刻t1，③在圖（c）中畫出前5秒內(nèi)cd棒所受摩擦力fcd隨時間變化的圖象．參考答案：解：（1）經(jīng)過時間t，金屬棒ab的速率v=at，此時，回路中的感應(yīng)電流為I==，對金屬棒ab，由牛頓第二定律得：F﹣BIL﹣m1g=m1a，由以上各式整理得：F=m1a+m1g+，在圖線上取兩點：t1=0，F(xiàn)1=11N；t2=2s，F(xiàn)2=14.6s代入上式得a=1m/s2，B=1.2T；（2）在2s末金屬棒ab的速率vt=at′=2m/s，所發(fā)生的位移s==2m，由動能定律得WF﹣m1gs﹣W安=，又Q=W安，聯(lián)立以上方程，解得Q=18J；（3）①cd棒先做加速度逐漸減小的加速運動，當(dāng)cd棒所受重力與滑動摩擦力相等時，速度達到最大；然后做加速度逐漸增大的減速運動，最后停止運動．②當(dāng)cd棒速度達到最大時，有m2g=μFN，又FN=F安，F(xiàn)安=BIL，根據(jù)歐姆定律可得：I=，而vm=at1整理得；③fcd隨時間變化的圖象如圖（c）所示．答：（1）磁感應(yīng)強度B的大小為1.2T，ab棒加速度大小為1m/s2；（2）已知在2s內(nèi)外力F做功40J，這一過程中兩金屬棒產(chǎn)生的總焦耳熱為18J；（3）①cd棒先做加速度逐漸減小的加速運動，當(dāng)cd棒所受重力與滑動摩擦力相等時，速度達到最大；然后做加速度逐漸增大的減速運動，最后停止運動．②cd棒達到最大速度所對應(yīng)的時刻為2s；③在圖（c）中畫出前5秒內(nèi)cd棒所受摩擦力fcd隨時間變化的圖象見解析圖．【考點】導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢；牛頓第二定律；牛頓運動定律的綜合應(yīng)用；BB：閉合電路的歐姆定律；BH：焦耳定律．【分析】（1）根據(jù)E=BLv、閉合電路的歐姆定律和牛頓第二定律推導(dǎo)出F﹣t的關(guān)系式，根據(jù)圖線的數(shù)據(jù)求解；（2）根據(jù)運動學(xué)公式求解在2s末金屬棒ab的速率和發(fā)生的位移，由動能定律求解產(chǎn)生的焦耳熱；（3）①根據(jù)受力情況確定運動情況．②當(dāng)cd棒速度達到最大時，根據(jù)共點力的平衡、安培力的計算公式和歐姆定律得到時間t1的表達式，代入數(shù)據(jù)求解．18.如圖所示，與水平面成37°傾斜軌道AB，其沿直線在C點與半徑R=1m的半圓軌道CD相切，全部軌道為絕緣材料制成且放在豎直面內(nèi)．整個空間存在水平向左的勻強電場