2022-2023學(xué)年山東省泰安市第十五中學(xué)高三物理聯(lián)考試題含解析

2022-2023學(xué)年山東省泰安市第十五中學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.從同一水平直線上的兩位置分別沿同方向拋出兩小球A和B，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖3，不計(jì)空氣阻力，要使兩球在空中相遇，則必須（

）A、先拋出A球

B、先拋出B球C、兩球質(zhì)量相等

D、同時(shí)拋出兩球參考答案：D2.如圖所示，A、B兩物體疊放在一起，以相同的初速度上拋(不計(jì)空氣阻力)．下列說法正確的是()A.在上升和下降過程中A對B的壓力一定為零B.上升過程中A對B的壓力大于A物體受到的重力C.下降過程中A對B的壓力大于A物體受到的重力D.在上升和下降過程中A對B的壓力等于A物體受到的重力參考答案：A3.如圖2所示，汽車車廂頂部懸掛一個(gè)輕質(zhì)彈簧，彈簧下端拴一個(gè)質(zhì)量為m的小球，當(dāng)汽車以某一速度在水平地面上勻速行駛時(shí)彈簧長度為L1；當(dāng)汽車以同一速度勻速率通過一個(gè)橋面為圓弧形凸形橋的最高點(diǎn)時(shí)，彈簧長度為L2，下列答案中正確的是（▲）A．B．C．

D．前三種情況均有可能參考答案：A4.一質(zhì)量為m的人站在電梯中，電梯加速上升，加速大小為，g為重力加速度。人對電梯底部的壓力為（

）A.

B.2mg

C.

D.mg參考答案：C5.如圖所示，固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓環(huán)的最高點(diǎn)有一個(gè)光滑的小孔，一質(zhì)量為m的小球套在圓環(huán)上，一根細(xì)線的下端系著小球，上端穿過小孔用手拉住。現(xiàn)拉動(dòng)細(xì)線，使小球沿圓環(huán)緩慢上移，在移動(dòng)的過程中手對細(xì)線的拉力F和圓環(huán)對小球的彈力N的大小變化情況是

A．F不變，N增大

B．F不變，N減小

C．F減小，N不變

D．F增大，N減小參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.潮汐能屬于無污染能源，但能量的轉(zhuǎn)化率較低，相比之下，核能是一種高效的能源．（1）在核電站中，為了防止放射性物質(zhì)泄漏，核反應(yīng)堆有三道防護(hù)屏障：燃料包殼、壓力殼和安全殼（見圖甲）．結(jié)合圖乙可知，安全殼應(yīng)當(dāng)選用的材料是________________（2）核反應(yīng)堆中的核廢料具有很強(qiáng)的放射性，目前常用的處理方法是將其裝入特制的容器中，然后______________（將選項(xiàng)前的字母代號填在橫線上）

A．沉入海底

B．放至沙漠

C．運(yùn)到月球

D．深埋海底（3）圖丙是用來監(jiān)測工作人員受到輻射情況的胸章，通過照相底片被射線感光的區(qū)域，可以判斷工作人員受到何種輻射。當(dāng)胸章上lmm鋁片和3mm鋁片下的照相底片被感光，而鉛片下的照相底片未被感光時(shí)，結(jié)合圖乙分析工作人員受到了_______射線的輻射；當(dāng)所有照相底片都被感光時(shí)，工作人員受到了_________射線的輻射。參考答案：（1）混凝土

（2）D

（3）

7.一置于鉛盒中的放射源發(fā)射的a、b和g射線，由鉛盒的小孔射出，在小孔外放一鋁箔后，鋁箔后的空間有一勻強(qiáng)電場。進(jìn)入電場后，射線變?yōu)閍、b兩束，射線a沿原來方向行進(jìn)，射線b發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，如圖所示，則圖中的射線a為__________射線，射線b為_______________射線。參考答案：8.（4分）如圖所示，質(zhì)點(diǎn)P以O(shè)為圓心、r為半徑作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，周期為T，當(dāng)質(zhì)點(diǎn)P經(jīng)過圖中位置A時(shí)，另一質(zhì)量為m、初速度為零的質(zhì)點(diǎn)Q受到沿OA方向的水平恒定拉力F作用從靜止開始在光滑水平面上作直線運(yùn)動(dòng)，為使P、Q在某時(shí)刻速度相同，拉力F必須滿足的條件是______.參考答案：

答案：

9.某同學(xué)想利用DIS測電風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速和葉片長度，他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示.該同學(xué)先在每一葉片邊緣粘上一小條長為△l的反光材料，當(dāng)葉片轉(zhuǎn)到某一位置時(shí)，光傳感器就可接收到反光材料反射的激光束，并在計(jì)箅機(jī)屏幕上顯示出矩形波，如圖乙所示.已知屏幕橫向每大格表示的時(shí)間為5.00×10-3s.則電風(fēng)扇勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為________s;若用游標(biāo)卡尺測得△l的長度如圖丙所示，則葉片長度為________m.參考答案：4.2×10-2；0.2310.如圖所示，質(zhì)量為m的小球A以速率v0向右運(yùn)動(dòng)時(shí)跟靜止的小球B發(fā)生碰撞，碰后A球以的速率反向彈回，而B球以的速率向右運(yùn)動(dòng)，則B的質(zhì)量mB=_______；碰撞過程中，B對A做功為

。參考答案：4.5m

；

3mv02/8

11.如圖所示，在場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中有相距為L的兩點(diǎn)A、B，連線AB與電場線的夾角為θ，將一電荷量為q的正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)．若沿直線AB移動(dòng)該電荷，電場力做功W=____，AB兩點(diǎn)間的電勢差UAB

．參考答案：qELcosθ_

ELcosθ12.如圖所示，一物體m在沿斜面向上的恒力F作用下，由靜止從底端沿光滑的斜面向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t力F做功為60J，此后撤去力F，物體又經(jīng)過時(shí)間t回到出發(fā)點(diǎn)，若以地面為零勢能面，物體回到出發(fā)點(diǎn)的動(dòng)能為

▲

；撤去力F時(shí)物體的重力勢能為

▲

。]參考答案：60J

45J

試題分析：物體沿光滑斜面向上運(yùn)動(dòng)一直到回到出發(fā)點(diǎn)的過程，只有恒力F做功，根據(jù)動(dòng)能定理，回到出發(fā)點(diǎn)的動(dòng)能。設(shè)力F撤去時(shí)速度大小為，返回地面后速度大小為，力F撤去前為勻變速直線運(yùn)動(dòng)，撤去后仍是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，則有位移，整理得，即力F撤去時(shí)物體動(dòng)能為，根據(jù)動(dòng)能定理，在力F撤去前，，所以撤去力F時(shí)物體的重力勢能為。

考點(diǎn)：動(dòng)能定理

勻變速直線運(yùn)動(dòng)13.質(zhì)量為2．0kg的物體，從離地面l6m高處，由靜止開始勻加速下落，經(jīng)2s落地，則物體下落的加速度的大小是

m/s2，下落過程中物體所受阻力的大小是

N．(g取l0m/s2)參考答案：三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.要測量一根電阻絲的阻值，某同學(xué)采用的做法是：（1）先用多用電表的歐姆擋進(jìn)行粗測，當(dāng)選擇開關(guān)旋至“R×10”時(shí)，指針指在接近刻度盤右端的位置Ⅰ；當(dāng)選擇開關(guān)旋至另一位置進(jìn)行測量時(shí)，指針指示的位置接近刻度盤的中央位置Ⅱ，如圖1所示，則所測電阻的電阻值為15Ω．（2）用以下器材進(jìn)行較準(zhǔn)確的測量，實(shí)驗(yàn)室中提供的實(shí)驗(yàn)器材如下：電壓表V（量程6V，內(nèi)阻約3kΩ）電流表A1（量程0.6A，內(nèi)阻約0.5Ω）電流表A2（量程3A，內(nèi)阻約0.1Ω）電源E1（電動(dòng)勢6V，內(nèi)阻不計(jì)）電源E2（電動(dòng)勢12V，內(nèi)阻不計(jì)）滑動(dòng)變阻器R（最大阻值10Ω）開關(guān)S和導(dǎo)線①實(shí)驗(yàn)時(shí)電源應(yīng)選E1，電流表應(yīng)選A1．（填器材代號）②如果要求加在電阻絲上的電壓從零開始增加，請?jiān)谌鐖D2虛線框內(nèi)幫他設(shè)計(jì)一個(gè)電路圖．在你所設(shè)計(jì)的電路中，閉合開關(guān)前變阻器的滑動(dòng)觸頭應(yīng)移到最左端．③實(shí)驗(yàn)中受諸多因素的影響會(huì)產(chǎn)生誤差，請你說出產(chǎn)生誤差的兩條原因：電表讀數(shù)誤差，電壓表分流產(chǎn)生誤差．④調(diào)節(jié)變阻器的滑動(dòng)觸頭，使電壓表的讀數(shù)每次都比上一次增加0.5V，結(jié)果發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)每次比上一次增加的數(shù)值都不一樣，呈越來越小的趨勢，且隨著電壓的增大和實(shí)驗(yàn)時(shí)間的延長，這種情況越來越明顯．試說明產(chǎn)生這一現(xiàn)象的主要原因：隨著電壓的增大和實(shí)驗(yàn)時(shí)間的延長，溫度升高，電阻率增大造成的．參考答案：解：（1）歐姆表指針偏轉(zhuǎn)角度大，電流大，電阻讀數(shù)偏小，故應(yīng)選用×1檔位，換擋后應(yīng)該重新進(jìn)行歐姆調(diào)零，由圖1所示可知，歐姆表示數(shù)為15×1Ω=15Ω；（2）①電壓表的量程為0﹣6V，所以電源應(yīng)選電源E1（電動(dòng)勢6V，內(nèi)阻不計(jì)），電路中的最大電流，所以電流表選擇電流表A1（量程0.6A，內(nèi)阻約0.5Ω），②要求加在電阻絲上的電壓從零開始增加，則電路應(yīng)用分壓法，因?yàn)?，所以電流表用外接法，電路圖如圖所示，閉合開關(guān)前變阻器的滑動(dòng)觸頭應(yīng)移到最左端，此時(shí)電阻上的電壓為零，通過電流表的電流也為零，③實(shí)驗(yàn)時(shí)，電表讀數(shù)會(huì)有誤差，電壓表分流也會(huì)產(chǎn)生誤差；④隨著電壓的增大和實(shí)驗(yàn)時(shí)間的延長，溫度升高，電阻率增大，造成了電阻增大，所以發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)每次比上一次增加的數(shù)值都不一樣，呈越來越小的趨勢，且隨著電壓的增大和實(shí)驗(yàn)時(shí)間的延長，這種情況越來越明顯．故答案為：（1）15；（2）①E1；A1；②如圖；左；③電表讀數(shù)誤差；電壓表分流產(chǎn)生誤差；④隨著電壓的增大和實(shí)驗(yàn)時(shí)間的延長，溫度升高，電阻率增大造成的．15.(1)在利用重物自由下落“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電頻率為f=50Hz，實(shí)驗(yàn)要求打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打第一個(gè)點(diǎn)時(shí)釋放紙帶．甲、乙、丙三個(gè)學(xué)生分別用同一裝置各打出一條紙帶，量出各紙帶上第1、2兩點(diǎn)間的距離分別為0.48cm，0.19cm和0.18cm，肯定其中一個(gè)學(xué)生在操作上有錯(cuò)誤，該同學(xué)是_____．其錯(cuò)誤的操作是_____________________________．（2）（2分）丁同學(xué)用甲圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到如圖乙所示的紙帶，把第一個(gè)點(diǎn)（初速度為零）記作O點(diǎn)，測出O、A間的距離為68.97cm，點(diǎn)A、C間的距離為15.24cm，點(diǎn)C、E間的距離16.76cm,已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間=9.8m/s2,重錘的質(zhì)量為m=1.0kg則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打O點(diǎn)到C點(diǎn)的這段時(shí)間內(nèi)，重錘動(dòng)能的增加量為

J，重力勢能的減少量為

J.（保留三位有效數(shù)字）參考答案：①甲；先釋放紙帶再接通電；②8.00；8.25解析：：①甲同學(xué)中第一、二兩點(diǎn)間距遠(yuǎn)大于2mm，所以甲同學(xué)在操作上有錯(cuò)誤，他是先釋放了紙帶再接通電；②，重錘動(dòng)能的增加量為;重力勢能的減少量為故錯(cuò)誤，正確.四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（１４分）如圖(甲)所示，x≥0的區(qū)域內(nèi)有如圖乙所示大小不變、方向隨時(shí)間周期性變化的磁場，磁場方向垂直紙面向外時(shí)為正方向?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶電量為q的正電粒子，在t=0時(shí)刻從坐標(biāo)原點(diǎn)O以速度v沿著與x軸正方向成75°角射入。粒子運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間到達(dá)P點(diǎn)，P點(diǎn)坐標(biāo)為(a,a),此時(shí)粒子的速度方向與延長線的夾角為30°.粒子在這過程中只受磁場力的作用。(1)若B為已知量,試求粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)的軌道半徑R及周期T的表達(dá)式。(2)說明在OP間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間跟所加磁場的變化周期T之間應(yīng)有什么樣的關(guān)系才能使粒子完成上述運(yùn)動(dòng)。(3)若B為未知量,那么所加磁場的變化周期T、磁感強(qiáng)度B0的大小各應(yīng)滿足什么條件，才能使粒子完成上述運(yùn)動(dòng)？(寫出T及B0各應(yīng)滿足條件的表達(dá)式)參考答案：解：(１４分)(1)Bqv=m

R=(２分)

T運(yùn)=(１分)(2)由粒子經(jīng)過O點(diǎn)與P點(diǎn)的速度方向以及B方向可判斷.由O至P運(yùn)動(dòng)的過程可能在磁場變化的半個(gè)周期內(nèi)完成.(１分)當(dāng)磁場方向改變時(shí),粒子繞行方向也變化,由于磁場方向變化的周期性,因此粒子繞行方向也具有周期性.由此可知,由O至P運(yùn)動(dòng)過程,也可能在磁場變化半周期奇數(shù)倍時(shí)完成.(１分)(3)如答圖所示:O→P運(yùn)動(dòng)過程,可能恰轉(zhuǎn)過一個(gè)圓周完成,若磁場變化半周期.≥

T≥T運(yùn)即T≥可能僅運(yùn)動(dòng)一個(gè)圓周就達(dá)P點(diǎn)，此時(shí)OP=R=a=B=(２分)

①∴T≥(２分)

②若粒子運(yùn)動(dòng)在磁場變化的半周期的奇數(shù)倍時(shí)間內(nèi)完成，則(2k-1)=(2k-1)(k=1,2,3……)T=

③由答圖一,此時(shí)=(2k-1)Rks5u

∴a=(2k-1)B=(2k-1)(k=1,2,3,……)

④④代入③得T=(k=1,2,3,……)(２分)

⑤2

結(jié)合得B=(2k-1)(１分)②⑤結(jié)合得T２分17.（14分）如圖所示，木槽A質(zhì)量為，置于水平桌面上，木槽上底面光滑，下底面與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，槽內(nèi)放有兩個(gè)滑塊B和C（兩滑塊都看作質(zhì)點(diǎn)），B，C的質(zhì)量分別，現(xiàn)用這兩個(gè)滑塊將很短的輕質(zhì)彈簧壓緊（兩滑塊與彈簧均不連接，彈簧長度忽略不計(jì)），此時(shí)B到木槽左端、C到木槽右端的距離均為L，彈簧的彈性勢能為?，F(xiàn)同時(shí)釋放B、C兩滑塊，并假定滑塊與木槽的豎直內(nèi)壁碰撞后不再分離，且碰撞時(shí)間極短求：

（1）滑塊與槽壁第一次碰撞后的共同速度；（2）滑塊與槽壁第二次碰撞后的共同速度；（3）整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，木槽與桌面因摩擦產(chǎn)生的熱量。參考答案：（1）釋放后彈簧彈開B、C兩滑塊的過程中，根據(jù)動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律，有

（1分）

（1分）

解得

（2分）

式中分別表示B、C兩滑塊離開彈簧時(shí)的速度大小。

滑塊B經(jīng)過時(shí)間先與木槽A左側(cè)壁碰撞，

設(shè)碰撞后達(dá)到的共同速度為，則

（1分）

解得，方向水平向左

（1分）

（2）木槽A與B滑塊相撞后，一起向左做勻減速運(yùn)動(dòng)，其加速度大小為

（1分）木槽A和滑塊B相撞后速度減為0的時(shí)間

（1分）

在這段時(shí)同內(nèi)．滑塊C和木槽移動(dòng)的距離之和為

，所以在C與A相撞前AB停止運(yùn)動(dòng)

（1分）

再經(jīng)過一段時(shí)間．滑塊C和木槽右側(cè)壁碰撞。則

（1分）

解得，方向水平向右

（1分）

（3）第一次碰撞后A與B的總動(dòng)能全都轉(zhuǎn)化為摩擦熱