河北省廊坊市三河第十一中学2022-2023学年高三物理联考试题含解析

河北省廊坊市三河第十一中学2022-2023学年高三物理联考试题含解析一、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.（多选题）如图所示，水平面内的等边三角形ABP的边长为L，顶点P恰好位于一倾角为30°的光滑，绝缘直轨道O'P的最低点，O'为竖直投影点O处三角形AB边的中点，现将一对等量异种电荷固定于A、B两点，各自所带电荷量为Q，在光滑直导轨O'P上端O'处将质量为m，带电荷量为+q的小球套在轨道上（忽略它对原电场的影响）由静止开始释放，取无穷远处电势为零，静电力常量为k，重力加速度为g，空气阻力可忽略，则小球沿轨道O'P下滑过程中（）A．小球刚释放时的加速度大小为0.5gB．小球的电势能先增大后减小C．小球到达轨道底端P的速度为D．轨道O'与P处场强大小之比为参考答案：ACD【考点】电场的叠加；电荷守恒定律．【分析】根据矢量合成的方法，结合库仑定律即可求出o′点的电场强度；对o′点的小球进行受力分析，结合库仑定律即可求出小球在o′点点的加速度；根据功能关系即可求出小球到达C的动能；根据等量同种点电荷的电场的特点分析各点的电势的变化，然后结合电势与电势能的关系分析小球的电势能的变化【解答】解：A、在o′点电场强度方向水平向右，则加速度由重力沿斜面向下的分量产生：a=gsin30°=0.5g，故A正确B、因等量异种电荷固定于A、B两点，则在其连线的中垂面上所有点的场强方向垂直于该面，则为等势面，则小球O'P下滑过程中电势能不变，故B错误C、因由o′点到P点电势相等，电场力不做功，只有重力做功：mgLsin30°=得v=，故C正确D、对于o′点：AO=L，oo′=Lsin60°tan30°=，则Ao′==，Ω∠o′Ao=45°，则其场强为：E=对于P点：E′=2×Kcos60°则=，故D正确故选：ACD2.如图所示，不计质量的光滑小滑轮用细绳悬挂于墙上的O点，跨过滑轮的细绳连接物块A、B，A、B都处于静止状态，现将物块B移至C点后，A、B仍保持静止，下列说法中正确的是()A．B与水平面间的摩擦力增大B．绳子对B的拉力增大C．悬于墙上的绳所受拉力不变D．A、B静止时，图中α、β、θ三角始终相等参考答案：AD3.在建筑装修中，工人用质量为M的磨石对斜壁(斜壁与竖直方向的夹角为θ)进行打磨，如图所示．当对磨石加竖直向上的推力F时，磨石恰好沿斜壁匀速向上运动．已知磨石与斜壁之间的动摩擦因数为μ，则磨石受到的摩擦力是()A．μ(F－mg)cosθ

B．μ(mg－F)sinθC．μ(mg－F)

D．μ(F－mg)参考答案：A4.（多选）如图，地球赤道上的物体P随地球自转而做圆周运动，Q是地球同步卫星，设P与Q的质量相等，则

A．角速度ωP=ωQ

B．向心力FP>FQ

C．万有引力F引P>F引Q

D．线速度vP>vQ参考答案：答案：AC：同步卫星与地球有相同的周期，角速度，所以角速度相等，A正确；向心力，只有半径不同，同步卫星的大，B错误；万有引力，地面上的物体到地心的距离小，万有引力大，C正确；线速度，半径大的线速度大，D错误。5.（多选题）如图所示，滑块以初速度v0滑上表面粗糙的固定斜面，到达最高点后又返回到出发点．则能大致反映滑块整个运动过程中速度v、加速度a、动能Ek、重力对滑块所做的功W与时间t或位移x关系的是（取初速度方向为正方向）（）A． B． C． D．参考答案：AD【考点】功能关系；牛顿第二定律．【分析】根据牛顿第二定律求出上滑和下滑过程中的加速度大小，从而得出速度随时间的变化规律，根据动能定理得出动能与位移的规律，根据W=mgh，得出重力做功与位移的关系．【解答】解：AB、物体上滑时的加速度大小a1==gsinθ+μgcosθ，方向沿斜面向下．下滑时的加速度大小a2==gsinθ﹣μgcosθ，方向沿斜面向下，则知a1＞a2，方向相同，均为负方向．根据位移公式x=，由于下滑与上滑过程位移大小相等，则知，下滑时间t2＞上滑的时间t1．由于机械能有损失，返回到出发点时速度小球出发时的初速度．根据速度时间图线的斜率表示加速度，故A正确，B错误．C、据速度公式和动能公式可知，动能随时间成二次函数关系变化，而图中是一次函数关系，且动能是标量，不存在负值．故C错误．故C错误．D、重力做功W=﹣mgh=﹣mgxsinθ，故D正确．故选：AD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，同一平面内有两根互相平行的长直导线1和2，通有大小相等、方向相反的电流，a、b两点与两导线共面，a点在两导线的中间与两导线的距离均为r，b点在导线2右侧，与导线2的距离也为r。现测得a点磁感应强度的大小为B，则去掉导线1后，b点的磁感应强度大小为

，方向

。参考答案：答案：，垂直两导线所在平面向外解析：根据安培定则可知，1、2两导线在a点的磁感应强度大小相等，方向相同，都为。而2导线在a、b两处的磁感应强度等大反向，故去掉导线1后，b点的磁感应强度大小为，方向垂直两导线所在平面向外。7.某同学做了如下的力学实验：一个质量为m的物体放在水平面上，物体受到向右的水平拉力F的作用后运动，设水平向右为加速度的正方向，如下图(a)所示，现测得物体的加速度a与拉力F之间的关系如下图(b)所示，由图象可知，物体的质量m=______________；物体与水平面间的动摩擦因数μ=_______________．参考答案：5kg

0.48.如图，一定质量的理想气体由状态a沿abc变化到状态c，吸收了340J的热量，并对外做功120J。若该气体由状态a沿adc变化到状态c时，对外做功40J，则这一过程中气体

▲

（填“吸收”或“放出”）

▲

J热量。参考答案：吸收

260J；9.如图所示，两个已知质量分别为m1和m2的物块A和B，分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端(m1>m2)，1、2是两个光电门．用此装置验证机械能守恒定律．(1)实验中除了记录物块B通过两光电门时的速度v1、v2外，还需要测量的物理量是________．(2)用已知量和测量量写出验证机械能守恒的表达式_____________．参考答案：(1)，两光电门之间的距离h10.在地球大气层上界，垂直于太阳光方向上的每秒种内每平方米上接受的太阳辐射能叫做太阳常数，其值为J/m2．S。太阳到地球大气层上界的距离取为m，那么太阳能的辐射功率用上述字母可表示为

，其值为

W（结果取2位有效数字）。参考答案：

答案：11.（单选）气体内能是所有气体分子热运动动能和势能的总和，其大小与气体的状态有关，分子热运动的平均动能与分子间势能分别取决于气体的()A.温度与体积

B．体积和压强

C.温度和压强

D．压强和温度参考答案：A12.某同学做《共点的两个力的合成》实验作出如图（11）所示的图，其中A为固定橡皮条的固定点，O为橡皮条与细绳的结合点，图中______________是F1、F2合力的理论值，________________是合力的实验值，需要进行比较的是____________________________________，通过本实验，可以得出结论：在误差允许的范围________________________________是正确的。参考答案：）F；F′；F与F′的大小是否相等，方向是否一致；力合成的平等四边形定则。13.沿半径为R的半球型碗底的光滑内表面，质量为m的小球正以角速度ω，在一水平面内作匀速圆周运动，此时小球离碗底部为h=

。

参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.(8分)在用单摆测定重力加速度的实验中，①为了减小测量误差，如下措施中正确的是

。（填字母）A．单摆的摆角应尽量大些B．摆线应尽量短些C．选体积较小、质量较大的摆球

D．测量周期时，应取摆球通过最低点做为计时的起点、终点位置E．测量周期时，应测摆球30～50次全振动的时间算出周期F．将拴着摆球的摆线平放在桌面上，将摆线拉直后用米尺测出摆球球心到摆线某点O间的长度作为摆长，然后将摆线从O点吊起②某学生在实验中，测出了多组摆长和周期的值，然后作出图象如图所示，并已测量计算出图线的斜率为。则由斜率求重力加速度的公式是=

。参考答案：（1）①CDE（4分）（说明：每选对一项得1分，有错选的本小题得零分）；②（4分）15.(2分)以下是一些有关高中物理实验的描述，其中说法不正确的一项是：

A．在“验证力的平行四边形定则”实验中的拉橡皮筋的细绳要稍长一点，并且实验时要使弹簧与木板平面平行B．在“验证机械能守恒定律”实验中，必须用天平称出重物的质量C．在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”实验中，应将弹簧竖直悬挂后再测原长D．在“探究力做功与动能的变化关系”实验中，需要平衡摩擦力参考答案：B四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一圆柱形绝热气缸开口向上竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体．活塞的质量为m、横截面积为s，与容器底部相距h．现通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q时停止加热，活塞上升了2h并稳定，此时气体的热力学温度为T1．已知大气压强为P0，重力加速度为g，活塞与气缸间无摩擦且不漏气．求：①加热过程中气体的内能增加量；②停止对气体加热后，在活塞上缓缓．添加砂粒，当添加砂粒的质量为m0时，活塞恰好下降了h．求此时气体的温度．参考答案：解：①等压过程气体的压强为：则气体对外做功为：=由热力学第一定律得：△U=Q﹣W解得：②停止对气体加热后，活塞恰好下降了h，气体的温度为则初态

热力学温度为末态

热力学温度为由气态方程解得：答：①加热过程中气体的内能增加量为；②停止对气体加热后，在活塞上缓缓．添加砂粒，当添加砂粒的质量为m0时，活塞恰好下降了h．此时气体的温度为．【考点】理想气体的状态方程．【分析】①气体发生等压变化，求出气体的压强和气体对外做的功，根据热力学第一定律即可求出气体的内能增加量；②根据理想气体状态方程即可求解活塞下降h时的温度；17.如图甲所示，在直角坐标系0≤x≤L区域内有沿y轴正方向的匀强电场，右侧有一个以点（3L，0）为圆心、半径为L的圆形区域，圆形区域与x轴的交点分别为M、N．现有一质量为m、带电量为e的电子，从y轴上的A点以速度v0沿x轴正方向射入电场，飞出电场后从M点进入圆形区域，此时速度方向与x轴正方向的夹角为30°．不考虑电子所受的重力．（1）求电子进入圆形区域时的速度大小和匀强电场场强E的大小；（2）若在圆形区域内加一个垂直纸面向里的匀强磁场，使电子穿出圆形区域时速度方向垂直于x轴．求所加磁场磁感应强度B的大小和电子刚穿出圆形区域时的位置坐标；（3）若在电子刚进入圆形区域时，在圆形区域内加上图乙所示变化的磁场（以垂直于纸面向外为磁场正方向），最后电子从N点处飞出，速度方向与进入磁场时的速度方向相同．请写出磁感应强度B0的大小、磁场变化周期T各应满足的关系表达式．参考答案：解：（1）电子在电场中作类平抛运动，射出电场时，速度分解图如图1中所示．

由速度关系可得：=cosθ

解得：v=

由速度关系得：vy=v0tanθ=

在竖直方向：vy=at=

而水平方向上t=

解得：E=（2）根据题意作图如图1所示，电子做匀速圆周运动的半径R=L

根据牛顿第二定律：qvB=

解得：B=

根据几何关系得电子穿出圆形区域时位置坐标为（，）（3）电子在在磁场中最简单的情景如图2所示．

在磁场变化的前三分之一个周期内，电子的偏转角为60°，设电子运动的轨道半径为r，运动的T0，粒子在x轴方向上的位移恰好等于r1；

在磁场变化的后三分之二个周期内，因磁感应强度减半，电子运动周期T′=2T0，故粒子的偏转角度仍为60°，电子运动的轨道半径变为2r，粒子在x轴

方向上的位移恰好等于2r．

综合上述分析，则电子能到达N点且速度符合要求的空间条件是：

3rn=2L（n=1，2，3…）而：r=解得：B0=

（n=1，2，3…）应满足的时间条件为：T=T而：T0=解得T=

（n=1，2，3…）答：（1）电子进入圆形区域时的速度大小为，匀强电场场强E的大小．（2）若在圆形区域内加一个垂直纸面向里的匀强磁场，使电子穿出圆形区域时速度方向垂直于x轴．则所加磁场磁感应强度B的大小为，电子刚穿出圆形区域时的位置坐标为（，）．（3）磁感应强度B0的大小、磁场变化周期T应为

（其中n=1，2，3…）．【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动．【分析】（1）带电粒子先在电场中做类平抛运动，离开电场后做匀速直线运动从M点射入磁场，由于知道速度的方向以及进入电场的速度，则由速度的合成就能求得离开电场的速度，即进入磁场的速度．由类平抛运动规律求出加速度，从而求出电场强度大小．（2）由题意知，当与水平x轴成30°进入磁场时又竖直向上穿出磁场时，粒子恰好偏转60°，由几何关系知道带电粒子做匀速圆周运动的半径恰好等于磁场区域的半径，由洛仑兹力提供向心力可以求得磁感应强度．（3）若在电子刚进入圆形区域时，在圆形区域内加上图乙所示变化的磁场（以垂直于纸面向外为磁场正方向），最后电子从N点处飞出，速度方向与进入磁场时的速度方向相同，根据题目要求大致找出带电粒子在正负磁场里做匀速圆周运动的半径和周期关系，从而画出最简单的轨迹图，再从一般情况去考虑多解情况，从而可以求得磁感应强度及周期的表示式．18.（1）如图1所以，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于纸面，在纸面内有一条以O点为圆心、半径为L圆弧形金属导轨，长也为L的导体棒OA可绕O点自由转动，导体棒的另一端与金属导轨良好接触，并通过导线与电阻R构成闭合电路．当导体棒以角速度ω匀速转动时，试根据法拉第电磁感应定律E=，证明导体棒产生的感应电动势为E=BωL2．（2）某同学看到有些玩具车在前进时车轮上能发光，受此启发，他设计了一种带有闪烁灯的自行车后轮，可以增强夜间骑车的安全性．图1所示为自行车后车轮，其金属轮轴半径可以忽略，金属车轮半径r=0.4m，其间由绝缘辐条连接（绝缘辐条未画出）．车轮与轮轴之间均匀地连接有4根金属条，每根金属条中间都串接一