山东省济南市实验中学2022-2023学年高三物理联考试题含解析

山东省济南市实验中学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.为了科学研究的需要，常常将质子（）和α粒子（）等带电粒子贮存在圆环状空腔中，圆环状空腔置于一个与圆环平面垂直的匀强磁场（偏转磁场）中，磁感应强度为B．如果质子和α粒子在空腔中做圆周运动的轨迹相同（如图中虚线所示），偏转磁场也相同．比较质子和α粒子在圆环状空腔中运动的动能EH和Eα、运动的周期TH和Tα的大小，有（）A．EH=Eα，TH=Tα B．EH=Eα，TH≠Tα C．EH≠Eα，TH=Tα D．EH≠Eα，TH≠Tα参考答案：B解：设质子的质量为m．则α粒子的质量为4m；粒子在空腔中做匀速圆周运动，故满足qvB=m得：，动能为：由题知，R相同，B相同，故有：，即有EH=Eα；据周期公式有，知B相同，则：，则Tp≠Tα故选：B2.（单选）如图所示，在水平板左端有一固定挡板，挡板上连接一轻质弹簧。紧贴弹簧放一质量为m的滑块，此时弹簧处于自然长度。已知滑块与挡板的动摩擦因数及最大静摩擦因数均为。现将板的右端缓慢抬起使板与水平面间的夹角为θ，最后直到板竖直，此过程中弹簧弹力的大小F随夹角θ的变化关系可能是图中的（

）参考答案：C3.如图所示，质量分别为m1、m2的两个小球A、B，带有等量异种电荷，通过绝缘轻弹簧相连接，置于绝缘光滑的水平面上．突然加一水平向右的匀强电场后，两球A、B将由静止开始运动．对两小球A、B和弹簧组成的系统，在以后的运动过程中，以下说法正确的是(设整个过程中不考虑电荷间库仑力的作用且弹簧不超过弹性限度)()A．系统机械能不断增加

B．系统机械能守恒C．系统动量不断增加

D．系统动量守恒参考答案：D4.如图所示，a、b、c、…、k为连续的弹性介质中间隔相等的若干质点，e点为波源，t=0时刻从平衡位置开始向上做简谐运动，振幅为4cm，周期为0.2s，在波的传播方向上，后一质点比前一质点迟0.05s开始振动。在t=0.55s时，x轴上距e点6m的某质点第二次到达最高点，则_________A.该机械波的波长4mB.该机械波在弹性介质中的传播速度为10m/sC.图中相邻质点间距离为1mD.当c点在平衡位置向上振动时，d点位于波谷E.当b点经过的路程为12cm时，g点经过的路程为16cm参考答案：ACE根据题意可知波的周期为0.2s，t=0时刻e点从平衡位置开始向上做简谐运动，经过t=0.05s，e点第一到达最高点．t=0.55s时，x轴上距e点6.0m的某质点第一次到达最高点，则知该质点的振动比e点落后一个半周期，即，所以波长为λ=4m，波速为v=20m/s，故A正确，B错误；由波的周期为T=0.2s，后一质点比前一质点迟，开始振动，可知相邻质点间的距离等于，即为1m，故C正确；因为c、d相差四分之一波长，所以当c点在平衡位置向上振动时，d点位于波峰，故D错误；g点比b点早振动四分之一周期，多振一个振幅，即当b点经过的路程为12cm时，g点经过的路程为16cm，故E正确。所以ACE正确，BD错误。5.如图，两条拉紧的橡皮a，b共同拉一个小球，小球静止，当剪断b时小球的加速度为2m/s2，若剪断a时，小球的加速度为（）（g=10m/s2）A．2m/s2 B．12m/s2 C．8m/s2 D．22m/s2参考答案：B【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力．【分析】剪断b前，根据牛顿第二定律求解合力大小，即为剪断b前弹力大小；剪断b的瞬间，a的弹力不变，根据牛顿第二定律求出小球的加速度．【解答】解：设小球的质量为m，剪断b瞬间，a的弹力和小球重力均不变，所以合力等于原来b的弹力，即T=ma=2m；当剪断a瞬间，小球受到的合力为F=ma′=mg+T=12m，所以a′=12m/s2，B正确、ACD错误；故选：B．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一个理想的单摆，已知其周期为T。由于某种原因，自由落体加速度变为原来的，振幅变为原来的，摆长变为原来的，摆球质量变为原来的，则它的周期变为原来的

。参考答案：7.设地球的质量为M，半径为R，则环绕地球飞行的第一宇宙速度v的表达式为______________；某行星的质量约为地球质量的，半径约为地球半径的，那么在此行星上的“第一宇宙速度”与地球上的第一宇宙速度之比为______________（已知万有引力常量为G）。参考答案：v=，/3︰1

8.约里奥·居里夫妇因发现人工放射性而获得了1935年的诺贝尔化学奖，他们发现的放射性元素衰变成的同时放出另一种粒子，这种粒子是．是的同位素，被广泛应用于生物示踪技术．1mg随时间衰变的关系如图所示，请估算4mg的经天的衰变后还剩0.25mg。参考答案：正电子

56天核反应方程式为：，由质量数守恒知X的质量数为0，由电荷数守恒知X的质子数为1，所以X为正电子；由图象知半衰期大约为14天，由公式，得。9.用多用电表欧姆档的“×l0”倍率，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图3所示，则该电阻的阻值约为

Ω。参考答案：欧姆表表盘读数为22Ω，由于选择的是“×l0”倍率，故待测电阻的阻值是220Ω。10.为了探究受到空气阻力时，物体运动速度随时间的变化规律，某同学采用了“加速度与物体质量、物体受力关系”的实验装置(如图所示)．实验时，平衡小车与木板之间的摩擦力后，在小车上安装一薄板，以增大空气对小车运动的阻力．(1)往砝码盘中加入一小砝码，在释放小车________(选填“之前”或“之后”)接通打点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点．(2)从纸带上选取若干计数点进行测量，得出各计数点的时间t与速度v的数据如下表：时间t/s00.501.001.502.002.50速度v/(m·s－1)0.120.190.230.260.280.29请根据实验数据作出小车的v－t图象．

(3)通过对实验结果的分析，该同学认为：随着运动速度的增加，小车所受的空气阻力将变大．你是否同意他的观点？请根据v－t图象简要阐述理由．参考答案：（1）

之前

；

（2）（绘图略）

（3）答：正确，有v-t图像知v越大，a越小，

合力越小，风阻力越大。11.(一定质量的理想气体从状态A经过等温膨胀到状态B，然后经过绝热压缩过程到状态C，最后经过等压降温过程回到状态A.则状态A的体积

(选填"大于"、“等于”或"小于")状态C的体积；A到B过程中气体吸收的热量

(选填"大于"、"等于"或"小于")C到A过程中放出的热量.参考答案：12.左图为一列简谐横波在t=20秒时波形图，右图是x=200厘米处质点P的振动图线，那么该波的传播速度为________厘米/秒，传播方向为________________。

参考答案：100；负X方向13.一个静止的钚核94239Pu自发衰变成一个铀核92235U和另一个原了核X，并释放出一定的能量．其核衰变方程为：94239Pu→92235U＋X。(1)方程中的“X”核符号为______；(2)钚核的质量为239.0522u，铀核的质量为235.0439u，X核的质量为4.0026u，已知1u相当于931MeV，则该衰变过程放出的能量是______MeV；(3)假设钚核衰变释放出的能量全部转变为铀核和X核的动能，则X核与铀核的动能之比是______。参考答案：(1)He

(2)5.31(±0.02都可)

(3)58.7(±0.1都可)三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.

（选修3-3）（4分）估算标准状态下理想气体分子间的距离（写出必要的解题过程和说明,结果保留两位有效数字）参考答案：解析：在标准状态下，1mol气体的体积为V=22.4L=2.24×10-2m3

一个分子平均占有的体积V0=V/NA

分子间的平均距离d=V01/3=3.3×10-9m15.“水立方”国家游泳中心是北京为2008年夏季奥运会修建的主游泳馆．水立方游泳馆共有8条泳道的国际标准比赛用游泳池，游泳池长50m、宽25m、水深3m．设水的摩尔质量为M＝1.8×10-2kg／mol，试估算该游泳池中水分子数．参考答案：1.3×1032个解：游泳池中水的质量为m，阿伏加德罗常数为，游泳池中水的总体积为。则游泳池中水的物质的量为；所含的水分子数为个四、计算题：本题共3小题，共计47分16.汽车的加速性能用车的速度从0到100km/h(按30m/s估算)的加速时间来表示，这个时间越短，汽车启动时的加速性能就越好．下表列出了两种汽车的性能指标.

启动的快慢(s)(0～30m/s的加速时间)最大速度(m/s)甲车1240乙车650现让甲、乙两车在同一条平直公路上同向行驶，乙车在前，甲车在后，两车相距85m．甲车先启动，经过一段时间t0乙车再启动．若两车从静止启动后均以各自的最大加速度匀加速运动，在乙车开出8s时两车相遇，则(1)t0应该满足的条件是什么？在此条件下，两车相遇时甲车行驶的路程是多少？(2)以乙车刚刚启动时为t＝0时刻，在同一个坐标系内画出甲、乙两车从乙车启动到两车相遇过程中的v-t图象．参考答案：解析(1)首先确定两车相遇前各自的运动情况，是都在匀加速运动，还是一个匀加速运动一个匀速运动，还是都在匀速运动．甲车的加速度为a1＝＝2.5m/s2，加速到速度最大时所需时间t1＝＝16s乙车的加速度为a2＝＝5m/s2，加速到速度最大时所需时间t2＝＝10s乙车开动8s时两车相遇，相遇时乙车发生的位移x2＝a2t2＝160m甲车发生的位移应为x1＝x2＋x0＝245m甲车由速度为零加速到最大速度发生的位移x＝＝320m因为x>x1所以两车相遇时两车都是处于加速阶段，故有a1(t0＋t)2＝x0＋a2t2解得t0＝6s.(2)v-t图象如图所示．17.一光滑金属导轨如图13所示，水平平行导轨MN、ST相距l＝0.5m，竖直半圆轨道NP、TQ直径均为D＝0.8m．轨道左端用阻值R＝0.4Ω的电阻相连．水平导轨的某处有一竖直向上、磁感应强度B＝0.06T的匀强磁场．光滑金属杆ab质量m＝0.2kg、电阻r＝0.1Ω，当它以5m/s的初速度沿水平导轨从左端冲入磁场后恰好能到达竖直半圆轨道的最高点P、Q.设金属杆ab与轨道接触良好，并始终与导轨垂直，导轨电阻忽略不计．取g＝10m/s2，求金属杆：(1)刚进入磁场时，通过金属杆的电流大小和方向；(2)到达P、Q时的速度大小；(3)冲入磁场至到达P、Q点的过程中，电路中产生的焦耳热．图13参考答案：(1)因为E＝BlvI＝所以I＝＝A＝0.3A方向a→b.(2)恰能到达竖直轨道最高点，金属杆所受的重力提供向心力mg＝所以v＝＝m/s＝2m/s.(3)根据能量守恒定律，电路中产生的焦耳热Q＝mv20－mv2－mgh所以Q＝J＝0.5J.答案(1)0.3A方向a→b(2)2m/s(3)0.5J18.如图所示，M、N为两块带等量异种电荷的平行金属板，两板间电压可取从零到最大值Um之间的各种数值．静止的带电粒子电荷量为+q，质量为m（不计重力），从点P经电场加速后，从小孔Q进入N板右侧的匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面向外，CD为磁场边界上的一绝缘板，它与N板的夹角为θ=45°，孔Q到板的下端C的距离为L，当M、N两板间电压取最大值Um时，粒子恰垂直打在CD板上．求：（1）当M、N两板间电压取最大值Um时，粒子射入磁场的速度v1的大小；（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小；（3）粒子在磁场中运动的最长时间tm；（4）CD板上可能被粒子打中区域的长度S．参考答案：解：（1）M、N两板间电压取最大值Um时，粒子恰垂直打在CD板上，所以圆心在C点，如图所示，设此时粒子

运动轨迹半径为r1，CH=QC=L

即半径r1=L

由qUm=（2）又因为qv1B=m

得B=（3）打在QE间的粒子在磁场中运动的时间最长，均为半个周期，

由而

得tm=（4）设粒子在磁场中运动的轨迹与CD板相切于K点，此轨迹的半径为r2，设圆心为A，在△AKC中：sin45°=

解得r2=（﹣1）L，

由几何关系：KC=r2=（﹣1）L

所以CD板上可能被粒子打中的区域的长度s=HK=HC﹣KC，

即s=r1﹣r2=（2﹣）L

答：（1）当M、N两板间电压取最大值Um时，粒子射入磁场的速度v1的大小．（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小．（3）粒子在磁场中运动的最长时间为（4）CD板上可能被粒子打中区域的长度S