山西省山西大学附中2023年高三下半期联考物理试题

山西省山西大学附中2023年高三下半期联考物理试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、一同学研究箱子的运动，让一质量为的箱子在水平恒力的推动下沿光滑水平面做直线运动，箱子运动的图线如图所示，是从某时刻开始计时箱子运动的时间，为箱子在时间内的位移，由此可知（）A．箱子受到的恒力大小为B．内箱子的动量变化量为C．时箱子的速度大小为D．内箱子的位移为2、如图所示，边长为l的单匝正方形线圈放在光滑水平面上，其有一半处于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中。第一次保持磁场不变，使线圈在水平向右的拉力作用下，以恒定速度v向右运动；第二次保持线圈不动，使磁感应强度大小发生变化。若线圈的总电阻为R，则有（）A．若要使两次产生的感应电流方向相同，则第二次时磁感应强度大小必须逐渐增大B．若要使两次产生的感应电流大小相同，则第二次时磁感应强度大小随时间必须均匀变化，且变化率C．第一次时，在线圈离开磁场的过程中，水平拉力做的功为D．第一次时，在线圈离开磁场的过程中，通过线圈某一横截面的电荷量为3、如图所示为四分之一圆柱体OAB的竖直截面，半径为R，在B点上方的C点水平抛出一个小球，小球轨迹恰好在D点与圆柱体相切，OD与OB的夹角为60°，则C点到B点的距离为()A．R B． C． D．4、在光电效应实验中，某同学先后用甲、乙两种光照射同一光电管，得到如图所示的两条光电流与电压之间的关系曲线，则两种光中（）A．甲光的频率比较大B．甲光的波长比较长C．甲光照射时单位时间内逸出的光电子数比较少D．甲光照射时逸出的光电子的最大初动能比较大5、如图，一两端封闭的玻璃管在竖直平面内倾斜放置，与水平面间的夹角为θ，一段水银柱将管内一定质量气体分割成两部分。在下列各种情况中，能使管中水银柱相对玻璃管向a端移动的情况是（）A．降低环境温度 B．在竖直平面内以b点为轴逆时针缓慢转动玻璃管C．保持θ角不变，使玻璃管减速上升 D．使玻璃管垂直纸面向外做加速运动6、在光滑的水平桌面上有两个质量均为m的小球，由长度为2l的拉紧细线相连．以一恒力作用于细线中点，恒力的大小为F，方向平行于桌面．两球开始运动时，细线与恒力方向垂直．在两球碰撞前瞬间，两球的速度在垂直于恒力方向的分量为（）A． B． C． D．二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、如图所示，足够大的平行玻璃砖厚度为d，底面镀有反光膜CD，反光膜厚度不计，一束光线以45°的入射角由A点入射，经底面反光膜反射后，从顶面B点射出（B点图中未画出）。已知玻璃对该光线的折射率为，c为光在真空中的传播速度，不考虑多次反射。则下列说法正确的是（）A．该光线在玻璃中传播的速度为cB．该光线在玻璃中的折射角为30°C．平行玻璃砖对该光线的全反射临界角为45°D．为了使从A点以各种角度入射的光线都能从顶面射出，则底面反光膜面积至少为8、如图所示，一细长玻璃管插入面积很大的水银槽中，玻璃管上方有一段被封闭的长为L的理想气体，玻璃管内、外水银面的高度差为h，玻璃管是导热的。当环境温度升高，玻璃管固定不动，气体和外界达到新的热平衡时，下列说法正确的是。A．L增大，h减小，气体压强增大B．理想气体每个分子的速率都增大C．封闭气体的内能一定增大D．外界对封闭气体做功E.封闭气体一定从外界吸收热量9、如图所示，A、B、C三点组成一边长为l的等边三角形。该空间存在平行于ABC平面的匀强电场。一质量为m、带电量为+q的粒子仅受电场力作用依次通过A、B、C三点，通过A、C两点的速率均为v0，通过B点时的速率为，则该匀强电场场强E的大小和方向分别是A．E= B．E=C．方向垂直AC斜向上 D．方向垂直AC斜向下10、如图，两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与直面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等。关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是（）A．O点处的磁感应强度为零B．a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反C．c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同D．a、c两点处磁感应强度的方向不同三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）用如图所示的实验装置研究平抛运动．某同学按如下的操作得到了一组数据：①将碰撞传感器水平放置，在轨道多个位置静止释放小球．②将碰撞传感器竖直放置在离抛出点一定距离处（图中虚线位置），在轨道多个位置静止释放小球，小球都击中碰撞传感器．123456初速度v0（m/s）1.0241.2011.1761.1530.9421.060飞行时间t（s）0.2460.2490.2480.1730.2120.189(1)本实验除了碰撞传感器外，还需用到的传感器是__．(2)根据表格可知，碰撞传感器水平放置时，距离小球抛出点的高度约__m；碰撞传感器竖直放置时，距离小球抛出点的水平距离约__m．12．（12分）某同学在《探究弹力和弹簧伸长关系》的实验中，用完全相同的弹簧A和B并联后上端固定，下端与长木板相连，长木板带挂钩和指针总重2N，右边有一米尺，零刻度与弹簧上端对齐，现在在挂钩上挂不同个数的够吗，测得数据如下表：钩码重力0N1N2N3N指针对齐刻度11cm12cm13cm14cm（1）每根弹簧的原长为_________cm，每根弹簧的劲度系数为______N/m；（2）若将A、B弹簧串联起来使用，它们整体的劲度系数为______。A．25N/mB．100N/mC．50N/mD．200N/m四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图所示，两根电阻不计且足够长的平行金属导轨倾斜放置，倾角α=37°，导轨间距L=1m，顶端用电阻R=2Ω的定值电阻相连。虚线上方存在垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小B=1T。质量m1=0.1kg、电阻R1=4Ω的导体棒M在磁场中距虚线的距离d=2m，M与导轨间的动摩擦因数μ1=0.25，质量m2=0.3kg、电阻R2=2Ω的导体棒N在虚线处，N与导轨间的动摩擦因数μ2=0.8。将导体棒M、N同时从导轨上由静止释放，M到达虚线前已经匀速，重力加速度g取10m/s2，运动过程中M、N与导轨始终接触良好，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8。（1）求M、N相碰前，M上产生的焦耳热；（2）求M、N相碰前M运动的时间；（3）M、N相遇发生弹性碰撞，碰后瞬间对M施加一个沿斜面方向的作用力F，使M、N同时匀减速到零，求M棒在减速到零的过程中作用力F的大小随时间变化的表达式。14．（16分）如图所示，用透明材料做成一长方体形的光学器材，要求从上表面射入的光线能从右侧面射出，那么所选的材料的折射率应满足什么条件？15．（12分）如图所示，水平传送带右端与半径为R=0.5m的竖直光滑圆弧轨道的内侧相切于Q点，传送带以某一速度顺时针匀速转动。将质量为m=0.2kg的小物块轻轻放在传送带的左端P点，小物块随传送带向右运动，经Q点后恰好能冲上光滑圆弧轨道的最高点N。小物块与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.5，取g=10m/s2。(1)求传送带的最小转动速率v0(2)求传送带PQ之间的最小长度L(3)若传送带PQ之间的长度为4m，传送带以(1)中的最小速率v0转动，求整个过程中产生的热量Q及此过程中电动机对传送带做的功W

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、D【解题分析】

A．将匀变速直线运动位移公式两边同除以可得对比图线可知，箱子的初速度图线斜率为箱子运动的加速度由牛顿第二定律，恒力故A错误；B．箱子的初动量为时箱子的速度大小内箱子的动量变化量故B错误；C．时箱子的速度大小为故C错误；D．内箱子的位移为故D正确。故选D。2、B【解题分析】

A．根据右手定则可知，第一次时线框中的感应电流方向顺时针方向；若要使两次产生的感应电流方向相同，根据楞次定律，则第二次时磁感应强度大小必须逐渐减小，故A错误；B．根据切割感应电动势公式及闭合电路欧姆定律可得第一次时感应电流大小：若要使两次产生的感应强度电流大小相同，根据法拉第电磁感应定律及闭合电路欧姆定律则有：则第二次时磁感应强度大小随时间必须均匀变化，且变化率为：故B正确；C．第一次时，在线圈离开磁场的过程中，水平拉力做的功为：故C错误；D．第一次时，在线圈离开磁场的过程中，通过线圈某一横截面的电荷量为：故D错误；故选B。3、D【解题分析】

由几何知识求解水平射程．根据平抛运动的速度与水平方向夹角的正切值得到初速度与小球通过D点时竖直分速度的关系，再由水平和竖直两个方向分位移公式列式，求出竖直方向上的位移，即可得到C点到B点的距离．【题目详解】设小球平抛运动的初速度为v0，将小球在D点的速度沿竖直方向和水平方向分解，则有，解得：，小球平抛运动的水平位移：x＝Rsin60°，x＝v0t，解得：，，设平抛运动的竖直位移为y，，解得：，则BC＝y－(R－Rcos60°)=，故D正确，ABC错误．【题目点拨】本题对平抛运动规律的直接的应用，根据几何关系分析得出平抛运动的水平位移的大小，并求CB间的距离是关键．4、B【解题分析】

ABD．根据由图像可知，乙光的截止电压较大，则乙光照射时逸出的光电子的最大初动能比较大，乙光的频率较大，根据则甲光波长较大，选项AD错误，B正确；C．由图像可知，甲光的饱和光电流较大，则甲光照射时单位时间内逸出的光电子数比较多，选项C错误；故选B。5、C【解题分析】

A.假定两段空气柱的体积不变，即V1，V2不变，初始温度为T，当温度降低△T时，空气柱1的压强由p1减至p′1，△p1=p1−p′1，空气柱2的压强由p2减至p′2，△p2=p2−p′2，由查理定律得：，，因为p2=p1+h>p1，所以△p1<△p2，即水银柱应向b移动。故A错误；B.在竖直平面内以b点为轴逆时针缓慢转动玻璃管，使θ角变大，若水银柱相对玻璃管不动，则增大了水银柱对下部气体的压力，水银柱向b端移动，故B错误；C.玻璃管竖直向上减速运动，加速度向下，水银柱失重，若水银柱相对玻璃管不动，水银柱对下部气体压力减小，水银柱向a端移动，故C正确；D.使玻璃管垂直纸面向外做加速运动不会影响水银柱竖直方向上的受力，水银柱的位置不变，故D错误。6、B【解题分析】以两球开始运动时细线中点为坐标原点，恒力F方向为x轴正方向建立直角坐标系如图1，设开始到两球碰撞瞬间任一小球沿x方向的位移为s，根据对称性，在碰撞前瞬间两球的vx、vy、v大小均相等，对其中任一小球，在x方向做初速度为零的匀加速直线运动有：；；

；细线不计质量，F对细线所做的功等于细线对物体所做的功，故对整体全过程由动能定理有：F（s+l）=2×mv2；由以上各式解得：

，故选B．二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、BC【解题分析】

A．玻璃砖的折射率为则该光线在玻璃中传播的速度为故A错误。

B．由折射定律得，可得β=30°选项B正确；C．设临界角为C，则有得C=45°故C正确。

D．为了使从A点以各种角度入射的光线都能从顶面射出，反射光线不能在顶面发生全反射，则底面反光膜半径至少为r=dtanC=d面积πd2，故D错误。

故选BC。8、ACE【解题分析】

A．当环境温度升高，假设内、外水银面的高度差不变，由于气体温度升高，气体压强增大，故内、外水银面的高度差不可能不变，高度差h减小，气体长度L增大，气体压强增大，故A正确；B．气体温度升高，分子的平均动能增大，但不是每个分子的平均速率都增大，故B错误；C．一定质量的理想气体，内能由温度决定，温度升高时，气体的内能一定增大，故C正确；D．由于气体体积增大，故气体对外做功，故D错误；E．根据热力学第一定律，气体一定从外界吸收热量，故E正确。故选ACE。9、BC【解题分析】

AB.据题意可知AC为该匀强电场的等势线，因从A到B电场力对粒子做负功，且粒子带正电，可知电场方向垂直AC斜向上，据动能定理可得解得，故A错误B正确。CD.据题意可知AC为该匀强电场的等势线，因从A到B电场力对粒子做负功，且粒子带正电，可知电场方向垂直AC斜向上，故C正确D错误。10、C【解题分析】

A．由安培定则和磁场叠加原理可判断出O点处的磁感应强度方向向下，一定不为零，A错误；B．a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相同，均向下，选项B错误；C．c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同，，均向下选项C正确；D．a、c两点处磁感应强度的方向相同，选项D错误。故选C。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、光电门0.30.2【解题分析】

(1)[1]根据图，并结合实验的原理可知，除了碰撞传感器外，还需用到光电门传感器；(2)[2][3]由表格数据可知，前3个，时间基本相等；而后3个，初速度与时间的乘积是基本相等的；时间基本相等的，碰撞传感器水平放置，根据自由落体运动位移公式，那么距离小球抛出点的高度初速度与时间的乘积是基本相等的，碰撞传感器竖直放置，那么距离小球抛出点的水平距离12、9cm50N/mA【解题分析】

(1)[1][2]根据力的平衡，有把G=2N时，L=11cm与G=3N时，L=12cm代入解得L0=9cmk=50N/m(2)[3]将A、B弹簧串联起来使用，当拉力为F时，每个弹簧的形变量为x，整体形变量为2x，由F=kx,可得整体的劲度系数故填A。四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、（1）0.48J；（2）1.5s；（3）F=0.96－0.08t(t≤2.5s)【解题