山西省长治市第二中学校2022-2023学年高三上学期第四次月考物理试卷含答案.pdf

山西省长治市第二中学校山西省长治市第二中学校20222023学年第一学期高三第学年第一学期高三第四次练考物理试题四次练考物理试题【满分 100 分，考试时间为 90 分钟】一、选择题（本题共一、选择题（本题共 12 个小题，每小题个小题，每小题 4 分，共分，共 48 分。第分。第 1-8 小题中给出的四个选项中小题中给出的四个选项中，只有一个选项正确；第只有一个选项正确；第 9-12 小题有多个选项正确，全部选对的得小题有多个选项正确，全部选对的得 4 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 2分，不选或有选错的得分，不选或有选错的得 0 分。请将选择题答案填涂到答题卡对应栏内分。请将选择题答案填涂到答题卡对应栏内。）1伽利略对自由落体运动的研究，是科学实验和逻辑思维的完美结合，如图所示，可大致表示其实验和思维的过程，对这一过程的分析，下列说法正确的是A其中的丁图是实验现象，甲图是经过合理的外推得到的结论B其中的甲图是实验现象，乙图是经过合理的外推得到的结论C运用甲图的实验，可“冲淡”重力的作用，使实验数据更容易测量D运用丁图的实验，可“放大”重力的作用，使实验数据更容易测量2如图，斜面光滑的楔形物体放置在粗糙水平面上，一轻质细线绕过滑轮 1 和滑轮 2，两端分别与物体 a 和轻环 c 连接，轻环 c 穿在粗糙水平横杆上，滑轮 2 下吊一物体 b。物体 a和滑轮 1 间的细线平行于斜面，系统静止。现将 c 向右移动一些，系统再次静止（即撤去外界干预后的新平衡，楔形物体始终在原来位置）。不计滑轮质量和滑轮与绳间的摩擦。则A在两次平衡中物体 a 在同一位置B地面对斜面体的支持力变大C横杆对轻环 c 的摩擦力变大D地面对楔形物体的摩擦力不变3如图所示，平行板电容器所带电荷量不变，极板间虚线 AB 和水平方向所成的角为。一电子从 AB 连线上的 P 点以一定的速度平行极板水平射出，经时间 t1到达 AB 连线上的 M 点；现将下极板向下平移少许，电子仍从 P 点以相同的速度射出，经时间 t2到达AB 连线上的 N 点（图中未画出），不计电子的重力，下列说法正确的是A电容器上极板带正电Bt1=t2Ct1 t2Dt1 b cCa、b、c 的线速度大小关系为 va vb vcDa、b、c 的周期大小关系为 Ta0）。已知细线能够承受的最大拉力为 3mg。则A线框中感应电流沿逆时针方向B从 t=0 开始计时，线框处于静止状态的时间2232mgRtn k LC从 t=0 开始计时，线框处于静止状态的时间2234mgRtn k LD细线断后，若保持磁感应强度 B 不变，则线框将匀加速下落11 1964 年 10 月 16 日我国第一颗原子弹爆炸成功，原子弹的燃料为235U 或239Pu。已知23592U的核反应方程为2351920Un144895636BaKr+310n，反应产物14456Ba会发生衰变，则下列说法中正确的是A14456Ba衰变产生的射线是原子核跃迁产生的B14456Ba的比结合能比23592U大C14456Ba的衰变方程为00144114556157BanXeD14456Ba衰变的快慢是由核内部自身的因素决定的12 一轻质弹簧一端固定在倾角为 37的光滑斜面的底端，另一端拴住质量为 2kg 的物块 P。Q 为质量为 4kg 的重物，弹簧的劲度系数为 k=100N/m，系统处于静止状态。现给 Q 施加一个方向沿斜面向上的力 F，使它从静止开始沿斜面向上匀加速运动，已知在前 0.2s内 F 为变力，0.2s 以后 F 为恒力，sin37=0.6，cos37=0.8，则以下分析正确的是AP、Q 一起匀加速运动的加速度为22m/sBF 的最小值为36N，F 的最大值为48NCP、Q 分离时弹簧为压缩状态DP、Q 分离时弹簧为原长二、实验题（二、实验题（13 题题 5 分，分，14 题题 10 分，共分，共 15 分）分）13（5 分）如图（a）所示，某同学用力传感器探究在小车及传感器总质量不变时加速度与它们所受拉力的关系。（1）该同学将实验器材按如图（a）所示连接后，沙桶的质量_（选填“需要”或“不需要”）远小于小车及传感器总质量，实验时如将细线拉力当作小车及传感器所受的合外力，则_（选填“需要”或“不需要”）先平衡摩擦力。（2）先接通电源，再将小车由静止释放，获得的一条纸带如图（b）所示，每打 5 个点取一个计数点，x1=3.62cm，x4=5.12cm，由图中数据可求得 2、3 两点的距离（即x3）约为_cm。（结果保留三位有效数字）（3）在实验中，甲、乙两位同学根据实验数据画出如图（c）所示的小车的加速度 a和小车所受拉力 F 的图像，分别为图中的直线和直线。下面给出了关于形成这种情况原因的四种解释，其中可能正确的是_。A实验前甲同学没有平衡摩擦力B甲同学在平衡摩擦力时，把长木板的右端垫得过高了C实验前乙同学没有平衡摩擦力D乙同学在平衡摩擦力时，把长木板的右端垫得过高了14（10 分）电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量。某同学在实验室测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率。（1）用螺旋测微器测量其横截面直径如图甲所示，由图可知其直径为_mm，如图乙所示，用游标卡尺测其长度为_cm，如图丙所示，用多用电表1挡粗测其电阻为_。（2）为了减小实验误差，需进一步测量圆柱体的电阻，除待测圆柱体 Rx外，实验室还备有的实验器材如下，要求待测电阻两端的电压调节范围尽量大，则电压表应选_，电流表应选_，滑动变阻器应选_。（均填器材前的字母代号）A电压表1V（量程 3V，内阻约为 15k）B电压表2V（量程 15V，内阻约为 75k）C电流表1A（量程 0.6A，内阻约为 1）D电流表2A（量程 3A，内阻约为 0.2）E滑动变阻器 R1（阻值范围 05，1.4A）F滑动变阻器 R2（阻值范围 02000，0.1A）G直流电源 E（电动势为 3V，内阻不计）H开关 S，导线若干（3）请设计合理的实验电路，并将电路图画在虚线框中。_（4）若流经圆柱体的电流为 I，圆柱体两端的电压为 U，圆柱体横截面的直径和长度分别用 D、L 表示，则用 D、L、I、U 表示该圆柱体电阻率的关系式为=_。三三、计算题计算题（本题共本题共 3 小题小题，共共 37 分分。解答应写出必要的文字说明解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步方程式和重要演算步骤，只写最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位骤，只写最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）15（10 分）如图所示，竖直放置导热良好封闭的气缸用质量 m=4kg、面积为 S=1.010-3m2的活塞封闭了 A、B 两部分气体，其中 A 气体为氧气，B 气体为氮气，A 气体的压强为p0=1.0105Pa，此时环境温度为 7，A、B 两部分气体体积恰好相等。现用充气筒向活塞上部的封闭空间中充入一定质量的氧气，并且改变环境温度为 47，活塞稳定后发现 B 气体的体积变为原来的一半，不计活塞和气缸壁的摩擦，重力加速度 g 取 10m/s2，求：（1）活塞稳定后，封闭气体 B 的压强；（2）充入活塞上部空间的氧气质量与原来的氧气质量的比值。16（12 分）如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨 MN、PQ 间距 L=1m，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成=30角，N、Q 两端接有 R=1的电阻。一金属棒 ab 垂直导轨放置，ab 两端与导轨始终有良好接触，已知 ab 的质量 m=0.2kg，电阻r=1，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小B=1T。ab 在平行于导轨向上的拉力作用下，以初速度 v1=0.5m/s 沿导轨向上开始运动，可达到最大速度 v=2m/s。运动过程中拉力的功率恒定不变，重力加速度 g=10m/s2。（1）求拉力的功率 P；（2）ab 开始运动后，经 t=0.09s 速度达到 v2=1.5m/s，此过程中电阻 R 中产生的焦耳热为 0.03J，求该过程中 ab 沿导轨的位移大小 x；（3）金属棒速度达到 v2后，立即撤去拉力，棒回到出发点时速度大小 v3=1.0m/s，求该过程中棒运动的时间 t1。17（15 分）如图所示，小滑块 A（可视为质点）静止在长木板 B 的左端，现给滑块 A 一个水平向右的初速度4m/sv，最终滑块 A 刚好未从木板 B 上滑出。已知滑块 A 和木板 B的质量均为2kg，A、B 间的动摩擦因数1=0.3，B 与水平地面间的动摩擦因数1=0.1，设最大静摩擦力均等于滑动摩擦力，重力加速度 g=10m/s2。（1）求滑块 A 开始在木板 B 上滑动时，木板 B 的加速度大小；（2）求木板 B 的长度 L；（3）当滑块 A 刚好滑至木板 B 右端时，给木板 B 施加一个水平向右的拉力26NF，同时在木板 B 上轻放一个和 A 完全一样的小滑块 C。若拉力 F 作用1s后撤除，滑块 C 刚好不从木板 B 上滑下，求滑块C 放上木板 B 时与木板 B 左端的距离 d。2022-2023 学年第一学期学年第一学期高三第四次练考物理答案高三第四次练考物理答案一、单项选择题（每小题一、单项选择题（每小题 4 分，功分，功 8 题，共计题，共计 32 分分）：1C2D3B4C5B6A7C8D二、多项选择题（每小题二、多项选择题（每小题 4 分，功分，功 4 题，共计题，共计 16 分）分）9BC10AC 11BD 12BC三、实验题（三、实验题（13 题题 5 分，分，14 题题 10 分，共分，共 15 分）分）13不需要需要4.62BC14（1）1.844（1.8421.846 均可）4.2406.0（2）ACE（3）见右图（4）24D UIL15（1）53.2 10 Pa；（2）107:40（1）对活塞受力分析，可得BAmgppS可得初状态封闭气体 B 的压强5B1.4 10 Pap 设 A、B 气体原来的体积各为 V，活塞稳定后，A 气体的体积变为32V，B 气体的体积变为12V，根据理想气体状态方程，对 B 气体有BB2Vpp VTT代入数据得活塞稳定后，封闭气体 B 的压强5B3.2 10 Pap（2）活塞稳定后，活塞上下两部分气体满足ABmgppS 对用打气筒充入的氧气和活塞上方原先封闭的 A 气体有A03()2Vpp VVTT 充入活塞上部空间的氧气质量与原来的氧气质量的比值为A:m mV V 解得A:107:40m m16（1）4W；（2）0.1m；（3）0.55s（1）在 ab 运动过程中，由于拉力功率恒定，ab 做加速度逐渐减小的加速运动，速度达到最大时，加速度为零，设此时拉力的大小为 F，安培力大小为 FA，有FmgsinFA=0设此时回路中的感应电动势为 E，由法拉第电磁感应定律，有 E=BLv设回路中的感应电流为 I，由闭合电路欧姆定律，有EIRrab受到的安培力 FA=ILB由功率表达式，有 P=Fv联立上述各式，代入数据解得 P=4W（2）ab 从速度 v1到 v2的过程中，此过程中 ab 克服安培力做功 W=2QR=0.06J由动能定理，有222111sin22PtWmgxmvmv代入数据解得 x=0.1m（3）该过程中通过导体横截面的电荷量10.05CBLxqItRr沿斜面向下为正，由动量定理得1132sin()mgtILBtmvmv 解得 t1=0.55s17（1）1m/s2；（2）2m；（3）1.70m（1）在 A、B 相对运动过程中，对滑块 B 有1A2ABBB1m gmmgm a解得2B11m/sa（2）设 A、B 相对运动过程中，经 t 时间 A、B 达到相等速度 v1，滑块 A 的加速度大小为 a，对滑块 A 有1AAm gm aA、B 共速有1B1vvata t木板 B 的长度22B11122Lvtata t解得2mL（3）设放上滑块 C 后，设木板 B 的加速度大小为 aB2，C 的加速度大小等于 A 的加速度大小 a，对 B 有1AC2ABCB2Fmmgmmmgma()()解得2B24m/sa力 F 作用11st 过程中，C 在 B 上的相对位移221 1B2 1111122svta tat相13m2s相撤掉力 F 作用后：对 B 有1AC2ABCBB3mmgmmmgm a()()2B39m/saA、B、C 相对滑动过程中，设经时间 t2，A、B 达到相等速度2v，有212 1B3 2112()Bvva ta tvatat()解得21s12t 217m/s4v t2时间内 B、C 的相对位移1B2 1211222222va tvatatatstt相（）21m8s相此后 A、B 一起匀减速，C 匀加速经时间 t3后 A、B、C 达到相等速度3v，对 A、B 有1C2ABCAB3m gmmmgmma233m/sa 对 A、B 有323 3123vva tatatat解得31s6t 315m/s4v t3时间内 B、C 的相对位移有2312333322vvatatvstt相31m12s相最后 A、B、C 一起匀减速至静止，B、C 间没有相对滑动，C 刚好滑至 B 左端。全程相对运动中 B、C 间总相对滑动123ssss相相相相物块 C 放上木块 B 时距离木板 B 左端间距41m1.70m24ds相