山西省部分学校2023届高三上学期11月联考物理试卷(含答案)

这是一份山西省部分学校2023届高三上学期11月联考物理试卷(含答案)，共16页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
山西省部分学校2023届高三上学期11月联考物理试卷学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题1、举重运动员蹲在地上紧握杠铃，然后站起将杠铃举过头项。对该过程，下列说法正确的是(   )A.杠铃处于超重状态B.杠铃的机械能增大C.地面对人的支持力做正功D.地面对人的支持力与人和杠铃受到的总重力大小相等2、放射性物质碳可用于检测文物的年份。碳14经过某一衰变后变成氮，半衰期为5730年。下列说法正确的是(   )A.该衰变为β衰变B.碳14包含6个中子C.文物的年份越久，文物中碳14的半衰期越长D.50个碳14原子核，经过5730年一定剩下25个碳14原子核3、某次性能测试中，一汽车以10m/s的速度沿平直路面匀速行驶，在某时刻（时刻）突然开始加速行驶，该汽车在0~3s内的图像如图所示。若该汽车在第3s末的速度大小为22m/s，则汽车匀加速行驶的时间为(   )A.0.5s B.1s C.1.5s D.2s4、一列沿x轴传播的简谐横波在时刻的波形图如图所示，此时质点P偏离平衡位置的位移为（A为振幅），且速度正在增大。若质点P在时刻第一次到达平衡位置，则该波的传播速度大小为(   )A. B. C.1m/s D.5、如图所示，纸面内有两条互相垂直的长直导线，两导线彼此绝缘，导线中通有方向水平向左的电流，导线中通有方向竖直向上的电流，导线中的电流是导线中电流的2倍。导线的正上方有两点，它们相对于导线对称，a点到导线的距离是a点到导线距离的2倍。已知一根无限长的直导线中通有电流为I的恒定电流，则在距离直导线为r的某点的磁感应强度大小（k为常量）。两点的磁感应强度大小之比为(   )A.1:2 B.2:1 C.3:5 D.5:36、2022年10月9日，我国在酒泉卫星发射中心使用“长征二号”丁运载火箭，成功将先进天基太阳天文台卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。已知地球表面的重力加速度大小为g，地球的半径为R，卫星的质量为m、距地面的高度为h，若卫星入轨后绕地球做匀速圆周运动，则该卫星在轨运行时的(   )A.线速度大小为 B.动能为C.周期为 D.向心加速度大小为g7、某国产“超薄磁吸无线充电器”的充电功率为30W，同时支持360°磁力吸附，可直接吸附在手机上进行无线充电。该充电器的工作原理如图所示，当充电器上的发射线圈通入正弦式交变电流后，就会在接收线圈中感应出电流，实现为手机电池充电。某次测试时，该充电器接入电压瞬时值的交流电源，发射线圈和接收线圈的匝数之比为22:1，不计能量损耗，下列说法正确的是(   )A.接收线圈中电流产生的磁场恒定不变B.接收线圈中电流的频率为100HzC.接收线圈两端电压的有效值为D.接收线圈中的电流为3A8、跳台滑雪运动员以滑雪板为工具，凭借自身体重，从专设的跳台高速飞出，落在着陆坡上，裁判根据运动员的飞行距离和动作姿势进行评分，两项评分相加多者获胜。如图所示，运动员（图中未画出）从助滑坡上某处由静止开始滑下，到达助滑坡的末端B点后水平飞出，落到着陆坡上。不计空气阻力。若甲、乙两运动员从B点飞出时的速度大小之比为k，则甲、乙在着陆坡上的落点与B点间的距离之比为(   )A. B.k C. D.二、多选题9、如图所示，在通电竖直导线的左侧竖直面内固定有一半径为R的光滑绝缘半圆弧轨道，直径水平，b为最低点。一半径为、质量为m的匀质金属球从轨道左侧的a点（a点与球心同高）由静止滑下。重力加速度大小为g，不计空气阻力。下列说法正确的是(   )A.金属球最终停在a点B.金属球最终停在b点C.整个过程金属球产生的焦耳热为D.整个过程金属球产生的焦耳热为10、如图所示，直角三角形为某种透明介质的横截面，为边上的一点，。某单色光从P点垂直射入介质，在边恰好发生全反射，且回到P点。真空中的光速为c。下列说法正确的是(   )A.介质对该光的折射率为2 B.介质对该光的折射率为C.该光在介质中传播的时间为 D.该光在介质中传播的时间为11、如图所示，有一粗糙支架，细杆竖直，细杆水平，小轻环A套在上靠近P点的位置，小轻环B套在上，认为两环等高，两条等长的轻绳的下端均拴在书本上的O点，上端分别系在上，系统在图示位置处于静止状态。现将B缓慢右移，A在原处不动，书本在虚线位置仍处于静止状态，则在B右移后(   )A.对A的弹力变大 B.对A的摩擦力变大C.对B的弹力变大 D.对B的摩擦力变大12、一质子仅在电场力的作用下沿x轴运动，其电势能随位置坐标x变化的关系图像如图所示，其中图线在0~4m内为抛物线，在内为直线。不计质子所受重力。若质子到达处时的动能为30eV，则下列说法正确的是(   )A.0~2m内质子做匀变速直线运动B.处的电场强度大小为10N/CC.处的电势为-14VD.质子通过处时的动能为2eV三、实验题13、某同学用如图甲所示的装置探究质量一定时加速度与力的关系。该同学正确安装好装置后，平衡摩擦力，使小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数；改变砂和砂桶的质量，重复操作，打出多条纸带，记录弹簧测力计对应的示数。（1）实验时，_________（填“需要”或“不需要”）使砂桶（含砂）的质量远小于小车的质量。（2）该同学根据打出的纸带计算出小车运动的加速度，以弹簧测力计的示数F为横坐标、小车的加速度a为纵坐标，画出的图像如图乙所示，图线不过原点的原因是_________。（3）该同学找到图乙中图线不过原点的原因并进行纠正后，重新实验，得到如图丙所示的图像，其中与均为已知量，则小车的质量_________（用表示）。14、实验室有一电流表，只有量程一条刻度线，但数据未知（0.6A左右）。某同学用如图甲所示的电路测量电流表的量程和内阻，可供使用的器材如下：A.待测电流表；B.标准电流表：量程为0.6A，内阻未知；C.标准电流表：量程为3A，内阻未知；D.电阻箱：阻值范围为；E.滑动变阻器（最大阻值为）；F.滑动变阻器（最大阻值为）；G.电源E：电动势约为4V，内阻不计；H.开关S，导线若干。（1）标准电流表应选用_________（填“B”或“C”），滑动变阻器R应选用________（填“E”或“F”）。（2）请在如图乙所示的实物图中，用笔画线将电路连接完整；按照电路图，闭合开关S前应将滑动变阻器R的滑片移至________（填“左”或“右”）端。（3）闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移至某一位置，接着调节，直至电流表满偏，记录此时标准电流表的示数I和电阻箱的阻值。重复实验，得到多组数据，通过作图处理数据，一般需要作出直线，若纵坐标为I，则横坐标应为_________；选择合适的横坐标后正确作出如图丙所示的图像，如果图像的横截距为、纵截距为b，则电流表的量程为_________、内阻为_________。四、计算题15、如图所示，下端开口的导热汽缸竖直悬挂在天花板下，缸口内壁有卡环，卡环与汽缸底部间的距离为L，一横截面积为S的光滑活塞（质量、厚度均不计）将一定量的理想气体封闭在汽缸内，活塞下方挂一质量为m的砂桶，活塞静止时活塞与汽缸底部的间距为。大气压强恒为（g为重力加速度大小），环境热力学温度恒为。（1）若在砂桶中逐渐加入砂子，求活塞刚接触卡环时砂桶（含砂）的总质量M；（2）若不在砂桶中加入砂子，对缸内气体缓慢加热，求气体的热力学温度时的压强p。16、如图所示，在竖直面内的直角坐标系中，竖直的y轴与边界之间的区域I内存在与y轴正方向成的匀强电场；在边界与边界之间的区域Ⅱ内存在方向竖直向上的匀强电场和磁感应强度大小为B、方向垂直坐标平面向外的匀强磁场。质量为m、电荷量为q的带正电小球从原点O以某一初速度沿方向做直线运动，从P点进入磁场后恰好不从边界射出磁场（不考虑小球从磁场进入区域I后的运动）。已知小球在磁场中做匀速圆周运动，与y轴正方向的夹角，重力加速度大小为g，不计空气阻力。求：（1）区域I与区域Ⅱ内电场的电场强度大小之比；（2）小球在原点O的初速度大小。17、如图所示，“L”形木板C静置于足够大的光滑水平地面上，物块A静置在C上某处，底面光滑的物块B静置在A右侧到A的距离处，B与C右端的距离。现对A施加一大小、方向水平向右的恒定推力，经过一段时间后撤去推力，此时A与B恰好发生弹性正碰，碰撞时间极短，再经过一段时间B与C右端碰撞并瞬间粘在一起。已知的质量均为的质量为间的动摩擦因数，取重力加速度大小，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，均视为质点，物块A恰好未滑离木板C。求：（1）施加推力时C的加速度大小a；（2）第一次碰撞后瞬间A的速度大小以及B的速度大小；（3）从撤去推力到B与C右端碰撞的时间t；（4）施加推力前A到C左端的距离L（结果可用分式表示）。
参考答案1、答案：B解析：杠铃先超重后失重，选项A、D均错误；杠铃初、末状态的动能均为零、重力势能增大，选项B正确；地面对人的支持力不为零，但力的作用点的位移为零，因此地面对人的支持力不做功，选项C错误。2、答案：A解析：原子核衰变过程中质量数与电荷数均守恒，可得该衰变方程为，该衰变为β衰变，选项A正确；碳14包含的中子数为，选项B错误；半衰期是放射性物质的固有属性，不会随外界条件的变化而变化，选项C错误；半衰期是大量原子核衰变的统计学规律，选项D错误。3、答案：B解析：设汽车匀加速行驶的时间为，则有，其中，解得，选项B正确。4、答案：A解析：质点P在时刻的速度正在增大，说明质点P此时正在向平衡位置运动，故该波沿x轴负方向传播：设该波的周期为T，有，解得；根据题图可知该波的波长，而该波的波速，解得，选项A正确。5、答案：D解析：设a点到导线的距离为R，则a点到导线的距离为，导线产生的磁场在a点和b点的磁感应强度大小都为、方向都垂直纸面向里，导线产生的磁场在a点和b点的磁感应强度大小都为，方向分别为垂直纸面向里和垂直纸面向外，可得a点的磁感应强度大小为点的磁感应强度大小为，因此两点的磁感应强度大小之比为5:3，选项D正确。6、答案：C解析：万有引力提供卫星绕地球做匀速圆周运动所需的向心力，则有，又，解得卫星的线速度大小、周期，可得卫星的动能，选项A、B均错误，选项C正确；卫星的向心加速度大小，选项D错误。7、答案：D解析：发射线圈中的电流产生周期性变化的磁场，在接收线圈中会产生周期性变化的电流，因此接收线圈中的电流也会产生周期性变化的磁场，选项A错误；接收线圈与发射线圈中电流的频率均为50Hz，选项B错误；根据，可得接收线圈两端电压的有效值为10V，选项C错误；根据，可得接收线圈中的电流为3A，选项D正确。8、答案：D解析：设着陆坡的倾角为θ，运动员从B点飞出时的速度大小为，则运动员通过B点时沿斜面方向与垂直斜面方向的分速度大小分别为、，运动员沿斜面方向与垂直斜面方向的分加速度大小分别为，运动员离开B点后在空中运动的时间，运动员在着陆坡上的落点与B点间的距离，解得，因此当甲，乙从B点飞出时的速度大小之比为k时，他们在着陆坡上的落点与B点间的距离之比为，选项D正确。9、答案：BC解析：根据楞次定律可知，金属球最终停在b点，选项A错误，B正确；根据能量守恒定律可知，整个过程金属球产生的焦耳热，选项C正确、D错误。10、答案：AC解析：光路如图所示，根据几何关系可知，该光在边上的a点发生全反射的临界角，又，解得，选项A正确、B错误；该光依次在点发生全反射，根据几何关系可知，该光在介质中传播的路程，该光在介质中传播的速度大小，又，解得，选项C正确、D错误。11、答案：AD解析：设书本的质量为m，轻绳的拉力大小为F，左侧轻绳与的夹角为θ，根据物体的平衡条件有，解得，对A受力分析，根据物体的平衡条件可得对A的弹力大小，对A的摩擦力大小右移后θ变大，因此变大、不变，选项A正确、B错误；设对B的弹力大小为对B的摩擦力大小为，对、两轻绳、书本整体，根据物体的平衡条件有，解得，选项C错误，D正确。12、答案：BD解析：根据可知，图线的斜率表示电场力，因此0~2m内图线的斜率是变化的，即电场力是变化的，加速度是变化的，选项A错误；对处有，解得，选项B正确；根据，结合题图可得处的电势为，选项C错误；根据能量守恒定律有，解得，选项D正确。13、答案：（1）不需要（2）平衡摩擦力过度（3）解析：（1）小车所受的拉力可由弹簧测力计测出，不需要使砂桶（含砂）的质量远小于小车的质量。（2）当小车所受的拉力为零时，小车的加速度不为零，说明平衡摩擦力过度。（3）根据牛顿第二定律有，可得，结合题图丙有，解得。14、答案：（1）C；E（2）如图所示；右（3）；b；解析：（1）标准电流表的电流需大于电流表的电流，即标准电流表的电流大于0.6A，因此标准电流表应选用C；根据题图甲可知，滑动变阻器R为分压接法，应选择阻值较小的滑动变阻器，因此滑动变阻器R应选用E。（2）为保证电流表的安全，闭合开关S前应将滑动变阻器R的滑片移至右端。（3）设电流表的量程为、内阻为，则有，整理得，可得电流表的量程为b、内阻。15、答案：（1）（2）解析：（1）加入砂子前，缸内气体的压强当活塞刚接触卡环时缸内气体的压强根据玻意耳定律有解得。（2）设活塞刚接触卡环时缸内气体的热力学温度为，根据盖—吕萨克定律有解得因为，所以缸内气体的热力学温度大于375K后做等容变化，根据查理定律有解得。16、答案：（1）（2）解析：（1）小球在区域I内运动时的受力情况如图甲所示，小球所受的合力沿方向，有小球在区域Ⅱ内做匀速圆周运动，小球所受的电场力与重力恰好平衡，有解得。（2）小球在区域I内运动时所受的合力大小设小球在区域I内运动时的加速度大小为a，根据牛顿第二定律有小球的运动轨迹如图乙所示，设小球通过P点时的速度大小为v，根据匀变速直线运动的规律有在区域Ⅱ内，洛伦兹力提供小球做圆周运动所需的向心力，设轨迹圆的半径为r，有根据几何关系有解得。17、答案：（1）（2）4m/s（3）0.8s（4）解析：（1）假设相对静止，且此种情况下的共同加速度大小为，根据牛顿第二定律有解得间的最大静摩擦力，假设成立，因此施加推力时C的加速度大小。（2）一起以大小为a的加速度做初速度为零的匀加速直线运动，设碰撞前瞬间的速度大小为，根据匀变速直线运动的规律有解得对第一次碰撞的过程，根据动量守恒定律有对该过程，根据机械能守恒定律有解得。（3）第一次碰撞后，A向右做匀加速直线运动，C向右做匀减速直线运动，假设B滑到C右端前，已达到共同速度，设该共同速度的大小为，根据动量守恒定律有解得设从第一次碰撞到达到共同速度的时间为，根据动量定理有解得在该段时间内，向右运动的距离分别为，因为，所以假设成立，此后以共同速度向右运动，直到B与C右端碰撞，从达到共同速度至B到达C右端的时间因此。（4）设B与C右端碰撞后的瞬间的共同速度大小为，根据动量守恒定律有解得经分析可知，A到达C右端前已达到共同速度，设该共同速度大小为v，对从B与C右端碰撞到达到共同速度的过程，根据动量守恒定律有设该过程中A相对C运动的距离为x，根据能量守恒定律有解得又解得。