黑龙江省哈尔滨市尚志中学2022-2023学年高三第三次诊断物理试题

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黑龙江省哈尔滨市尚志中学2022-2023学年高三第三次诊断物理试题
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

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、大气压强为。某容器的容积为10L，装有压强为的气体，如果保持气体温度不变，把容器的开口打开，待气体达到新的平衡时，容器内剩余气体的质量与原来气体的质量之比为（　　）
A．1∶9 B．1∶10 C．1∶11 D．1∶20
2、如图所示，轻绳跨过光滑定滑轮，左端与水平地面上的物块M相连，右端与小球N相连，整个装置处于静止状态。现对小球N施加一水平拉力使其缓慢移动一小段距离，整个过程物块M保持静止，地面对物块M的摩擦力为f则此过程中（　　）

A．f变大，F变大
B．f变大，F变小
C．f变小，F变小
D．f变小，F变大
3、跳伞运动员打开伞后经过一段时间，将在空中保持匀速降落，已知运动员和他身上装备的总重量为G1，圆顶形降落伞伞面的重量为G2，有12条相同的拉线（拉线重量不计），均匀分布在伞面边缘上，每根拉线和竖直方向都成30°角。那么每根拉线上的张力大小为（ ）
A． B． C． D．
4、如图所示，高速公路收费站都设有“ETC”通道（即不停车收 费通道）,设ETC车道是笔直的，由于有限速，汽车通过时一般是先减速至某一限定速度，然后匀速通过电子收费区，再加速驶离（将减速和加速过程都看作加速度大小相等的匀变速直线运动）。设汽车开始减速的时刻t=0，下列四幅图能与汽车通过ETC的运动情况大致吻合的是：

A． B． C． D．
5、如图所示，水平放置的封闭绝热气缸，被一锁定的绝热活塞分为体积相等的a、b两部分。已知a部分气体为1mol氧气，b部分气体为2 mol氧气，两部分气体温度相等，均可视为理想气体。解除锁定，活塞滑动一段距离后，两部分气体各自再次达到平衡态时，它们的体积分别为Va、Vb，温度分别为Ta、Tb。下列说法正确的是

A．Va＞Vb， Ta＞Tb B．Va＞Vb， Ta＜Tb
C．Va＜Vb， Ta＜Tb D．Va＜Vb， Ta＞Tb
6、如图所示，传送带以恒定速率逆时针运行，将一小物体从顶端A无初速释放，物体与传送带之间的动摩擦因数，已知物体到达底端B前已与传送带共速，下列法中正确的是（　　）

A．物体与传送带共速前摩擦力对物体做正功，共速后摩擦力对物体不做功
B．物体与传送带共速前摩擦力对物体做的功等于物体动能的增加量
C．物体与传送带共速前物体和传送带间的摩擦生热等于物体机械能的增加量
D．物体从A到B过程中物体与传送带间的摩擦生热等于物体机械能的增加量
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，理想变压器原、副线圈的匝数比为2：1，其输入端通过灯泡L1与输出电压有效值恒定的交流电源u＝Umsin（ωt）（V）相连，副线圈电路中接有灯泡L2和最大阻值为R的滑动变阻器，已知两个灯泡的额定电压均为U，且两者规格完全相同，电压表为理想电表，导线电阻不计。开始时滑动变阻器的滑片P位于最下端，调节滑动变阻器的滑片可使两个小灯泡同时正常发光（忽略灯丝电阻变化），下列说法正确的是（　　）

A．在R的滑片P向上滑动的过程中，电源的输出功率将会变大
B．在R的滑片P向上滑动的过程中，L1的亮度会变暗
C．若小灯泡L2突然烧坏，电压表示数会减小
D．交流电源的最大值为
8、下列说法正确的是（ ）
A．布朗运动就是液体分子的热运动
B．物体温度升高，并不表示物体内所有分子的动能都增大
C．内能可以全部转化为机械能而不引起其他变化
D．分子间距等于分子间平衡距离时，分子势能最小
E.一切自然过程总是向分子热运动的无序性增大的方向进行
9、如图所示，轻弹簧一端与不可伸长的轻绳OC、DC连接于C（两绳另一端均固定），弹簧另一端连接质量为m的小球。地面上竖直固定一半径为R、内壁光滑的开缝圆弧管道AB，A点位于O点正下方且与C点等高，管道圆心与C点重合。现将小球置于管道内A点由静止释放，已知轻绳DC水平，当小球沿圆弧管道运动到B点时恰好对管道壁无弹力，管道与弹簧间的摩擦不计，重力加速度为g。则小球从A运动到B的过程中（　　）

A．弹簧一直处于伸长状态
B．小球的机械能不守恒
C．小球在B点的动能为mgR
D．轻绳OC的拉力不断增大
10、下列说法正确的是________.
A．自然界中只要涉及热现象的宏观过程都具有方向性
B．叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用
C．墨滴入水，扩而散之，徐徐混匀，混合均匀主要是由于碳粒受重力作用
D．当两分子间距离大于平衡位置的间距r0时.分子间的距离越大,分子势能越小
E.一定质量的理想气体保持体积不变,温度升高,单位时间内撞击器壁单位面上体的分子数增多
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）某同学设计了如下实验装置，用来测定小滑块与桌面间的动摩擦因数。如图甲所示，水平桌面上有一滑槽，其末端与桌面相切，桌面与地面的高度差为。让小滑块从滑槽的最高点由静止滑下，滑到桌面上后再滑行一段距离，随后离开桌面做平抛运动，落在水面地面上的点，记下平抛的水平位移。平移滑槽的位置后固定，多次改变距离，每次让滑块从滑槽上同一高度释放，得到不同的水平位移。作出图像，即可根据图像信息得到滑块与桌面间的动摩擦因数（重力加速度为g）

(1)每次让滑块从滑槽上同一高度释放，是为了____________
(2)若小滑块离开桌面时的速度为v，随着L增大v将会_____（选填增大、不变或减小）
(3)若已知图像的斜率绝对值为，如图乙所示，则滑块与桌面间的动摩擦因数____（用本题中提供的物理量符号表示）
12．（12分）在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准，待侧金属丝接入电路部分的长度约为50cm．
（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图所示，其读数应为____mm（该值接近多次测量的平均值）

（2）用伏安法测金属丝的电阻Rx．实验所用器材为：电池阻（电动势3V，内阻约1Ω）、电流表（内阻约0.1Ω）、电压表（内阻约3kΩ）、滑动变阻器R（0～20Ω，额定电流2A）、开关、导线若干．某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：
次数

1

2

3

4

5

6

7

U/V

0.10

0.30

0.70

1.00

1.50

1.70

2.30

I/A

0.020

0.060

0.160

0.220

0.340

0.460

0.520

由以上实验数据可知，他们测量Rx是采用图中的______图（选填“甲”或“乙”）．

（3）如图所示是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端，请根据（2）所选的电路图，补充完成图中实物间的连线_________，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏．

（4）这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点．请在图中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出U-I图线___________，由图线得到金属丝的阻值 Rx=_______Ω（保留两位有效数字）．

（5）根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为________（填选项前的符号）．
A．1×Ω·m B．1×Ω·m
C．1×Ω·m D．1×Ω·m
（6）任何实验测量都存在误差．本实验所用测量仪器均已校准，下列关于误差的说法中正确的选项是_______（有多个正确选项）．
A．用螺旋测微器测量金属直径时，由于读数引起的误差属于系统误差
B．由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差
C．若将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由于测量仪表引起的系统误差
D．用U—I图像处理数据求金属电阻可以减小偶然误差
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，光滑水平面上静止放着长L=2.0m，质量M=3.0kg的木板，一个质量m=1.0kg的小物体(可视为质点)放在离木板右端d=0.40m处，小物体与木板之间的动摩擦因数μ=0.1。现对木板施加F=10.0N水平向右的拉力，使其向右运动。 g取10m/s2.求：
(1)木板刚开始运动时的加速度大小；
(2)从开始拉动木板到小物体脱离木板，拉力做功的大小；
(3)为使小物体能脱离木板，此拉力作用时间最短为多少？

14．（16分）如图所示，质量均为m=1kg的长方体物块A、B叠放在光滑水平面上，两水平轻质弹簧的一端固定在竖直墙壁上，另一端分别与A、B相连接，两弹簧的原长均为L0=0.2m，与A相连的弹簧的劲度系数kA=100N/m，与B相连的弹簧的劲度系数kB=200N/m。开始时A、B处于静止状态。现在物块B施加一水平向右的拉力F，使A、B静止在某一位置，此时拉力F=3N，使A、B静止在某一位置，A、B间的动摩擦因数为μ=0.5，撤去这个力的瞬间（A、B无相对滑动，弹簧处于弹性限度内），求：
(1)物块A的加速度的大小；
(2)如果把拉力改为F′=4.5N（A、B无相对滑动，弹簧处于弹性限度内），其它条件不变，则撤去拉力的瞬间，求物块B对A的摩擦力比原来增大多少？

15．（12分）如图所示，内壁光滑的气缸水平放置，厚度不计的活塞与气缸底部之间封闭了一定质量的理想气体，气体初始温度为T1＝300 K，此时活塞与气缸底部之间的距离为d1＝24 cm，在活塞的左侧d2＝6 cm处有固定的卡环，大气压强p0＝1.0×105 Pa。求：
(1)要使活塞能缓慢达到卡环位置，封闭气体的温度至少升高到多少？
(2)当封闭气体的温度缓慢升到T＝450 K时，封闭气体的压强为多少？




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、B
【解析】
以原来所有气体为研究对象，初状态：p1=1.0×106Pa，V1=10L，把容器的开关打开，气体等温膨胀，末状态：p2=1.0×105Pa，设体积为V2，由玻意耳定律得
p1V1=p2V2
代入数据得
V2=100L
即容器中剩余10L压强为P0的原来气体，而同样大气压下气体的总体积为100L，所以剩下气体的质量与原来气体的质量之比等于同压下气体的体积之比

故ACD错误，B正确；
故选B。
2、A
【解析】
对小球N进行分析，分析其受力情况，设细绳与竖直方向夹角为，则有


细绳与竖直方向夹角逐渐增大，增大，所以水平拉力增大；减小，所以绳子拉T增大；
由于物块M始终静止在地面上，在水平方向，由平衡条件可得
f=Tcosθ
则地面对物块M的摩擦力f也变大，故A正确，BCD错误。
故选A。
3、A
【解析】
以一根拉线为例，每根拉线拉力向上的分力

由共点力的平衡条件可知：
12F1=G1
解得：
；
A．，与结论相符，选项A正确；
B．，与结论不相符，选项B错误；
C．，与结论不相符，选项C错误；
D．，与结论不相符，选项D错误；
故选A。
4、D
【解析】
汽车先做匀减速运动，然后做匀速运动，最后做匀加速运动；图像A反映物体先负向匀速后静止，再正向匀速，选项A错误；图像B反映物体先正向匀速后静止，再正向匀速，选项B错误；图像C反映物体先正向加速，后静止，再正向加速，选项C错误；图像D反映物体先减速后匀速，再加速，符合题意，则选项D正确；故选D.
【点睛】
此题关键是搞清不同的图像反映的运动规律；x-t图像的斜率等于速度；v-t图像的斜率等于加速度.
5、D
【解析】
AB．解除锁定前，两部分气体温度相同，体积相同，由可知质量大的部分压强大，即b部分压强大，故活塞左移，平衡时，故A、B错误；
CD．活塞左移过程中，气体被压缩内能增大，温度增大，b气体向外做功，内能减小，温度减小，平衡时，故C错误，D正确；
故选D。
6、C
【解析】
A.物体与传送带共速前，物体受到的滑动摩擦力沿传送带向下，与速度方向相同，则摩擦力对物体做正功。共速后，物体受到的静摩擦力方向沿传送带向上，与速度方向相反，对物体做负功，选项A错误；
B.物体与传送带共速前，重力和摩擦力对物体做功之和等于物体动能的增加量，选项B错误；
C.设传送带的速度为v，物体与传送带共速前，物体机械能的增加量为：

物体与传送带间的相对位移为：

物体与传送带间的摩擦生热为：

所以有Q=△E，选项C正确；
D.物体从A到B过程中，只有物体与传送带共速前摩擦产生热量，共速后不产生热量，但共速后物体的机械能在减少，所以物体从A到B过程中物体与传送带间的摩擦生热大于物体机械能的增加量，选项D错误。
故选C。

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、AD
【解析】
A．在R的滑片P向上滑动的过程中，副线圈电阻减小，则副线圈的输出功率变大，根据输入功率等于输出功率可知，变压器的输入功率变大，电源的输出功率变大，故A正确；
B．在R的滑片P向上滑动的过程中，副线圈电阻减小，则副线圈的输出电流变大，根据变流比可知，原线圈的输入电流变大，流过灯泡L1的电流变大，亮度会变亮，故B错误；
C．若小灯泡L2突然烧坏，副线圈电阻增大，根据欧姆定律可知，副线圈输出电流减小，根据变流比可知，原线圈输入电流减小，流过灯泡L1的电流变小，灯泡L1两端电压变小，则原线圈输入电压变大，根据变压比可知，副线圈输出电压变大，电压表示数会增大，故C错误；
D．两小灯泡正常发光，则副线圈输出电压为U，根据变压比可知，原线圈输入电压

则交流电源的有效值
U有效=U'+U=3U
根据正弦式交变电流最大值和有效值的关系可知，交流电源的最大值为

故D正确。
故选AD。
8、BDE
【解析】
A．布朗运动是固体小微粒的运动，不是分子的运动，A错误；
B．温度升高，平均动能增大，但不是物体内所有分子的动能都增大，B正确；
C．根据热力学第二定律，内能可以不全部转化为机械能而不引起其他变化，理想热机的效率也不能达到100%，C错误；
D．根据分子势能和分子之间距离关系可知，当分子间距离等于分子间平衡距离时，分子势能最小，D正确；
E．一切自然过程总是向分子热运动的无序性增大的方向进行，E正确。
故选BDE。
9、ACD
【解析】
AB．当小球沿圆弧管道运动到B点时恰好对管道壁无弹力，则小球在B点由弹簧的拉力和重力提供向心力，即弹簧处于伸长状态，从A到B的过程弹簧的形变量没有变，故小球的机械能不变，选项A正确，B错误；
C．从A到B的过程弹簧的形变量没有变，小球在B点的动能等于小球在A点的重力势能为mgR，选项C正确；
D．设OC与OA的夹角为θ，CA与水平夹角为α，C点受力平衡，则竖直方向上有

解得

从A到B的过程中，θ和弹簧的弹力FAC不变，α不断增大，故OC的拉力不断增大，D正确。
故选ACD。
10、ABE
【解析】
A．根据热力学第二定律，自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，故A正确；
B．液体表面张力产生的原因是：液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力，所以叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用，故B正确；
C．墨滴入水，扩而散之，徐徐混匀，混合均匀主要是由于分子无规则运动导致的扩散现象产生的结果，故C错误；
D．两分子间距大于平衡距离时，分子间为引力，则分子距离增大时，分子力做负功，分子势能增大，故D错误；
E．一定质量的理想气体保持体积不变，气体的分子密度不变，温度升高，气体分子的平均动能增大，单位时间内撞击器壁单位面上的分子数增多，故E正确．

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、保证滑块到达滑槽末端的速度相同 减小
【解析】
(1)[1]每次让滑块从滑槽上同一高度释放，是为了保证到达斜面体底端的速度相同；
(2)[2]滑块离开滑槽后，受到摩擦力作用，做匀减速直线运动，设离开滑槽的速度为v0，根据运动学公式可知

随着L增大，v将会减小；
(3)[3]滑块从桌边做平抛运动，则有

且有

联立解得

若x2－L图像的斜率绝对值为k，则有

得

12、0.398(0.395~0.399) 甲 4.3～4.7 C CD
【解析】
（1）由图知螺旋测微器的主尺读数是0mm，可动刻度读数是39.8ⅹ0.01mm= 0.398mm(0.395~0.399)，所以直径D=0.398mm.
（2）由表中实验数据可知，最小电压与电流很小，接近于零，由此可知，滑动变阻器应用分压式接法，因此实验采用的是图甲所示电路．
（3）实物图连接注意电流表外接，滑动变阻器分压，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端，连接时使电压表、电流表的示数最小．如图所示

（4）将各数据点连线时注意让线经过尽量多的点，有些点不在线上，要让线两侧点的个数基本相等，离直线较远的点直接舍去（图中第6个点）．

计算直线的斜率即为电阻R， 故
．
（5）根据电阻定律 得
，
故C正确，ABD错误．
（6）A.用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于偶然误差，A错误；
B.由于电流表和电压表内阻引起的误差属于系统误差，B错误；
C.伏安法测电阻时，电流表和电压表的内阻引起的误差是系统误差，若将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由测量仪表（电流表、电压表）引起的系统误差，C正确；
D.用U­—I图像处理数据求金属线电阻，可以将错误的数据或误差较大的数据（如图中第6个点）去掉，不在直线上的点均匀分布在线的两侧，这样可以减小偶然误差，D正确．

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）3m/s2，（2）24J，（3）0.8s。
【解析】
(1)对木板，根据牛顿第二定律有：

解得：a=3m/s2；
(2)对小物体，根据牛顿第二定律有
μmg = ma物
解得：a物=1m/s2
设小物体从木板上滑出所用时间为t0：

木板的位移：

拉力做功：
W= Fx板=24J；
(3)设最短作用时间为t，则撤去拉力F前的相对位移

设撤去拉力F后，再经过时间t'小物体和木板达到共同速度v共，且小物体和木板恰好将要分离，该阶段木板加速度大小为a'：
对木板，根据牛顿第二定律有
μmg = Ma'
解得：
由速度关系得：

撤去拉力F后的相对位移：

由位移关系得：

解得：t=0.8s。
14、 (1)1.5m/s2；(2)0.25N
【解析】
(1)在拉力撤去前，根据受力平衡有

代入数据解得
x1=0.01m
拉力F撤去后的瞬间，对A、B整体根据牛顿第二定律有
F=2ma1
解得
a1=1.5m/s2
以A为研究对象，用隔离法有
kAx1+Ff =ma1
解得

即A、B之间相对静止，为静摩擦力，所以物块A的加速度为
a1=1.5m/s2
(2)在拉力改为F′=4.5N后，撤去拉力前，根据受力平衡有

代入数据解得
x2=0.015m
拉力F撤去后的瞬间，对A、B整体根据牛顿第二定律有
F′=2ma2
解得
a2=2.25m/s2
以A为研究对象，用隔离法有
kAx2+Ff ′=ma2
解得
Ff′=0.75N
故
ΔFf =Ff′－Ff =0.25N
15、 (1)T2＝375 K；(2) p＝1.2×105 Pa。
【解析】
(1)活塞缓慢移动可知：

对活塞中的气体

又：

联立解得：

(2)因，可判断活塞处于卡环位置，此时体积
V = V2
所以：

解得：