山西省山西大学附属中学2023年高三年级总复习质量检测试题（三）物理试题试卷

这是一份山西省山西大学附属中学2023年高三年级总复习质量检测试题（三）物理试题试卷，共17页。试卷主要包含了考生要认真填写考场号和座位序号等内容，欢迎下载使用。
1．考生要认真填写考场号和座位序号。
2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。
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、如图所示的曲线是某个质点在恒力作用下运动的一段轨迹。质点从点出发经点到达点，已知弧长大于弧长，质点由点运动到点与从点运动到点的时间相等。下列说法中正确的是（ ）
A．质点从点运动到点的过程中，速度大小保持不变
B．质点在这两段时间内的速度变化量大小相等，方向相同
C．质点在这两段时间内的速度变化量大小不相等，但方向相同
D．质点在间的运动可能是变加速曲线运动
2、某理想自耦变压器接入电路中的示意图如图甲所示，图乙是其输入电压u的变化规律．已知滑动触头在图示位置时原、副线圈的匝数比为，电阻．下列说法正确的是
A．通过R的交流电的频率为100 Hz
B．电流表A2的示数为
C．此时变压器的输入功率为22 W
D．将P沿逆时针方向移动一些，电流表A1的示数变小
3、如图所示，在直角坐标系xOy平面内存在一正点电荷Q，坐标轴上有A、B、C三点，OA=OB=BC=a，其中A点和B点的电势相等，O点和C点的电势相等，静电力常量为k，则下列说法正确的是（ ）
A．点电荷Q位于O点
B．O点电势比A点电势高
C．C点的电场强度大小为
D．将某一正试探电荷从A点沿直线移动到C点，电势能一直减小
4、工在生产纺织品、纸张等绝缘材料时为了实时监控其厚度，通常要在生产流水线上设置如图所示传感器。其中A、B为平行板电容器的上、下两个极板，上下位置均固定，且分别接在恒压直流电源的两极上（电源电压小于材料的击穿电压）。当流水线上通过的产品厚度减小时，下列说法正确的是（ ）
A．A、B平行板电容器的电容增大
B．A、B两板上的电荷量变大
C．有电流从a向b流过灵敏电流计
D．A、B两板间的电场强度变大
5、M、N、P三点共线且为电场中同一电场线上的三点，P为MN的中点，M、N两点处电势分别为20V、12V。下列说法正确的是
A．场强方向是N指向M
B．一正电荷在P点时受到的电场力大于在M点时受到的电场力
C．该电场在P点处的电势一定为16V
D．一负电荷在P点时具有的电势能大于在M点时具有的电势能。
6、跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目，如图所示，当运动员从直升机上由静止跳下后，若在下落过程中受到水平风力的影响，下列说法中正确的是（ ）
A．风力越大，下落过程重力的冲量越大
B．风力越大，着地时的动能越大
C．风力越大，下落的时间越短
D．下落过程的位移与风力无关
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、对于热学的相关现象，下列说法正确的是（ ）
A．毛细现象可能表现为液体在细管中上升，也可能表现为下降
B．已知水的密度和水的摩尔质量，则可以计算出阿伏加德罗常数
C．水蒸汽凝结成水珠的过程中，分子间斥力减小，引力增大
D．与液体处于动态平衡的蒸汽叫作饱和汽
8、在星球M上一轻弹簧竖直固定于水平桌面，物体P轻放在弹簧上由静止释放，其加速度a与弹簧压缩量x的关系如图P线所示。另一星球N上用完全相同的弹簧，改用物体Q完成同样过程，其加速度a与弹簧压缩量x的关系如Q线所示，下列说法正确的是（ ）
A．同一物体在M星球表面与在N星球表面重力大小之比为3：1
B．物体P、Q的质量之比是6：1
C．M星球上物体R由静止开始做加速度为3a0的匀加速直线运动，通过位移x0时的速度为
D．图中P、Q下落的最大速度之比为
9、如图所示，在水平面上固定有两根相距0.5m的足够长的平行光滑金属导轨MN和PQ，它们的电阻可忽略不计，在M和P之间接有阻值为R=3Ω的定值电阻，导体棒ab长l=0.5m，其电阻为r=1.0Ω，质量m=1kg，与导轨接触良好。整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.4T。现使ab棒在水平拉力作用下以v=10m/s的速度向右做匀速运动，以下判断正确的是（ ）
A．ab中电流的方向为从a向b
B．ab棒两端的电压为1.5V
C．拉力突然消失，到棒最终静止，定值电阻R产生热量为75J
D．拉力突然消失，到棒最终静止，电路中产生的总热量为50J
10、如图所示，光滑轻质细杆AB、BC处在同一竖直平面内，A、C处用铰链铰于水平地面上，B处用铰链连接，AB杆竖直，BC杆与水平面夹角为37°。一个质量为3.2kg的小球（可视为质点）穿在BC杆上，现对小球施加一个水平向左的恒力F使其静止在BC杆中点处（不计一切摩擦，取g=10m/s2）。则
A．F的大小为40NB．小球对BC杆的作用力大小为40N
C．AB杆对BC杆的作用力大小为25ND．地面对BC杆的作用力大小为25N
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）用图1所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律。
主要实验步骤如下：
a．安装好实验器材。接通电源后，让拖着纸带的小车沿长木板运动，重复几次。
b．选出一条点迹清晰的纸带，找一个合适的点当作计时起点O（t = 0），然后每隔0.1s选取一个计数点，如图2中A、B、C、D、E、F……所示。
c．通过测量、计算可以得到在打A、B、C、D、E……点时小车的速度，分别记作v1、v2、v3、v4、v5……
d．以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系，在坐标纸上描点，如图3所示。
结合上述实验步骤，请你完成下列问题：
(1)在下列仪器和器材中，还必须使用的有______和______（填选项前的字母）。
A．电压合适的50 Hz交流电源
B．电压可调的直流电源
C．刻度尺
D．秒表
E．天平（含砝码）
(2)在图3中已标出计数点A、B、D、E对应的坐标点，请在该图中标出计数点C（v3=0.86m/s）对应的坐标点，并画出v-t图像。
(3)观察v-t图像，可以判断小车做匀变速直线运动，其依据是______。根据v-t图像计算出小车的加速度a = ______m/s2 。
(4)某同学测量了相邻两计数点间的距离：OA=7.05cm，AB=7.68cm，BC=8.31cm，CD=8.95cm，DE=9.57cm，EF=10.20cm，通过分析小车的位移变化情况，也能判断小车是否做匀变速直线运动。请你说明这样分析的依据是 ______________________。
12．（12分）如图a所示，某同学利用下图电路测量电源电动势和内阻。先将电路中的电压传感器d端与a端连接。
（1）若该同学开始实验后未进行电压传感器的调零而其他器材的使用均正确，则移动滑片后，得到的U-I图象最可能为___________。
A． B． C． D．
（2）将电压传感器d端改接到电路中c端，正确调零操作，移动滑片后，得到如图b所示的U-I图，已知定值电阻R=10Ω，则根据图象可知电源电动势为_________V、内阻为________Ω。（结果保留2位有效数字）
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，半径R=0.4m的四分之一光滑圆弧轨道固定在地面上，质量m=1kg的滑块B（可视为质点）从圆弧轨道顶端正上方高为h=0.85m处自由落下，质量为M=2kg的木板A静止在光滑水平上，其左端与固定台阶相距x，右端与圆轨道紧靠在一起，圆弧的底端与木板上表面水平相切．B从A右端的上表面水平滑入时撤走圆弧轨道，A与台阶碰撞无机械能损失，不计空气阻力，AB间动摩擦因数μ=0.1，B始终不会从A表面滑出，取g=10m/s2，求：
（1）滑块B运动到圆弧底端时对轨道的压力；
（2）若A与台阶碰前，已和B达到共速，求从B滑上A到达到共同速度的时间；
（3）若要使木板A只能与台阶发生一次碰撞，求x应满足的条件以及木板A的最小长度．

14．（16分）如图所示，AB为竖直平面内的细管状半圆轨道，AB连线为竖直直径，轨道半径R=6.4m，轨道内壁光滑，A、B两端为轨道的开口。BC为粗糙水平轨道，其长度s=8.4m。CD为倾角θ=37°的斜面。用两个小物块a、b紧靠在一轻弹簧的两端将弹簧压缩，用细线将两物块绑住，沿轨道静置于C点。弹簧很短，物块与弹簧均不拴接，物块a的线度略小于细管的内径。烧断细线，两物块先后落到斜面的M点，CM两点之间的距离L=12m。已知物块跟水平轨道之间的动摩擦因数，忽略空气阻力，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8。求：
（1）物块b刚离开弹簧的瞬间，其速率v0是多少；
（2）设物块a、b的质量分别为m1、m2，则是多少？（结果可以用根式表示）
15．（12分）一扇形玻璃砖的横截面如图所示，圆心角∠AOC=，图中的虚线OB为扇形的对称轴，D为OC的中点，一细束平行于玻璃砖截面的单色光沿与OC面成角的方向从D点射入玻璃砖，折射光线与竖直方向平行。
（i）求该玻璃砖对该单色光的折射率；
（ii）请计算判断此单色光能否从玻璃砖圆弧面射出，若能射出，求射出时折射角的正弦值。
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】
A．因质点在恒力作用下运动，由牛顿第二定律可知，由于加速度不变，质点做匀变速曲线运动，由力指向曲线凹面那一侧可知，质点从点运动到点的过程中，相同时间内的路程不同，故速度大小发生了变化，故A错误；
BC．因加速度不变，则质点在这两段时间内的速度变化量大小相等、方向相同，故B正确、C错误；
D．质点在恒力作用下运动，则质点在间的运动是匀变速曲线运动，故D错误。
故选B。
2、C
【解析】
由图乙可知，该交流电的周期为T=0.02s，其频率为50 Hz，选项A错误；变压器初级输入电压的有效值 ,次级电压：，则电流表A2的示数为，选项B错误；变压器的次级功率为： ，则此时变压器的输入功率为22 W，选项C正确；将P沿逆时针方向移动一些，则次级匝数增加，次级电压变大，则电流表A1的示数变大，选项D错误。
故选C.
3、C
【解析】
因A点和B点的电势相等，O点和C点的电势相等，故A、B到点电荷的距离相等，O、C到点电荷的距离也相等，则点电荷位置如图所示
由图可知A错误，因点电荷带正电，故离点电荷越近电势越高，故O点电势比A点低，故B错误，由图可知OC的距离，根据，得，故C正确；由图可知，将正试探电荷从A点沿直线移动到C点，电势先升高再降低，故电势能先增大再减小，故D错误，故选C.
4、C
【解析】
A．根据可知当产品厚度减小，导致减小时，电容器的电容C减小，A错误；
BC．根据可知极板带电量Q减小，有放电电流从a向b流过，B错误，C正确；
D．因两板之间的电势差不变，板间距不变，所以两板间电场强度为不变，D错误。
故选C。
5、D
【解析】
A．，根据电场线与电势关系，沿电场线方向电势降低，场强方向是M指向N，故A错误；
BC．由于无法确定该电场是否为匀强电场，所以无法确定M、N、P三点处场强的大小关系及P点处的电势，故BC错误；
D．由得，负电荷在P点时具有的电势能大于在M点时具有的电势能，故D正确。
故选：D。
6、B
【解析】
AC．运动员参加两个分运动，水平方向随空气受风力影响，竖直方向在降落伞张开前先加速，降落伞张开后先减速后匀速，由于竖直分运动不受水平分运动的干扰，故运动时间与风速无关，由公式可知，下落过程重力的冲量与分力无关，故AC错误；
B．运动员落地速度由水平分速度和竖直分速度合成，水平分速度由风速决定，故风速越大，合速度越大，即着地动能越大，故B正确；
D．运动时间与风速无关，风力越大，水平位移越大，下落过程的位移为
则风力越大，水平位移越大，下落过程的位移越大，故D错误。
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、AD
【解析】
A．毛细现象表现为浸润细管的液体在细管中上升、不浸润细管的液体在细管中下降，毛细现象可能表现为液体在细管中上升，也可能表现为下降，故A正确；
B．阿伏加德罗常数是1ml任何质量所含有的微粒数目阿伏加德罗常数等于摩尔质量与分子质量之比，已知水的密度和水的摩尔质量无法确定分子质量，故无法确定阿伏加德罗常数，故B错误；
C．空气中的水蒸气凝结成水珠的过程中，水分子之间的距离减小，斥力和引力均增大，故C错误；
D．与液体处于动态平衡的蒸汽叫作饱和汽，故D正确。
故选AD。
8、AD
【解析】
A．分析图象可知，弹簧压缩量为零时，物体只受重力作用，加速度为重力加速度，则物体在M星球表面的重力加速度：，在N星球表面的重力加速度：，则同一物体在M星球表面与在N星球表面重力大小之比为3：1，故A正确；
B．分析物体的受力情况，加速度为零时，重力和弹簧弹力平衡，根据平衡条件可得
，
解得
故B错误；
C．M星球上，物体R由静止开始做匀加速直线运动，加速度为3a0，通过位移x0，根据速度—位移公式
可知速度为，故C错误；
D．根据动能定理可知，合外力做功等于动能变化，即
根据图象的面积可得
，
动能之比
结合前面的分析则最大速度之比
故D正确。
故选AD。
9、BD
【解析】
A．由右手定则判断可知ab中电流的方向为从b向a，故A错误；
B．由法拉第电磁感应定律得ab棒产生的感应电动势为
由欧姆定律棒两端的电压
故B正确；
CD．对于棒减速运动过程，根据能量守恒定律得，回路中产生的总热量为
定值电阻R的发出热量为
故C错误，D正确。
故选BD。
10、BCD
【解析】
AB．对小球受力分析，受重力、推力和支持力，如图所示
根据平衡条件，得到：
故A错误，B正确；
C．对杆BC和球整体分析，以C点为支点，设AB对杆的作用力为F′，AB杆没有绕A点转动，说明AB对BC的作用力的方向沿AB的方向。根据力矩平衡条件，有：
F•0.6h=F′•1.6h-mg•0.8h
解得：
F′=25N
故C正确；
D．对杆BC和球整体分析，整体在竖直方向受到小球的重力和杆的重力、AB杆的作用力以及地面的作用力，设该力与水平方向之间的夹角为θ，则：
竖直方向：
Mg+mg-F′-FCsinθ=0
水平方向：
FCcsθ=F
联立得：
FC=25N
故D正确。
故选BCD。
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、AC 小车速度随时间均匀变化 0.62 相邻相等时间（0.1s）内的位移变化量均为0.63cm左右，在误差范围内相等，所以小车做匀速直线运动。
【解析】
（1）[1]AB ．图中打点计时器用的是50 Hz交流电源而不是直流电源，故选项A正确，B错误；
C．测量纸带上的点之间距离时，还需要用到刻度尺，故选项C正确；
D．但是不用秒表，因为计时器的点间距能够说明间隔时间的问题，选项D错误；
E．实验用不到天平，因为不用测量质量，选项E错误。
故选AC。
（2）[2]先画出C点，即在时间为0.3s时找出对应的速度0.86m/s即可，然后将图中各点用直线画出来；
（3）[3]因为它是一条直线，说明其加速度的大小是不变的，故说明是匀变速直线运动，也可以说是因为速度的变化的相同时间内是相同的.
[4]加速度的大小可以根据加速度的定义来计算得出
；
计算加速度时需要在直线上取两个点，所取的点间距尽量大一些；
（4）[5]由于在匀变速直线运动中，相邻相等时间内的位移的变化量是相等的，故我们只需要验证这个运动是不是满足这个关系就可以；由于相邻点间的时间是相等的，又因为
，…；
说明相邻相等时间内通过的位移都是相等的，所以小车的运动是匀变速直线运动。
12、B 3.0 0.53
【解析】
（1）该同学开始实验后未进行电压传感器的调零，则电路电流为0时，电压传感器有示数，不为0，作出的U-I图象中，电压随电流的增大而增大，但纵坐标有截距，观察图b中的图象可知B符合；
（2）将电压传感器d端改接到电路中c端，则电压传感器测量的是滑动变阻器的电压，但由于正负接线接反了，因此测量的数值会变为负值，计算时取绝对值即可，根据如图（c）所示的U-I图可知，电源电动势为3V，由闭合电路的欧姆定律有：，当U=2V时，I=0.095A，即，解得：内阻r≈0.53Ω。
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) 71.5N，方向竖直向下 (1) 3.3s (3) 11.5m
【解析】
（1）滑块B由初位置到圆弧轨道底端：
mg（h+R）=mv11
得
v1=5m/s
圆弧轨道最低点：
FN-mg=m
得
FN=71.5N．
由牛顿第三定律滑块对轨道的压力为71.5N，方向竖直向下
（1）B滑上A系统动量守恒：
mv1=（M+m）v共．
对B：
-μmgt=mv共-mv1
得
t≈3.3s
（3）①B滑上A到A与台阶碰前：对A：
μmgx=Mv11-3
对AB系统：
mv1=mv3+Mv1．
且A与台阶只碰一次，需满足：
Mv1≥mv3
得
x≥m≈1.6m．
②设最终AB共速为vAB，两者相对位移为L
-μmgL=（M+m）vAB1-mv11．
分析可知：vAB越小，L越大，即x取m时，AB的末速度vAB=3．
此时
L=11.5m
所以木板A的至少长度为11.5m．
14、 (1)； (2)或
【解析】
（1）物块b离开弹簧后做平抛运动。设从C运动到M历时为t，则
，
代入数据解得
，
(2) ①物块a能够经过A点做平抛运动落到斜面的M点。设物块a经过A点的速率为vA，从A运动到M历时为t1，则
，
解得
，
设物块a刚被弹簧弹开时的速率为vCl，在从C运动到A的过程中，由动能定理得
解得
vCl=19m/s
弹簧弹开物块a、b的过程中，物块a、b动量守恒。选向右的方向为正方向，由动量守恒定律得
解得
②物块a被弹簧弹开后不能到达A点，物块a从C点做平抛运动落到斜面的M点，做平抛运动的初速度大小也是v0。设物块a刚被弹簧弹开时的速率为vC2，在物块a从C向左运动到再次回到C点的过程中，由动能定理得
解得：
弹簧弹开物块a、b的过程中，物块a、b动量守恒。选向右的方向为正方向，由动量守恒定律得
解得
15、（i）；（ii）能射出，
【解析】
(i)光路图如图所示，有几何关系得:
根据折射定律有，解得
(ii)如图所示，光线出射过程中，入射角，折射角为，
根据正弦定理有
得
由可知，因＜C，故此单色光能从玻璃砖圆弧面射出，由光路可逆可得
解得