山西省太原市太原师范学院附属中学2022-2023学年高三下学期第二次周练物理试题试卷

这是一份山西省太原市太原师范学院附属中学2022-2023学年高三下学期第二次周练物理试题试卷，共16页。试卷主要包含了，水银柱可沿玻璃管无摩擦滑动等内容，欢迎下载使用。

山西省太原市太原师范学院附属中学2022-2023学年高三下学期第二次周练物理试题试卷
注意事项：
1． 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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，质量分别为m、M的两个物体系在一根通过定滑轮(质量忽略不计)的轻绳两端，M放在水平地板上，m被悬挂在空中，若将M沿水平地板向右缓慢移动少许后M仍静止，则(　　)

A．绳的张力变大
B．M对地面的压力变大
C．M所受的静摩擦力变大
D．悬挂滑轮的绳的张力变大
2、如图所示，长为L的轻绳一端固定在O点，另一端系一质量为m的小球，在最低点给小球一水平初速度v0，同时对小球施加一大小不变，方向始终垂直于绳的力F，小球沿圆周运动到绳水平时，小球速度大小恰好也为v0。则正确的是（　　）

A．小球在向上摆到45°角时速度达到最大 B．F=mg
C．速度大小始终不变 D．F=
3、近年来测g值的一种方法叫“对称自由下落法”，它是将测g归于测长度和时间，以稳定的氦氖激光波长为长度标准，用光学干涉的方法测距离，以铷原子钟或其他手段测时间，能将g值测得很准，具体做法是：将真空长直管沿竖直方向放置，自其中O点竖直向上抛出小球，小球又落到原处的时间为T2，在小球运动过程中要经过比O点高H的P点，小球离开P点到又回到P点所用的时间为T1，测得T1、T2和H，可求得g等于(　　)
A． B． C． D．
4、如图所示的电路中，D1、D2是完全相同的灯泡，线圈L的自感系数较大，直流电阻不计。先闭合开关S，电路稳定后再断开开关S，此时( )

A．D1立刻熄灭
B．D2立刻熄灭
C．D1闪亮一下逐渐熄灭
D．D2闪亮一下逐渐熄灭
5、恒星在均匀地向四周辐射能量的过程中，质量缓慢减小，围绕恒星运动的小行星可近似看成在做圆周运动.则经过足够长的时间后，小行星运动的（　　）

A．半径变大
B．速率变大
C．角速度变大
D．加速度变大
6、如图所示，在水平面上放置着一个密闭绝热的容器，容器内一个有质量的活塞封闭着理想气体，活塞下部为真空两端固定的轻弹簧被压缩后用绳扎紧现在绳突然断开，当轻弹簧推动活塞上升的过程中，理想气体　　

A．压强增大，温度升高
B．压强增大，温度降低
C．压强减小，温度升高
D．压强减小，温度降低
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，竖直放置的半圆形轨道与水平轨道平滑连接，不计一切摩擦．圆心O点正下方放置为2m的小球A，质量为m的小球B以初速度v0向左运动，与小球A发生弹性碰撞．碰后小球A在半圆形轨道运动时不脱离轨道，则小球B的初速度v0可能为（　　）

A． B． C． D．
8、如图所示，真空中xOy平面内有一束宽度为d的带正电粒子束沿x轴正方向运动，所有粒子为同种粒子，速度大小相等， 在第一象限内有一方向垂直x Oy平面的有界匀强磁场区（图中未画出），磁感应强度为B。所有带电粒子通过磁场偏转后都会聚于x轴上的a点。下列说法中正确的是（ ）

A．磁场方向一定是垂直xOy平面向外
B．所有粒子通过磁场区的时间相同
C．如果粒子速率v0=，能保证所有粒子都打在a点的最小磁场区域面积为
D．如果粒子速率v0=，能保证所有粒子都打在a点的最小磁场区域面积为
9、如图，在真空中的A、B两点分别放置等量异种点电荷，在电场中通过A、B两点的连线中点对称地选取一个闭合路径abcd。现将一个质子沿abcd移动一周，下列说法正确的是（　　）

A．a点和b点的电场强度相同
B．c点电势低于于d点电势
C．由b→c，电场力一直做正功
D．由c→d，质子电势能一直在增加
10、如图所示，灯泡A、B完全相同，理想变压器原副线圈匝数比n1：n2=5：1，指示灯L的额定功率是灯泡A的，当输入端接上的交流电压后，三个灯泡均正常发光，两个电流表均为理想电流表，且A2的示数为0.4A，则（ ）

A．电流表A1的示数为0.08A
B．灯泡A的额定电压为22V
C．灯泡L的额定功率为0.8W
D．原线圈的输入功率为8.8W
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）某同学用如图甲所示的实验装置验证动量守恒定律，气垫导轨上安装了两个光电门，气垫导轨左端装一个弹射装置，滑块可被弹射装置向右弹出，质量为m1的滑块甲和质量为m2的滑块乙上装有宽度相同的挡光片。开始时，滑块甲靠在已被锁定的弹射装置处，滑块乙静置于两个光电门之间，滑块甲弹出后通过光电门1再与滑块乙发生碰撞，碰撞后要使两个滑块能够通过光电门2。

(1)如图乙所示是用游标卡尺测量遮光条宽度的情况，由此可知遮光条宽度d=_____cm。
(2)下列选项中不属于本实验要求的是______（请填写选项前对应字母）
A．气垫导轨应调节水平
B．滑块甲的质量一定要等于滑块乙的质量
C．滑块甲的质量应大于滑块乙的质量
(3)某次实验时，该同学记录下滑块甲通过光电门1的时间为∆t1，滑块乙通过光电门2的时间为∆t2，滑块甲通过光电门2的时间为∆t3。如果等式___________（用对应物理量的符号表示）成立，则可说明碰撞过程中系统动量守恒。
12．（12分）某兴趣小组要精确测定额定电压为3V的白炽灯正常工作时的电阻，已知该灯正常工作时电阻约500，实验室提供的器材有：
A．电流表A（量程：0～3mA，内阻）
B．定值电阻
C．滑动变阻器R（0～10 ）
D．电压表V（量程：0～10V，内阻）
E．蓄电池E（电动势为12V，内阻r很小）
F．开关S一个
G．导线若干
（1）要精确测定白炽灯正常工作时的电阻应采用下面电路图中的____

（2）选择正确电路进行实验，若电压表的示数用U表示，电流表的示数用I表示，写出测量白炽灯电阻的表达式=___（用题目中给的相应字母表示），当电流表中的电流强度I=___mA时，记下电压表的读数U并代入表达式，其计算结果即为白炽灯正常工作时的电阻。
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）某军队在军事演习时，要检验战斗机对移动物体发射炮弹的命中率情况，已知某一战斗机在h=500m的高空以v1=1080km/h的速度水平匀速飞行，地面上两辆相距为270m的遥控车均以v2=108km/h的速度匀速直线前进，现战斗机先发射一个炮弹，恰击中后面那辆遥控车，已知炮弹离开飞机时相对飞机的初速度为零，无人机和两遥控车在同一竖直面上，无人机、炮弹和遥控车均视为质点，不计空气阻力，重力加速度取10m/s2.
(1)投弹时，飞机与后面遥控车的水平距离为多大？
(2)若随后第二发炮弹要击中前一辆车，则两发炮弹发射的时间间隔为多少？
(3)若飞机开启特定飞行模式后，水平速度被锁定，只允许调整高度。现若要在第一发炮弹打出t1=2s后立即发射第二枚炮弹，要求在该模式下击中另一日标，则该无人机是要升高还是降低高度，高度要改变多少?
14．（16分）如图所示的坐标系内，直角三角形OPA区域内有一方向垂直于纸面向外的匀强磁场。在x轴上方，三角形磁场区域右侧存在一个与三角形OP边平行的匀强电场，电场强度为E，方向斜向下并与x轴的夹角为30°，已知OP边的长度为L，有一不计重力、质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从静止开始经加速电场加速后，以v0的速度从A点垂直于y轴射入磁场；一段时间后，该粒子在OP边上某点以垂直于OP边方向射入电场，最终速度方向垂直于x轴射出电场。求：
(1)加速电压及匀强磁场的磁感应强度大小
(2)带电粒子到达x轴时的动能与带电粒子刚进入磁场时动能的比值
(3)带电粒子从射入磁场到运动至x轴的时间

15．（12分）如图所示，导热良好的细直玻璃管内用长度为10cm的水银封闭了一段空气柱（可视为理想气体），水银柱可沿玻璃管无摩擦滑动。现使水银柱随玻璃管共同沿倾角为30°的光滑斜面下滑，两者保持相对静止时，空气柱长度为8cm。某时刻玻璃管突然停止运动，一段时间后水银柱静止，此过程中环境温度恒为300K，整个过程水银未从收璃管口溢出。已知大气压强为p0=75cm水银柱高。求：
(1)水银柱静止后的空气柱长度；
(2)水银柱静止后缓慢加热气体，直到空气柱长度变回8cm，求此时气体的温度。




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
【解析】
A．因m处于静止状态，故绳子的拉力等于m的重力，即F＝mg，绳的张力不变，故选项A错误；
BC．对M受力分析如图甲所示，把F进行正交分解可得关系式：
N＋Fsin θ＝Mg
Fcos θ＝f
当M向右移动少许后，θ变大，故N减小，f减小，故选项B、C错误；
D．对滑轮受力分析如图乙所示，把拉物体的绳子的拉力合成得F合＝T．因F不变，两绳的夹角变小，则F合变大，故悬挂滑轮的绳的张力变大，选项D正确．

2、D
【解析】
本题考查动能定理的应用，要注意明确重力的功和路程无关，而拉力始终和绳垂直，即一直做正功。
【详解】
BD．小球向上摆的过程中，由动能定理：

解得：
B错误，D正确；
因为当重力沿切线方向的分力与F等大反向时，切线方向的加速度为零，速度达最大，设在向上摆到角时，速度最大：

解得
A错误；
因为两力在运动过程中做功大小不完全相同，故物体做变速运动，C错误。
故选D。
3、A
【解析】
小球从O点上升到最大高度过程中：①
小球从P点上升的最大高度：②
依据题意：h2-h1=H ③
联立①②③解得：，故选A.
点睛：对称自由落体法实际上利用了竖直上抛运动的对称性，所以解决本题的关键是将整个运动分解成向上的匀减速运动和向下匀加速运动，利用下降阶段即自由落体运动阶段解题．
4、D
【解析】
电路稳定后断开开关，线圈发生断电自感，产生自感电动势，有同方向的电流，由于D1、D2是完全相同的灯泡，线圈L的自感系数较大，直流电阻不计，原来D1、线圈和D2、电阻并联，D2回路电阻大，电流小，所以自感电流大于原来通过D2电流，但不会大于原来通过D1的电流，所以D2闪亮一下逐渐熄灭，D1逐渐熄灭，所以D正确，ABC错误；
故选D。
5、A
【解析】
A：恒星均匀地向四周辐射能量，质量缓慢减小，小行星所受的万有引力减小，小行星做离心运动，即半径增大，故A正确；
B、C、D：小行星绕恒星运动做圆周运动，万有引力提供向心力，设小行星的质是为m，恒星质量为，则有： ．解得： ， ，， ．因变大，质量减小，则速度变小，角速度变小，加速度变小，故BCD错误．
6、A
【解析】
根据理想气体的状态方程分析气体的状态参量的变化；轻弹簧推动活塞上升的过程中对气体做功，结合热力学第一定律即可判定气体内能的变化与温度的变化．
【详解】
活塞向上压缩气体的过程中对气体做正功，同时，由于是绝热的气缸，气体与外界之间没有热交换，根据热力学第一定律可知，气体的内能一定增大，所以气体的温度升高．根据理想气体的状态方程：可知，气体的温度升高，体积减小则气体的压强一定增大．故选A.
【点睛】
通过受力分析确定所受的各个力，以及物体的初末状态和物体运动过程，从而确定不同力的做功情况以及能量的转化是解决此类题目的解题思路．

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
【解析】
A与B碰撞的过程为弹性碰撞，则碰撞的过程中动量守恒，设B的初速度方向为正方向，设碰撞后B与A的速度分别为v1和v2，则：
mv0=mv1+2mv2
由动能守恒得：

联立得： ①
1.恰好能通过最高点,说明小球到达最高点时小球的重力提供向心力,是在最高点的速度为vmin，由牛顿第二定律得：
2mg=  ②
A在碰撞后到达最高点的过程中机械能守恒，得：
③
联立①②③得：v0=，可知若小球B经过最高点，则需要：v0⩾
2.小球不能到达最高点，则小球不脱离轨道时，恰好到达与O等高处，由机械能守恒定律得：
④
联立①④得：v0=
可知若小球不脱离轨道时,需满足：v0⩽
由以上的分析可知,若小球不脱离轨道时,需满足：v0⩽或v0⩾，故AD错误，BC正确．
故选BC
【点睛】
小球A的运动可能有两种情况：1．恰好能通过最高点，说明小球到达最高点时小球的重力提供向心力，由牛顿第二定律求出小球到达最高点点的速度，由机械能守恒定律可以求出碰撞后小球A的速度．由碰撞过程中动量守恒及能量守恒定律可以求出小球B的初速度；2．小球不能到达最高点，则小球不脱离轨道时，恰好到达与O等高处，由机械能守恒定律可以求出碰撞后小球A的速度．由碰撞过程中动量守恒及能量守恒定律可以求出小球B的初速度．
8、ACD
【解析】
A．由题意可知，正粒子经磁场偏转，都集中于一点，根据左手定则可有，磁场的方向垂直平面向外，故A正确；
B．由洛伦兹力提供向心力，可得

运动的时间

运动的时间还与圆心角有关，粒子做圆周运动的圆心角不同，因此粒子的运动时间不等，故B错误；
C．当粒子速率时，粒子做圆周运动的半径为

能保证所有粒子都打在点的最小磁场区域如图

最小磁场区域面积为

故C正确；
D．当粒子速率时，粒子做圆周运动的半径为

能保证所有粒子都打在点的最小磁场区域如图

最小磁场区域面积为

故D正确；
故选ACD。
9、BD
【解析】
等量同种电荷电场线如图：

A．结合等量异种点电荷的电场线的图象可知，ab两点的电场强度的方向不同，故A错误；
B．d点的电势为正值，c点的电势为负值，c点电势低于d点电势，故B正确；
C．在bc的连线上，两电荷连线上方，场强竖直向分量向下，两电荷连线下方，场强竖直向分量向上。则质子由b到c，电场力先做正功后做负功，故C错误；
D．由c→d，质子受力的方向与运动的方向之间的夹角始终是钝角，电场力做负功，电势能一直在增大，故D正确。
故选BD。
10、AC
【解析】
A．副线圈的总电流即A2的示数为I2＝0.4A，由理想变压器两端的电流比等于匝数的反比，可得

即电流表A1的示数为0.08A，故A正确；
BC．变压器的输入电压的有效值为U=110V，根据全电路的能量守恒定律有

而指示灯L的额定功率是灯泡A的，即

联立解得
，
由电功率

可得

故B错误，C正确；
D．对原线圈电路由，可得原线圈的输入功率

故D错误。
故选AC。

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、0.360 B
【解析】
(1)[1]游标卡尺的主尺示数为3mm，游标尺上第12个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标示数为
12×0.05mm=0.60mm
最终示数为
3.60mm=0.360cm
(2)[2]若滑块甲的质量等于滑块乙的质量，不能保证两滑块碰撞后均能向右运动，故B项不属于实验的要求。
(3)[3]滑块通过光电门的速度

根据动量守恒定律有

代入可得关系式

即为

12、（1）C （2） （3）1.5
【解析】
（1）[1]要精确测定额定电压为3V的白炽灯正常工作时的电阻，需测量白炽灯灯两端的电压和通过白炽灯灯的电流，
由于电压表的量程较大，测量误差较大，不能用已知的电压表测量白炽灯两端的电压，可以将电流表A与定值电阻串联改装为电压表测量电压；
白炽灯正常工作时的电流约为

左右，电流表的量程较小，电流表不能精确测量电流，可以用电压表测量总电流，约：
；
因为滑动变阻器阻值远小于白炽灯的电阻，所以滑动变阻器采用分压式接法。
所以电路图选取C.
（2）[2]根据欧姆定律知，灯泡两端的电压
U=I(R1+RA)，
通过灯泡的电流为：
，
所以白炽灯正常工作时的电阻为：
；
[3]改装后的电压表内阻为：RV=1985+15Ω=2000Ω，则当I=1.5mA时，白炽灯两端的电压为3V，达到额定电压，测出来的电阻为正常工作时的电阻。

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）2700m；（2）1s；（3）下降95m
【解析】
（1）设投弹时，飞机与后面遥控车的水平距离为x，则炸弹落地的时间

且

解得x=2700m
（2）设两炸弹间隔时间为△t，则

解得△t=1s
（3）设战斗机在原有高度上上升△h，根据题意则

解得△h=-95m，即下降95m
14、 (1)；；(2)；(3)
【解析】
(1)设加速电场的电压为，由动能定理可得

解得

根据题设，带电粒子垂直边射入电场，设带电粒子在磁场中运动半径为，如图所示，由几何关系可得

在磁场中，洛伦磁力提供向心力则有

解得


(2)设带电粒子到达轴时的速度为，根据几何关系可得，带电粒子刚进入磁场时的动能


带电粒子到达轴时的动能

则有带电粒子到达轴时的动能与带电粒子刚进入磁场时动能的比值

(3)带电粒子在磁场中运动时间为


带电粒子在电场中运动至轴时有

由几何关系可知

带电粒子从射入磁场到运动至轴的时间

15、 (1) L1=7.5cm；(2)T3=320K
【解析】
(1)玻璃管和水银柱保持相对静止时设玻璃管质量为m0，横截面积为S，水银柱质量为m。对玻璃管和水银柱整体，有:
（m+m0）gsin30°=（m+m0）a ①
设封闭气体压强为p1，对水银柱:
mgsin30°+p0S-p1S=ma ②
解得:
p1=p0 ③
水银柱静止时，设封闭气体压强为p2，水银与试管下滑相对静止时空气柱长度为L0，水银静止时空气柱的长度为L1，水银柱的长度为L2，可得:
④
从玻璃管停止运动到水银柱静止，据玻意耳定律可得:
plL0S=p2L1S ⑤
解得:
L1=7.5cm ⑥
(2)加热气体过程中，气体发生等压变化，有：
⑦
据题意有，初态：
V2=L1S，T2=T0 ⑧
末态:
V3=L0S ⑨
解得:
T3=320K ⑩