山西省太原市小店区太原四十八中2022-2023学年高三下学期自测卷（五）线下考试物理试题

这是一份山西省太原市小店区太原四十八中2022-2023学年高三下学期自测卷（五）线下考试物理试题，共15页。试卷主要包含了考生必须保证答题卡的整洁等内容，欢迎下载使用。

山西省太原市小店区太原四十八中2022-2023学年高三下学期自测卷（五）线下考试物理试题
考生请注意：
1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。
2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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、生活中常见的手机支架，其表面采用了纳米微吸材料，用手触碰无粘感，接触到平整光滑的硬性物体时，会牢牢吸附在物体上。如图是一款放置在高铁水平桌面上的手机支架，支架能够吸附手机，小明有一次搭乘高铁时将手机放在该支架上看电影，若手机受到的重力为G，手机所在平面与水平面间的夹角为，则下列说法正确的是（　　）

A．当高铁未启动时，支架对手机的作用力大小等于
B．当高铁未启动时，支架受到桌面的摩擦力方向与高铁前进方向相反
C．高铁减速行驶时，手机可能受到3个力作用
D．高铁匀速行驶时，手机可能受到5个力作用
2、如图所示，有一个电热器R，接在电压为u＝311sin100πt (V) 的交流电源上．电热器工作时的电阻为100 Ω，电路中的交流电表均为理想电表．由此可知

A．电压表的示数为311 V
B．电流表的示数为2.2 A
C．电热器的发热功率为967 W
D．交流电的频率为100 Hz
3、图为一定质量理想气体的压强p与体积V的关系图象，它由状态A经等容过程到状态B，再经等压过程到状态C.设A、B、C状态对应的温度分别为TA、TB、TC，则下列关系式中正确的是(　　)

A．TATB，TB＝TC
C．TA>TB，TBTC
4、电梯在t=0时由静止开始上升，运动的图像如图所示，电梯总质量m=2.0×103kg。电梯内乘客的质量m0=50kg，忽略一切阻力，重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是（　　）

A．第1s内乘客处于超重状态，第9s内乘客处于失重状态
B．第2s内乘客对电梯的压力大小为450N
C．第2s内钢索对电梯的拉力大小为2.2×104N
D．第2s内电梯对乘客的冲量大小为550N·s
5、一束由a、b两种单色光组成的复色光射向玻璃制成的三棱镜，通过三棱镜的传播情况如图所示。关于a、b两种单色光，下列说法正确的是（　　）

A．玻璃对a色光的折射率大于对b色光的折射率
B．a色光的光子能量小于b色光的光子能量
C．a色光在玻璃中的传播速度比b色光小
D．a色光发生全反射的临界角比b色光小
6、如图所示，在直角坐标系xOy平面内存在一点电荷，带电荷量为－Q，坐标轴上有A、B、C三点，并且OA=OB=BC=a，其中A点和B点的电势相等，O点和C点的电场强度大小相等。已知静电力常量为k，则（ ）

A．点电荷位于B点处
B．O点电势比A点电势高
C．C点处的电场强度大小为
D．将正的试探电荷从A点沿直线移动到C点，电势能先增大后减小
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、甲、乙两物体一开始沿同一条直线相向运动，在t=0时刻甲、乙相距x=3m，它们的速度－时间图象如图所示。下列说法正确的是（　　）

A．t=2s时甲、乙速度相等，且恰好相遇
B．t =1s时甲、乙速度不等，但恰好相遇
C．t =1s时，乙的速度方向发生改变，t=2s时追上甲
D．在4s时间内，甲、乙相遇了两次
8、如图，夹角为120°的两块薄铝板OM、ON将纸面所在平面分为Ⅰ、Ⅱ两个区域，两区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度分别为B1、B2。在OM板上表面处有一带电粒子垂直OM方向射入磁场B1中，粒子恰好以O为圆心做圆周运动回到出发点。设粒子在两区域中运动的速率分别为v1、v2，运动时间分别为t1、t2；假设带电粒子穿过薄铝板过程中电荷量不变，动能损失一半，不计粒子重力，则下列说法中正确的是（ ）

A．粒子带负电
B．
C．
D．
9、如图所示，B和C两个小球均重为G，用轻绳悬挂而分别静止于图示位置上，则以下说法中正确的是（　　）

A．AB细绳的拉力为G B．CD细绳的拉力为G
C．绳BC与竖直方向的夹角θ=60° D．绳BC与竖直方向的夹角θ=45°
10、如图，甲、乙两种粗糙面不同的传送带，倾斜于水平地面放置，以同样恒定速率向上运动。现将一质量为的小物体（视为质点）轻轻放在处，小物体在甲传动带上到达处时恰好达到传送带的速率；在乙传送带上到达离竖直高度为的处时达到传送带的速率。已知处离地面的高度皆为。则在物体从到的过程中（ ）

A．两种传送带对小物体做功相等
B．将小物体传送到处，两种传送带消耗的电能相等
C．两种传送带与小物体之间的动摩擦因数不同
D．将小物体传送到处，两种系统产生的热量相等
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）如图所示，在用“插针法”测定平行玻璃砖的折射率实验中：
测定平行玻璃砖的折射率实验中：

(1)下列措施对提高实验精度没有作用的是________。
A．入射角α不宜过小
B．P1P2间距适当大些
C．选用d稍微大点的玻璃砖
D．OP2间距尽可能小些
(2)下列因素对Δy大小没有影响的是________。
A．入射角α
B．玻璃砖的折射率n
C．P1P2之间的距离
D．玻璃砖的厚度d
12．（12分）很多人都认为“力越小速度就越小”，为了检验这个观点是否正确，某兴趣小组的同学设计了这样的实验方案：在水平桌面上放一木块，木块后端与穿过打点计时器的纸带相连，前端通过定滑轮与不可伸长的细线相连接，细线上不等间距地挂了五个钩码，其中第四个钩码与第五个钩码之间的距离最大。起初木块停在靠近打点计时器的位置，第五个钩码到地面的距离小于木块到定滑轮的距离，如图甲所示。接通打点计时器，木块在钩码的牵引下，由静止开始运动，所有钩码落地后，木块会继续运动一段距离。打点计时器使用的交流电频率为50Hz。图乙是实验得到的第一个钩码落地后的一段纸带，纸带运动方向如箭头所示。（当地重力加速度大小g取9.8m/s2）


(1)根据纸带上提供的数据，可以判断第五个钩码落地时可能出现在纸带中的______段（用D1，D2，…，D15字母区间表示）；第四个钩码落地后至第五个钩码落地前木块在做______运动。
(2)根据纸带上提供的数据，还可以计算出第五个钩码落地后木块运动的加速度大小为______m/s2；木块与桌面间的动摩擦因数为=______。（计算结果保留两位有效数字）
(3)根据纸带上提供的数据，分析可知“力越小速度就越小”的观点是___的。（填“正确”或“错误”）
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，由某种透明介质构成的棱镜横截面为一等腰梯形，其中，AB的边长为，BC的边长为，为长度的，一束光线刚好从E点沿与平行的方向射入棱镜，该光线在棱镜内恰好通过的中点F。已知光在真空中的光速为c。求：
(i)此种介质的折射率；
(ii)光线在介质中的传播时间。

14．（16分）如图所示，在倾角为＝30°且足够长的斜面上，质量为3m的物块B静止在距斜面顶编为L的位置，质量为m的光滑物块A由斜面顶端静止滑下，与物块B发生第一次正碰。一段时间后A、B又发生第二次正碰，如此重复。已知物块A与物块B每次发生碰撞的时间都极短且系统的机械能都没有损失，且第二次碰撞发生在物块B的速度刚好减为零的瞬间。已知物块B所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。求

（1）A、B发生第一次碰撞后瞬间的速度
（2）从一开始到A、B发生第n次碰撞时，物块A在斜面上的总位移。
15．（12分）如图所示，在平面直角坐标系xOy的第二、第三象限内有一垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场区域△ABC，A点坐标为（0，3a），C点坐标为（0，﹣3a），B点坐标为(，-3a）．在直角坐标系xOy的第一象限内，加上方向沿y轴正方向、场强大小为E=Bv0的匀强电场，在x=3a处垂直于x轴放置一平面荧光屏，其与x轴的交点为Q．粒子束以相同的速度v0由O、C间的各位置垂直y轴射入，已知从y轴上y=﹣2a的点射入磁场的粒子在磁场中的轨迹恰好经过O点．忽略粒子间的相互作用，不计粒子的重力．
（1）求粒子的比荷；
（2）求粒子束射入电场的纵坐标范围；
（3）从什么位置射入磁场的粒子打到荧光屏上距Q点最远？求出最远距离．




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、C
【解析】
A．高铁未启动时，手机处于静止状态，受重力和支架对手机的作用力，根据平衡条件可知，支架对手机的作用力与重力大小相等，方向相反，故A错误；
B．高铁未启动时，以手机和支架整体为研究对象，受重力和桌面的支持力，不受桌面摩擦力，故B错误；
C．高铁匀减速行驶时，手机具有与前进方向相反的加速度，可能只受重力、纳米材料的吸引力和支架的支持力，共三个力的作用，故C正确；
D．高铁匀速行驶时，手机受重力、纳米材料的吸引力、支架的支持力和摩擦力，共四个力的作用，故D错误；
故选C。
2、B
【解析】
因为交流电的最大值为Um＝311V，故其有效值为，则电压表的示数为220V，故A错误；因为电阻为100Ω，电流表的示数为 ，故B正确；电热器的发热功率为P=I2R=（2.2A）2×100Ω=484W，故C错误；因为交流电的角速度为ω=100π，则其频率为ω=2πf=50Hz，故D错误。
故选B。
3、C
【解析】
根据理想气体状态方程可得：从A到B，因体积不变，压强减小，所以温度降低，即TA＞TB；从B到C，压强不变，体积增大，故温度升高，即TB＜TC，故ABD错误，C正确。
4、D
【解析】
A．第1s内和第9s内加速度均竖直向上，乘客处于超重状态，故A错误；
B．第2s内研究乘客，根据牛顿第二定律

代入数值解得电梯对乘客的支持力为550N，由牛顿第三定律可知，乘客对电梯的压力为550N，故B错误；
C．第2s内研究乘客和电梯整体，根据牛顿第二定律

代入数值解得钢索对电梯的拉力为22550N，故C错误；
D．图像的面积表示速度变化，得第2s内速度的变化量为
m/s
第2s内研究乘客，根据动量定理

代入数值解得电梯对乘客的冲量为Ns，故D正确。
故选D。
5、B
【解析】
AB．通过玻璃三棱镜后，b色光的偏折角最大，说明玻璃对b光的折射率大于对a色光的折射率，则b色光的频率最高，根据可知，a色光的光子能量小于b色光的光子能量，故A错误，B正确；
C．a色光的折射率小，根据分析可知a色光在玻璃中的传播速度大于b色光，故C错误；
D．玻璃对b光的折射率大，根据知b色光发生全反射的临界角小于a色光，故D错误。
故选B。
6、B
【解析】
A．A点和B点的电势相等，点电荷必位于A点和B点连线的垂直平分线上；O点和C点的电场强度大小相等，点电荷位于O点和C点连线的垂直平分线上，故带负电的点电荷位于坐标处，故A错误；
B．根据点电荷周围电场分布可知，O点电势比A点电势高，故B正确；
C．C点的电场强度大小

故C错误；
D．将带正电的试探电荷从A点沿直线移动到C点，电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增大，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、BD
【解析】
AC．由图可知t=1s时刻，乙的速度方向发生改变，t=2s时刻甲、乙速度相等，但由图像与坐标轴围成的面积表示位移可知，乙围成的面积是0，说明乙回到出发点，甲的位移4m，所以两者此时没有相遇，故AC错误；
B．t=1s时刻甲、乙速度不等，由图像与坐标轴围成的面积表示位移可知，乙位移是1m，甲的位移2m，两都位移之和刚好是3m，所以恰好相遇，故B正确；
D．t=1s时到t=3s时，甲乙两图像与坐标轴围成的面积相等，说明这段时间内两者的位移相等，由B项分析可知，t=1s时恰好相遇，所以t=3s时也恰好相遇，说明在t=0到t=4s时间内，甲乙仅相遇过二次，故D错误。
故选BD。
8、AC
【解析】
A．根据左手定则可判定粒子带负电，故A正确；
B．由题意知，故，故B错误；
C．根据洛伦兹力提供向心力得：，由题意知r1＝r2，故，故C正确；
D．由粒子在磁场中的周期公式知，粒子在磁场中的周期相同，运动时间之比等于圆周角之比，即t1：t2＝120°：240°＝1：2，故D错误。
9、BC
【解析】
AB．对B、C两球整体受力分析，正交分解得
FABcos30°＋FCDcos60°＝2G
FABsin30°＝FCDsin60°
联立解得
FAB＝G
FCD＝G
选项A错误，B正确；
CD．对C球受力分析，正交分解得
FBCcosθ＋FCDcos60°＝G
FBCsinθ＝FCDsin60°
联立解得
θ＝60°
选项C正确，D错误。
故选BC。
10、AC
【解析】
A．传送带对小物体做功等于小物块的机械能的增加量，动能增加量相等，重力势能的增加量也相同，则机械能的增加量相同，所以两种传送带对小物体做功相等，故A正确；
C．由0加速到v，甲图中的加速位移大于乙图中的加速位移，根据

可知，根据牛顿第二定律有

解得，即两种传送带与小物体之间的动摩擦因数不同，故C正确；
D．对甲图分析，可知小物体加速的位移为

此时传送带匀速的位移为

则两者的相对位移为

根据摩擦生热的公式

解得
对乙图分析，可知小物体加速的位移为

此时传送带匀速的位移为

则两者的相对位移为

根据摩擦生热的公式

解得
在甲图、乙图，对小物体分析，根据牛顿第二定律和运动学公式有
，
，
解得
，
将、代入、的表达式，解得
，
则有，即产生的热量不相等，故D错误；
B．根据能量守恒定律，电动机消耗的电能等于摩擦产生的热量Q与物块增加机械能的和，因物块两次从A到B增加的机械能增加量相同，而，所以将小物体传送到B处，两种传送带消耗的电能甲更多，故B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、D C
【解析】
(1)[1]增大α角，P1P2距离适当大一些，选用较厚的玻璃砖都可以提高精度，OP2距离小一些不会提高精度，ABC错误，D正确。
故选D；
(2)[2]直接根据图中的光路分析可得，P1P2间的距离对于Δy无影响，ABD错误，C正确；
故选C。
12、 匀速直线 5.0 0.51 错误
【解析】
(1)[1][2]．第五个钩码落地后木块将做减速运动，点迹间距逐渐减小，则可以判断第五个钩码落地时可能出现在纸带中的；由此也可判断第四个钩码落地后至第五个钩码落地前的一段时间内，纸带上点迹均匀，木块在做匀速直线运动。
(2)[3][4]．由纸带可看出，第五个钩码落地后 根据可得木块运动的加速度大小为

由

可得
μ=0.51
(3)[5]．根据纸带上提供的数据，分析可知“力越小速度就越小”的观点是错误的。

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、 (i)；(ii)
【解析】
(i)光路图如图所示

在E点折射时有



中，由正弦定理

解得

为等腰三角形，由折射定律

（ii）在F点，由

判断光线在F点发生全反射。由几何关系可知光线在棱镜中通过的路程

由折射定律有

故光线在棱镜中的传播时间

14、（1）方向沿斜而向上；方向沿斜面向下；（2）L+（n-1）=（n =1，2，3……）
【解析】
（1）设物块A运动至第一次碰撞前速度为，由动能定理得
mgsin×L=
A、B发生弹性正碰，有

=
解得第一次碰撞后瞬间A、B的速度
，方向沿斜而向上
，方向沿斜面向下
（2）碰后经时间t时A、B发生第二次正碰，则A、B的位移相等，设为x，取沿斜而向右下为正方向，对B有
x=
对A有：
x=

解得第二次碰前A的速度
vA2=v0
x=
因为第二次碰前两物体的速度与第一次碰前完全相同，因此以后每次碰撞之间两物体的运动情况也完全相同。
到第n次碰撞时，物块A在斜面上的总位移：
s=L+（n-1）=（n =1，2，3……）
15、 (1)(2)0≤y≤2a　(3)，
【解析】
(1)由题意可知， 粒子在磁场中的轨迹半径为r＝a　
由牛顿第二定律得
Bqv0＝m
故粒子的比荷
　
(2)能进入电场中且离O点上方最远的粒子在磁场中的运动轨迹恰好与AB边相切，设粒子运动轨迹的圆心为O′点，如图所示．

由几何关系知
O′A＝r· ＝2a　
则
OO′＝OA－O′A＝a　
即粒子离开磁场进入电场时，离O点上方最远距离为
OD＝ym＝2a　
所以粒子束从y轴射入电场的范围为0≤y≤2a　
(3)假设粒子没有射出电场就打到荧光屏上，有
3a＝v0·t0　
，
所以，粒子应射出电场后打到荧光屏上　
粒子在电场中做类平抛运动，设粒子在电场中的运动时间为t，竖直方向位移为y，水平方向位移为x，则
水平方向有
x＝v0·t　
竖直方向有
　
代入数据得
x＝ 　
设粒子最终打在荧光屏上的点距Q点为H，粒子射出电场时与x轴的夹角为θ，则　

有
H＝(3a－x)·tan θ＝
当时，即y＝a时，H有最大值
由于a<2a，所以H的最大值Hmax＝a，粒子射入磁场的位置为
y＝a－2a＝－a