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2023-2024学年山东省日照市莒县高三上学期1月校际联考 物理试题（含答案）
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这是一份2023-2024学年山东省日照市莒县高三上学期1月校际联考 物理试题（含答案），共13页。试卷主要包含了6kg·m/s等内容，欢迎下载使用。
2024.1
注意事项：
1. 答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
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，再选涂其他答案标号。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。
4. 本试卷共8页, 满分 100分, 考试时间90分钟。
一、单项选择题：本题包括8小题，每小题3 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. 卢瑟福的α粒子散射实验装置如图所示，在一个小铅盒里放有少量的放射性元素钋，它发出的α粒子从铅盒的小孔射出，形成很细的一束射线，打到金箔上，最后在环形荧光屏上产生闪烁的光点。下列说法正确的是
A.α粒子发生偏转是由于它跟金箔中的电子发生了碰撞
B. 当α粒子接近金箔中的电子时， 电子对α粒子的吸引力使之发生明显偏转
C. 通过α粒子散射实验可以估算原子核半径的数量级约为 10⁻¹⁰m
D. α粒子散射实验说明了原子中有一个带正电的核，几乎集中了原子全部的质量
2. 高空抛物威胁着人们的安全，刑法修正案新增了高空抛物罪。如果一个约50g的鸡蛋，不慎从距离地面 12.8m高的窗户处无初速度掉落，砸到地面上(未反弹)，地面受到鸡蛋冲击的时间约为0.02s，重力加速度为 10m/s²，忽略空气阻力。下列分析正确的是
A. 鸡蛋砸在地面上的过程中，动量变化量的大小约为0.6kg·m/s
B. 鸡蛋对地面的冲量大小约为0.5N·s
C. 鸡蛋对地面的作用力大小约为 40N
D. 鸡蛋对地面的冲量方向竖直向上
高三物理试题 第1页(共8页)3. 小明同学在研究物块与水平面之间的动摩擦因数时，将质量为10kg的物块放在水平地面上， 用F=65N的水平恒力拉着物块向右做匀加速直线运动， 如图甲所示。沿着物块运动的方向建立x轴，物块通过原点O时开始计时(t=0)，其 xt−t的图像如图乙所示，重力加速度为 10m/s²。 下列判断正确的是
A. 物块与水平面之间的动摩擦因数为0.5
B. 物块在 t=4s时的速度大小为 6m/s
C. 0~4s的时间内,力F对物块做的功为 1170J
D. t=4s时撤去拉力 F, 物块能够继续滑行 10m
4. 某学习小组利用如图所示的电路研究电压与电流的关系，电流表、电压表均为理想电表，D为二极管，C为电容器，R₁为定值电阻。闭合开关S， 电路稳定后，将滑动变阻器的滑片 P缓慢向左移动一小段距离，这个过程中电压表 V₁的示数变化量大小为ΔU₁，电压表 V₂的示数变化量大小为△U₂，电流表 A 的示数变化量大小为△I。在滑片P向左移动的过程中
A. 电容器所带电荷量减少 B.ΔU2ΔI变大
C.ΔU1ΔI不变 D. 滑动变阻器 R 消耗的功率减小
5. 网络购物已经成为人们习惯的购物方式，用传送带传送货物也随之普及。某快递公司用电动机带动着倾角为30°的传送带以5m/s的速率顺时针匀速转动，如图所示。工人师傅将质量为 10kg的包裹轻轻放在传送带底端A，经过 6s的时间到达传送带的顶端
B。已知包裹与传动带之间的动摩擦因数为 32,重力加速度为 10m/s²,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。在包裹传送的全过程中
A. 静摩擦力对包裹做功为零
B. 滑动摩擦力对包裹做功为375J
C. 重力对包裹做功为2500J
D. 由于摩擦产生的热量为 125J
高三物理试题 第2页(共8页)6. 如图所示，倾角为37°的斜面体置于粗糙的水平地面上，不可伸长的轻绳一端与斜面上质量为3m的滑块a相连， 另一端通过光滑小圆环与质量为m的小球b相连， 小球在竖直面内摆动，摆角最大为37°(忽略空气阻力影响)。已知斜面体与滑块之间的动摩擦因数为0.8，a与小圆环之间的轻绳平行于斜面，重力加速度为g，sin37°=0.6， 认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，斜面体和滑块始终保持静止。下列说法正确的是
A. 斜面体对地面摩擦力的最小值为0
B. 滑块所受摩擦力大小范围为0.4mg~mg
C. 滑块a所受摩擦力方向有时沿斜面向下，有时沿斜面向上
D. 为保持滑块静止，小球b的质量不能超过2m
7. 一含有理想变压器的电路如图所示，变压器原、副线圈的匝数比为3 ： 1，交流电源输出电压的有效值不变，图中四个电阻R完全相同，电压表为理想交流电压表，当开关S断开时， 电压表的示数为 U₀； 当开关S闭合时， 电压表的示数为
A.3738U0 B.2023U0
C.79U0 D.1921U0
8. 我国计划在 2035年前建成国际月球科研站， 以月球为主要基地，建立集数据中继、导航、遥感于一体的月球互联网。宇航员在月球表面完成下面实验：如图所示，在一固定的、半径为r的竖直光滑圆轨道内部最低点静止一质量为m的小球(可视为质点)，给小球一瞬时水平冲量I，恰好能在竖直面内做完整的圆周运动。已知月球的半径为 R，一颗离月球表面距离为R/₄的探月卫星绕月球做匀速圆周运动，万有引力常量为 G。根据提供的信息可知
A. 月球表面的重力加速度大小为 2Imr
B. 月球的第一宇宙速度为 ImR5r
C. 探月卫星绕月运行的周期为 25mπRrI
D. 月球的平均密度为 48I2625GRrπm2
高三物理试题 第3页(共8页)二、多项选择题：本题包括4小题，每小题4分，共 16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9. 利用薄膜干涉可以检查工件表面的平整度。如图甲所示，使透明标准板 M 和待检工件N间形成一楔形空气薄层，并用单色光照射，可观察到如图乙所示的干涉条纹，条纹的弯曲处 P 和Q分别对应于 A 和B处。下列判断正确的是
A. A处缺陷为凸起
B. A 处缺陷为凹陷
C. B 处缺陷为凸起
D. B 处缺陷为凹陷
10. 电荷量为q₁、 q₂的两个点电荷分别固定于x轴上的O、 P两点， 规定无穷远处电势为零，x轴上各点的电势φ随x的变化关系如图所示。 在PF段中， E处电势最高， 其中 PE=34OP。下列判断正确的是
A. q₁为正点电荷， q₂为负点电荷
B. q₁与q₂的大小关系满足 q2=37q1
C. A处与D处的电场强度大小相等，方向相反
D. 将电子从 C点移动到F点， 电势能先减小后增大
11. 一列简谐横波在 t=53s时的波形图如图甲所示，P、Q是介质中的两个质点， 图乙是质点 P的振动图像。下列说法中正确的是
A. 波沿着x轴负方向传播
B. 波速为 3m/s
C. 质点Q的平衡位置坐标.xQ=10m
D. t=2s时, 质点Q的位移为A2
高三物理试题 第4页(共8页)12. 由相同材料的导线绕成边长相同的甲、乙两个正方形闭合线圈，两线圈的质量相等，但所用导线的横截面积不同，甲线圈的匝数是乙的2倍。现两线圈在竖直平面内从同一高度同时由静止开始下落，一段时间后进入一方向垂直于纸面的匀强磁场区域，磁场的边界水平，且磁场的宽度大于线圈的边长，如图所示。不计空气阻力，已知下落过程中线圈始终平行于纸面，上、下边保持水平。甲的下边开始进入磁场时以速度v 做匀速运动，下列判断正确的是
A. 若乙的上边进入磁场前也做匀速运动，则速度大小为 12v
B. 甲和乙进入磁场的过程中，通过导线的电荷量之比为1：2
C. 甲、乙下边开始离开磁场时，一定都做减速运动
D. 一定是甲先离开磁场，乙后离开磁场
三、非选择题：本题包括6 小题，共 60分。
13. (6分)
某同学测量截面为直角三角形玻璃砖的折射率， 已知∠ABC=90° ， ∠BCA=60° 。实验过程如下：
(1)将玻璃砖平放在水平桌面的白纸上，用大头针在白纸上标记玻璃砖的边界。
(2)激光笔发出的激光从玻璃砖上的O点平行于白纸入射，调整入射角，使AC面上恰好没有光线射出，而是从 BC面的 P点射出玻璃砖，用大头针在白纸上标记O 点、P点、激光笔出光孔S的位置和出射光路上一点 Q。
(3)移走玻璃砖，在白纸上描绘玻璃砖的边界和激光的光路，做AB 界面的法线OM和出射光线， 如图所示，测得 PQ∥AB。
完成下列问题：
①在答题卡的图上画出玻璃砖内的光路图。
②玻璃砖的折射率 n= 。
③若激光从 O 点水平入射时的入射角为α，则 sinα= 。
高三物理试题 第5页(共8页)14. (8分)
某同学采用重物自由下落的方法“验证机械能守恒定律”，装置如图甲所示。打点计时器所用电源频率为 50Hz。
(1)图甲中用的是电火花打点计时器，应选择电压为 V 的交流电源。
(2)重锤由静止释放，O是打下的第一个点。按实验要求正确地选出纸带，用刻度尺测量连续三点A、B、C到O点的距离，如图乙所示，若重锤的质量 m=1.00kg,查表可知当地的重力加速度 g=9.78m/s²,则从打下O 点到打下计数点 B 的过程中重力势能的减少量△Ep= J， 动能的增加量 △Eₖ= J(计算结果均保留三位有效数字)。结果发现△Ep略大于△Eₖ, 可能是由于 。
(3)用h代表重锤下落的距离，重锤的动能Eₖ随着 h变化的图线如图丙所示，如果重锤所受阻力恒定， 已知图线的斜率为k，那么重锤受到的阻力大小为 (用题中给出的字母表示) 。
15. (8 分)
血压仪由加压气囊、臂带、压强计等构成，如图所示。加压气囊可将外界空气充入臂带，压强计示数为臂带内气体压强高于大气压强的数值，充气前臂带内气体压强为大气压强，体积 V₀=60cm³;每次挤压气囊都能将 ΔV=50cm³的外界空气充入臂带中，经6次充气后, 压强计示数△p=150mmHg。 已知大气压强 p₀=750mmHg, 环境温度 t₀=27°C,忽略细管和压强计内的气体体积。
(1) 若气体温度不变，求充气后臂带内气体的体积 V；
(2)臂带与人体接触一段时间后，气体温度升高，压强计示数 Δp'=180mmHg,，若臂带内气体体积不变，求此时气体的温度，并从微观角度解释气体压强升高的原因。
高三物理试题 第6页(共8页)
16. (9分)
如图所示，水平面上的长木板在推力作用下向右运动， 当速度 v₀=9m/s时撤去推力，同时在长木板的右端轻轻地放上一个大小不计的小物块，最终小物块恰好没有滑离长木板。 已知长木板的质量 M=2kg， 小物块的质量 m=1kg，小物块与长木板间的动摩擦因数 μ₁=0.2,，长木板与地面间的动摩擦因数 μ₂=0.1,重力加速度 g=10m/s², 设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：
(1) 小物块刚放上长木板时，小物块的加速度大小 a₁和长木板的加速度大小 a₂;
(2) 长木板的长度 l;
(3)从小物块放上长木板开始到最后停止运动的总位移x。
17. (13分)
如图甲所示，虚线 MN的左侧空间中存在竖直向上的匀强电场(上、下及左侧无边界)。一个质量为 m、 电荷量为q的带正电液滴(视为质点)，以大小为 v₀的水平初速度沿 PQ 向右做直线运动。若液滴刚经过 D 点时(t=0)，在电场所在空间叠加如图乙所示随时间周期性变化、垂直纸面向里的匀强磁场，使得小球再次通过 D 点时的速度方向与 PQ连线夹角为( 60°向下，如图丙所示。已知D、Q间的距离为 2+3L,t₀小于液滴在磁场中做圆周运动的周期，重力加速度大小为g。
(1) 求电场强度 E的大小；
(2) 求 t₀与 t₁的比值;
(3)液滴过 D点后将做周期性运动，当液滴运动的周期最大时，求对应的磁感应强度大小 B₀及运动的最大周期 Tₘ。
18. (16分)
如图所示，质量m=1kg的长木板放置在光滑水平地面上，左端与半径 R=1.6m的固定光滑圆弧轨道相接触，圆弧轨道末端水平且与长木板等高，O为圆弧的圆心，距离长木板的右端l(未知)处有一固定的竖直挡板，长木板与竖直挡板相碰后以原速率反弹。现将质量 m₁=0.5kg的小滑块P从圆弧轨道上的A点由静止释放，沿水平方向滑上长木板。已知O、A连线与竖直方向夹角 θ=60°,小滑块P与长木板间的动摩擦因数 μ=0.2,重力加速度g取 10m/s²。。如果长木板与竖直挡板碰撞反弹后、与圆弧轨道碰撞前就能停下。则
(1) 求小滑块 P 滑上长木板时的初速度 v₀；
(2) 求长木板右端与竖直挡板之间的距离 l；
(3)若小滑块P 不从长木板上掉下，求长木板的最短长度 d；
(4)若其他条件不变，将质量 m₂=2kg的小滑块Q 从 A 点由静止释放，小滑块Q 与长木板间的动摩擦因数μ仍为0.2，求长木板从开始运动到停下来时运动的总路程s。
高三物理试题 第8页(共8页)
莒县2021级高三上学期校际联合考试 评分标准
一、单项选择题：本题包括8小题，每小题3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 2.C 3.A 4.C 5.B 6.B 7.D 8.B
二、多项选择题：本题包括4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
C
A
B
S
O
M
P
Q
9.BC 10.AD 11.AC 12.BC
三、非选择题：本题包括6小题，共60分。
13．（6分）
①如图所示（2分） ②（2分） ③（2分）
14．（8分）
（1）220（1分） （2）0.475 （2分） 0.473（2分） 阻力的影响（2分） （3）mg-k（1分）
15．(8分)
解析：（1）以充气前臂带中的气体和充入的气体为对象
充气前，p1=p0，V1=6ΔV+V0
充气后，p2=p0+Δp（1分）
气体做等温变化，由玻意耳定律，p1V1=p2V（2分）
可得V=300cm3（1分）
（2）由题意可知p3=p0+Δp′
气体经历等容变化，根据查理定律（1分）
解得T=310K（1分）
臂带内气体体积不变，分子的密集程度不变；温度升高，分子的平均动能增大，与器壁碰撞时对器壁的冲力增大，故压强增大。（每一条1分）（2分）
16．（9分）
解析：（1）小物块刚放上长木板时在摩擦力的作用下加速
由牛顿第二定律，μ1mg=ma1（1分）
长木板减速，有μ2(M+m)g+μ1mg=Ma2（1分）
解得小物块的加速度大小a1=2m/s2（1分）
长木板的加速度大小a2=2.5m/s2（1分）
（2）设经时间Δt两者达到共同速度v，有a1Δt=v0-a2Δt（1分）
得Δt=2s，v=4m/s
这段时间内小物块的位移
长木板的位移（1分）
长木板的长度l=x2-x1=9m（1分）
（3）小物块和长木板达到共同速度之后一起做匀减速直线运动，设加速度大小为a3
有μ2(M+m)g=(M+m)a3
a3=1m/s2
一起减速的位移为x3，有（1分）
x3=8m
小物块的总位移x=x1+x3=12m（1分）
17.解：（1）液滴沿PQ向右做直线运动，受力平衡，则mg=Eq（2分）
解得（1分）
（2）运动轨迹应如图(a)所示，若液滴到达F点时开始做匀速圆周运动，轨迹半径为r
由几何关系可得DF= rtan30°（1分）
又知DF=v0t1（1分）
圆弧轨迹所对的圆心角（1分）
则（1分）
联立解得（1分）
（3）当液滴运动的周期最大时，其运动轨迹应与MN相切，液滴运动一个周期的轨迹如图(b)所示：设此时液滴做圆周运动的轨迹半径大小为R，由几何关系得（1分）
解得
由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有（1分）
解得（1分）
液滴的最大周期Tm=6（2t1+t0）（1分）
，
联立可得最大周期（1分）
18．（16分）
解析：（1）滑块从光滑圆弧轨道A点运动到底端的过程
根据动能定理有m1gR(1-csθ)=m1v02（2分）
代入数据解得 v0=4m/s（1分）
（2）滑块滑上长木板，运动过程中二者动量守恒，有 m1v0=m1v10+mv20（1分）
如果长木板与竖直挡板碰撞反弹后过一段时间能停下来，则碰后滑块与长木板动量大小相等，方向相反，有m1v10=mv20（1分）
代入数据解得v20=1m/s
对长木板，根据动能定理 μm1gl=mv202（1分）
代入数据解得l=0.5m（1分）
（3）设长木板的长度的最小值为d，自滑块滑上长木板至停止运动，由能量守恒
m1v02= μm1gd （2分）
代入数据解得d=4m（1分）
（4）滑块更换之后对长木板受力分析μm2g=ma 解得a=4m/s2（1分）
第1次碰撞前长木板的速度v1==2m/s（1分）
更换滑块后，滑块滑上长木板时初速度仍为v0=4m/s
根据动量守恒定律m2v0=m2v'+mv1代入数据解得v'=3m/s
第1次碰后长木板向左匀减速，所受滑动摩擦力不变，则加速度不变，向左运动一段位移后速度减为0，然后再向右匀加速。
假设长木板与竖直挡板发生第2次碰撞前，滑块与长木板已达到共速，则从第1次碰后到共速。根据动量守恒定律，有m2v'-mv1=(m2+m)v2代入数据解得v2=m/s
由v2＜v1可知假设成立
在共速前，滑块一直向右匀减速直到二者速度相等。
从第1次碰后到第2次碰前此过程长木板的路程为s1=m（1分）
从第2次碰后到第3次碰前，此过程长木板的路程为s2=m（1分）
根据动量守恒定律得m2v2-mv2=(m2+m)v3
代入数据解得
第3次碰后到第4次碰前，则有（1分）
长木板通过的路程
根据数学知识，当n无限大时，可得长木板通过的总路程为s=2m（1分）
2024.1
注意事项：
1. 答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
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，再选涂其他答案标号。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。
4. 本试卷共8页, 满分 100分, 考试时间90分钟。
一、单项选择题：本题包括8小题，每小题3 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. 卢瑟福的α粒子散射实验装置如图所示，在一个小铅盒里放有少量的放射性元素钋，它发出的α粒子从铅盒的小孔射出，形成很细的一束射线，打到金箔上，最后在环形荧光屏上产生闪烁的光点。下列说法正确的是
A.α粒子发生偏转是由于它跟金箔中的电子发生了碰撞
B. 当α粒子接近金箔中的电子时， 电子对α粒子的吸引力使之发生明显偏转
C. 通过α粒子散射实验可以估算原子核半径的数量级约为 10⁻¹⁰m
D. α粒子散射实验说明了原子中有一个带正电的核，几乎集中了原子全部的质量
2. 高空抛物威胁着人们的安全，刑法修正案新增了高空抛物罪。如果一个约50g的鸡蛋，不慎从距离地面 12.8m高的窗户处无初速度掉落，砸到地面上(未反弹)，地面受到鸡蛋冲击的时间约为0.02s，重力加速度为 10m/s²，忽略空气阻力。下列分析正确的是
A. 鸡蛋砸在地面上的过程中，动量变化量的大小约为0.6kg·m/s
B. 鸡蛋对地面的冲量大小约为0.5N·s
C. 鸡蛋对地面的作用力大小约为 40N
D. 鸡蛋对地面的冲量方向竖直向上
高三物理试题 第1页(共8页)3. 小明同学在研究物块与水平面之间的动摩擦因数时，将质量为10kg的物块放在水平地面上， 用F=65N的水平恒力拉着物块向右做匀加速直线运动， 如图甲所示。沿着物块运动的方向建立x轴，物块通过原点O时开始计时(t=0)，其 xt−t的图像如图乙所示，重力加速度为 10m/s²。 下列判断正确的是
A. 物块与水平面之间的动摩擦因数为0.5
B. 物块在 t=4s时的速度大小为 6m/s
C. 0~4s的时间内,力F对物块做的功为 1170J
D. t=4s时撤去拉力 F, 物块能够继续滑行 10m
4. 某学习小组利用如图所示的电路研究电压与电流的关系，电流表、电压表均为理想电表，D为二极管，C为电容器，R₁为定值电阻。闭合开关S， 电路稳定后，将滑动变阻器的滑片 P缓慢向左移动一小段距离，这个过程中电压表 V₁的示数变化量大小为ΔU₁，电压表 V₂的示数变化量大小为△U₂，电流表 A 的示数变化量大小为△I。在滑片P向左移动的过程中
A. 电容器所带电荷量减少 B.ΔU2ΔI变大
C.ΔU1ΔI不变 D. 滑动变阻器 R 消耗的功率减小
5. 网络购物已经成为人们习惯的购物方式，用传送带传送货物也随之普及。某快递公司用电动机带动着倾角为30°的传送带以5m/s的速率顺时针匀速转动，如图所示。工人师傅将质量为 10kg的包裹轻轻放在传送带底端A，经过 6s的时间到达传送带的顶端
B。已知包裹与传动带之间的动摩擦因数为 32,重力加速度为 10m/s²,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。在包裹传送的全过程中
A. 静摩擦力对包裹做功为零
B. 滑动摩擦力对包裹做功为375J
C. 重力对包裹做功为2500J
D. 由于摩擦产生的热量为 125J
高三物理试题 第2页(共8页)6. 如图所示，倾角为37°的斜面体置于粗糙的水平地面上，不可伸长的轻绳一端与斜面上质量为3m的滑块a相连， 另一端通过光滑小圆环与质量为m的小球b相连， 小球在竖直面内摆动，摆角最大为37°(忽略空气阻力影响)。已知斜面体与滑块之间的动摩擦因数为0.8，a与小圆环之间的轻绳平行于斜面，重力加速度为g，sin37°=0.6， 认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，斜面体和滑块始终保持静止。下列说法正确的是
A. 斜面体对地面摩擦力的最小值为0
B. 滑块所受摩擦力大小范围为0.4mg~mg
C. 滑块a所受摩擦力方向有时沿斜面向下，有时沿斜面向上
D. 为保持滑块静止，小球b的质量不能超过2m
7. 一含有理想变压器的电路如图所示，变压器原、副线圈的匝数比为3 ： 1，交流电源输出电压的有效值不变，图中四个电阻R完全相同，电压表为理想交流电压表，当开关S断开时， 电压表的示数为 U₀； 当开关S闭合时， 电压表的示数为
A.3738U0 B.2023U0
C.79U0 D.1921U0
8. 我国计划在 2035年前建成国际月球科研站， 以月球为主要基地，建立集数据中继、导航、遥感于一体的月球互联网。宇航员在月球表面完成下面实验：如图所示，在一固定的、半径为r的竖直光滑圆轨道内部最低点静止一质量为m的小球(可视为质点)，给小球一瞬时水平冲量I，恰好能在竖直面内做完整的圆周运动。已知月球的半径为 R，一颗离月球表面距离为R/₄的探月卫星绕月球做匀速圆周运动，万有引力常量为 G。根据提供的信息可知
A. 月球表面的重力加速度大小为 2Imr
B. 月球的第一宇宙速度为 ImR5r
C. 探月卫星绕月运行的周期为 25mπRrI
D. 月球的平均密度为 48I2625GRrπm2
高三物理试题 第3页(共8页)二、多项选择题：本题包括4小题，每小题4分，共 16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9. 利用薄膜干涉可以检查工件表面的平整度。如图甲所示，使透明标准板 M 和待检工件N间形成一楔形空气薄层，并用单色光照射，可观察到如图乙所示的干涉条纹，条纹的弯曲处 P 和Q分别对应于 A 和B处。下列判断正确的是
A. A处缺陷为凸起
B. A 处缺陷为凹陷
C. B 处缺陷为凸起
D. B 处缺陷为凹陷
10. 电荷量为q₁、 q₂的两个点电荷分别固定于x轴上的O、 P两点， 规定无穷远处电势为零，x轴上各点的电势φ随x的变化关系如图所示。 在PF段中， E处电势最高， 其中 PE=34OP。下列判断正确的是
A. q₁为正点电荷， q₂为负点电荷
B. q₁与q₂的大小关系满足 q2=37q1
C. A处与D处的电场强度大小相等，方向相反
D. 将电子从 C点移动到F点， 电势能先减小后增大
11. 一列简谐横波在 t=53s时的波形图如图甲所示，P、Q是介质中的两个质点， 图乙是质点 P的振动图像。下列说法中正确的是
A. 波沿着x轴负方向传播
B. 波速为 3m/s
C. 质点Q的平衡位置坐标.xQ=10m
D. t=2s时, 质点Q的位移为A2
高三物理试题 第4页(共8页)12. 由相同材料的导线绕成边长相同的甲、乙两个正方形闭合线圈，两线圈的质量相等，但所用导线的横截面积不同，甲线圈的匝数是乙的2倍。现两线圈在竖直平面内从同一高度同时由静止开始下落，一段时间后进入一方向垂直于纸面的匀强磁场区域，磁场的边界水平，且磁场的宽度大于线圈的边长，如图所示。不计空气阻力，已知下落过程中线圈始终平行于纸面，上、下边保持水平。甲的下边开始进入磁场时以速度v 做匀速运动，下列判断正确的是
A. 若乙的上边进入磁场前也做匀速运动，则速度大小为 12v
B. 甲和乙进入磁场的过程中，通过导线的电荷量之比为1：2
C. 甲、乙下边开始离开磁场时，一定都做减速运动
D. 一定是甲先离开磁场，乙后离开磁场
三、非选择题：本题包括6 小题，共 60分。
13. (6分)
某同学测量截面为直角三角形玻璃砖的折射率， 已知∠ABC=90° ， ∠BCA=60° 。实验过程如下：
(1)将玻璃砖平放在水平桌面的白纸上，用大头针在白纸上标记玻璃砖的边界。
(2)激光笔发出的激光从玻璃砖上的O点平行于白纸入射，调整入射角，使AC面上恰好没有光线射出，而是从 BC面的 P点射出玻璃砖，用大头针在白纸上标记O 点、P点、激光笔出光孔S的位置和出射光路上一点 Q。
(3)移走玻璃砖，在白纸上描绘玻璃砖的边界和激光的光路，做AB 界面的法线OM和出射光线， 如图所示，测得 PQ∥AB。
完成下列问题：
①在答题卡的图上画出玻璃砖内的光路图。
②玻璃砖的折射率 n= 。
③若激光从 O 点水平入射时的入射角为α，则 sinα= 。
高三物理试题 第5页(共8页)14. (8分)
某同学采用重物自由下落的方法“验证机械能守恒定律”，装置如图甲所示。打点计时器所用电源频率为 50Hz。
(1)图甲中用的是电火花打点计时器，应选择电压为 V 的交流电源。
(2)重锤由静止释放，O是打下的第一个点。按实验要求正确地选出纸带，用刻度尺测量连续三点A、B、C到O点的距离，如图乙所示，若重锤的质量 m=1.00kg,查表可知当地的重力加速度 g=9.78m/s²,则从打下O 点到打下计数点 B 的过程中重力势能的减少量△Ep= J， 动能的增加量 △Eₖ= J(计算结果均保留三位有效数字)。结果发现△Ep略大于△Eₖ, 可能是由于 。
(3)用h代表重锤下落的距离，重锤的动能Eₖ随着 h变化的图线如图丙所示，如果重锤所受阻力恒定， 已知图线的斜率为k，那么重锤受到的阻力大小为 (用题中给出的字母表示) 。
15. (8 分)
血压仪由加压气囊、臂带、压强计等构成，如图所示。加压气囊可将外界空气充入臂带，压强计示数为臂带内气体压强高于大气压强的数值，充气前臂带内气体压强为大气压强，体积 V₀=60cm³;每次挤压气囊都能将 ΔV=50cm³的外界空气充入臂带中，经6次充气后, 压强计示数△p=150mmHg。 已知大气压强 p₀=750mmHg, 环境温度 t₀=27°C,忽略细管和压强计内的气体体积。
(1) 若气体温度不变，求充气后臂带内气体的体积 V；
(2)臂带与人体接触一段时间后，气体温度升高，压强计示数 Δp'=180mmHg,，若臂带内气体体积不变，求此时气体的温度，并从微观角度解释气体压强升高的原因。
高三物理试题 第6页(共8页)
16. (9分)
如图所示，水平面上的长木板在推力作用下向右运动， 当速度 v₀=9m/s时撤去推力，同时在长木板的右端轻轻地放上一个大小不计的小物块，最终小物块恰好没有滑离长木板。 已知长木板的质量 M=2kg， 小物块的质量 m=1kg，小物块与长木板间的动摩擦因数 μ₁=0.2,，长木板与地面间的动摩擦因数 μ₂=0.1,重力加速度 g=10m/s², 设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：
(1) 小物块刚放上长木板时，小物块的加速度大小 a₁和长木板的加速度大小 a₂;
(2) 长木板的长度 l;
(3)从小物块放上长木板开始到最后停止运动的总位移x。
17. (13分)
如图甲所示，虚线 MN的左侧空间中存在竖直向上的匀强电场(上、下及左侧无边界)。一个质量为 m、 电荷量为q的带正电液滴(视为质点)，以大小为 v₀的水平初速度沿 PQ 向右做直线运动。若液滴刚经过 D 点时(t=0)，在电场所在空间叠加如图乙所示随时间周期性变化、垂直纸面向里的匀强磁场，使得小球再次通过 D 点时的速度方向与 PQ连线夹角为( 60°向下，如图丙所示。已知D、Q间的距离为 2+3L,t₀小于液滴在磁场中做圆周运动的周期，重力加速度大小为g。
(1) 求电场强度 E的大小；
(2) 求 t₀与 t₁的比值;
(3)液滴过 D点后将做周期性运动，当液滴运动的周期最大时，求对应的磁感应强度大小 B₀及运动的最大周期 Tₘ。
18. (16分)
如图所示，质量m=1kg的长木板放置在光滑水平地面上，左端与半径 R=1.6m的固定光滑圆弧轨道相接触，圆弧轨道末端水平且与长木板等高，O为圆弧的圆心，距离长木板的右端l(未知)处有一固定的竖直挡板，长木板与竖直挡板相碰后以原速率反弹。现将质量 m₁=0.5kg的小滑块P从圆弧轨道上的A点由静止释放，沿水平方向滑上长木板。已知O、A连线与竖直方向夹角 θ=60°,小滑块P与长木板间的动摩擦因数 μ=0.2,重力加速度g取 10m/s²。。如果长木板与竖直挡板碰撞反弹后、与圆弧轨道碰撞前就能停下。则
(1) 求小滑块 P 滑上长木板时的初速度 v₀；
(2) 求长木板右端与竖直挡板之间的距离 l；
(3)若小滑块P 不从长木板上掉下，求长木板的最短长度 d；
(4)若其他条件不变，将质量 m₂=2kg的小滑块Q 从 A 点由静止释放，小滑块Q 与长木板间的动摩擦因数μ仍为0.2，求长木板从开始运动到停下来时运动的总路程s。
高三物理试题 第8页(共8页)
莒县2021级高三上学期校际联合考试 评分标准
一、单项选择题：本题包括8小题，每小题3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 2.C 3.A 4.C 5.B 6.B 7.D 8.B
二、多项选择题：本题包括4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
C
A
B
S
O
M
P
Q
9.BC 10.AD 11.AC 12.BC
三、非选择题：本题包括6小题，共60分。
13．（6分）
①如图所示（2分） ②（2分） ③（2分）
14．（8分）
（1）220（1分） （2）0.475 （2分） 0.473（2分） 阻力的影响（2分） （3）mg-k（1分）
15．(8分)
解析：（1）以充气前臂带中的气体和充入的气体为对象
充气前，p1=p0，V1=6ΔV+V0
充气后，p2=p0+Δp（1分）
气体做等温变化，由玻意耳定律，p1V1=p2V（2分）
可得V=300cm3（1分）
（2）由题意可知p3=p0+Δp′
气体经历等容变化，根据查理定律（1分）
解得T=310K（1分）
臂带内气体体积不变，分子的密集程度不变；温度升高，分子的平均动能增大，与器壁碰撞时对器壁的冲力增大，故压强增大。（每一条1分）（2分）
16．（9分）
解析：（1）小物块刚放上长木板时在摩擦力的作用下加速
由牛顿第二定律，μ1mg=ma1（1分）
长木板减速，有μ2(M+m)g+μ1mg=Ma2（1分）
解得小物块的加速度大小a1=2m/s2（1分）
长木板的加速度大小a2=2.5m/s2（1分）
（2）设经时间Δt两者达到共同速度v，有a1Δt=v0-a2Δt（1分）
得Δt=2s，v=4m/s
这段时间内小物块的位移
长木板的位移（1分）
长木板的长度l=x2-x1=9m（1分）
（3）小物块和长木板达到共同速度之后一起做匀减速直线运动，设加速度大小为a3
有μ2(M+m)g=(M+m)a3
a3=1m/s2
一起减速的位移为x3，有（1分）
x3=8m
小物块的总位移x=x1+x3=12m（1分）
17.解：（1）液滴沿PQ向右做直线运动，受力平衡，则mg=Eq（2分）
解得（1分）
（2）运动轨迹应如图(a)所示，若液滴到达F点时开始做匀速圆周运动，轨迹半径为r
由几何关系可得DF= rtan30°（1分）
又知DF=v0t1（1分）
圆弧轨迹所对的圆心角（1分）
则（1分）
联立解得（1分）
（3）当液滴运动的周期最大时，其运动轨迹应与MN相切，液滴运动一个周期的轨迹如图(b)所示：设此时液滴做圆周运动的轨迹半径大小为R，由几何关系得（1分）
解得
由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有（1分）
解得（1分）
液滴的最大周期Tm=6（2t1+t0）（1分）
，
联立可得最大周期（1分）
18．（16分）
解析：（1）滑块从光滑圆弧轨道A点运动到底端的过程
根据动能定理有m1gR(1-csθ)=m1v02（2分）
代入数据解得 v0=4m/s（1分）
（2）滑块滑上长木板，运动过程中二者动量守恒，有 m1v0=m1v10+mv20（1分）
如果长木板与竖直挡板碰撞反弹后过一段时间能停下来，则碰后滑块与长木板动量大小相等，方向相反，有m1v10=mv20（1分）
代入数据解得v20=1m/s
对长木板，根据动能定理 μm1gl=mv202（1分）
代入数据解得l=0.5m（1分）
（3）设长木板的长度的最小值为d，自滑块滑上长木板至停止运动，由能量守恒
m1v02= μm1gd （2分）
代入数据解得d=4m（1分）
（4）滑块更换之后对长木板受力分析μm2g=ma 解得a=4m/s2（1分）
第1次碰撞前长木板的速度v1==2m/s（1分）
更换滑块后，滑块滑上长木板时初速度仍为v0=4m/s
根据动量守恒定律m2v0=m2v'+mv1代入数据解得v'=3m/s
第1次碰后长木板向左匀减速，所受滑动摩擦力不变，则加速度不变，向左运动一段位移后速度减为0，然后再向右匀加速。
假设长木板与竖直挡板发生第2次碰撞前，滑块与长木板已达到共速，则从第1次碰后到共速。根据动量守恒定律，有m2v'-mv1=(m2+m)v2代入数据解得v2=m/s
由v2＜v1可知假设成立
在共速前，滑块一直向右匀减速直到二者速度相等。
从第1次碰后到第2次碰前此过程长木板的路程为s1=m（1分）
从第2次碰后到第3次碰前，此过程长木板的路程为s2=m（1分）
根据动量守恒定律得m2v2-mv2=(m2+m)v3
代入数据解得
第3次碰后到第4次碰前，则有（1分）
长木板通过的路程
根据数学知识，当n无限大时，可得长木板通过的总路程为s=2m（1分）
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