2023届山西省晋中市平遥县第二中学高三上学期8月考试物理试题含解析

  平遥二中高三年级八月考试物理试题注意：

1.本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分。考试时间90分钟。

2.答题前将密封线内的有关项目填写清楚。

3.所有试题的答案均写在答卷纸上，考试结束后只交答卷纸。

第Ⅰ卷（选择题  共48分）

一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32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. 2021年9月17日8：00整，第十四届全国运动会铁人三项比赛在陕西省汉中市正式开赛。选手们依次进行了1.5 km游泳、40 km自行车和10 km跑步三项不间断比赛，李明旭以01:52:24的成绩揽获男子个人冠军。下列说法正确的是（　　）

A. 40 km是指位移

B. 8:00整是指时间

C. 01:52:24的成绩是指时刻

D. 研究李明旭10 km跑步的时间时，可以将李明旭看作质点

【答案】D

【解析】

【详解】A．40 km自行车的运动轨迹不是直线，40 km指路程，故A错误；

B．8:00整对应某一瞬间，即为时刻，故B错误；

C．01:52:24对应一段时间，即为时间间隔，故C错误；

D．研究李明旭10 km跑步的时间时，由于李明旭的大小和形状可以忽略，所以可以将其看成质点，故D正确。

故选D。

2. 在一次蹦床比赛中，运动员从高处自由落下，以大小为8 m/s的竖直速度着网，与网作用后，沿着竖直方向以大小为10 m/s的速度弹回，已知运动员与网接触的时间Δt=1.0 s，那么运动员在与网接触的这段时间内加速度的大小和方向分别为（　　）

A. 2.0 m/s2，竖直向下

B 8.0 m/s2，竖直向上

C. 10.0 m/s2，竖直向下

D. 18 m/s2，竖直向上

【答案】D

【解析】

【详解】规定竖直向下为正方向，v1方向与正方向相同，v2方向与正方向相反，根据加速度定义式得

负号表示与正方向相反，即加速度大小为18m/s2，方向竖直向上。

故选D。

3. 金属钠的逸出功为2.49eV，氢原子的能级分布如图所示，一群氢原子处于n=4的激发态，当它们向较低的能级跃迁时发出的光照射金属钠，能使金属钠逸出光电子的光子频率有

A. 1种 B. 2种 C. 3种 D. 4种

【答案】D

【解析】

【详解】根据数学组合公式

可知，这群处于n=4激发态的氢原子共能辐射出6种不同频率的光，由图可知，从到跃迁时放出的能量为0.66eV，小于金属钠的逸出功，不能使金属钠逸出光电子，同理从到跃迁时放出的能量为1.89eV，小于金属钠的逸出功，不能使金属钠逸出光电子，所以能使金属钠逸出光电子的光子频率有4种，故D正确。

故选D。

4. 2020年12月4日，新一代“人造太阳”装置——中国环流器二号M装置（HL-2M）在成都建成并首次实现利用核聚变放电，下列方程中，正确的核聚变反应方程是（　　）

A. Hen

B. ThHe

C BaKr+n

D. HeAlP+n

【答案】A

【解析】

【详解】A．Hen是轻核的聚变，故A正确；

B．ThHe是衰变，故B错误；

C．BaKr+n是重核裂变，故C错误；

D．HeAlP+n是人工核反应，故D错误。

故选A。

5. 若飞机着陆后以6m/s2的加速度做匀减速直线运动，其着陆时的速度为60m/s，则它着陆后12s内滑行的距离是（　　）

A. 288m B. 300m C. 150m D. 144m

【答案】B

【解析】

【详解】设飞机着陆后到停止所用时间为t，由，得

由此可知飞机在12s内不是始终做匀减速直线运动，它在最后2s内是静止的，故它着陆后12s内滑行的距离为

故ACD错误，B正确。

故选B。

6. 固定水平板的两端分别装有定滑轮A、B，物块P放在平板上，两段细线分别绕过定滑轮连接在物块P点，两细线的另一端连接在质量为m的小球Q上，P、Q均处于静止，段的细线竖直，重力加速度为g，则物块P受到平板的摩擦力（　　）

A. 为0 B. 等于 C. 小于 D. 大于

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】段的细线竖直，所以AQ段绳子没有拉力，即段的细线的拉力等于mg，根据平衡条件，物块P受到平板的摩擦力等于。

故选B。

7. 如图所示，对称晾挂在光滑等腰三角形衣架上的衣服质量为M，衣架顶角为120°，重力加速度为g，则衣架右侧对衣服的作用力大小为（　　）

A. Mg B. Mg C. Mg D. Mg

【答案】B

【解析】

【详解】以衣服为研究对象，受力分析如图所示，由几何关系得F与竖直方向的夹角成30°，由共点力的平衡条件可得

2Fcos30°=Mg

故选B。

8. 如图所示，有8个完全相同的长方体木板叠放在一起，每个木板的质量均为100 g，某人用双手在这叠木板的两侧各加一水平压力F，使木板静止。若手与木板之间的动摩擦因数为0.5，木板与木板之间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g＝10 m/s2，则水平压力F至少为(  )

A. 8 N B. 15 N

C. 16 N D. 30 N

【答案】B

【解析】

【详解】先将所有的书当作整体，受力分析，竖直方向受重力、静摩擦力，二力平衡，有

2μ1F≥8mg

再考虑除最外侧两本书受力分析，竖直方向受重力、静摩擦力，二力平衡，有

2μ2F≥6mg

解得：

F≥15N

A. 8 N与分析不符，故A错误。

B. 15 N与分析相符，故B正确。

C. 16 N与分析不符，故C错误。

D. 30 N与分析不符，故D错误。

二、多项选择题（本题包含4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）

9. 如图，一开口向上的导热气缸内。用活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞与气缸壁间无摩擦。现用外力作用在活塞上。使其缓慢下降。环境温度保持不变，系统始终处于平衡状态。在活塞下降过程中（　　）

A. 气体体积逐渐减小，内能增知

B. 气体压强逐渐增大，内能不变

C. 气体压强逐渐增大，放出热量

D. 外界对气体做功，气体内能不变

【答案】BCD

【解析】

【详解】A．理想气体的内能与温度之间唯一决定，温度保持不变，所以内能不变，A错误；

BCD．由理想气体状态方程

可知体积减少，温度不变，所以压强增大。因为温度不变，内能不变，体积减少，外界对系统做功，由热力学第一定律

ΔU=W+Q

可知，系统放热，BCD正确。

故选BCD。

10. 从高为20m的位置以20m/s的初速度竖直上抛一物体，g取10m/s2，当物体到抛出点距离为15m时，所经历的时间可能是（　　）

A. 1s B. 2s C. 3s D. （2＋）s

【答案】ACD

【解析】

【详解】取竖直向上方向为正方向，当物体运动到抛出点上方离抛出点15m时，位移为x＝15m，由竖直上抛运动的位移公式得

解得

t1＝1s，t2＝3s

当物体运动到抛出点下方离抛出点15m时，位移为x′＝-15m，由

解得
 

，

t4负值舍去，故ACD正确，B错误。

故选ACD。

11. 如图所示为一轻质弹簧的长度L和弹力F的关系图线，根据图线可以确定（　　）

A. 弹簧的原长为10 cm

B. 弹簧的劲度系数为200 N/m

C. 弹簧伸长15 cm时弹力大小为10 N

D. 弹簧伸长15 cm时弹力大小为30 N

【答案】ABD

【解析】

【分析】

【详解】A．当弹力为零时，弹簧处于原长，则原长为10 cm，A正确；

B．当弹簧的长度为5 cm时，弹力为10 N，此时弹簧压缩量

根据胡克定律

得

B正确；

CD．当弹簧伸长量

根据胡克定律得

C错误D正确。

故选ABD。

12. 甲、乙两辆玩具车在同一平直路面上行驶，二者运动的位移－时间图像如图所示，其中乙车的位移－时间图线是关于x轴对称的抛物线的一部分，则下列说法正确的是（　　）

A. 乙车一定做初速度为零的匀加速直线运动

B. 甲车先做匀减速直线运动后做匀速直线运动

C. 甲车在0～10s内的平均速度为-0.6m/s

D. 在0～10s内甲、乙两车相遇两次，且相遇时速度可能相等

【答案】AC

【解析】

【详解】A．因为乙车图线是关于x轴对称的抛物线的一部分，符合，故乙车做初速度为零的匀加速直线运动，故A正确；

B．图像的斜率表示运动的速度，故甲车先匀速后静止，故B错误；

C．甲车在0~10s内的位移为

故平均速度为

故C正确；

D．相遇时位置坐标相等，所以从图中可知有两次相遇，相遇时所在位置的图像的斜率不同，所以速度不同，故D错误。

故选AC。

第Ⅱ卷（非选择题   共52分）

三、填空、实验探究题（本题包含3个小题，共21分。请按题目要求作答，并将答案填写在答题纸上对应位置。）

13. 下列关于能量转换过程的叙述，违背热力学第一定律的有_______，不违背热力学第一定律、但违背热力学第二定律的有_______。（填正确答案标号）

A. 汽车通过燃烧汽油获得动力并向空气中散热

B. 冷水倒入保温杯后，冷水和杯子的温度都变得更低

C. 某新型热机工作时将从高温热源吸收的热量全部转化为功，而不产生其他影响

D. 冰箱的制冷机工作时从箱内低温环境中提取热量散发到温度较高的室内

【答案】    ①. B    ②. C

【解析】

【详解】A．燃烧汽油产生的内能一方面向机械能转化，同时热传递向空气转移。既不违背热力学第一定律，也不违背热力学第二定律；

B．冷水倒入保温杯后，没有对外做功，同时也没有热传递，内能不可能减少，故违背热力学第一定律；

C．某新型热机工作时将从高温热源吸收热量全部转化为功，必然产生其他影响故违背热力学第二定律；

D．制冷机消耗电能工作时从箱内低温环境中提取热量散发到温度较高的室内，发生了内能的转移，同时对外界产生了影响。既不违背热力学第一定律，也不违背热力学第二定律。

14. 在做“用油膜法估测分子的大小”实验时，在每200 mL油酸酒精溶液中有纯油酸1 mL，实验中利用注射器测出200滴该溶液的体积为1 mL，已知1滴该溶液滴入浅水盘中最终形成的油膜面积为175 cm2，则油酸分子大小约为___________ m（保留3位有效数字）。在该实验中，液体表面的张力使液滴从针头滴落时呈现球状，则液体表层分子间作用力表现为___________（填“引力”或“斥力”）。

【答案】    ①. 1.43×10-9    ②. 引力

【解析】

【详解】[1]一滴纯油酸的体积为

油酸分子大小约为

[2]液体表面张力的形成是因为液体表面层内分子间距大，所以液体表层分子间作用力表现为引力，从而使液滴从针头滴落时呈现球状。

15. 某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上（未到达滑轮处）。从纸带上选取便于测量的部分，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示。

（1）通过分析纸带上的数据，可判断物块开始减速的时刻位于___________。

A．计数点5和6之间某时刻

B．计数点6和7之间某时刻

C．计数点7和8之间某时刻

（2）若打点计时器所接电源的频率为50Hz，计数点5对应的速度大小为___________m/s，计数点6对应的速度大小为___________m/s。（均保留三位有效数字）

【答案】    ①. B    ②. 1.00    ③. 1.20

【解析】

【详解】（1）[1]从图乙可以看出，物块从计数点1开始加速，相邻相等的时间间隔的位移差大约为，而第6个到第7个计数点间的距离与第5个到第6个计数点间的距离相比增加了，故开始减速的时刻位于计数点6和7之间某时刻。

故选B。

（2）[2]相邻计数点时间间隔，则计数点5的速度

[3]由逐差法可得加速阶段的加速度大小为

因而

四、计算题（本题包含3小题，共31分。解答下列各题时，应写出必要的文字说明、表达式和重要步骤。只写出最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。请将解答过程书写在答卷纸相应位置。）

16. 一物体以4m/s的速度滑上光滑斜面，做加速度大小为2m/s2的匀减速直线运动，经过一段时间后上滑到最高点C点速度恰好减为零，途经A、B两点，然后又以相同大小的加速度下滑到斜面底端D点，已知BC=25cm，求：

（1）物体第一次经过B点的速度？

（2）物体由底端D点滑到B点所需要的时间？

【答案】（1）1m/s，方向沿斜面向上；（2）第一次经过B点用1.5s，第二次经过B点用2.5s

【解析】

【分析】

【详解】（1）从B到C是匀减速直线运动，末速度为零，逆向思维，从C到B是初速度为零的匀加速直线运动，以沿斜面向下为正方向，加速度，位移大小为

=25cm=0.25m

根据位移时间关系公式，有

解得

再根据速度-时间公式，有

t1

解得

故B点速度大小为1m/s，方向沿斜面向上

（2）从D上滑第一次到达B点所用时间为：以沿斜面向上为正方向，对从D到B过程，由

vB=v0+at

可得

从D上滑到最高点C，再下滑到B，即从D点到第二次经过B点所用时间为

则

t1=1.5s+0.5×2s=2.5s

17. 如图所示，质量m＝5.2 kg的金属块放在水平地面上，在斜向上的拉力F作用下，向右以v0＝2.0 m/s的速度做匀速直线运动。已知金属块与地面间的动摩擦因数μ＝0.2，g＝10 m/s2，求所需拉力F的最小值。

【答案】2N

【解析】

【详解】设拉力与水平方向夹角为θ，根据平衡条件

整理得

其中

故所需拉力F的最小值

18. 如图，两侧粗细均匀、横截面积相等、高度均为H=18cm的U型管，左管上端封闭，右管上端开口。右管中有高h0= 4cm的水银柱，水银柱上表面离管口的距离l= 12cm。管底水平段的体积可忽略。环境温度为T1=283K。大气压强p0 =76cmHg。

（i）现从右侧端口缓慢注入水银（与原水银柱之间无气隙），恰好使水银柱下端到达右管底部。此时水银柱的高度为多少？

（ii）再将左管中密封气体缓慢加热，使水银柱上表面恰与右管口平齐，此时密封气体的温度为多少？

【答案】（i）129cm；（ii）363K

【解析】

【详解】（i）设密封气体初始体积为V1，压强为p1，左、右管的截面积均为S，密封气体先经等温压缩过程体积变为V2，压强变为p2。由玻意耳定律有

设注入水银后水银柱高度为h，水银的密度为ρ，按题设条件有

，

，

联立以上式子并代入题中数据得

h=12.9cm

（ii）密封气体再经等压膨胀过程体积变为V3，温度变为T2，由盖一吕萨克定律有

按题设条件有

代入题中数据得

T2=363K