2023届山东省泰安市宁阳县一中高三物理试题下学期第一次联考试题

2023届山东省泰安市宁阳县一中高三物理试题下学期第一次联考试题

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，一足够长的木板在光滑的水平面上以速度向右匀速运动，现将质量为的物体竖直向下轻轻地放置在木板上的右端，已知物体和木板之间的动摩擦因数为。为保持木板的速度不变，从物体放到木板上到它相对木板静止的过程中，须对木板施加一水平向右的作用力，那么力对木板做功的数值为（    ）

A． B． C． D．

2、（题文）（题文）如图，两同心圆环A、B置于同一水平面上，其中B为均匀带负电绝缘环，A为导体环当B绕环心转动时，导体环A产生顺时针电流且具有扩展趋势，则B的转动情况是（       ）

A．顺时针加速转动

B．顺时针减速转动

C．逆时针加速转动

D．逆时针减速转动

3、如图所示，R3处是光敏电阻，a、b两点间接一电容，当开关S闭合后，在没有光照射时，电容上下极板上电量为零，当用光线照射电阻R3时,下列说法正确的是（ ）

A．R3的电阻变小，电容上极板带正电，电流表示数变大

B．R3的电阻变小，电容上极板带负电，电流表示数变大

C．R3的电阻变大，电容上极板带正电，电流表示数变小

D．R3的电阻变大，电容上极板带负电，电流表示数变小

4、汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机的功率为P，司机为合理进入限速区，减小了油门，使汽车功率立即减小一半并保持该功率继续行驶，设汽车行驶过程中所受阻力大小不变，从司机减小油门开始，汽车的速度v与时间t的关系如图所示，则在0～t1时间内下列说法正确的是

A．汽车的牵引力不断减小 B．t=0时，汽车的加速度大小为

C．汽车行驶的位移为 D．阻力所做的功为

5、两个等量点电荷位于x轴上，它们的静电场的电势φ随位置x变化规律如图所示（只画出了部分区域内的电势），x轴上两点B、C点，且OB＞OC，由图可知（　　）

A．C点的电势低于B点的电势

B．B点的场强大小大于C点的场强大小，B、C点的电场方向相同

C．正电荷可以在x轴上B、C之间的某两点做往复运动

D．负电荷沿x轴从B移到C的过程中电场力先做正功后作负功

6、图甲中的变压器为理想变压器，原线圈匝数与副线圈匝数之比为10：1，变压器的原线圈接如图乙所示的正弦交流电，电阻，与电容器连接成如图所示的电路，其中电容器的击穿电压为8V，电表均为理想交流电表，开关S处于断电状态，则（　　）

A．电压表的读数为10V

B．电流表的读数为0.05A

C．电阻上消耗的功率为2.5W

D．若闭合开关S，电容器会被击穿

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、如图所示为半圆形的玻璃砖，C为AB的中点，OO'为过C点的AB面的垂线。a，b两束不同频率的单色可见细光束垂直AB边从空气射入玻璃砖，且两束光在AB面上入射点到C点的距离相等，两束光折射后相交于图中的P点，以下判断正确的是（　　）

A．在半圆形的玻璃砖中，a光的传播速度小于b光的传播速度

B．a光的频率小于b光的频率

C．两种色光分别通过同一双缝干涉装置形成的干涉条纹，相邻明条纹的间距a光的较大

D．若a，b两束光从同一介质射入真空过程中，a光发生全反射的临界角小于b光发生全反射的临界角

E.a光比b光更容易发生衍射现象

8、如图所示，A球用不可伸长的细线悬挂在天花板上，处于静止状态，B球和A球用橡皮筋连接，B球在A球正下方某一位置，此时橡皮筋处于松弛状态。现由静止释放B球，不计空气阻力，则在B球下落的过程中（细线与橡皮筋均不会断），下列说法正确的是

A．细线的张力先不变后增大

B．A球受到的合力先不变后增大

C．B球的动能与橡皮筋的弹性势能之和不断增大

D．B球的重力势能与机械能均不断减小

9、下列说法正确的是（   ）

A．当障碍物或孔的尺寸比波长大或差不多时,才能发生明显的衍射现象

B．不鸣笛的汽车向你驶来时听到的频率不等于喇叭发声频率是属于声波的干涉现象

C．频率相同的两列波相遇,波谷和波谷相遇处为振动加强点

D．增大单摆的摆长,单摆摆动的频率将减小

E.弹簧振子的振幅越小,其振动频率将保持不变

10、如图所示，将一个细导电硅胶弹性绳圈剪断，在绳圈中通入电流，并将其置于光滑水平面上，该空间存在竖直向下的匀强磁场。已知磁感应强度为，硅胶绳的劲度系数为，通入电流前绳圈周长为，通入顺时针方向的电流稳定后，绳圈周长变为。则下列说法正确的是（　　）

A．通电稳定后绳圈中的磁通量大于

B．段绳圈所受安培力的合力大小为

C．图中两处的弹力大小均为

D．题中各量满足关系式

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）某同学制作了一个可用电流表直接显示拉力大小的拉力器，原理如图。R1是一根长20cm、阻值20Ω的均匀电阻丝，劲度系数为1.0×103N/m的轻弹簧左端固定，右端连接金属滑片P和拉环，拉环不受拉力时，滑片P恰好处于a端。闭合S，在弹簧弹性限度内，对拉环施加水平拉力，使滑片P滑到b端，调节阻箱电R使电流表恰好满偏。已知电源电动势E=6V，内阻r=1Ω，电流表的量程为0~0.6A，内阻不计，P与R1接触良好且不计摩擦。

（1）电阻箱R0接入电路的阻值为_______Ω；

（2）电流表的刻度标示为拉力值时，拉力刻度值的分布是________（填“均匀”或“不均匀”）的；

（3）电流表刻度值为0.50A处拉力的示数为______N；

（4）要通过线性图象直观反映电流表示数I与拉力F的关系，可作_______图象；

A．I-F      B．     C．     D．

（5）若电流表的内阻不可忽略，则（4）问中正确选择的图象斜率______（填“变大”“变小”或“不变"）。

12．（12分）某实验小组在实验室做“探究加速度与力、质量的关系”的实验。

（1）下列是实验室的仪器台上摆放的部分仪器，本实验须从中选用_________。

A．  B．  C．  D．

（2）下列关于实验的一些说明，其中正确的是_________。

A．轻推小车，拖着纸带的小车能够匀速下滑说明摩擦力已被平衡

B．拉小车的细线应与长木板平行

C．相关仪器设置完毕后，应先释放小车再接通电源

D．在实验打出的合理的纸带上，连接小车的一端其打点痕迹较为密集

（3）打点计时器使用的交流电源的频率为。如图为实验中获取的一条纸带的一部分，A、B、C、D、E、F是各相邻计数点，相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出）。

根据图中数据计算，打D点时小车的速度大小为________，小车运动加速度的大小为_________。（均保留3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，质量为的带有圆弧的滑块A静止放在光滑的水平面上，圆弧半径R=1.8m，圆弧的末端点切线水平，圆弧部分光滑，水平部分粗糙，A的左侧紧靠固定挡板，距离A的右侧S处是与A等高的平台，平台上宽度为L=0.5m的M、N之间存在一个特殊区域，B进入M、N之间就会受到一个大小为F=mg恒定向右的作用力。平台MN两点间粗糙，其余部分光滑，M、N的右侧是一个弹性卡口，现有一个质量为m的小滑块B从A的顶端由静止释放，当B通过M、N区域后碰撞弹性卡口的速度v不小于5m/s时可通过弹性卡口，速度小于5m/s时原速反弹，设m=1kg，g=10m/s2，求：

(1)滑块B刚下滑到圆弧底端时对圆弧底端的压力多大？

(2)若A、B间的动摩擦因数μ1=0.5，保证A与平台相碰前A、B能够共速，则S应满足什么条件？

(3)在满足(2)问的条件下，若A与B共速时，B刚好滑到A的右端，A与平台相碰后B滑上平台，设B与MN之间的动摩擦因数0＜μ＜1，试讨论因μ的取值不同，B在MN间通过的路程。

14．（16分）如图所示，一根劲度系数为的轻质弹簧竖直放置，上下两端各固定质量均为的物体A和B（均视为质点），物体B置于水平地面上，整个装置处于静止状态，一个质量的小球P从物体A正上方距其高度处由静止自由下落。与物体A发生弹性正碰（碰撞时间极短且只碰一次），弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力，取。求：

(1)碰撞后瞬间物体A的速度大小；

(2)当地面对物体B的弹力恰好为零时，A物体的速度大小。

15．（12分）地心隧道是根据凡尔纳的《地心游记》所设想出的一条假想隧道，它是一条穿过地心的笔直隧道，如图所示。假设地球的半径为R，质量分布均匀，地球表面的重力加速度为g。已知均匀球壳对壳内物体引力为零。

(ⅰ)不计阻力，若将物体从隧道口静止释放，试证明物体在地心隧道中的运动为简谐运动；

(ⅱ) 理论表明：做简谐运动的物体的周期T=2π，其中，m为振子的质量，物体的回复力为F=－kx。求物体从隧道一端静止释放后到达另一端需要的时间t (地球半径R = 6400km，地球表面的重力加速为g = 10m/ s2 ）。

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】
由能量转化和守恒定律可知，拉力F对木板所做的功W一部分转化为物体m的动能，一部分转化为系统内能，故，，，以上三式联立可得。

A. ，选项A不符合题意；

B. ，选项B不符合题意；

C. ，选项C符合题意；

D. ，选项D不符合题意；

2、A

【解析】

由图可知，A中感应电流为顺时针，由楞次定律可知，感应电流的内部磁场向里，由右手螺旋定则可知，引起感应电流的磁场可能为：向外增大或向里减小；若原磁场向外，则B中电流应为逆时针，由于B带负电，故B应顺时针转动且转速增大；若原磁场向里，则B中电流应为顺时针，则B应逆时针转动且转速减小；又因为导体环A具有扩展趋势，则B中电流应与A方向相反，即B应顺时针转动且转速增大，A正确．

3、A

【解析】
R3是光敏电阻，当用光线照射电阻R3时，据光敏电阻的特点，其阻值变小，据闭合电路的欧姆定律知，所以电流表示数变大，CD错误；

因原来时电容器极板上的带电量为零，故说明ab两点电势相等；
有光照以后，两支路两端的电压相等，因R1、R2支路中电阻没有变化，故R2的分压比不变；而由于R3的电阻减小，所以R3的两端电压减小，，而不变，所以增大，故上端的电势要高于下端，故上端带正电，A正确B错误；

4、C

【解析】
A．减小油门后，机车的功率保持不变，当速度减小时，根据P=Fv可知，牵引力增大，故A错误；
B．汽车以速度v0匀速行驶时，牵引力等于阻力，即有：F=f，发动机的功率为P，由

P=Fv0=fv0

得阻力

t=0时，功率为原来的一半，速度没有变，则

根据牛顿第二定律得：

故大小为，故B错误。
CD．根据动能定理得：

解得阻力做功为

设汽车通过的位移为x，由Wf=-fx，解得

故C正确，D错误。
故选C。

5、B

【解析】
根据电势的图象直接读出电势高低．由可知，图象的斜率绝对值等于场强大小，由斜率分析场强的大小关系。根据顺着电场线方向电势降低，判断电场线的方向，确定正电荷所受的电场力方向，分析其运动情况。根据电场力与位移方向间的关系，判断电场力做功的正负。

【详解】

A．由图知，C点的电势高于B点的电势．故A错误；

B．由可知，图象的斜率绝对值等于场强大小，可以看出B点的场强大小大于C点的场强大小，斜率都为正值，说明B、C点的电场方向相同，故B正确；

C．根据顺着电场线方向电势降低，可知电场线的方向从C指向B，正电荷在x轴上B、C之间所受的电场力始终由C指向B，正电荷做单向直线运动，故C错误；

D．负电荷沿x轴从B移到C的过程中，电场力方向由从B指向C，电场力方向与位移相同，电场力一直做正功，故D错误。

故选B。

【点睛】

本题考查对电势与场强、电场线方向、电场力做功等等关系的理解，难点是根据匀强电场电势差与场强的关系理解图象的斜率与场强的关系。

6、C

【解析】
A．开关断开时，副线圈为R1和R2串联，电压表测量R2的电压，由图可知原线圈电压为100V，所以副线圈电压为10V，则电压表的读数是R2的电压为5V≈7.07V，故A错误；

B．由A的分析可知，副线圈电流为

所以原线圈电流为

故B错误；

C．电阻R1、R2上消耗的功率为

故C正确；

D．当开关闭合时，R1与R3并联后和R2串联，电容器的电压为并联部分的电压，并联部分电阻为R并=10Ω，所以并联部分的电压为

最大值为，所以电容器不会被击穿，故D错误。

故选C。

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、BCE

【解析】
A．由图分析可知，玻璃砖对b光的偏折角大于对a光的偏折角，根据折射定律得知：玻璃砖对b光的折射率大于对a光的折射率，由得知，a光在玻璃砖中的传播速度大于b光的传播速度。故A错误。
B．对于同种介质，光的频率越大，光的折射率越大，则知a光的频率小于b光的频率。故B正确。
C．双缝干涉条纹的间距与波长成正比，a光的频率小，波长长，故相邻明条纹的间距a光的较大。故C正确。
D．由临界角公式分析得知，a光的折射率n小，则a光发生全反射的临界角大于b光发生全反射的临界角。故D错误。
E．a光波长较大，则比b光更容易发生衍射现象，选项E正确。

故选BCE。

8、AC

【解析】
A．细线的张力先等于A球的重力，当橡皮筋的弹力不断增大后，细线的张力不断增大。故A正确。

B．A球始终静止，合力始终为零。故B 错误。

C．B球的动能与橡皮筋的弹性势能及B球的重力势能之和为一定值，B球的重力势能不断减小，则B球的动能与橡皮筋的弹性势能之和不断增大。故C正确。

D．B球高度一直减小，B球的重力势能不断减小；橡皮筋伸直前，B球做自由落体运动，机械能守恒，橡皮筋被拉长后，B球的一部分机械能转化为橡皮筋的弹性势能，B球的机械能减小，所以B机械能先不变后减小。故D错误。

9、CDE

【解析】

当障碍物或孔的尺寸比光的波长小很多或相差不大时，光可以发生明显的衍射现象，A错误；不鸣笛的汽车向你驶来时听到的频率不等于喇叭发声频率是属于声波的多普勒效应，B错误；频率相同的两列波的波谷和波谷相遇处的质点振动是加强点，C正确；根据，可知当摆长增大时，单摆的周期增大，频率减小，D正确；根据简谐运动的周期由振动系统本身决定，与振幅无关，频率与周期的关系为，即频率与振幅也无关，E正确；选CDE.

10、ACD

【解析】
A．通入顺时针方向电流稳定后，绳圈周长为，由

可得，面积

由安培定则可判断出环形电流在环内产生的磁场方向竖直向下，绳圈内磁感应强度大于，由磁通量公式

可知通电稳定后绳圈中的磁通量大于，故A正确；

B．段的等效长度为，故段所受安培力

故B错误；

C．设题图中两处的弹力大小均为，对半圆弧段，由平衡条件有

解得，故C正确；

D．由胡克定律有

解得，两侧均除以，得

即，故D正确。

故选ACD。

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、9    不均匀    180    C    不变   

【解析】
（1）[1]由闭合电路欧姆定律可知

解得

R0=9Ω

（3）[2]由闭合电路欧姆定律可知

设弹簧形变量为x，则

F=kx

可知F和I非线性关系，则用电流表的刻度标示为拉力值时，拉力刻度值的分布是不均匀的；

（3）[3]电流表刻度值为0.50A时，根据闭合电路欧姆定律可知

可得

R1=2Ω

则由比例关系可知弹簧被拉伸18cm，此时拉力的示数为

F=kx=1.0×103×0.18N=180N

（4）[4]由（2）列得的式子可知

则要通过线性图象直观反映电流表示数I与拉力F的关系，可作图象，故C符合题意，ABD不符合题意。

故选C。

（5）[5]若电流表的内阻不可忽略，则（4）问中的表达式变为

则（4）问中正确选择的图象斜率不变。

12、AC    ABD           

【解析】
（1）[1]．须选用打点计时器打点，选用天平测量质量。不需要弹簧测力计、秒表进行测量，故选AC。

（2）[2]．A．轻推小车，拖着纸带的小车能够匀速下滑说明摩擦力已被平衡，则选项A符合实验要求。

B．若拉小车的细线与长木板不平行，则细线拉力沿木板方向的分力为拉动小车的力，且该力随时间变化，选项B正确。

C．应先将打点计时器接通电源，再释放小车，以保证纸带上有足够多的打点且有运动开始段的打点，选项C错误；。

D．纸带做初速度为零的加速运动，打点计时器在纸带连接小车的一端先打点，此时小车速度较小，则点迹较为密集，选项D正确；故选ABD。

（3）[3]．打点计时器频率为50Hz，则相邻计数点时间间隔。

读取纸带数据，有，。则

则打D点时小车的速度为

[4]．有效应用纸带上的多段数据以减小误差。分段逐差法是推荐使用的方法。纸带上有五段距离，该题意不要求分析舍弃哪段更精确，故舍去中间段、最小段或最大段均为正确计算。

舍弃中间段，应用逐差法有

则加速度为

解得

。

读取纸带数据有，，则

解得

（结果为明确性计算数字，保留3位有效数字，范围内均对）

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)30N；(2)S＞0.8m；(3)见解析

【解析】
(1)设B滑到A的底端时速度为v0，根据机械能守恒定律得

小球在圆弧底端合力提供向心力有

联立各式并代入数据得v0＝6m/s；FN＝30N。根据牛顿第三定律可知滑块对圆弧底端的压力为30N。

(2)设AB获得共同速度为v1，以向右为正方向，由动量守恒定律得

代入数据解得：v1=4m/s；对A应用动能定理得

代入数据解得：S=0.8m，即保证A与平台相碰前A、B能够共速，S应满足S＞0.8m。

(3)设B到达卡口的速度v2＝5m/s，B将从平台右侧离开，此时B与M、N的动摩擦因数为μ1，由动能定理得

解得：μ1=0.1，即0＜μ≤0.1，B从卡口右侧离开，通过的路程

S1＝L＝0.5m

如果B到达卡口的速度小于5m/s，B将被弹回，进入NM后做减速运动，到达M点速度恰好为零，设此时的动摩擦因数为μ2，则

解得μ2=0.8即0.1＜μ≤0.8，B从M左侧离开，通过的路程

如果0.8＜μ＜1，B经与卡口碰撞、往返多次后最终静止在N点，通过的路程S3，由动能定理得

解得

S3＝1.3μ（m）

14、 (1)8m/s；(2)

【解析】
(1)设碰撞前瞬间小球P的速度为，碰撞后瞬间小球P的速度为，物体A的速度为，

小球P自由下落，由动能定理可得

解得

小球P与物体A碰撞过程由动量守恒定律和能量守恒定律得

解得

故碰撞后瞬间物体A的速度大小是8m/s.

(2)设开始A静止时弹簧的压缩量为

对A有

当地面对物体B的弹力恰好为零时，弹簧的伸长量为

对B有

可见，故两个状态弹簧的弹性势能相等；

从P与A碰撞后瞬间到地面对B的弹力恰好为零的过程，由系统机械能守恒得

解得此时A的速度大小为

15、（i）F回=-G    又M′= 解得F回=  而为常数，即物体做简谐运动。（ii）t=2512s

【解析】
（i）以地心为平衡位置，设某时刻物体偏离平衡位置的位移为x，万有引力提供回复力，则有

F回=-G   

又M′=    

解得：

F回=  

而为常数，即物体做简谐运动。

（ii）在地球表面，万有引力等于重力  

地球的质量为M=

又T=2π

解得T=2π    

物体从隧道一段静止释放后到达另一端需要的时间为半个周期，则

t=  

代入数据，可得t=2512s