2022-2023安徽六校教育研究会高三第一次联考测试物理试题（含解析）

2022-2023学年安徽六校教育研究会高三第一次联考测试物理试题
注意事项
1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．
2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．
3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．
4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．
5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．
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、曲柄连杆结构是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动零件如图所示，连杆下端连接活塞Q，上端连接曲轴P。在工作过程中，活塞在气缸内上下做直线运动，带动曲轴绕圆心O旋转，若P做线速度大小为v0的匀速圆周运动，则下列说法正确的是
A．当OP与OQ垂直时，活塞运动的速度等于v0
B．当OP与OQ垂直时，活塞运动的速度大于v0
C．当OPQ在同一直线时，活塞运动的速度等于v0
D．当OPQ在同一直线时，活塞运动的速度大于v0
2、如图所示，一个圆弧面在点与水平面相切，圆弧面的半径。在两点间放平面薄木板。一个小物块以的速度从点滑上木板，并恰好能运动至最高点。物块与木板间的动摩擦因数为，取。则小物块向上运动的时间为（　　）
A． B． C． D．
3、某电磁轨道炮的简化模型如图所示，两圆柱形固定导轨相互平行，其对称轴所在平面与水平面的夹角为θ，两导轨长为L，间距为d，一质量为m的金属弹丸置于两导轨间，弹丸直径为d，电阻为R，与导轨接触良好且不计摩擦阻力，导轨下端连接理想恒流电源，电流大小恒为I，弹丸在安培力作用下从导轨底端由静止开始做匀加速运动，加速度大小为a。下列说法正确的是（　　）
A．将弹丸弹出过程中，安培力做的功为maL+mgLsinθ
B．将弹丸弹出过程中，安培力做的功为I2R
C．将弹丸弹出过程中，安培力的功率先增大后减小
D．将弹丸弹出过程中，安培力的功率不变
4、一根重为G的金属棒中通以恒定电流，平放在倾角为30°光滑斜面上，如图所示为截面图。当匀强磁场的方向垂直斜面向上时，金属棒处于静止状态，此时金属棒对斜面的压力为FN1，安培力大小为F1，保持磁感应强度的大小不变，将磁场的方向改为竖直向上时，适当调整电流大小，使金属棒再次处于平衡状态，此时金属棒对斜面的压力为FN2，安培力大小为F2。下列说法正确的是（　　）
A．金属棒中的电流方向垂直纸面向外
B．金属棒受到的安培力之比
C．调整后电流强度应比原来适当减小
D．
5、某原子电离后其核外只有一个电子，若该电子在核的静电力作用下绕核做匀速圆周运动，那么电子运动
A．半径越小，周期越大 B．半径越小，角速度越小
C．半径越大，线速度越小 D．半径越大，向心加速度越大
6、关于安培力和洛伦兹力，下列说法正确的是（　　）
A．运动电荷在磁场中一定受到洛伦兹力作用
B．通电导线在磁场中一定受到安培力作用
C．洛伦兹力一定对运动电荷不做功
D．安培力一定对通电导线不做功
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、如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波，实线为s时刻的波形图，虚线为t=0.8s时的波形图，波的周期，则（ ）
A．波速为
B．A比B先回到平衡位置
C．在s时，B点到达波峰位置
D．经过0.4s，B点经过的路程为0.4m
E.在s时，A点沿y轴负方向运动
8、物流中心通过吊箱将物体从一处运送到另一处。简化后模型如图所示，直导轨与圆弧形导轨相连接，为圆弧最高点，整个装置在竖直平面内，吊箱先加速从点运动到点，再匀速通过段。关于吊箱内物体的受力情况，下列描述正确的是（ ）
A．吊箱经过段时，物体对吊箱底板的压力等于物体的重力
B．吊箱经过点时，物体处于超重状态，且受到水平向右的摩擦力
C．吊箱经过点时，物体处于失重状态，对吊箱底板的压力小于其重力
D．吊箱经过点时，物体对吊箱底板的摩擦力水平向左
9、对于分子动理论的理解，下列说法正确的是_________。
A．只要知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，就可以算出气体分子的体积
B．温度越高，扩散现象越明显
C．两个分子间的距离变大的过程中，分子间引力变化总是比斥力变化慢
D．当分子间作用力表现为引力时，分子间的距离越大，分子势能越大
E.只要两物体的质量、温度、体积相等，两物体的内能一定相等
10、在一些电磁现象中会产生一种特殊的电场，其电场线为一个个同心圆，没有起点和终点如图所示，实线为电场线，方向为顺时针，虚线为经过圆心的一条直线．已知该电场线图像中某一点的电场强度大小与方向和静电场的电场线具有相同规律，则
A．A点的电场强度比B点的电场强度大
B．将一点电荷沿直线AB移动，电场力不做功
C．将一点电荷从A点静止释放，点电荷会沿电场线做圆周运动
D．在A点放上一正点电荷，点电荷将受到向左的电场力
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）某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系。弹簧秤固定在一合适的木板上，桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮，细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接。在桌面上画出两条平行线MN 、PQ，并测出间距d。开始时让木板置于MN处，现缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动为止，记下弹簧秤的示数F0 ，以此表示滑动摩擦力的大小。再将木板放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧秤的示数F1，然后释放木板，并用秒表记下木板运动到P Q处的时间t。则：
(1)木板的加速度可以用d、t表示为a＝_______ 。
(2)改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度a与弹簧秤示数F1的关系。下列图像能表示该同学实验结果的是________ 。
(3)用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是_______。
A．可以改变滑动摩擦力的大小
B．可以更方便地获取多组实验数据
C．可以比较精确地测出滑动摩擦力的大小
D．可以获得更大的加速度以提高实验精度
12．（12分）某实验小组成员用如图所示的装置做“探究弹力与弹簧伸长关系”的实验．
（1）将弹簧悬挂在支架上，弹簧上端刚好与竖直刻度尺的零刻度对齐，当弹簧下端挂上一个钩码且处于静止时，弹簧下端的指针指在刻度尺上的位置如图1所示，此时弹簧的长度为l1＝______cm.
（2）对于实验中的操作，下列说法正确的是__________．
A．测量弹簧原长时，需要把弹簧水平放稳后进行测量读数
B．挂钩上挂的钩码越多，实验误差越小
C．弹簧的自重不会影响弹簧的劲度系数测量
D．由于弹簧的自重，会使测量的劲度系数有一定的误差
（3）在弹簧弹性限度内，改变弹簧下端所挂钩码的个数，同时测出对应弹簧的长度，已知每个钩码的质量为50g，在m-l坐标系中描点作图如图2所示，当地的重力加速度g取9.80m/s2，则由图象可以得到弹簧的劲度系数k＝______N/m(结果保留三位有效数字)．
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，ABCD为固定在竖直平面内的轨道，其中ABC为光滑半圆形轨道，半径为R，CD为水平粗糙轨道，小滑块与水平面间的动摩擦因数，一质量为m的小滑块（可视为质点）从圆轨道中点B由静止释放，滑至D点恰好静止，CD间距为4R。已知重力加速度为g。
(1)小滑块到达C点时，圆轨道对小滑块的支持力大小；
(2)现使小滑块在D点获得一初动能，使它向左运动冲上圆轨道，恰好能通过最高点A，求小滑块在D点获得的初动能。
14．（16分）在竖直面内有一水平向右的场强为的匀强电场，AB为电场中一条直线，与竖直方向夹角为θ（未知），一质量为m电量为-q的小球以一定的初动能Ek0从P点沿直线BA向上运动，运动到最高点的过程中电势能增加了，运动过程中空气阻力大小恒定，重力加速度取g，(取出位置为零势能点)求：
(1)AB与竖直方向夹角θ；
(2)小球返回P点时的机械能E。
15．（12分）如图所示，闭合矩形线框abcd可绕其水平边ad转动，ab边长为x，bc边长为L、质量为m，其他各边的质量不计，线框的电阻为R。整个线框处在竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场中。现给bc边施加一个方向与bc边、磁场的方向均垂直的初速度v，经时间t，bc边上升到最高处，ab边与竖直线的最大偏角为θ，重力加速度取g。求t时间内：
（1）线框中感应电动势的最大值；
（2）流过线框导体截面的电量；
（3）线框中感应电流的有效值。
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、A
【解析】
AB．当OP与OQ垂直时，设∠PQO=θ，此时活塞的速度为v，将P点的速度分解为沿杆方向和垂直于杆方向的速度；将活塞的速度v分解为沿杆方向和垂直于杆方向的速度，则此时v0cosθ=vcosθ，即v=v0，选项A正确，B错误；
CD．当OPQ在同一直线时，P点沿杆方向的速度为零，则活塞运动的速度等于0，选项CD错误；
2、A
【解析】
设木板长度为。向上滑动过程能量守恒，有
如图所示
由几何关系得
，，
又有
运动过程有
又有
解以上各式得
A正确，BCD错误。
故选A。
3、A
【解析】
AB．对弹丸受力分析，根据牛顿第二定律
安培力做功
A正确，B错误；
CD．弹丸做匀加速直线运动，速度一直增大，根据
可知安培力的功率一直增大，CD错误。
故选A。
4、B
【解析】
A．根据题意可知，当匀强磁场的方向垂直斜面向上时，金属棒受到的安培力沿着斜面向上，根据左手定则可知，金属棒中的电流方向垂直纸面向里，故A错误；
BD．当匀强磁场的方向垂直斜面向上时，金属棒受到的力如图所示
根据平衡条件可知
当磁场的方向改为竖直向上时，金属棒受力如图所示，
根据三角形定则有
所以有
，
故B正确，D错误；
C．根据以上分析可知F1＜F2，所以I1＜I2，故C错误。
故选B。
5、C
【解析】
原子核与核外电子的库仑力提供向心力；
A．根据
，
可得
，
故半径越小，周期越小，A错误；
B．根据
，
可得
，
故半径越小，角速度越大，B错误；
C．根据
，
可得
，
故半径越大，线速度越小，C正确；
D．根据
，
可得
，
故半径越大，加速度越小，D错误。
故选C。
6、C
【解析】
A．运动电荷在磁场中运动，若速度方向与磁场方向平行，则不受洛伦兹力作用，选项A错误；
B．通电导线在磁场中，若电流方向与磁场方向平行，则不受安培力作用，选项B错误；
C．由于洛伦兹力方向垂直于运动电荷的速度方向，根据功的定义可知，洛伦兹力对运动电荷不做功，选项C正确；
D．安培力方向与通电导线垂直，可以对通电导线做功，从而把电能转化为机械能，选项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、ACD
【解析】
A．横波沿x轴正方向传播，由于波的周期T>0.6s，经过0.6s，传播距离6m，则波速
m/s
故A正确；
B．t=0.2s时，质点A由波峰向平衡位置振动，质点B沿y轴正方向向平衡位置振动，故B比A先回到平衡位置，故B错误；
C．由图可知，波长8m，则传播距离
6m=
则传播时间为
0.6s=0.75T
解得T=0.8s，在t=0.5s时，B振动了，波传播了=3m，根据波形平移可知，B点到达波峰位置，故C正确；
D．经过0.4s=0.5T，则B点振动了2A=0.4m，故D正确；
E．t=1.0s时，质点A振动了0.8s=T，则A点回到波峰位置，速度为零，故E错误。
故选ACD。
8、BC
【解析】
A．由于吊箱在段做加速运动，吊箱和物体的加速度方向沿导轨向上，底板对物体的支持力大于物体的重力，故物体对底板的压力大于物体的重力，故A错误；
B．吊箱经过点时，底板对物体有向右的摩擦力，由于整体具有斜向右上方的加速度，故物体处于超重状态且底板对物体有水平向右的静摩擦力，故B正确；
C．经过点时吊箱和物体做圆周运动，整体所受合力向下并提供向心力物体处于失重状态，物体对底板的压力小于其重力，故C正确；
D．由于经过点时的向心加速度竖直向下，物体对底板没有摩擦力，故D错误。
故选：BC。
9、BCD
【解析】
A．由于气体分子间距很大，知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，不能算出气体分子的体积，故A错误；
B．温度越高，分子热运动越明显，扩散现象越明显，故B正确；
C．两个分子间的距离变大的过程中，分子间引力和斥力均减小，引力变化总是比斥力变化慢，故C正确；
D．当分子间作用力表现为引力时，分子间的距离越大，分子力做负功，分子势能越大，故D正确；
E．物体内能与物质的量、温度、体积和物态有关，故E错误。
故选BCD。
10、BD
【解析】
A.电场线的疏密表示电场强度的强弱，电场线越密，场强越大，则知A点的场强比B点的场强小，故A错误．
B.直线AB与电场线垂直，是一条等势线，将一点电荷沿直线AB移动，电场力不做功，故B正确．
C.点电荷在A点所受的电场力沿电场线的切线方向，将点电荷从A点静止释放后，电场力将使该点电荷离开原电场线，所以点电荷不可能沿电场线做圆周运动，故C错误．
D.A点场强方向沿电场线的切线方向，即向左，则在A点放上一正点电荷，该点电荷所受的电场力也向左，故D正确．
故选BD。
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、 C BC
【解析】
(1)[1]木板做初速度为零的匀加速直线运动，根据得
解得
即木板的加速度为。
(2)[2]AB．由于摩擦力的存在，所以当时，木板才产生加速度，即图线不过原点，与横轴有交点，AB错误；
CD．据题意，木板受到的滑动摩擦力为，对木板和矿泉水瓶组成的系统根据牛顿第二定律应有
联立解得
其中m为矿泉水瓶的质量，M为木板的质量根据函数斜率和截距的概念可知，当时，近似不变，即图像的斜率不变，当矿泉水的质量逐渐增大到一定量后变小，即图像向下弯曲，C正确D错误。
故选C。
(3)[3]A．木板与桌面间的正压力以及动摩擦因数不变，所以加水的方法不改变滑动摩擦力的大小，A错误；
BC．缓慢向瓶中加水，拉力是连续增大，而挂钩码时拉力不是连续增大的，所以可以更方便地获取多组实验数据，比较精确地测出摩擦力的大小，BC正确；
D．由于加速度越大需要水的质量越大，而水的质量越大时图象的斜率越小，实验的精确度会越小，D错误。
故选BC。
12、22. 50（22.50 22.52均可） C 23. 0（22.7 23.2均可）
【解析】
（1）[1]已知刻度尺的零刻度线与弹簧上端平齐，由示数可知此时弹簧的长为22.50cm；
（2）[2]A.弹簧自身有重力，弹簧竖直悬技时由于自身重力必然有一定的伸长，故弹簧竖直悬挂时测出的长度，才能作为实验中弹簧的原始长度， A错误；
B.悬挂的钩码太多，有可能会超过弹簧的弹性限度， B错误；
CD.由于：
k=
即k与弹力的变量△F及对应的形变量△x有关，与弹簧的自重无关，C正确，D错误．
（3）[3]根据图象有：
k==N/m=23.0 N/m
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)；(2)
【解析】
(1)小滑块在光滑半圆轨道上运动只有重力做功，故机械能守恒；设小滑块到达C点时的速度为vC，根据机械能守恒定律得
mgR＝mvC2
设小滑块到达C点时圆轨道对它的支持力为FN，根据牛顿第二定律得
FN＝3mg
根据牛顿第三定律，小滑块到达C点时，对圆轨道压力的大小N=FN=3mg；
(2)根据题意，小滑块恰好能通过圆轨道的最高点A，设小滑块到达A点时的速度为vA，此时重力提供向心力，根据牛顿第二定律得
小滑块从D到A的过程中只有重力、摩擦力做功，根据动能定理得
解得
EkD＝3.5mgR
14、 (1)，(2)。
【解析】
(1)由于粒子沿BA做直线运动，合外力与速度共线，由几何关系知：
解得：；
(2)重力做功和电场力做功的关系：
由动能定理：
得：
故全程机械能减少量为：
故：
15、（1）BLv；（2）；（3）。
【解析】
（1）开始时速度最大且与磁感应强度方向垂直，感应电动势最大，则有
（2）根据电荷量的计算公式可得
根据闭合电路欧姆定律可得
根据法拉第电磁感应定律可得
解得
（3）根据能量守恒定律可得
根据焦耳定律
解得

2022-2023安徽六校教育研究会高三第一次联考测试物理试题（含解析）