辽宁省沈阳市五校协作体2022-2023学年高三上学期联考物理试题

2022-2023（上）沈阳市五校协作体高三联考
物理试卷
命题人：李笑宇校对人：孙佳慧
考试时间：75分钟考试分数：100分
试卷说明：本试卷分第Ⅰ卷选择题（1－10题，共46分）和第Ⅱ卷（非选择题，11－15题，共54分）。

答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

作答时，将答案写在答题纸上，写在本试卷上无效。

第Ⅰ卷（选择题共46分）
一、本题共10个小题，1—7为单选题，每题4分，8—10为不定项选择题，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，选错得0分。

1.中国高铁技术已走在世界前列。

某同学乘坐高铁列车时，可通过观察列车铁轨旁里程碑和车内电子屏上显示的速度来估算列车进站时的加速度大小。

当他身边的窗户经过某一里程碑时，屏幕显示的列车速度是126km/h，随后该窗户又连续经过了3个里程碑时，速度变为54km/h，已知两相邻里程碑之间的距离是1km。

若列车进站过程视为匀减速直线运动，则下列说法正确的是（）
A.列车窗户经过两相邻里程碑的时间越来越短
B.列车进站的加速度大小约为0.172
m/s
C.列车窗户经过两相邻里程碑的速度变化量均相同
D.列车由54km/h的速度停下来，窗户还要再经过一个里程碑
2.明朝的《天工开物》记载了我国古代劳动人民的智慧。

如图所示，可转动的把手上a点到转轴的距离为2R，辘轳边缘b点到转轴的距离为R。

人甲通过同一转轴，转动把手，可把井底的人乙加速拉起来，则（）
A.绳对乙拉力的冲量等于乙的动量变化量
B.绳对乙的拉力大于乙的动量变化率
C.a 点的角速度大于b 点的角速度
D.a 点的线速度小于b 点的线速度
3.我国在航天领域处于世界领先地位。

2021年4月29日11时23分，中国“长征”5B 运载火箭搭载中国首个空间站核心舱发射成功！而国际空间站或将于2024年退役，届时中国空间站有望成为全世界唯一在轨运行的空间站。

已知引力常量为G ，下列说法正确的是（ ） A.因空间站距地表太远，地球引力很微弱，所以空间站内的宇航员处于完全失重状态 B.因受地球引力而绕地球做椭圆轨道运动的太空垃圾，其速度一定小于第一宇宙速度 C.若测出空间站在地球周围做圆轨道运动的线速度v 和角速度ω，则可据此估算出地球质量 D.在地球表面发射该空间站时的发射速度可以等于第二宇宙速度
4.如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比12
:225n n =:，电阻1225R R ==Ω，
D 为理想二极管，原线圈接()2202100V u t π=的交流电，则（ ）
A.通过2R 的电流为1A
B.通过2R 2A
C.交流电的频率为100Hz
D.变压器的输入功率为200W
5.如图所示，两平行金属板之间有竖直向下的匀强电场E 和垂直纸面向里的匀强磁场B ，一带负电的粒子（重力不计）以速度0v 水平向右飞入两板之间，恰能沿直线飞出，下列判断正确的是（ ）
A.粒子一定做匀速直线运动
B.若只增大粒子速度0v ，其运动轨迹仍是直线
C.若只增加粒子的电量，其运动轨迹将向上偏转
D.若粒子以速度0v 从右向左水平飞入，其运动轨迹是抛物线
6.电子显微镜是冷冻电镜中的关键部分，在电子显微镜中电子枪发射电子束，通过电场构成的电子透镜使其会聚或发散.电子透镜的电场分布如图所示，虚线为等势线.一电子仅在电场力作用下运动，运动轨迹如图实线所示，a 、b 、c 、d 是轨迹上的四个点，下列说法正确的是（ ）
A.b 处的电场强度与c 处的电场强度相同
B.电子从a 到d 运动时，加速度大小保持不变
C.电子从a 到d 运动时，电势能先增大后减小
D.电子在a 处受到的电场力方向与a 处虚线垂直
7.如图所示，在边长为a 的正方形区域内有匀强磁场，磁感应强度为B ，其方向垂直纸面向外，一个边长也为a 的正方形导线框架EFGH 正好与上述磁场区域的边界重合，现使导线框以周期T 绕其中心O 点在纸面内匀速转动，经过8
T
导线框转到图中虚线位置，已知导线框的总电阻为R ，则在这
8
T
时间内（ ）
A.因不知是顺时针转动还是逆时针转动，所以不能判断导线框中的感应电流方向
B.导线框中感应电流方向为E →F →G →H →E
C.通过导线框中任一截面的电量为2
Ba R
D.平均感应电动势大小等于
(2
8322Ba T
-
8.小东放学后将书包a 放在跷跷板一侧的平板上，将轻绳一端系在竖直墙面上A 点，另一端系在平板右边缘B 点，重物b 通过挂钩挂在轻绳上，小东坐在跷跷板另一侧，通过位置调整使系统达到平衡，如图所示。

不计空气阻力和挂钩与轻绳间摩擦，则（ ）
A.书包a 可能不受摩擦力
B.书包a 受到平板的作用力竖直向上
C.若小东通过位置轻微调整，使平板绕O 逆时针转过一小角度，轻绳拉力大小变大
D.若保持B 点空间位置不动，把A 点沿墙面向上移动少许，轻绳拉力大小不变
9.一辆汽车在平直公路上由静止开始启动，汽车的输出功率与汽车速度大小的关系如图所示，当汽车速度达到0v 后，汽车的功率保持不变，汽车能达到的最大速度为02v 。

已知运动过程中汽车所受阻力恒为f ，汽车速度从0v 达到02v 所用时间为t ，汽车的质量为m ，下列说法正确的是（ ）
A.汽车的加速度先减小后不变
B.汽车的最大功率为02P fv =
C.汽车速度为01.5v 时，加速度为
3f
m
D.汽车速度从0到02v 的过程中，位移为20
0322mv v t f
-
10.如图所示，质量为m 的小球甲固定在轻弹簧上，轻弹簧固定在水平面上，小球甲和轻弹簧套在一竖直固定的光滑杆上，小球甲和质量为4m 的物体乙用跨过光滑定滑轮的不可伸长的轻绳连接。

初始时，用手托住物体乙，使轻绳刚好伸直且绳上拉力为零，此时，连接小球甲和定滑轮之间的轻绳与水平方向的夹角为53α=︒，且小球甲静止于M 点，现将物体乙由静止释放，经过一段时间后小球甲运动到N 点，ON 水平，ON d =且小球在M 、N 两点时弹簧的弹力大小相等。

已知重力加速度为g ，sin530.8︒=，cos530.6︒=，弹簧始终处于弹性限度内。

下列说法正确的是（ ）
A.弹簧的劲度系数
3
2
mg k
d =
B.小球甲运动到N 8
3 gd
C.小球甲由M点运动到N点的过程中，小球甲和物体乙的机械能之和先减小后增大
D.在小球甲由M点运动到N点的过程中，物体乙重力的瞬时功率先增大后减小
第Ⅱ卷（非选择题共54分）
二、实验题，每空2分，共16分
11.某同学设计了如图甲所示装置测量小球的质量和当地的重力加速度。

小球用一根不可伸长的细线与力传感器相连，力传感器能显示出细线上的张力大小。

光电门放置在传感器正下方，小球通过最低点时光电门的激光束正对小球的球心。

（1）用螺旋测微器测量小球直径如图乙所示，则小球的直径d=_______mm；
（2）用刻度尺测出细线长度为L，将小球拉到某一高度由静止释放，记录下光电门显示的时间t和力传感器的示数最大值F，改变小球释放的高度，重新测出多组t和F的数值，用d
t
近似表示小球经过最低点时的速度，作出图像如图丙所示，图像横坐标应为_______（选
填“t”、“2t”、“1
t
”、“
2
1
t
”）
（3）在第2问的基础上，若图丙中图线与纵轴交点坐标为a，斜率为k，可得当地重力加速度表达式为___________（用a、k、L、d表示）；
（4）若考虑空气阻力的影响，上述重力加速度的测量值________真实值（选填“大于”、“等于”、“小于”）。

12.如图甲所示，用铜片、铝片和可乐可以做成可乐电池，电动势在0.4V～0.6V之间，内阻大约几千欧，某实验兴趣小组制作了一个可乐电池并测量其电动势和内阻。

（1）如图乙所示，直接用多用电表“直流2.5V”挡测量出可乐电池的电动势为______V。

（2）现有实验器材：
A.电压表（0～3V V R约为3000Ω）
B.电流表（0～300μA A R为300Ω）
C.电阻箱（0～9999Ω）
D.滑动变阻器（0～20Ω）
E.开关，导线若干
①为了更准确测量可乐电池的电动势和内阻，选择合适的器材并按电路图______完成电路连接。

A. B.
C. D.
②通过数据处理画出相应的可乐电池
1
R
I
-图像如图实线所示，可知该可乐电池的内阻约
为__________Ω（保留2位有效数字）。

③将该可乐电池静置4.5h后再次测量获得的
1
R
I
-图像如图丙虚线所示，可知该可乐电池
的电动势________（选填“增大”“减小”或“不变”）。

三、计算题：本题共3小题，共计38分，解答时写出必要的文字说明、方程式和重要的演
算步骤.
13.（10分）算盘是我国古老的计算工具，中心带孔的相同算珠可在算盘的固定导杆上滑动，使用前算珠需要归零，如图所示，水平放置的算盘中有甲、乙两颗算珠未在归零位置，甲靠边框b ，甲、乙相隔1
4cm s =，乙与边框a 相隔22cm s =，算珠与导杆间的动摩擦因数0.2μ=。

现用手指将甲以0.5m/s 的初速度拨出，甲、乙碰撞后甲的速度大小为0.1m/s ，方向不变，碰撞时间极短且不计，重力加速度g 取210m/s 。

（1）通过计算，判断乙算珠能否归零； （2）求甲算珠从拨出到停下所需的时间。

14.（12分）如图所示，一半径为R 的圆与x 轴相切于原点O ，圆内有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大为B 。

与x 轴垂直的竖直虚线与磁场最右端相切，其右侧的第Ⅰ象限内存在沿y 轴负方向的匀强电场。

现有一比荷为
q
m
的带正电粒子沿着y 轴正方向从原点O 射入磁场，粒子离开磁场时沿x 轴正方向马上进入电场，再经电场偏转后，打到x 轴上坐标为
()3,0R 的点，不计粒子的重力，求：
（1）粒子射入磁场时的速度； （2）电场强度的大小；
（3）若仅使该带电粒子从O 点射入磁场的初速度方向变为与x 轴负方向成30°角，求粒子从O 点出发到再次打到x 轴上所用的时间。

15.（16分）如图所示，光滑轨道abcd 周定在竖直平面内，ab 水平，bcd 为半圆，圆弧轨道的半径0.32m R =，在b 处与ab 相切。

在直轨道ab 上放着质量分别为A
2kg m =、B 1kg
m =的物块A 、B （均可视为质点），用轻质细绳将A 、B 连接在一起，且A 、B 间夹着一根被压缩的轻质弹簧（未被拴接）。

轨道左侧的光滑水平地面上停着一质量为M 、长0.5m L =的小车，小车上表面与ab 等高。

现将细绳剪断，与弹簧分开之后A 向左滑上小车，B 向右滑动且恰好能沿圆弧轨道到达最高点d 处。

物块A 与小车之间的动摩擦因数0.2μ=，小车质
量M 满足1kg 3kg M ≤≤，重力加速度g 取210m/s 。

求：
（1）物块B 运动到最低点b 时对轨道的压力； （2）细绳剪断之前弹簧的弹性势能；
（3）物块A 在小车上滑动过程中产生的热量Q （计算结果可含有M ）
2022-2023（上）沈阳市五校协作体高三联考
物理答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 B
B
C
B
A
D
D
BCD
BC
ABD
2m/s a g μ==
221012aS v v =-
10.3m/s v =分 123mv mv mv =+分
2320.01m 2v x S a
==<分
∴不能 （2）01
10.1s v v t a
-=
= 2
20.05s v t a
=
= 120.15s t t t =+=
14.（12分）
（1）根据几何关系，粒子在磁场半径为
R r =
20
0v qv B m r
=
0qBR
v m
=
（2）21
2
R at =
Eq ma = 03R R v t -=
22qRB E m
=
（3）18030150θ=︒-︒=︒
2R T v π=
1512
t T =
20
sin 30R R t v -︒
=
231cos302
R R at +︒=
(
1235963
6m t t t t qB
π++=++=
15.（16分）
（1）2d
B B v m g m R
=
22
11222
B B d B b
m gR m v m v -=
- 2
b N
B B v F m g m R
'-= 方向竖直向下 （2）A A
B B m v m v =
54m/s B b v v gR ===
22
1122
p A A B B
E m v m v =
+ 12p E J
=
（3）()A A
A m v m M v =+
()221122A A A A m v m M v m gL μ=++ 2kg M =
当1kg 2kg M ≤≤时，A 与小车共同速度，由能量守恒可得
()2211122
A A A Q m v m M v =
-+ 18
42
Q M =-
+ 当2kg 3kg M <≤时，A 将从小车左端滑出 22A Q m gL J μ==。