2023届山西省大同市、晋中市高三上学期第一次联合模拟考试理综物理试题

2023届山西省大同市、晋中市高三上学期第一次联合模拟考试理综物理试题
一、单选题 (共7题)
第(1)题
如图所示，将一通电螺线管竖直放置，螺线管内部形成方向竖直向上、磁感应强度大小的匀强磁场，在内部用绝缘轻绳悬挂一与螺线管共轴的金属薄圆管，则（ ）
A．从上向下看，薄圆管中的感应电流为逆时针方向
B．薄圆管有垂直于轴线方向向内收缩趋势
C．轻绳对薄圆管的拉力的合力大于薄圆管的重力
D．轻绳对薄圆管的拉力随时间减小
第(2)题
如图所示，一部质量为M=1800kg的电梯静止在某一楼层，电梯箱下表面和缓冲弹簧上端相距d=7.0m，此时钢缆突然断裂，夹在电梯导轨上的安全装置立即启动，对电梯施加的阻力恒为F1=5.5×103N。

已知缓冲弹簧的劲度系数k=2.0×105N/m，弹簧的弹
性势能为（x为弹簧的压缩量），g取10m/s2。

则在钢缆断裂后（）
A．立即产生 10 m/s2的加速度向下运动
B．缓冲弹簧被电梯压缩的最大压缩量为 2.0 m
C．电梯在运动过程中的最大加速度约为99.8m/s2
D．电梯被弹回后离开弹簧上升的最大高度约为3.26 m
第(3)题
描述宇宙膨胀的弗里德曼方程可写作，其中H为哈勃参数，为宇宙的密度。

用国际单位制中的基本单位表示哈勃参
数的单位，正确的是（ ）
A．B．C．D．
第(4)题
某电子束焊接机的工作原理示意图如图所示，在直流高压作用下，阴极K（接地）与阳极A之间形成辐向电场，虚线为电场线，在同一电场线上有B、C、D三点，。

一电子以某一初速度从B点沿直线运动到D点。

不计电子所受的重力。

下列说
法正确的是（ ）
A．B、C两点间的电势差小于C、D两点间的电势差
B．B点的电势、C点的电势均大于零，且
C．电子在B点时的电势能大于在D点时的电势能
D．电子从B点运动到C点的时间小于其从C点运动到D点的时间
第(5)题
在三星堆考古发现中，考古人员对“祭祀坑”中出土的碳屑样本通过年代检测，推算出文物的年代。

其中的衰变方程为
，则（ ）
A．发生的是α衰变B．的比结合能比的要小
C．是来源于原子外层的电子D．文物长时间埋在地下会导致的半衰期变大
第(6)题
如图所示，水平轻杆BC固定，细绳AD跨过BC右端的轻质光滑定滑轮悬挂一质量为M的物体，静止时，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．细绳AC段的张力
B．轻杆BC对轻质定滑轮的弹力，方向沿BC指向右侧
C．若BC杆左端用铰链固定在竖直墙壁上，另一端C通过细绳AC拉住，则轻杆BC对轻质定滑轮的弹力，方向沿BC指向右侧
D．若BC杆左端用铰链固定在竖直墙壁上，另一端C通过细绳AC拉住，则细绳AC段的张力
第(7)题
如图所示，质量均为m的三个物体（可视为质点）A、B、C均放在粗糙水平面上，动摩擦因数均为μ，物体间用原长为L的轻弹簧连接，每根弹簧劲度系数均为k。

现用外力F拉动物体A，使三个物体一起加速运动，则A、C间的距离为（初始状态弹簧均为原长）（ ）
A
．B．C．D．
二、多选题 (共3题)
第(1)题
如图所示，长ab=18cm、宽bc=16cm的矩形区域中分布着垂直纸面向里的匀强磁场（含边界），磁感应强度大小为B=1T，在矩形的中心О点有一正电荷粒子源，可在纸面内沿各个方向发射比荷k=2×108C/kg的粒子，不计粒子的重力和粒子间的相互作用力。

下列说法中正确的是（ ）
A．粒子在磁场中做完整圆周运动的最大速度为1.0×107m/s
B．粒子分别从b点、c点射出的最小速度之比为8︰9
C
．若粒子的速度为1.6×107m/s，其在磁场中运动的最短时间为
D
．若粒子的速度为1.6×107m/s，其在磁场中运动的最长时间为
第(2)题
如图所示，倾角为30°的斜面固定在水平地面上，一轻绳绕过两个轻质滑轮连接着固定点P和物体B，两滑轮之间的轻绳始终与斜面平行，物体A与动滑轮连接。

已知A、B的质量均为1kg，A与斜面间的动摩擦因数为，重力加速度大小为10m/s2，将A、B由静止释放，下列说法正确的是（ ）
A．物体A、B释放瞬间，轻绳对P点的拉力大小为4N
B．物体B下降过程中，轻绳的拉力对A和B做的总功为零
C．物体B下降过程中，B减少的机械能等于A增加的机械能
D．物体B下降2m时（此时B未落地）的速度大小为4m/s
第(3)题
对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是（）
A．若气体内能增大，则分子的平均动能增大
B．若气体不与外界进行热传递，可以在减小体积的同时，降低温度
C．若气体发生等温膨胀，则气体对外界做功和吸收的热量数值相等
D．若气体的温度升高，体积不变，则单位时间内气体对容器壁冲量增大
E．若气体先等压膨胀再等温压缩，内能可能不变
三、实验题 (共2题)
第(1)题
某同学利用图（a）的装置测量轻弹簧的劲度系数。

图中，光滑的细杆和直尺水平固定在铁架台上，一轻弹簧穿在细杆上，其左端固定，右端与细绳连接；细绳跨过光滑定滑轮，其下端可以悬挂砝码（实验中，每个砝码的质量均为），弹簧右端连有一竖直指针，其位置可在直尺上读出，实验步骤如下：
①在绳下端挂上一个硅码，调整滑轮，使弹簧与滑轮间的细线水平且弹簧与细杆没有接触；
②系统静止后，记录砝码的个数及指针的位置；
③逐次增加砝码个数，并重复步骤②（保持弹簧在弹性限度内）；
④用n表示砝码的个数，l表示相应的指针位置，将获得的数据记录在表格内。

回答下列问题：
(1)根据下表的实验数据在图（b）中补齐数据点并做出图像______；
l12345
10.4810.9611.4511.9512.40
(2)弹簧的劲度系数k可用砝码质量m、重力加速度大小g及图线的斜率表示，表达式为_____；若g取，则本实
验中____（结果保留3位有效数字）。

第(2)题
某同学用如图甲所示装置测小滑块与桌面间的动摩擦因数。

实验过程如下：将一轻质弹簧放置在粗糙水平固定桌面上，左端固定。

弹簧处于原长时，其右端恰好在桌面边缘处，现用一个小滑块压缩弹簧并用锁扣锁住。

已知当地的重力加速度为g，弹簧的劲度系数为
（1）实验中涉及下列操作步骤：
①用天平测量出小滑块的质量，查出劲度系数为的弹簧形变量为时的弹性势能大小为
②测量桌面到地面的高度和小滑块抛出点到落地点的水平距离
③测量弹簧压缩量后解开锁扣
④计算小滑块与水平桌面间的动摩擦因数
Ⅰ.上述步骤正确的操作顺序是______（填入代表步骤的序号）；
Ⅱ.上述实验测得小滑块与水平桌面间的动摩擦因数的大小为___________（用题干所给的物理量表示）。

（2）再通过更换材料和粗糙情况完全相同、但大小和质量不同的滑块重复操作，每次弹簧压缩量均为，得出一系列滑块质量与抛出点到落地点的水平距离。

根据这些数据，作出图像，如图乙所示。

由图像可知，滑块与水平桌面之间的动摩擦因数为( )
A. B. C.
四、解答题 (共3题)
第(1)题
如图甲所示，长木板C静止在光滑水平地面上，其右上端有固定的挡板，可视为质点的小物体A和B紧靠在一起静止在长木板C 上，小物体A和B之间夹有少量火药。

某时刻点燃火药，火药瞬间燃爆后A获得的速度大小为，若长木板C固定，A和B会同时停在C的最左端。

已知小物体A的质量为2m，小物体B的质量为m，长木板C的质量为3m，A、C之间的动摩擦因数为，B、C
之间的动摩擦因数为，重力加速度为，不计火药的质量和燃爆时间，不计B和挡板的碰撞时间，B和挡板碰撞时无机械能
损失。

（1）若点燃火药释放的能量全部转化为A和B的机械能，求点燃火药释放的能量；
（2）求长木板C的长度；
（3）若长木板不固定，求整个过程A、C之间由于摩擦产生的内能和B、C之间由于摩擦产生的内能；
（4）若长木板不固定，将B碰撞挡板时作为t=0时刻，自该时刻开始A的位移大小用表示，B的位移大小用表示，C的位移大小用表示，设，在图乙中画出y随时间t变化的图像，并标明时的y值。

第(2)题
2020年12月19日，中国“嫦娥五号”任务月球样品正式交接。

一位勤于思考的同学，为未来探月宇航员设计了如下的实验：在月球表面以初速度竖直向上抛出一个物体，上升的最大高度为（远小于月球半径）。

通过查阅资料知道月球的半径为，引力
常量为，若物体只受月球引力的作用，请你求出：
（1）月球表面的重力加速度；
（2）月球的平均密度；
（3）宇宙飞船环绕月球表面运行时的速率。

第(3)题
如图，固定在竖直平面上的半径的光滑半圆轨道AB与光滑水平地面在A点相切，在半圆轨道的最低点A设置一压力传感器，压力传感器上放置一质量的小球乙，用外力将物块甲和物块丙间的轻弹簧压缩并保持静止，某一时刻突然同
时撤去外力，轻弹簧将物块丙、甲分别向左右两边水平弹出，物块丙、甲被弹开后，立即拿走轻弹簧、经过一段时间后、物块
甲与小球乙发生弹性碰撞，碰撞后瞬间压力传感器的示数为。

已知物块甲与物块丙的质量均为，重力加速度g取
、甲、乙、丙均可视为质点，B为半圆轨道的最高点，空气阻力不计，轻弹簧始终在弹性限度内。

（1）求物体乙被碰撞后瞬间获得的速度大小；
（2）求轻弹簧的弹性势能；
（3）小球乙运动能否到B点，若能，求小球乙落地点到A点的距离。