2023年湖南省衡阳市常宁市阳加中学高三物理联考试题含解析一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1. 如图3所示，铁芯上、下分别绕有匝数n1＝800匝和n2＝200匝的两个线圈，上线圈两端与u＝51sin 314t V的交流电源相连，将下线圈两端接交流电压表，则交流电压表的读数可能是( )．A．2.0 V B．9.0 VC．12.7 V D．144.0 V图3参考答案： 由＝得U2＝，其中U1＝ V，得U2＝ V≈9.0 V，因此题中两线圈并非处于理想状态，会出现漏磁，所以交流电压表的读数小于9.0 V，故选项A正确．答案 A2. 如图所示，从同一条竖直线上两个不同点P、Q分别向右平抛两个小球，平抛的初速度分别为v1、v2，结果它们同时落到水平面上的M点处（不考虑空气阻力）下列说法中正确的是Ａ．一定是P先抛出的，并且v1v2Ｄ．一定是Q先抛出的，并且v1=v2参考答案：A 由平抛物体的运动特点可知，平抛运动的时间由下落高度决定，即，由题意知两物体同时落地，P的高度大于Q的高度，所以，P先抛出，又两物体的水平位移相等，所以v1 3. （单选）如图所示，水平桌面由粗糙程度不同的AB、BC两部分组成，且AB=BC，小物块P（可视为质点）以某一初速度从A点滑上桌面，最后恰好停在C点，已知物块经过AB与BC两部分的时间之比为1︰4，则物块P与桌面上AB、BC部分之间的动摩擦因数μ1、μ2之比为（P物块在AB、BC上所做两段运动可看作匀变速直线运动）（ ） A．1︰4 B．1︰1 C．8︰1 D．4︰1参考答案：C解：设到达B点速度为v1，由于AB与BC段的位移，有： 其中：t1：t2=1：4故：AB段的加速度为：BC段的加速度为：根据牛顿第二定律，有：AB段：-μ1mg=ma1BC段：-μ2mg=ma2解得：μ1：μ2=a1：a2=8：1故选：D．4. （单选）质点做直线运动的位移x和时间平方的关系图象如图所示，则该质点A.加速度大小为1B．任意相邻1s内的位移差都为2mC．第2s内的位移是2mD．物体第3s内的平均速度大小为3m/s参考答案：B5. （单选）很多公园的水池底部都装有彩灯，当一细束由红蓝两色组成的灯光，从水中斜射向空气时，关于光在水面可能发生的反射和折射现象，下列光路图中正确的是（ ） 参考答案：C试题分析：由于红光的频率小，折射率小，临界角较大，所以当蓝光发生全反射时，红光可能不能发生全反射，从水面折射而出，此时折射角大于入射角，所以选项C正确考点：光的折射和全反射、七种单色光的折射率关系。 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 在距离地面某高处，将小球以速度沿水平方向抛出，抛出时小球的动能与重力势能相等小球在空中飞行到某一位置A时位移与水平方向的夹角为（不计空气阻力），则小球在A点的速度大小为________________，A点离地高度为________________参考答案：，7. 小球在距地面高15m处以某一初速度水平抛出，不计空气阻力，落地时速度方向与水平方向的夹角为60°，则小球平抛的初速度为 10 m/s，当小球的速度方向与水平方向夹角为45°时，小球距地面的高度为 10 m．（g取10m/s2）参考答案：【考点】： 平抛运动．【专题】： 平抛运动专题．【分析】： （1）平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动．将两秒后的速度进行分解，根据vy=gt求出竖直方向上的分速度，再根据角度关系求出平抛运动的初速度．（2）将落地的速度进行分解，水平方向上的速度不变，根据水平初速度求出落地时的速度．（3）根据自由落体公式求出高度的大小．： 解：（1）小球在竖直方向做自由落体运动，竖直方向的分速度：m/s如图，落地时速度方向与水平方向成60°，则tan60°=所以：m/s（2）如图，当速度方向与水平方向成45°时，vy1=v0=vx1=v0=10m/s，下落的高度：m．小球距地面的高度为：h2=h﹣h1=15﹣5=10m故答案为：10，10【点评】： 解决本题的关键知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动．知道分运动和合运动具有等时性，掌握竖直方向和水平方向上的运动学公式．8. 某双星由质量不等的星体S1和S2构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C做匀速圆周运动。 由天文观察测得其运动的周期为T，S1到C点的距离为r1，S1和S2的距离为r，已知万有引力常量为G，由此可求得S1和S2的线速度之比 v1：v2＝____________，S2的质量为____________参考答案：；9. 在均匀介质中，t=0时刻振源O沿+y方向开始振动，t=0.9s时x轴上0至14 m范围第一次出现图示的简谐横波波形由此可以判断：波的周期为 s，x＝20m处质点在0～1.2 s内通过的路程为 m参考答案：0.4 410. （4分）某电源与电阻R组成闭合电路，如图所示，直线A为电源的路端电压U与电流I的关系图线，直线B是电阻R的两端电压U与电流I的关系图线，则电源的内阻为 W；若用两个相同电阻R并联后接入，则两图线交点P的坐标变为_________________参考答案：1；(1.5,1.5)11. 汽车在行驶中，司机看到图2所示的标志牌，在不违反交通法规的前提下，从标志牌到西大桥最快需要 h 参考答案：12. 一定质量的理想气体经历了如图所示A到B状态变化的过程,已知气体状态A参量为pA、VA、tA,状态B参量为pB、VB、tB,则有pA____(填“>”“=”或“<”)pB.若A到B过程气体内能变化为ΔE,则气体吸收的热量Q=____.参考答案： (1). = (2). pA(VB-VA)+ΔE解：热力学温度：T=273+t，由图示图象可知，V与T成正比，因此，从A到B过程是等压变化，有：pA=pB，在此过程中，气体体积变大，气体对外做功，W=Fl=pSl=p△V=pA（VB-VA），由热力学第一定律可知：Q=△U+W=△E+pA（VB-VA）；【点睛】本题考查了判断气体压强间的关系、求气体吸收的热量，由图象判断出气体状态变化的性质是正确解题的关键，应用热力学第一定律即可正确解题．13. 在“探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系”时，采用如图所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计数器打上的点计算出．(1)当M与m的大小关系满足_________时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力． (2)一组同学在先保持盘及盘中砝码的质量一定，探究加速度与质量的关系，以下做法错误的是________．A．平衡摩擦力时，不应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源D．小车运动的加速度可用天平测出m以及小车的质量M，直接用公式a＝求出． (3)在保持小车及车中砝码的质量M一定，探究加速度与所受合外力的关系时，由于平衡摩擦力时操作不当，某同学得到的a－F关系如图所示(a是小车的加速度，F是细线作用于小车的拉力)．其原因 ；参考答案：(1) m《M (2)CD (3)平衡摩擦力时，长木板的倾角过大了三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （选修3-4模块）（4分）如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t = 0时刻的波形图，已知波的传播速度v = 2m/s．试回答下列问题：①写出x = 1.0 m处质点的振动函数表达式；②求出x = 2.5m处质点在0 ～ 4.5s内通过的路程及t = 4.5s时的位移．参考答案： 解析：①波长λ = 2.0m，周期T = λ/v = 1.0s，振幅A = 5cm，则y = 5sin(2πt) cm （2分） ②n = t/T = 4.5，则4.5s内路程s = 4nA = 90cm；x = 2.5m质点在t = 0时位移为y =5cm，则经过4个周期后与初始时刻相同，经4.5个周期后该质点位移y = — 5cm．（2分）15. 如图所示，质量均为m=1kg的A、B两物体通过劲度系数为k=100N/m的轻质弹簧拴接在一起，物体A处于静止状态。 在A的正上方h高处有一质量为的小球C，由静止释放，当C与A发生弹性碰撞后立刻取走小球C，h至少多大，碰后物体B有可能被拉离地面？参考答案：h≥0.45m设C与A碰前C的速度为v0，C与A碰后C的速度为v1，A的速度为v2，开始时弹簧的压缩量为H对C机械能守恒： C与A弹性碰撞：对C与A组成的系统动量守恒： 动能不变： 解得： 开始时弹簧的压缩量为： 碰后物体B被拉离地面有弹簧伸长量为： 则A将上升2H，弹簧弹性势能不变，机械能守恒： 联立以上各式代入数据得： 四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 某打桩机的简易模型如图1所示．质量m=lkg的物体在拉力F作用下从与钉子接触处由静止开始运动，上升一段高度后撤去F，到最高点后自由下落，最后撞击钉子并将钉子打入一定深度．在物体上升过程中，它的机械能E与上升高度h的关系图象如图2所示．不计所有摩擦，g取10m/s2．求：（1）拉力F的大小：（2）物体上升l m后再经多长时间才撞击钉子（结果可保留根号）：（3）物体上升过程中拉力的最大功率．参考答案：解：（1）由功能关系可得：Fh=E，则E﹣h图象的斜率表示F，根据图象可知：F=，（2）由图象可知，物体上升到h1=1m时物体的机械能：mgh1+mv12=12J，解得：v1=2m/s；撤去拉力后，物体做匀减速直线运动，﹣h1=v1t﹣gt2，解得：t=s；（3）当速度最大时，拉力功率最大，即当速度v=2m/s时，功率最大，则最大功率为：P=Fv=12×2=24W．答：（1）拉力F的大小为12N：（2）物体上升lm后再经s时间才撞击钉子；（3）物体上升过程中拉力的最大功率为24W．【考点】功能关系；自由落体运动；功率、平均功率和瞬时功率．【分析】（1）功能关系可得：Fh=E，则E﹣h图象的斜率表示F；（2）动能与势能之和是物体的机械能，由图2所示图象可以求出物体上升1m时物体的速度，撤去拉力后物体做匀减速直线运动，由匀变速运动的速度公式可以求出撞击钉子所需时间；（3）当速度最大时，拉力功率最大，然后由P=Fv可以求出拉力的功率．17. 一列简谐横波在均匀介质中沿x轴正方向传播，波源位于坐标原点，在t=0时刻波源开始振动，在t=3s时刻的波形如图所示．求：①该波沿x方向传播的速度；②7s内x=2m处质点运动的路程．参考答案：解：①根据②由图，得λ=4m周期经2s位于x=2m质点开始起振 。
3. （单选）如图所示，水平桌面由粗糙程度不同的AB、BC两部分组成，且AB=BC，小物块P（可视为质点）以某一初速度从A点滑上桌面，最后恰好停在C点，已知物块经过AB与BC两部分的时间之比为1︰4，则物块P与桌面上AB、BC部分之间的动摩擦因数μ1、μ2之比为（P物块在AB、BC上所做两段运动可看作匀变速直线运动）（ ） A．1︰4 B．1︰1 C．8︰1 D．4︰1参考答案：C解：设到达B点速度为v1，由于AB与BC段的位移，有： 其中：t1：t2=1：4故：AB段的加速度为：BC段的加速度为：根据牛顿第二定律，有：AB段：-μ1mg=ma1BC段：-μ2mg=ma2解得：μ1：μ2=a1：a2=8：1故选：D．4. （单选）质点做直线运动的位移x和时间平方的关系图象如图所示，则该质点A.加速度大小为1B．任意相邻1s内的位移差都为2mC．第2s内的位移是2mD．物体第3s内的平均速度大小为3m/s参考答案：B5. （单选）很多公园的水池底部都装有彩灯，当一细束由红蓝两色组成的灯光，从水中斜射向空气时，关于光在水面可能发生的反射和折射现象，下列光路图中正确的是（ ） 参考答案：C试题分析：由于红光的频率小，折射率小，临界角较大，所以当蓝光发生全反射时，红光可能不能发生全反射，从水面折射而出，此时折射角大于入射角，所以选项C正确考点：光的折射和全反射、七种单色光的折射率关系。
二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 在距离地面某高处，将小球以速度沿水平方向抛出，抛出时小球的动能与重力势能相等小球在空中飞行到某一位置A时位移与水平方向的夹角为（不计空气阻力），则小球在A点的速度大小为________________，A点离地高度为________________参考答案：，7. 小球在距地面高15m处以某一初速度水平抛出，不计空气阻力，落地时速度方向与水平方向的夹角为60°，则小球平抛的初速度为 10 m/s，当小球的速度方向与水平方向夹角为45°时，小球距地面的高度为 10 m．（g取10m/s2）参考答案：【考点】： 平抛运动．【专题】： 平抛运动专题．【分析】： （1）平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动．将两秒后的速度进行分解，根据vy=gt求出竖直方向上的分速度，再根据角度关系求出平抛运动的初速度．（2）将落地的速度进行分解，水平方向上的速度不变，根据水平初速度求出落地时的速度．（3）根据自由落体公式求出高度的大小．： 解：（1）小球在竖直方向做自由落体运动，竖直方向的分速度：m/s如图，落地时速度方向与水平方向成60°，则tan60°=所以：m/s（2）如图，当速度方向与水平方向成45°时，vy1=v0=vx1=v0=10m/s，下落的高度：m．小球距地面的高度为：h2=h﹣h1=15﹣5=10m故答案为：10，10【点评】： 解决本题的关键知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动．知道分运动和合运动具有等时性，掌握竖直方向和水平方向上的运动学公式．8. 某双星由质量不等的星体S1和S2构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C做匀速圆周运动。
由天文观察测得其运动的周期为T，S1到C点的距离为r1，S1和S2的距离为r，已知万有引力常量为G，由此可求得S1和S2的线速度之比 v1：v2＝____________，S2的质量为____________参考答案：；9. 在均匀介质中，t=0时刻振源O沿+y方向开始振动，t=0.9s时x轴上0至14 m范围第一次出现图示的简谐横波波形由此可以判断：波的周期为 s，x＝20m处质点在0～1.2 s内通过的路程为 m参考答案：0.4 410. （4分）某电源与电阻R组成闭合电路，如图所示，直线A为电源的路端电压U与电流I的关系图线，直线B是电阻R的两端电压U与电流I的关系图线，则电源的内阻为 W；若用两个相同电阻R并联后接入，则两图线交点P的坐标变为_________________参考答案：1；(1.5,1.5)11. 汽车在行驶中，司机看到图2所示的标志牌，在不违反交通法规的前提下，从标志牌到西大桥最快需要 h 参考答案：12. 一定质量的理想气体经历了如图所示A到B状态变化的过程,已知气体状态A参量为pA、VA、tA,状态B参量为pB、VB、tB,则有pA____(填“>”“=”或“<”)pB.若A到B过程气体内能变化为ΔE,则气体吸收的热量Q=____.参考答案： (1). = (2). pA(VB-VA)+ΔE解：热力学温度：T=273+t，由图示图象可知，V与T成正比，因此，从A到B过程是等压变化，有：pA=pB，在此过程中，气体体积变大，气体对外做功，W=Fl=pSl=p△V=pA（VB-VA），由热力学第一定律可知：Q=△U+W=△E+pA（VB-VA）；【点睛】本题考查了判断气体压强间的关系、求气体吸收的热量，由图象判断出气体状态变化的性质是正确解题的关键，应用热力学第一定律即可正确解题．13. 在“探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系”时，采用如图所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计数器打上的点计算出．(1)当M与m的大小关系满足_________时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力． (2)一组同学在先保持盘及盘中砝码的质量一定，探究加速度与质量的关系，以下做法错误的是________．A．平衡摩擦力时，不应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源D．小车运动的加速度可用天平测出m以及小车的质量M，直接用公式a＝求出． (3)在保持小车及车中砝码的质量M一定，探究加速度与所受合外力的关系时，由于平衡摩擦力时操作不当，某同学得到的a－F关系如图所示(a是小车的加速度，F是细线作用于小车的拉力)．其原因 ；参考答案：(1) m《M (2)CD (3)平衡摩擦力时，长木板的倾角过大了三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （选修3-4模块）（4分）如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t = 0时刻的波形图，已知波的传播速度v = 2m/s．试回答下列问题：①写出x = 1.0 m处质点的振动函数表达式；②求出x = 2.5m处质点在0 ～ 4.5s内通过的路程及t = 4.5s时的位移．参考答案： 解析：①波长λ = 2.0m，周期T = λ/v = 1.0s，振幅A = 5cm，则y = 5sin(2πt) cm （2分） ②n = t/T = 4.5，则4.5s内路程s = 4nA = 90cm；x = 2.5m质点在t = 0时位移为y =5cm，则经过4个周期后与初始时刻相同，经4.5个周期后该质点位移y = — 5cm．（2分）15. 如图所示，质量均为m=1kg的A、B两物体通过劲度系数为k=100N/m的轻质弹簧拴接在一起，物体A处于静止状态。
在A的正上方h高处有一质量为的小球C，由静止释放，当C与A发生弹性碰撞后立刻取走小球C，h至少多大，碰后物体B有可能被拉离地面？参考答案：h≥0.45m设C与A碰前C的速度为v0，C与A碰后C的速度为v1，A的速度为v2，开始时弹簧的压缩量为H对C机械能守恒： C与A弹性碰撞：对C与A组成的系统动量守恒： 动能不变： 解得： 开始时弹簧的压缩量为： 碰后物体B被拉离地面有弹簧伸长量为： 则A将上升2H，弹簧弹性势能不变，机械能守恒： 联立以上各式代入数据得： 四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 某打桩机的简易模型如图1所示．质量m=lkg的物体在拉力F作用下从与钉子接触处由静止开始运动，上升一段高度后撤去F，到最高点后自由下落，最后撞击钉子并将钉子打入一定深度．在物体上升过程中，它的机械能E与上升高度h的关系图象如图2所示．不计所有摩擦，g取10m/s2．求：（1）拉力F的大小：（2）物体上升l m后再经多长时间才撞击钉子（结果可保留根号）：（3）物体上升过程中拉力的最大功率．参考答案：解：（1）由功能关系可得：Fh=E，则E﹣h图象的斜率表示F，根据图象可知：F=，（2）由图象可知，物体上升到h1=1m时物体的机械能：mgh1+mv12=12J，解得：v1=2m/s；撤去拉力后，物体做匀减速直线运动，﹣h1=v1t﹣gt2，解得：t=s；（3）当速度最大时，拉力功率最大，即当速度v=2m/s时，功率最大，则最大功率为：P=Fv=12×2=24W．答：（1）拉力F的大小为12N：（2）物体上升lm后再经s时间才撞击钉子；（3）物体上升过程中拉力的最大功率为24W．【考点】功能关系；自由落体运动；功率、平均功率和瞬时功率．【分析】（1）功能关系可得：Fh=E，则E﹣h图象的斜率表示F；（2）动能与势能之和是物体的机械能，由图2所示图象可以求出物体上升1m时物体的速度，撤去拉力后物体做匀减速直线运动，由匀变速运动的速度公式可以求出撞击钉子所需时间；（3）当速度最大时，拉力功率最大，然后由P=Fv可以求出拉力的功率．17. 一列简谐横波在均匀介质中沿x轴正方向传播，波源位于坐标原点，在t=0时刻波源开始振动，在t=3s时刻的波形如图所示．求：①该波沿x方向传播的速度；②7s内x=2m处质点运动的路程．参考答案：解：①根据②由图，得λ=4m周期经2s位于x=2m质点开始起振 。
