山西省忻州市繁峙縣砂河鎮(zhèn)砂河中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理聯(lián)考試題含解析

山西省忻州市繁峙縣砂河鎮(zhèn)砂河中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理聯(lián)考試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（多選）如圖，帶電平行金屬板中勻強(qiáng)電場方向豎直向上，勻強(qiáng)磁場方向垂直紙面向里，帶電小球從光滑絕緣軌道上的a點(diǎn)由靜止滑下，經(jīng)過1/4圓弧軌道從端點(diǎn)P（切線水平）進(jìn)入板間后恰好沿水平方向做直線運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)使帶電小球從比a點(diǎn)稍低的b點(diǎn)由靜止滑下，在經(jīng)過P點(diǎn)進(jìn)入板間的運(yùn)動(dòng)過程中(

)A．帶電小球的動(dòng)能將會(huì)增大

B．帶電小球的電勢能將會(huì)增大C．帶電小球所受洛倫茲力將會(huì)減小

D．帶電小球所受電場力將會(huì)增大參考答案：AB2.（單選）空聞?dòng)幸谎豿軸對稱分布的電場，其電場強(qiáng)度E隨x變化的圖象如圖所示，下列說法正確的是(

)

A．O點(diǎn)的電勢最低

B．和兩點(diǎn)的電勢相等

C．和-兩點(diǎn)的電勢相等

D.點(diǎn)的電勢低于點(diǎn)的電勢參考答案：C3.（單選題）如圖所示，在圓柱形區(qū)域內(nèi)存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B隨時(shí)間t的變化關(guān)系為B＝B0+kt，其中B0、k為正的常數(shù)。在此區(qū)域的水平面內(nèi)固定一個(gè)半徑為r的圓環(huán)形內(nèi)壁光滑的細(xì)玻璃管，將一電荷量為q的帶正電小球在管內(nèi)由靜止釋放，不考慮帶電小球在運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的磁場，則下列說法正確的是A．從上往下看，小球?qū)⒃诠軆?nèi)沿順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中動(dòng)能增量為2qkπrB．從上往下看，小球?qū)⒃诠軆?nèi)沿逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中動(dòng)能增量為2qkπrC．從上往下看，小球?qū)⒃诠軆?nèi)沿順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中動(dòng)能增量為qkπr2D．從上往下看，小球?qū)⒃诠軆?nèi)沿逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中動(dòng)能增量為qkπr2參考答案：C由題意可知，如圖所示的磁場在均勻增加時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生順時(shí)針方向的渦旋電場，那么正電荷在電場力作用下，做順時(shí)針方向圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理，轉(zhuǎn)動(dòng)一周過程中，動(dòng)能的增量等于電場力做功，則為，故C正確。故選C。4.（2012?福建）一衛(wèi)星繞某一行星表面附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其線速度大小為v．假設(shè)宇航員在該行星表面上用彈簧測力計(jì)測量一質(zhì)量為m的物體重力，物體靜止時(shí)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)為N．已知引力常量為G，則這顆行星的質(zhì)量為（）A.

B.

C.

D.參考答案：B考點(diǎn)：人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系；萬有引力定律及其應(yīng)用解：G=mg所以g=根據(jù)萬有引力提供向心力得：解得：M=故選B5.（多選）關(guān)于電磁波及其應(yīng)用下列說法正確的是

▲

A．麥克斯韋首先通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在

B．電磁波是橫波且能夠發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象

C．電磁波的接收要經(jīng)過調(diào)諧和調(diào)制兩個(gè)過程

D．微波能使食物中的水分子熱運(yùn)動(dòng)加劇從而實(shí)現(xiàn)加熱的目的參考答案：解：A、麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，赫茲首先通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在．故A錯(cuò)誤．B、電磁波能發(fā)生偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象，電磁波是橫波，干涉和衍射是波特有的現(xiàn)象，故B正確．C、電磁波的接收要經(jīng)過調(diào)諧和解調(diào)兩個(gè)過程，故C錯(cuò)誤．D、微波爐的工作應(yīng)用了一種電磁波﹣﹣微波．食物中的水分子在微波的作用下加劇了熱運(yùn)動(dòng)，內(nèi)能增加，溫度升高．故D正確故選：BD．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.質(zhì)量為30㎏的小孩推著質(zhì)量為10㎏的冰車，在水平冰面上以2m/s的速度滑行．不計(jì)冰面摩擦，若小孩突然以5m/s的速度(對地)將冰車推出后，小孩的速度變?yōu)開______m/s，這一過程中小孩對冰車所做的功為______J．參考答案：1.01057.在做研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)得到一條紙帶，如圖所示，并且每5個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，已知每兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離為x，且x1=0.96cm，x2=2.88cm，x3=4.80cm，x4=6.72cm，x5=8.64cm，x6=10.56cm，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz．此紙帶的加速度大小a=

m/s2，打第4個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)紙帶的速度大小v=

m/s．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）參考答案：1.92，0.768．【考點(diǎn)】探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律．【分析】在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，根據(jù)逐差法可以得出加速度．【解答】解：每5個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s用逐差法來計(jì)算加速度a=═1.92m/s2．某時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于一段時(shí)間內(nèi)的平均速度v4==0.768m/s故答案為：1.92，0.768．8.在如圖所示的光電效應(yīng)現(xiàn)象中，光電管陰極K的極限頻率為v0，則陰極材料的逸出功等于__________；現(xiàn)用頻率大于v0的光照射在陰極上，當(dāng)在A、K之間加一數(shù)值為U的反向電壓時(shí)，光電流恰好為零，則光電子的最大初動(dòng)能為_________；若入射光頻率為v(v>v0)，則光電子的最大初動(dòng)能為_________.參考答案：hv0，（2分）

eU，（2分）

（2分）9..如圖所示，有一個(gè)勻強(qiáng)電場，方向平行于紙面。電場中有A、B、C、D四點(diǎn)，已知AD=DB=BC=d，且ABBC。有一個(gè)電量為q的正電荷從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)電場力做功為2W，從B點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn)克服電場力做功為W。則電場中D點(diǎn)的電勢

（填“大于”“小于”或“等于”）C點(diǎn)的電勢；該電場的電場強(qiáng)度為

。參考答案：等于；10.某興趣小組的同學(xué)為了測量某量程為3V電壓表的內(nèi)阻，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路。實(shí)驗(yàn)器材如下：

A.待測電壓表V(量程3V，內(nèi)阻約為幾k)B.滑動(dòng)變阻器(阻值范圍0-10)C.電阻箱R1(阻值范圍0-9999)D.直流電源，電動(dòng)勢6V，內(nèi)阻不計(jì)E.開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干(1)實(shí)驗(yàn)電路巳進(jìn)行了部分連接，請按電路圖在乙圖中將其補(bǔ)充完整______。(2)閉合開關(guān)S前，最好將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭P移到_____端(填“a”或“b”)。(3)將電阻箱的電阻調(diào)到1000Ω,閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表的示數(shù)為3V。保持電路的其它部分不變，只調(diào)節(jié)電阻箱的電阻，使電壓表示數(shù)變?yōu)?V時(shí)，電阻箱示數(shù)為7680Ω，電壓表的內(nèi)阻為____。參考答案：

(1).

(2).a

(3).2340【詳解】（1）電路連線如圖：；（2）閉合開關(guān)S前，為使測量部分起始電壓較小，最好將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭P移到a端。（3）滑動(dòng)變阻器阻值遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，調(diào)節(jié)電阻箱時(shí)，電壓表和電阻箱兩端的電壓不變，設(shè)為U；則將電阻箱的電阻調(diào)到1000Ω，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表的示數(shù)為3V，則；調(diào)節(jié)電阻箱的電阻，使電壓表示數(shù)變?yōu)?V時(shí)，電阻箱示數(shù)為7680Ω，則；聯(lián)立解得：RV=2340Ω.11.(12分)某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究加速度與物體所受合力F及質(zhì)量m的關(guān)系實(shí)驗(yàn)。如圖(a)為實(shí)驗(yàn)裝置簡圖，A為小車，B為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，C為裝有砂的砂桶，D為一端帶有定滑輪的長方形木板，實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為細(xì)繩對小車?yán)等于砂和砂桶總重量，小車運(yùn)動(dòng)加速度a可用紙帶上點(diǎn)求得：

(1)圖(b)為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶(交流電的頻率為50Hz)，試由圖中數(shù)據(jù)求出小車加速度值；

(2)保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對應(yīng)的數(shù)據(jù)如下表：

根據(jù)上表數(shù)據(jù)，為直觀反映：F不變時(shí)，a與m的關(guān)系，請?jiān)诜礁褡鴺?biāo)紙中選擇恰當(dāng)物理量，建立坐標(biāo)系，并作出圖線.從圖線中得到：F不變時(shí)，小車加速度a與質(zhì)量之間定量關(guān)系式是_____________.

(3)保持小車質(zhì)量不變，改變砂和砂桶重量，該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F圖線，如圖(d)所示，該圖線不通過原點(diǎn)，明顯超出偶然誤差范圍，其主要原因是_______________________________________________.參考答案：答案：(1)，T=0.04s，a=3.0m/s2(4分)

(2)如圖所示，(作圖2分，結(jié)論3分)(3)實(shí)驗(yàn)前未平衡摩擦力(3分)

12.某種單色光在真空中的波長為，速度為c，普朗克恒量為h，現(xiàn)將此單色光以入射角i由真空射入水中，折射角為r，則此光在水中的波長為_______，每個(gè)光子在水中的能量為______。參考答案：；光由真空射入水中，頻率f=保持不變，每個(gè)光子在水中的能量為;光在水中的波長為.13.如圖，框架ABC由三根長度均為l、質(zhì)量均為m的均勻細(xì)棒組成，A端用光滑鉸鏈鉸接在墻壁上?，F(xiàn)用豎直方向的力F作用在C端，使AB邊處于豎直方向且保持平衡，則力F的大小為

。若在C點(diǎn)施加的作用力改為大小為1.5mg、方向始終垂直于AC邊的力F′，使框架從圖示位置開始逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中當(dāng)框架具有最大動(dòng)能時(shí)，力F′所做的功為__________。參考答案：mg，0.25πmgl

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（4分）歷史上第一次利用加速器實(shí)現(xiàn)的核反應(yīng)，是用加速后動(dòng)能為0.5MeV的質(zhì)子H轟擊靜止的X，生成兩個(gè)動(dòng)能均為8.9MeV的He.（1MeV=1.6×-13J）①上述核反應(yīng)方程為___________。②質(zhì)量虧損為_______________kg。參考答案：解析：或，?？键c(diǎn)：原子核15.圖所示摩托車做騰躍特技表演，沿曲面沖上高0.8m頂部水平高臺(tái)，接著以4m/s水平速度離開平臺(tái)，落至地面時(shí)，恰能無碰撞地沿圓弧切線從A點(diǎn)切入光滑豎直圓弧軌道,并沿軌道下滑.A、B為圓弧兩端點(diǎn),其連線水平.已知圓弧半徑為2m，人和車的總質(zhì)量為200kg，特技表演的全過程中，空氣阻力不計(jì).(計(jì)算中取g=10m/s2.求:(1)從平臺(tái)飛出到A點(diǎn)，人和車運(yùn)動(dòng)的水平距離s.(2)從平臺(tái)飛出到達(dá)A點(diǎn)時(shí)速度大小及圓弧對應(yīng)圓心角θ.(3)若已知人和車運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道最低點(diǎn)O速度為6m/s,求此時(shí)人和車對軌道的壓力.參考答案：(1)1.6m

(2)m/s，90°

(3)5600N【詳解】(1)車做的是平拋運(yùn)動(dòng)，很據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可得：豎直方向上：水平方向上：可得：.(2)摩托車落至A點(diǎn)時(shí)其豎直方向的分速度：到達(dá)A點(diǎn)時(shí)速度：設(shè)摩托車落地時(shí)速度方向與水平方向的夾角為，則：即，所以：(3)對摩托車受力分析可以知道，摩托車受到的指向圓心方向的合力作為圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，所以有：

當(dāng)時(shí)，計(jì)算得出.由牛頓第三定律可以知道人和車在最低點(diǎn)O時(shí)對軌道的壓力為5600

N.答：(1)從平臺(tái)飛出到A點(diǎn)，人和車運(yùn)動(dòng)的水平距離.(2)從平臺(tái)飛出到達(dá)A點(diǎn)時(shí)速度，圓弧對應(yīng)圓心角.(3)當(dāng)最低點(diǎn)O速度為6m/s，人和車對軌道的壓力5600

N.四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.載流長直導(dǎo)線周圍磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=kI/r，式中常量k>0，I為電流強(qiáng)度，r為距導(dǎo)線的即離。在水平長直導(dǎo)線MN正下方，矩形線圈abcd通以逆時(shí)針方向的恒定電流，被兩根等長的輕質(zhì)絕緣細(xì)線靜止地懸掛，如圖所示。開始時(shí)MN內(nèi)不通電流，此時(shí)兩細(xì)線內(nèi)的張力均為T0。當(dāng)MN通以強(qiáng)度為I1的電流時(shí)，兩細(xì)線內(nèi)的張力均減小為T1：當(dāng)MN內(nèi)的電流強(qiáng)度變?yōu)镮2時(shí)，兩細(xì)線的張力均大于T0。（重力加速度用g表示）（1）分別指出強(qiáng)度為I1、I2的電流的方向；（2）求MN分別通以強(qiáng)度為I1和I2電流時(shí)，線框受到的安培力F1與F2大小之比；（3）當(dāng)MN內(nèi)的電流強(qiáng)度為I3時(shí)兩細(xì)線恰好斷裂，在此瞬間線圈的加速度大小為a，求I3。參考答案：（1）I1方向向左，I2方向向右，（2）當(dāng)MN中通以電流I時(shí)，線圈所受安培力大小為F＝kIiL（－），式中r1、r2分別為ab、cd與MN的間距，i為線圈中的電流，L為ab、cd的長度。

F1:F2＝I1:I2，（3）設(shè)MN中電流強(qiáng)度為I3，線框所受安培力為F3，由題設(shè)條件可得：2T0＝G

2T1＋F1＝G，

F3＋G＝G/ga，

17.如圖，堅(jiān)直平面內(nèi)的軌道ABC由粗糙的水平滑道AB與光滑的四分之一圓弧滑道BC組成，AB恰與圓弧BC在B點(diǎn)相切，軌道放在光滑的水平面上，一個(gè)質(zhì)量為1.0kg的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從軌道的A端以8.0J的初動(dòng)能水平?jīng)_上滑道AB，沿著軌道運(yùn)動(dòng)，由BC弧滑下后恰能停在水平滑道AB的中點(diǎn)，已知水平滑道AB長為2.0m，軌道ABC的質(zhì)量為3.0kg，g＝10m/s2.（1）求小物塊停在AB中點(diǎn)時(shí)的速度大??；（2）求小物塊與水平滑道間的動(dòng)摩擦因數(shù)；（3）若將小物塊初動(dòng)能增大到某一值時(shí)，小物塊沖上軌道并返回時(shí)，恰能停在A端，求小物塊離開C點(diǎn)上升到最高點(diǎn)的距離AB上表面的高度。參考答案：18.如圖所示,固定的光滑四分之一圓弧軌道AB的半徑為5m，A點(diǎn)與圓心O在同一水平線上，圓弧軌道底端B點(diǎn)與圓心在同一豎直線上.質(zhì)量為2Kg物塊從軌道上的A點(diǎn)由靜