2022-2023學(xué)年山西省晉城市高平第四中學(xué)高三物理聯(lián)考試卷含解析

2022-2023學(xué)年山西省晉城市高平第四中學(xué)高三物理聯(lián)考試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.參考答案：D2.如圖所示，表面處處同樣粗糙的楔形木塊abc固定在水平地面上，ab面和bc面與地面的夾角分別為α和β，且α>β，一初速度為v0的小物塊沿斜面ab向上運動，經(jīng)時間t0后到達頂點b時，速度剛好為零;然后讓小物塊立即從靜止開始沿斜面bc下滑．在小物塊從a運動到c的過程中，可能正確描述其速度大小v與時間t的關(guān)系的圖像是(

)參考答案：C3.從地面豎直向上拋出一物體，物體在運動過程中除受到重力外，還受到一大小不變、方向始終與運動方向相反外力作用。距地面高度h在3m以內(nèi)時，物體上升、下落過程中動能Ek隨h的變化如圖所示。重力加速度取10m/s2。該物體的質(zhì)量為A.2kg B.1.5kg C.1kg D.0.5kg參考答案：C【詳解】對上升過程，由動能定理，，得，即F+mg=12N；下落過程，，即N，聯(lián)立兩公式，得到m=1kg、F=2N。4.下列所述的情景中，機械能守恒的是

A.汽車在平直路面上加速行駛

B.小球在空中做自由落體運動

C.降落傘在空中勻速下落

D.木塊沿斜面勻速下滑參考答案：B5.下列說法中正確的是__________A．把調(diào)準(zhǔn)的擺鐘，由北京移至赤道，這個鐘將變慢，若要重新調(diào)準(zhǔn)，應(yīng)增加擺長。B．振動的頻率越高，則波傳播一個波長的距離所用的時間越短。C．1905年愛因斯坦提出的狹義相對論是以相對性原理和光速不變原理這兩條基本假設(shè)為前提的。D．調(diào)諧是電磁波發(fā)射應(yīng)該經(jīng)歷的過程，調(diào)制是電磁波接收應(yīng)該經(jīng)歷的過程。參考答案：BC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖，在勻強磁場中，單位長度質(zhì)量為m0的“U型”金屬導(dǎo)線可繞水平軸OO′轉(zhuǎn)動，ab邊長為L1，bc邊長為L2．若導(dǎo)線中通以沿abcd方向的電流I，導(dǎo)線保持靜止并與豎直方向夾角為θ，則磁場的磁感應(yīng)強度至少為，此時方向為沿ba方向．參考答案：考點：安培力；力的合成與分解的運用；共點力平衡的條件及其應(yīng)用．分析：先對導(dǎo)體棒受力分析，根據(jù)平衡條件并結(jié)合合成法得到安培力的最小值；然后結(jié)合安培力公式FA=BIL和左手定則分析．解答：解：對導(dǎo)體棒受力分析，受重力、安培力和拉力，如圖所示：根據(jù)平衡條件，當(dāng)安培力與ab邊垂直向上時，安培力最小，為：FA=mgsinθ故磁感應(yīng)強度為：B=sinθ根據(jù)左手定則，磁感線方向沿懸線向上故答案為：，沿ba方向點評：本題關(guān)鍵是先根據(jù)平衡條件確定安培力的最小值，然后結(jié)合左手定則分析磁感線的方向，基礎(chǔ)題．7.如圖所示，物體A重50N，物體B重100N，所有接觸面之間的滑動摩擦系數(shù)均為0.3，物體A與B通過無摩擦的定滑輪用細(xì)繩相連，要使物體B勻速滑動，細(xì)繩對B的拉力FT=15N，作用在B上的力F=75N．參考答案：考點：共點力平衡的條件及其應(yīng)用；摩擦力的判斷與計算；物體的彈性和彈力．專題：受力分析方法專題．分析：分別對A及整體進行受力分析，由滑動摩擦力公式可求得摩擦力的大小，再對共點力的平衡條件可求得繩子的拉力及F．解答：解：以A為研究對象，則A受重力、支持力、繩子的拉力T及B的摩擦力；水平方向有：μmAg=FT；對AB整體進行受力分析，則有：F=2FT+μ（mA+mB）代入數(shù)據(jù)，聯(lián)立解得：FT=15N

F=75N；故答案為：15，75N．點評：本題考查共點力的平衡條件的應(yīng)用，在解題時要注意正確選擇研究對象，做好受力分析，即可準(zhǔn)確求解．8.將勁度系數(shù)為200N/m的橡皮筋的一端固定在A點，另一端拴兩根細(xì)繩，每根細(xì)繩分別連著一個量程為5N、最小刻度是0.1N的彈簧測力計。在彈性限度內(nèi)保持橡皮筋伸長2.00cm不變的條件下，沿著兩個不同方向拉彈簧測力計，將橡皮筋的活動端拉到O點，兩根細(xì)繩互相垂直，如圖所示。（1）由圖可讀出彈簧測力計甲的拉力大小為＿＿＿N，乙的拉力大小應(yīng)該為＿＿＿＿N。（只需讀到0.1N）（2）在本題的虛線方格紙上按力的圖示要求作出這兩個力及它們的合力。參考答案：（1）2.4，3.2（2）見下圖。4.0N.試題分析：（1）根據(jù)彈簧秤的指示可知，兩個力的大小分別為：2.4N和3.2N．KS5U（2）根據(jù)力的平行四邊形定則得出合力圖示如下：F1、F2相互垂直，因此有：。9.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A.其中，A?B和C?D為等溫過程，B?C為等壓過程，D?A為等容過程.該循環(huán)過程中，內(nèi)能增加的過程是

▲

(選填“A?B”、“B?C”、“C?D”或“D?A”).若氣體在B?C過程中，內(nèi)能變化量的數(shù)值為2kJ，與外界交換的熱量值為7kJ，則在此過程中氣體對外做的功為

▲

kJ.參考答案：B?C（2分）510.場強為E、方向豎直向上的勻強電場中有兩小球A、B，它們的質(zhì)量分別為m１、m２，電量分別為、．A、B兩球由靜止釋放，重力加速度為g，則小球A和Ｂ組成的系統(tǒng)動量守恒應(yīng)滿足的關(guān)系式為．參考答案：由題意，小球A和B組成的系統(tǒng)動量守恒，必定滿足動量守恒的條件：系統(tǒng)的所受合外力為零；兩球受到重力與電場力，則知電場力與重力平衡，則得：。11.一顆衛(wèi)星繞某一星球做勻速圓周運動，衛(wèi)星的軌道半徑為r，運動周期為T，星球半徑為R，則衛(wèi)星的加速度為，星球的質(zhì)量為．（萬有引力恒量為G）參考答案：：解：衛(wèi)星的軌道半徑為r，運動周期為T，根據(jù)圓周運動的公式得衛(wèi)星的加速度a=根據(jù)萬有引力提供衛(wèi)星繞地球做圓周運動的向心力，=mM=故答案為：，12.（4分）如圖，在場強為E的勻強電場中有相距為的A、B兩點，邊線AB與電場線的夾角為，將一電量為q的正電荷從A點移到B點，若沿直線AB移動該電荷，電場力做的功

；若沿路徑ACB移動該電荷，電場力做的功

；若沿曲線ADB移動該電荷，電場力做的功

，由此可知，電荷在電場中移動時，電場力做功的特點是：

。

參考答案：答案：，，電場力做功的大小與路徑無關(guān)，只與始末位置有關(guān)。13.某同學(xué)用如圖12所示的裝置來探究動能定理。①實驗時為了保證小車受到的合力與鉤碼的總重力大小近似相等，鉤碼的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實驗條件是

，實驗時首先要做的步驟是

。②掛上適當(dāng)?shù)你^碼后小車開始做勻加速直線運動，用打點計時器在紙帶上記錄其運動情況。圖13是實驗時得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E、F是計數(shù)點。本實驗?zāi)軠y出的物理量有：小車的質(zhì)量M，鉤碼的總質(zhì)量m，各計數(shù)點間的距離，已知相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T，重力加速度為g。則打點計時器打出B點時小車的速度為

，實驗中小車所受合外力做的功與動能變化間的關(guān)系式為

。（用題中及圖中所給字母表示）參考答案：①鉤碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量(1分)

平衡摩擦力(1分)②vB＝(2分)mg(Δx3＋Δx4)＝M()2－M()2等均可三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（4分）某同學(xué)想在家里做用單擺測定重力加速度的實驗，但沒有合適的擺球，他只好找到一塊大小為3cm左右，外形不規(guī)則的大理石塊代替小球.實驗步驟是：A．石塊用細(xì)尼龍線系好，結(jié)點為M，將尼龍線的上端固定于O點B．用刻度尺測量OM間尼龍線的長度L作為擺長C．將石塊拉開一個大約α=30°的角度，然后由靜止釋放D．從擺球擺到最高點時開始計時，測出30次全振動的總時間t，由T=t/30得出周期E．改變OM間尼龍線的長度，再做幾次實驗，記下相應(yīng)的L和TF．求出多次實驗中測得的L和T的平均值作計算時使用的數(shù)據(jù)，代入公式g=()2L求出重力加速度g.a．你認(rèn)為該同學(xué)以上實驗步驟中有錯誤的是

。(填錯誤步驟的序號)b．該同學(xué)用OM的長作為擺長，這樣做引起的系統(tǒng)誤差將使重力加速度的測量值比真實值偏大還是偏小？

。參考答案：a.B：大理石重心到懸掛點間的距離才是擺長；C：最大偏角不能超過10°；D：應(yīng)在擺球經(jīng)過平衡位置時計時；F：應(yīng)該用各組的L、T求出各組的g后，再取平均；b.偏小

15.（8分）如圖甲所示為測量電動機轉(zhuǎn)動角速度的實驗裝置，半徑不大的圓形卡紙固定在電動機轉(zhuǎn)軸上，在電動機的帶動下勻速轉(zhuǎn)動．在圓形卡紙的旁邊垂直安裝一個改裝了的電火花計時器。（電火花計時器每隔相同的時間間隔打一個點）（1）請將下列實驗步驟按先后排序：________________________。①使電火花計時器與圓形卡紙保持良好接觸②接通電火花計時器的電源，使它工作起來③啟動電動機，使圓形卡紙轉(zhuǎn)動起來④關(guān)閉電動機，拆除電火花計時器；研究卡紙上留下的一段點跡（如圖乙所示），寫出角速度ω的表達式，代入數(shù)據(jù)，得出ω的測量值。

（2）要得到角速度ω的測量值，還缺少一種必要的測量工具，它是_______A．秒表

B．毫米刻度尺

C．圓規(guī)

D．量角器（3）寫出ω的表達式，并指出表達式中各個物理量的意義：___________________（4）為了避免在卡紙連續(xù)轉(zhuǎn)動的過程中出現(xiàn)打點重疊，在電火花計時器與盤面保持良好接觸的同時，可以緩慢地將電火花計時器沿圓形卡紙半徑方向向卡紙中心移動。則卡紙上打下的點的分布曲線不是一個圓，而是類似一種螺旋線，如圖丙所示．這對測量結(jié)果有影響嗎？______________________。

參考答案：(1)①③②④；(2)D；(3)，θ是n個點對應(yīng)的圓心角，t是電火花計時器的打點時間間隔；(4)沒有影響四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，真空中有（r，0）為圓心，半徑為r的圓柱形勻強磁場區(qū)域，磁場的磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直于紙面向里，在y=r的虛線上方足夠大的范圍內(nèi)，有方向水平向左的勻強電場，電場強度的大小為E，從O點向不同方向發(fā)射速率相同的質(zhì)子，質(zhì)子的運動軌跡均在紙面內(nèi)，設(shè)質(zhì)子在磁場中的軌跡半徑也為r，已知質(zhì)子的電量為e，質(zhì)量為m，不計重力及阻力的作用，求（1）質(zhì)子射入磁場時的速度大小（2）速度方向沿x軸正方向射入磁場的質(zhì)子，到達y軸所需的時間（3）速度方向與x軸正方向成30°角（如圖中所示）射入磁場的質(zhì)子，到達y軸的位置坐標(biāo)。參考答案：

（1）質(zhì)子射入磁場后做勻速圓周運動，有可得（2）質(zhì)子沿x軸正向射入磁場后經(jīng)圓弧后以速度v垂直于電場方向進入電場，在磁場中運動的時間進入電場后做拋物線運動，沿電場方向運動r后到達y軸，因此有所求時間為（3）質(zhì)子在磁場中轉(zhuǎn)過120°角后從P點垂直電場線進入電場，如圖所示P點距y軸的距離因此可得質(zhì)子從進入電場至到達y軸所需時間為質(zhì)子在電場中沿y軸方向做勻速直線運動，因此有質(zhì)子到達y軸的位置坐標(biāo)為17.如圖，在y>0的區(qū)域存在方向沿y軸負(fù)方向的勻強電場，場強大小為E，在y<0的區(qū)域存在方向垂直于xOy平面向外的勻強磁場。一個氕核11H和一個氘核21H先后從y軸上y=h點以相同的動能射出，速度方向沿x軸正方向。已知11H進入磁場時，速度方向與x軸正方向的夾角為60°，并從坐標(biāo)原點O處第一次射出磁場。11H的質(zhì)量為m，電荷量為q不計重力。求（1）11H第一次進入磁場的位置到原點O的距離（2）磁場的磁感應(yīng)強度大?。?）12H第一次離開磁場的位置到原點O的距離參考答案：（1）；（2）；（3）本題考查帶電粒子在電場中的類平拋運動、在勻強磁場中的勻速圓周運動及其相關(guān)的知識點，意在考查考生靈活運用相關(guān)知識解決問題的的能力。（1）在電場中做類平拋運動，在磁場中做圓周運動，運動軌跡如圖所示。設(shè)在電場中的加速度大小為，初速度大小為，它在電場中的運動時間為，第一次進入磁場的位置到原點Ｏ的距離為。由運動學(xué)公式有

①

②由題給條件，進入磁場時速度的方向與x軸正方向夾角。進入磁場時速度的y分量的大小為

③聯(lián)立以上各式得

④（2）在電場中運動時，由牛頓第二定律有

⑤設(shè)進入磁場時速度的大小為，由速度合成法則有

⑥設(shè)磁感應(yīng)強度大小為B，在磁場中運動的圓軌道半徑為，由洛倫茲力公式和牛頓第二定律有

⑦由幾何關(guān)系得

⑧聯(lián)立以上各式得

⑨（3）設(shè)在電場中沿x軸正方向射出的速度大小為，在電場中的加速度大小為，由題給條件得

⑩由牛頓第二定律有

?設(shè)第一次射入磁場時的速度大小為，速度的方向與x軸正方向夾角為，入射點到原點的距離為，在電場中運動的時間為。由運動學(xué)公式有

?

?

?

?聯(lián)立以上各式得，，

?設(shè)在磁場中做圓周運動的半徑為，由⑦?式及粒子在勻強磁場中做圓周運動的半徑公式得

?所以出射點在原點左側(cè)。設(shè)進入磁場的入射點到第一次離開磁場的出射點的