2022山東省濟南市章丘高級中學高三物理聯考試題含解析

2022山東省濟南市章丘高級中學高三物理聯考試題含

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.有一豎直放置的“尸形架，表面光滑，滑塊A、B分別套在水平桿與豎直桿上，

A、8用一不可伸長的輕細繩相連，A、B質量相等，且可看做質點，如圖4所示，

開始時細繩水平伸直，A、8靜止.由靜止釋放5后，已知當細繩與豎直方向的夾

角為60。時，滑塊B沿著豎直桿下滑的速度為%則連接4、8的繩長為()

A.B.

C.D.

參考答案：

D

2.重為G粗細均勻的棒AB用輕繩MPN懸吊起來，如圖所

示。當棒靜止時，有

A.棒必處于水平

B.棒必與水平相交成3()°角且N高M低

C.繩子MP和NP的張力必有TMP>TNP，且繩子OP的張力TOP=G

D.繩子MP和NP的張力必有TMP<TNP，且繩子OP的張力TOP=G

參考答案：

BC

3.一艘宇宙飛船繞一不知名的行星表面飛行，要測定該行星的密度需（）

A.測定環(huán)繞周期B.測定環(huán)繞半徑

C.測定行星的體積D.測定環(huán)繞線速度

參考答案：

答案：A

4.自行車和汽車同時駛過平直公路上的同一地點，此后其運動的v.t圖象如圖所示，自行

車在t=50s時追上汽車，則（）

A.汽車的位移為100m

B.汽車的運動時間為20s

C.汽車的加速度大小為0.25m/s2

D.汽車停止運動時，二者間距最大

參考答案：

C

【考點】勻變速直線運動的圖像；勻變速直線運動的速度與時間的關系.

【分析】t=0時刻自行車和汽車位于同一地點，自行車在t=50s時追上汽車，兩者通過的位

移相等，由圖線與時間軸包圍的面積表示位移求出自行車的位移，從而得到汽車的位

移.根據平均速度公式求汽車運動的時間，由速度公式求加速度.通過分析兩者速度關系

分析何時間距最大.

【解答】解：A、據題分析知，t=50s時，汽車的位移等于自行車的位移，為：x=va

t=4x50m=200m,故A錯誤.

v（）+02x_2X200

B、設汽車運動時間為t,則有：x=2t,得：t=v0=10s=40s,故B錯誤.

v010

C、汽車的加速度大小為:a=t=40=O.25m/s2.故C正確.

D、在兩者速度相等前，汽車的速度大于自行的速度，汽車在自行車的前方，兩者間距增

大.速度相等后，汽車的速度小于自行的速度，汽車仍在自行車的前方，兩者間距減小，

所以兩者速度相等時二者的間距最大，故D錯誤.

故選：C

5.如圖所示，物塊M在靜止的傳送帶上以速度v勻速下滑時傳送帶突然啟動，方向

如圖中箭頭所示，若傳送帶的速度大小也為v,則傳送帶啟動后

產

A.M靜止在傳送帶上

B.M可能沿斜面向上運動

C.M受到的摩擦力不變

D.M下滑的速度不變

參考答案：

BD

二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分

6.質量為0.2kg的物體以24m/s的初速度豎直上拋，由于空氣阻力，經2s到達最高

點，設空氣阻力大小恒定，則物體上升的最大高度是m,它由最高點落回拋

出點需So

參考答案：

24；展

7.

在光滑水平面上建立一直角坐標系。觀察到某一運動質點沿X軸正方向和y軸

正方向運動的規(guī)律，記錄結果如圖（1）（2）所示。經分析可知，此質點在平面內

是做：

A.勻速運動B.勻變速直線運動C.類平拋運動D.圓周運動

參考答案：

答案：C

8.（12分）飛船降落過程中，在離地面高度為h處速度為％,此時開動反沖火

箭，使船開始做減速運動，最后落地時的速度減為匕若把這一過程當為勻減速運動

來計算，則其加速度的大小等于。已知地球表面的重力加速度為g,航天

員的質量為m,在這過程中對坐椅的壓力等于o

參考答案：

答案：2h2h

9.一水平放置的水管，距地面高h=l.8m,管內橫截面積S=2cm2。有水從管口處以不變

的速度v=2m/s源源不斷地沿水平方向射出，則水流的水平射程為???m,水

流穩(wěn)定后在空中有?m3的水。（g取10m/s2）

參考答案：

1.2、2.4x10-4

10.如圖所示，傾角為0的斜面上只有AB段粗糙，其余部分都光滑，AB段長為3L。有

若干個相同的小方塊（每個小方塊視為質點）沿斜面靠在一起，但不粘接，總長為L。將

它們由靜止釋放，釋放時下端距A為2L。當下端運動到A下面距A為L/2時小方塊運動的

速度達到最大。則小方塊與粗糙斜面的動摩擦因數為，小方塊停止時下端與

A的距離是。

參考答案:

2tan0.3L

1L如圖所示是自行車傳動裝置的示意圖.假設踏腳板每2s轉一圈，要知道在這

種情形下自行車前進的速度有多大，還需測量哪些量？

請在圖中用字母標注出來，并用這些量推導出自行車前進速度的表達式:

參考答案:

.如圖所示，測量R、八R'.自行車的速度為:

12.地球繞太陽公轉的周期為T1,軌道半徑為R1,月球繞地球公轉的周期為T2,軌道半

徑為R2,則太陽的質量是地球質量的一倍。

參考答案：

?萬有引力恭?

后邛

13.質量為M的物塊以速度v運動，與質量為m的靜止物塊發(fā)生正撞，碰撞后兩

者的動量正好相等，兩者質量之比M/m可能為

A.2B.3C.4D.5

參考答案:

AB

碰撞時動量守恒，故Mv=mvl+Mv2

又兩者動量相等

mvl=Mv2①

v

則v2=2

又碰撞時，機械能不能增加，則有：2Mv2>2mvl2+2Mv22②

M

由①②化簡整理得荔S3。選項AB符合題意。

三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分

14.某學生用打點計時器研究小車的勻變速直線運動。他將打點計時器接到頻率為

5。殳的交流電源上，實驗時得到一條紙帶，他在紙帶上便于測量的地方選取第一

個計時點，在這個點下標明第六個點下標明第十一個點下標明C,第十六

個點下標明第二十一個點下標明測量時發(fā)現8點已模糊不清，于是他測

得4c長為145&冽，CD長為111%冽,DE長為1373c州,則打c點時小車的瞬時

J

速度大小為掰/$,小車運動的加速度大小為m/so（保留

三位有效數字）

參考答案:

0.0984,2.59

15.某同學要測量一節(jié)干電池的電動勢和內阻.他根據老師提供的以下器材畫出了如圖所

示的原理圖.

A.電壓表V(15V,10kC)

B.電流表G（量程3.0mA,內阻Rg為10Q）

C.電流表A（量程0.6A,內阻約為0.5C）

D.滑動變阻器Rl（0?20Q,10A）

E.滑動變阻器R2（0?100Q,1A）

F.定值電阻R3=990C

G.開關S和導線若干

⑴該同學沒有選用電壓表是因為;

⑵該同學將電流表G與定值電阻R3串聯，實際上是進行了電表的改裝，則他改裝的電壓

表對應的量程是V；

⑶為了能準確地進行測量，同時為了操作方便，實驗中應選用的滑動變阻器是

（填寫器材前的字母編號）；

⑷該同學利用上述實驗原理圖測得以下數據，并根據這些數據繪出了如上圖所示的圖線，

根據圖線可求出干電池的電動勢E=V（保留3位有效數字），干電池的內阻r=

Q（保留2位有效數字）.

序號123456

電流表G

1.371.351.261.241.181.11

(11/mA)

參考答案：

（1）量程太大.....（2分）

（2）0-3V.........（2分）

(3)D..........(2分)

(4)1.47(1.46-1.49)..........(2分)

0.82(0.80-0.90)...........(2分)

四、計算題：本題共3小題，共計47分

16.如圖甲所示，圓形導線框中磁場8的大小隨時間￡周期性變化，使平行金屬板

M.N間獲得如圖乙的周期性變化的電壓。M、N中心的小孔P、Q的連線與金屬

板垂直，N板右側勻強磁場（磁感應強度為8）的區(qū)域足夠大。絕緣檔板。垂直

N板放置，距小孔。點的距離為從現使置于P處的粒子源持續(xù)不斷地沿尸。方向

釋放出質量為加、電量為q的帶正電粒子（其重力、初速度、相互間作用力忽略不

計）。

T

(1)在0?2時間內，8大小按馬=五的規(guī)律增大，此時M板電勢比N板高，請

判斷此時8的方向。試求，圓形導線框的面積S多大才能使〃、N間電壓大小為

U?

(2)若其中某一帶電粒子從?？咨淙氪艌鯞2后打到C板上，測得其落點距N板

距離為2/1,則該粒子從。孔射入磁場?時的速度多大？

(3)若M、N兩板間距4滿足以下關系式：9b'=25而1則在什么時刻由p處

釋放的粒子恰能到達。孔但不會從Q孔射入磁場？結果用周期T的函數表示。

參考答案:

(1)

由楞次定律可知，用垂直紙面向里。

(“楞次定律”1分，“笈垂直紙面向里”1分，共2分)

4(或Ll)

口嗯,年

故"F（結果寫成"五或"五的不給此分）

（2）

設粒子從。點射入磁場時速度為心粒子做圓周運動的半徑為R,則

火2=（北）'+（我一人f

川%=用-avB-m-avBi=w-

A（或R）（寫成1R不給此分）

-w

解得v2m（結果中磁感應強度不是芻的不給此分）

（3）

解法一：

設此粒子加速的時間為擊，則由運動的對稱性得

3

d-2x-O/A—=—aln—at

2o或22°（寫成2的不給此分）

FqB

a=—="-

mm

解得“=5

T_T2

即此粒子釋放的時亥『：=一=而r

_4_*_，T

此后粒子反向加速的時間「萬一5''記（此式不寫能正確作出下式判斷的，此

式的1分累積到下式中，即此時，下式計3分）。

Zi=-L>一

由于105,則粒子反向運動時一定會從P點射出電場

t=nT-^—T八

因而此粒子釋放的時刻為1。(?=0,1,2...)

解法二：

設此粒子加速的時間為擊，則由運動的對稱性得

*c12

d=2x-a/0

FqE

a=—=—

mm

R4

d

解得

t=T_T=3_T

即此粒子釋放的時刻'一萬一弓-而

KT

此后粒子反向加速的時間1-L2-5L-1L0

該時間內粒子運動的位移為

故粒子此后粒子反向從p點射出電場。

因而此粒子釋放的時刻為1。(力=0,1,2…)

解法三：

_TTT

若粒子從'二Z時刻由尸點釋放，則在K?5時間內的位移為

mm

2

s_qUT_25d

解得-32時/-32

t=TT3T

而2S>d,.?.從‘一不時刻由p點釋放的粒子會在5?丁時間內從Q點

TT

射出電場。故在彳?5內的某一時刻釋放的粒子，會經過一個加速與減速的過

程，恰好到達。點時速度為零，此后將折返，并將從P點射出電場。

設此粒子加速的時間為t.,則由運動的對稱性得

d=2xg4

解得“5

t=T_T=3_T

即此粒子釋放的時刻‘一萬.工一元

17.如圖所示，有一半徑為r的圓形有界勻強磁場區(qū)域，磁感應強度為B,方向垂直紙面向

里，其周圍對稱放置帶有中心孔a、b、c的三個相同的平行板電容器，三個電容器兩板間

距離均為d,接有相同的電壓U,在D處有一靜止的電子，質量為m,電荷量為e,釋放

后從a孔射入勻強磁場中，并先后穿過b、c孔再從a孔穿出回到D處，求：慕

（1）電子在勻強磁場中運動的軌道半徑R；

（2）勻強磁場的磁感應強度B；3

（3）電子從D出發(fā)到第一次回到D處所用的時間t。

參考答案：

（1）慰場中國華詮r帆、角為120°的驅與圓半徑尺型心角為60°的軌道例4的兩

媾幅持在相同的兩點.有幾何關系艇，技（4分）

（2）設電子加速后荻霹的道率為v.超人超場后做勺道圓周運動的軌道半徑為尺橫據

虎*等短，W.

<￡>-mv3（D

2

v?

由洛倫權力公式和?！龆ɡ?h二②

由三角知識靄，jinzcr

由誕二3a1

a分）

r

29

（3）根據運動電荷在磁場中做勻速圓周運動的周期公式T=/，依題意分析可知電

子在磁場中運動一次所經歷的時間為T/6,故電子在磁場中運動的總時間tl=3xT/6=eB;

而電子在勻強電場中做一類似豎直上拋運動，所經歷的時間t2,由s=2at2可求得：t2=2.

eEeU|2mvim

因為a=7"一茄'，所以t2=2d及次，電子在電場中運動的總時間為：.北

故電子從出發(fā)至第一次回到出發(fā)點D處所用的時間為：H

空+.叵

Y而t=tl+3t2=總

t=---------------------

UU

18.回旋加速器是用來加速帶電粒子的裝置，圖20為回旋加速器的示意圖。DI、D2是兩

個中空的鋁制半圓形金屬扁盒，在兩個D形盒正中間開有一條狹縫，兩個D形盒接在高

頻交流電源上。在D1盒中心A處有粒子源，產生的帶正電粒子在兩盒之間被電場加速后

進入D2盒中。兩個D形盒處于與盒面垂直的勻強磁場中，帶電粒子在磁場力的作用下做

勻速圓周運動，經過半個圓周后，再次到達兩盒間的狹縫，控制交流電源電壓的周期，保

證帶電粒子經過狹縫時再次被加速。如此，粒子在做圓周運動的過程中一次一次地經過狹

縫，一次一次地被加速，速度越來越大，運動半徑也越來越大，最后到達D形盒的邊緣，

沿切線方向以最大速度被導出。已知帶電粒子的電荷量為q,質量為m,加速時狹縫間電

壓大小恒為U,磁場的磁感應強度為B,D形盒的半徑為R,狹縫之間的距離為d?設從

粒子源產生的帶電粒子的初速度為零，不計粒子受到的重力，求：

圖A

(1)帶電粒子能被加速的最大動能Ek；

(2)帶電粒子在D2盒中第n個半圓的半徑；

(3)