2022年山東省聊城市高唐第一中學高三物理聯(lián)考試卷含解析

2022年山東省聊城市高唐第一中學高三物理聯(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.（多選題）如圖所示，一個內壁光滑的圓錐筒固定在地面上，圓錐筒的軸線豎直．一個小球貼著筒的內壁在水平面內做圓周運動，由于微弱的空氣阻力作用，小球的運動軌跡由A軌道緩慢下降到B軌道，則在此過程中（）A．小球的向心加速度逐漸減小 B．小球運動的角速度逐漸減小C．小球運動的線速度逐漸減小 D．小球運動的周期逐漸減小參考答案：CD【考點】向心力；線速度、角速度和周期、轉速．【分析】對小球受力分析，受重力和支持力，合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律列式求解即可．【解答】解：A、以小球為研究對象，對小球受力分析，小球受力如圖所示：由牛頓第二定律得：mgtanθ=ma==mrω2可知A、B的向心力大小相等，a=gtanθ，向心加速度不變，故A錯誤．B、角速度，由于半徑減小，則角速度變大，故B錯誤．C、線速度，由于半徑減小，線速度減小，故C正確D、周期T=，角速度增大，則周期減小，故D正確．故選：CD2.如圖所示，楔形物塊a固定在水平地面上，在其斜面上靜止著小物塊b.現(xiàn)用大小一定的力F分別沿不同方向作用在小物塊b上，小物塊b仍保持靜止，如下圖所示．則a、b之間的靜摩擦力一定增大的是()．參考答案：A3.甲、乙兩物體同時由同一地點沿同一方向做直線運動，它們的位移一時間圖像如圖所示，甲的圖像為過坐標原點的傾斜直線，乙的圖像為頂點在坐標原點的拋物線，則下列說法正確的是(

)A.甲、乙之間的距離先增大、后減小，然后再增大B.0～t1時間段內，乙的平均速度小于甲的平均速度C.

t1時刻，乙的速度等于甲的速度D.t1時刻兩物體相遇參考答案：AD4.如圖所示，A、B是一條電場線上的兩點，若在A點釋放一初速為零的電子，電子僅受電場力作用，沿電場線從A運動到B．則(

)A．電場強度的方向向左

B．A點場強一定大于B點場強C．電場力做負功

D．電勢能增加參考答案：A5.（單選）一列水波穿過小孔發(fā)生衍射現(xiàn)象，衍射后水波能量減小表現(xiàn)為（）A．波長增大B．周期增大C．頻率減小D．振幅減小參考答案：考點：波的干涉和衍射現(xiàn)象．分析：根據(jù)衍射原理，繞過阻礙物繼續(xù)向前傳播，則周期與頻率不變，面，而波長與波速有關，因介質確定水波的速度，從而即可求解．解答：解：由題意可知，水波發(fā)生衍射現(xiàn)象，由于頻率不變，則周期也不變，因繞過阻礙物繼續(xù)向前傳播的現(xiàn)象叫波的衍射，由于波速不變，則波長也不變，因衍射后振動能量的分散，導致振幅減小，故D正確，ABC錯誤．故選：D．點評：本題考查了發(fā)生衍射的原理，及衍射過程中的變化與不變化的量，注意振動能量與振幅有關．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.在某介質中形成一列簡諧波，t＝0時刻的波形如圖中的實線所示．若波向右傳播，零時刻剛好傳到B點，且再經(jīng)過0.6s，P點也開始起振，該列波的周期T=______s，從t＝0時刻起到P點第一次到達波峰時止，O點相對平衡位置的位移y=____________cm.參考答案：0.2

－27.某種物質分子間作用力表達式，則該物質固體分子間的平均距離大約為

▲

；液體表面層的分子間的距離比

▲

（填“大”或“小“）。參考答案：（2分）

大8.從離地面高度為h處有自由下落的甲物體，同時在它正下方的地面上有乙物體以初速度v0豎直上拋，要使兩物體在空中相碰，則做豎直上拋運動物體的初速度v0應滿足什么條件？________（不計空氣阻力，兩物體均看作質點）.若要乙物體在下落過程中與甲物體相碰，則v0應滿足什么條件？________參考答案：v0≥，≤v0≤9.若將一個電量為2.0×10－10C的正電荷，從零電勢點移到電場中M點要克服電場力做功8.0×10－9J，則M點的電勢是=

V；若再將該電荷從M點移到電場中的N點，電場力做功1.8×10－8J，則M、N兩點間的電勢差UMN＝

V。參考答案：

40；90。10.如圖所示，勻強磁場中有一個電荷量為q的正離子，自a點沿半圓軌道運動，當它運動到b點時，突然吸收了附近若干電子，接著沿另一半圓軌道運動到c點，已知a、b、c點在同一直線上，且ac=ab，電子電荷量為e，電子質量可忽略不計，則該離子吸收的電子個數(shù)為（）A． B． C． D．參考答案：B【考點】帶電粒子在勻強磁場中的運動．【專題】定量思想；方程法；比例法；帶電粒子在磁場中的運動專題．【分析】根據(jù)題干中的信息，找出在虛線兩側運動時的半徑，利用洛倫茲力提供向心力列式，即可解答正離子吸收的電子的個數(shù)．【解答】解：由a到b的過程，軌跡半徑為：r1=…①此過程洛倫茲力提供向心力，有：qvB=m…②在b附近吸收n個電子，因電子的質量不計，所以正離子的速度不變，電量變?yōu)閝﹣ne，有b到c的過程中，軌跡半徑為：r2==…③洛倫茲力提供向心力，有：（q﹣ne）vB=m…④聯(lián)立①②③④得：n=選項B正確，ACD錯誤故選：B11.（4分）綠光照射到某金屬表面能產(chǎn)生光電效應現(xiàn)象，則采用

色光也可以產(chǎn)生（寫出一種顏色的可見光）；若金屬表面單位時間內單位面積內發(fā)出的光電子數(shù)目增加了，則入射光的

（填“頻率”或“強度”）增大了。參考答案：藍/靛/紫；強度12.如圖所示，一豎直輕桿上端可以繞水平軸O無摩擦轉動，輕桿下端固定一個質量為m的小球，力F=mg垂直作用于輕桿的中點，使輕桿由靜止開始轉動，若轉動過程保持力F始終與輕桿垂直，當輕桿轉過的角度θ=30°時，小球的速度最大；若輕桿轉動過程中，力F的方向始終保持水平方向，其他條件不變，則輕桿能轉過的最大角度θm=53°．參考答案：【考點】：動能定理的應用；向心力．【專題】：動能定理的應用專題．【分析】：（1）由題意可知：F始終對桿做正功，重力始終做負功，隨著角度的增加重力做的負功運來越多，當重力力矩等于F力矩時速度達到最大值，此后重力做的負功比F做的正功多，速度減小；（2）桿轉到最大角度時，速度為零，根據(jù)動能定理即可求解．：解：（1）力F=mg垂直作用于輕桿的中點，當輕桿轉過的角度θ時，重力力矩等于F力矩，此時速度最大，則有：mgL=mgLsinθ解得sinθ=所以θ=30°（2）桿轉到最大角度時，速度為零，根據(jù)動能定理得：mv2=FL﹣mgLsinθ所以FLsinθ﹣mgL（1﹣cosθ）=0﹣0解得：θ=53°故答案為：30°；53°【點評】：本題主要考查了力矩和動能定理得直接應用，受力分析是解題的關鍵，難度適中．13.水平面上質量為m的滑塊A以速度v碰撞質量為的靜止滑塊B，碰撞后AB的速度方向相同，它們的總動量為

▲

；如果碰撞后滑塊B獲得的速度為v0，則碰撞后滑塊A的速度為

▲

．參考答案：（2）mv

v–

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（簡答）光滑的長軌道形狀如圖所示，下部為半圓形，半徑為R，固定在豎直平面內．質量分別為m、2m的兩小環(huán)A、B用長為R的輕桿連接在一起，套在軌道上，A環(huán)距軌道底部高為2R．現(xiàn)將A、B兩環(huán)從圖示位置靜止釋放．重力加速度為g．求：（1）A環(huán)到達軌道底部時，兩環(huán)速度大??；（2）運動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度；（3）若僅將輕桿長度增大為2R，其他條件不變，求運動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度．參考答案：（1）A環(huán)到達軌道底部時，兩環(huán)速度大小為；（2）運動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R；（3）若僅將輕桿長度增大為2R，其他條件不變，運動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R．解：（1）A、B都進入圓軌道后，兩環(huán)具有相同角速度，則兩環(huán)速度大小一定相等，對系統(tǒng)，由機械能守恒定律得：mg?2R+2mg?R=（m+2m）v2，解得：v=；（2）運動過程中A環(huán)距軌道最低點的最大高度為h1，如圖所示，整體機械能守恒：mg?2R+2mg?3R=2mg（h﹣R）+mgh，解得：h=R；（3）若將桿長換成2R，A環(huán)離開底部的最大高度為h2．如圖所示．整體機械能守恒：mg?2R+2mg（2R+2R）=mgh′+2mg（h′+2R），解得：h′=R；答：（1）A環(huán)到達軌道底部時，兩環(huán)速度大小為；（2）運動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R；（3）若僅將輕桿長度增大為2R，其他條件不變，運動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R．15.（9分）我國登月的“嫦娥計劃”已經(jīng)啟動，2007年10月24日，我國自行研制的探月衛(wèi)星“嫦娥一號”探測器成功發(fā)射。相比較美國宇航員已經(jīng)多次登陸月球。而言，中國航天還有很多艱難的路要走。若一位物理學家通過電視機觀看宇航員登月球的情況，他發(fā)現(xiàn)在發(fā)射到月球上的一個儀器艙旁邊懸掛著一個重物在那里擺動,懸掛重物的繩長跟宇航員的身高相仿,這位物理學家看了看自己的手表，測了一下時間，于是他估測出月球表面上的自由落體加速度。請?zhí)骄恳幌?他是怎樣估測的?參考答案：據(jù)宇航員的身高估測出擺長；測出時間，數(shù)出擺動次數(shù)，算得擺動周期；據(jù)公式,求得月球的重力加速度。解析：據(jù)單擺周期公式,只要測出單擺擺長和擺動周期,即可測出月球表面上的自由落體加速度．據(jù)宇航員的身高估測出擺長；測出時間，數(shù)出擺動次數(shù)，算得擺動周期；據(jù)公式求得月球的重力加速度。(9分)

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.(16分)如圖是放置在豎直平面內游戲滑軌的模擬裝置，滑軌由四部分粗細均勻的金屬桿組成：水平直軌AB，半徑分別為R1=1.0m和R2=3.0m的弧形軌道，傾斜直軌CD長為L=6m且表面粗糙，動摩擦因數(shù)為μ=，其余部分表面光滑，AB、CD與兩圓形軌道相切．現(xiàn)有甲、乙兩個質量均為m=2kg的小球穿在滑軌上，甲球靜止在B點，乙球正以v0

=10m/s的初速度水平向左運動如圖所示．兩球碰撞無能量損失。已知θ=37°，（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：(1)求乙球與甲球相碰后，甲球的速度；(2)甲球第一次通過圓O2的最低點F處時對軌道的壓力大??；(3)判斷甲球是否能再一次與乙球相撞，若能則求相撞前甲球的速度。參考答案：(1)甲乙兩球在發(fā)生碰撞過程由動量守恒和能量守恒可得：

可得：

或

（舍去）

(2)即交換速度。甲球從B點滑到F點的過程中，根據(jù)機械能守恒得：

在F點對滑環(huán)分析受力，得

由上面二式得：N

根據(jù)牛頓第三定律得滑環(huán)第一次通過⊙O2的最低點F處時對軌道的壓力為N

(3)由幾何關系可得傾斜直軌CD的傾角為37°，甲球或乙球每通過一次克服摩擦力做功為：

，得J

17.(13分)如圖所示，固定的豎直光滑金屬導軌間距為L，上端接有阻值為R的電阻，處在方向水平、垂直導軌平面向里的磁感應強度為B的勻強磁場中，質量為m的導體棒與下端固定的豎直輕質彈簧相連且始終保持與導軌接觸良好，導軌與導體棒的電阻均可忽略，彈簧的勁度系數(shù)為k。初始時刻，彈簧恰好處于自然長度，使導體棒以初動能Ek沿導軌豎直向下運動，且導體棒在往復運動過程中，始終與導軌垂直。(1)求初始時刻導體棒所受安培力的大小F；(2)導體棒往復運動一段時間后，最終將靜止。設靜止時彈簧的彈性勢能為Ep，則從初始時刻到最終導體棒靜止的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q為多少？參考答案：解析：(1)設導體棒的初速度為v0，由動能的定義式

得

…………1分

設初始時刻產(chǎn)生的感應電動勢為E，由法拉第電磁感應定律得：

………………2分

設初始時刻回路中產(chǎn)生的電流為I，由閉合電路的歐姆定律得：

………………2分

設初始時刻導體棒受到的安培力為F，由安培力公式得：

………………2分

(2)從初始時刻到最終導體棒靜止的過程中，導體棒減少的機械能一部分轉化為彈簧的彈性勢能，另一部分通過克服安培力做功轉化為電路中的電能，因在電路中只有電阻，電能最終全部轉化為電阻上產(chǎn)生的焦耳熱Q?！?分

當導體棒靜止時，棒受力平衡，此時導體棒的位置比初始時刻降低了h，

則

………………2分

由能的轉化和守恒定律得：

…………2分

…………2分18.某次足球比賽中，攻方使用“邊路突破，下底傳中”的戰(zhàn)術。如圖，足球場長90m、寬60m.前鋒甲在中線處將足球沿邊線向前踢出，足球的運動可視為在地面上做勻減速直線運動，其初速度v0＝12m/s，加速度大小a0＝2m/s2.(1)甲踢出足球的同時沿邊線向前追趕足球，設他做初速為零、加速度a1＝2m/s2的勻加速直線運動，能達到的最大速度vm＝8m/s.求他追上足球的最短時間.(2)若甲追上足球的瞬間將足球以某速度v沿邊線向前踢出，足球仍以a0在地面上做勻減速直線運動；同時，甲的速度瞬間變?yōu)関1＝6m/s，緊接著他做勻速直線運動向前追趕足球，恰能在底線處追上足球傳中，求v的大小.參考答案：(1)t＝6.5s

(2)v＝7.5m/s【分析】(1)根據(jù)速度時間公式求出運動員達到最大速度的時間和位移，然后運動員做勻速直線運動，結合位移關系求出追及的時間.(2)結合運動員和足球的位移關系，運用運動學公式求出前鋒隊員在底線追上足球時的速度