2021-2022學年山西省臨汾市華隆學校高三物理聯(lián)考試卷含解析

2021-2022學年山西省臨汾市華隆學校高三物理聯(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）如圖所示，一足夠長的木板靜止在光滑水平面上，一物塊靜止在木板上，木板和物塊間有摩擦．現(xiàn)用水平力向右拉木板，當物塊相對木板滑動了一段距離但仍有相對運動時，撤掉拉力，此后木板和物塊相對于水平面的運動情況為（）A．物塊先向左運動，再向右運動B．物塊向右運動，速度逐漸增大，直到做勻速運動C．木板向右運動，速度逐漸變小，直到做勻速運動D．木板和物塊的速度都逐漸變小，直到為零參考答案：考點：牛頓第二定律；勻變速直線運動的位移與時間的關系．版權所有專題：壓軸題；牛頓運動定律綜合專題．分析：據(jù)題，當物塊相對木板滑動了一段距離仍有相對運動時撤掉拉力，此時物塊的速度小于木板的速度，兩者之間存在滑動摩擦力，根據(jù)摩擦力的方向分別分析兩個物體的運動情況．解答：解：由題知道：當物塊相對木板滑動了一段距離仍有相對運動時撤掉拉力，此時物塊的速度小于木板的速度，兩者之間存在滑動摩擦力，物塊受到木板的滑動摩擦力方向向右，與其速度方向相同，向右做加速運動，而木板受到物塊的滑動摩擦力方向向左，與其速度方向相反，向右做減速運動，當兩者速度相等時一起向右做勻速直線運動．故選BC點評：本題關鍵要分析得到撤掉拉力時兩個物體之間仍存在摩擦力，考查分析物體受力情況和運動情況的能力．2.某班級同學要調(diào)換座位，一同學用斜向上的拉力拖動桌子沿水平地面勻速運動，則下列說法正確的是A．拉力的水平分力等于桌子所受的合力B．拉力的豎直分力小于桌子所受重力的大小C．拉力與摩擦力的合力大小等于重力大小D．拉力與重力的合力方向一定沿水平方向參考答案：B3.如圖所示，在一勻強磁場中有一U形導線框abcd，線框處于水平面內(nèi)，磁場與線框平面垂直，R為一電阻，ef為垂直于ab的一根導體桿，它可在ab、cd上無摩擦地滑動．桿ef及線框中導線的電阻都可不計．開始時，給ef一個向右的初速度，則()A．ef將減速向右運動，但不是勻減速B．ef將勻減速向右運動，最后停止C．ef將勻速向右運動D．ef將往返運動參考答案：A4.汽車以一定的速度安全經(jīng)過一個圓弧半徑為R的拱形橋面的頂點時，則（）A．汽車對橋面的壓力小于汽車的重力B．汽車在豎直方向受到三個力：重力、橋面的支持力和向心力C．汽車通過橋頂時的速度可能為D．汽車內(nèi)的乘客處于超重狀態(tài)參考答案：A【考點】向心力；物體的彈性和彈力．【分析】汽車受重力和向上的支持力，合力提供向心力，根據(jù)向心力公式列式即可分析【解答】解：A、根據(jù)向心力公式得：mg﹣N=m解得：N=mg﹣m＜mg，故A正確；B、汽車過拱橋，做圓周運動，在最高點，重力和支持力的合力提供向心力，方向指向圓心，不受向心力，故B錯誤；C、當N=0時，速度最大，此時v=，故C錯誤；D、汽車過拱橋，加速度方向向下，所以汽車內(nèi)乘客的加速度方向也向下，處于失重狀態(tài)，故D錯誤．故選：A5.為了使高速公路交通有序、安全，路旁立了許多交通標志.如圖所示，甲圖是限速標志（白底、紅圈、黑字），表示允許行駛的最大速度是110km/h；乙圖是路線指示標志，表示到泉州還有100km。上述兩個數(shù)據(jù)的物理意義是(

)A．110km/h是平均速度，100km是位移B．110km/h是平均速度，100km是路程C．110km/h是瞬時速度，100km是位移D．110km/h是瞬時速度，100km是路程參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，A、B、C三點都在勻強電場中．已知AC⊥BC，∠ABC＝60°，BC＝20cm.把一個q＝10－5C的正電荷從A移到B，電場力做功為零；從B移到C，電場力做功為－1.73×10－3J，則該勻強電場的場強大小是

V/m，并在圖中作出這個電場線。

參考答案：1000V/m,7.（6分）為研究靜電除塵，有人設計了一個盒狀容器，容器側(cè)面是絕緣的透明有機玻璃，它的上下底面是面積A=0.04m2的金屬板，間距L=0.05m，當連接到U=2500V的高壓電源正負兩極時，能在兩金屬板間產(chǎn)生一個勻強電場，如圖所示?，F(xiàn)把一定量均勻分布的煙塵顆粒密閉在容器內(nèi)，每立方米有煙塵顆粒1013個，假設這些顆粒都處于靜止狀態(tài)，每個顆粒帶電量為q=+1.0×10-17C，質(zhì)量為m=2.0×10-15kg，不考慮煙塵顆粒之間的相互作用和空氣阻力，并忽略煙塵顆粒所受重力。求合上電鍵后：⑴經(jīng)過

秒煙塵顆?？梢员蝗课?？⑵除塵過程中電場對煙塵顆粒共做了

焦耳功？參考答案：⑴當最靠近上表面的煙塵顆粒被吸附到下板時，煙塵就被全部吸附。煙塵顆粒受到的電場力F=qU/L，L=at2/2=qUt2/2mL，故t=0.02s⑵W=NALqU/2=2.5×10-4J8.一物塊以一定的初速度沖上斜面，利用速度傳感器可以在計算機屏幕上得到其速度大小隨時間的變化關系圖象如圖所示，不計空氣阻力，重力加速度g取10m/s2.則：物塊下滑時的加速度大小為

；物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為

。.參考答案：2m/s2

，

9.在某些恒星內(nèi)部，3個α粒子可以結(jié)合成一個核，已知核的質(zhì)量為1.99302×10-26kg，α粒子的質(zhì)量為6.64672×10-27kg，真空中光速c=3×108m/s，這個核反應方程是

，這個反應中釋放的核能為

（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）。參考答案：3

(2分)

9×10-13J10.如圖所示為水平放置的兩個彈簧振子A和B的振動圖像，已知兩個振子質(zhì)量之比為mA:mB=2:3，彈簧的勁度系數(shù)之比為kA:kB=3:2，則它們的周期之比TA：TB＝

；它們的最大加速度之比為aA:aB＝

。

參考答案：2：3；9：2略11.某次光電效應實驗中，測得某金屬的入射光的頻率和反向遏制電壓Uc的值如表所示．（已知電子的電量為e=1.6×10﹣19C）Uc/V0.5410.6370.7410.8090.878?/1014Hz5.6645.8886.0986.3036.501根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，作出了Uc﹣ν圖象，如圖所示，則根據(jù)圖象求出：①這種金屬的截止頻率為4.27×1014Hz；（保留三位有效數(shù)字）②普朗克常量6.3×10﹣34Js．（保留兩位有效數(shù)字）參考答案：：解：由愛因斯坦光電效應方程：hγ=W+Ek得：hγ=hγc+eUc變形得：Uc=（γ﹣γc）；由題圖可知，Uc=0對應的頻率即為截止頻率γc，得：γc=4.27×1014Hz圖線的斜率為：==3.93×10﹣15V?s

代入電子電量計算得：h=6.3×10﹣34J?s故答案為：4.27×1014，6.3×10﹣34．【解析】12.如圖，足夠長的粗糙絕緣斜面與水平面成θ=37°放置，在斜面上虛線aa′和bb′與斜面底邊平行，在aa′b′b圍成的區(qū)域有垂直斜面向上的有界勻強磁場，磁感應強度為B=1T；現(xiàn)有一質(zhì)量為m=10g、總電阻為R=1Ω、邊長d=0.1m的正方形金屬線圈MNPQ，讓PQ邊與斜面底邊平行，從斜面上端靜止釋放，線圈剛好勻速穿過磁場．已知線圈與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5，則線圈釋放時，PQ邊到bb′的距離為1m；整個線圈穿過磁場的過程中，線圈上產(chǎn)生的焦耳熱為4×10﹣3J．參考答案：考點：導體切割磁感線時的感應電動勢；焦耳定律．專題：電磁感應與電路結(jié)合．分析：線圈勻速穿過磁場，受力平衡，根據(jù)平衡條件列式求解；根據(jù)安培力公式F安=BId、E=Bvd、I=得到安培力與速度的關系式，即可求得速度，從而得出距離，線圈上產(chǎn)生的焦耳熱等于克服安培力做功．解答：解：對線圈受力分析，根據(jù)平衡條件得：F安+μmgcosθ=mgsinθ代入數(shù)據(jù)解得：F安=mgsinθ﹣μmgcosθ=（0.01×10×0.6﹣0.5×0.01×10×0.8）N=2×10﹣2N；

F安=BId、E=Bvd、I=解得：F安=代入數(shù)據(jù)解得：v==m/s=2m/s線圈進入磁場前做勻加速運動，根據(jù)牛頓第二定律得：

a==gsinθ﹣μgcosθ=（10×0.6﹣0.5×10×0.80）m/s2=2m/s2線圈釋放時，PQ邊到bb的距離L==m=1m；由于線圈剛好勻速穿過磁場，則磁場寬度等于d=0.1m，

Q=W安=F安?2d代入數(shù)據(jù)解得：Q=2×10﹣2×2×0.1J=4×10﹣3J；故答案：1

4×10﹣3點評：解決本題的關鍵是推導安培力與速度的關系式，求熱量時，要注意線框進入和穿出磁場兩個過程都要產(chǎn)生焦耳熱．13.小球作直線運動時的頻閃照片如圖所示．已知頻閃周期T=0．1s，小球相鄰位置間距(由照片中的刻度尺量得)分別為OA=6．51cm，AB=5．59cm，BC=4．70cm，CD=3．80cm，DE=2．89cm，EF=2．00cm．小球在位置A時的速度大小νA=

m/s，小球運動的加速度大小a=

m/s2．（結(jié)果保留一位小數(shù)。）參考答案：0.6m/s,

0.9m/s2三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某同學設計的“探究彈簧彈性勢能與形變量的關系”裝置如圖所示。整個裝置放在距水平地面高為H的水平桌面上，彈簧一端固定，另一端接觸可視為質(zhì)點的小球(不拴接)，剛開始彈簧處于自然狀態(tài)時小球重心恰好對應刻度“0”。已知小球的質(zhì)量為m，重力加速度為g。(1)若將小球重心向左移到刻度x處后釋放并被彈出，小球從桌面右邊緣飛出后做平拋運動，水平射程為S，則彈簧的彈性勢能EP=____(用題中給定的字母表示)。改變x多次實驗，測出對應的水平射程S，發(fā)現(xiàn)S與x成正比例關系，由此可知彈簧的彈性勢能EP與x的____次方成正比。(2)本實驗的誤差主要來源于________________，為減少實驗誤差，小球射出位置距離桌面右邊緣應該_______(選填“近些”或“遠些”)參考答案：

(1).

(2).2

(3).小球與桌面間的摩擦力

(4).近些解：（1）對平拋運動：S=vt；H=gt2；彈簧的彈性勢能：EP=mv2；聯(lián)立解得；因S與x成正比例關系，而EP與S2成正比，則EP與x2成正比；（2）本實驗的誤差主要來源于小球與桌面間的摩擦力，為減少實驗誤差，小球射出位置距離桌面右邊緣應該近些?！军c睛】本題關鍵明確實驗原理，通過轉(zhuǎn)化法將不易測得的量轉(zhuǎn)化為容易測出的長度，方法是根據(jù)平拋運動的分運動公式列式求得小球得到的速度，根據(jù)能量關系可得彈性勢能的大?。?5.（1）下列關于“探究彈力F與彈簧伸長x的關系”實驗的說法中正確的是（

）A．實驗中F的具體數(shù)值必須計算出來B．如果沒有沒出彈簧原長，用彈簧長度L代替x，F(xiàn)－L不是過原點的一條直線C．利用F－L圖線不可求出k值D．實驗時要把所有點連接到線上，才能探索得到真實規(guī)律（2）如圖甲所示，一個彈簧一端固定在傳感器上，傳感器與電腦相連。當對彈簧施加變化的作用力（拉力或壓力）時，在電腦上得到了彈簧形變量與彈簧產(chǎn)生的彈力大小的關系圖像，如圖乙所示。則下列判斷正確的是（

）A．彈簧產(chǎn)生的彈力和彈簧的長度成正比B．彈力增加量與對應的彈簧長度的增加量不成正比C．該彈簧的勁度系數(shù)是200N/mD．該彈簧受到反向壓力時，勁度系數(shù)不變參考答案：

(1).B

(2).CD【詳解】（1）實驗中可以用砝碼的質(zhì)量來表示力；不需要求出具體的數(shù)值；故A錯誤；若用L代替伸長量，則F=k(L-L0)可知，F(xiàn)-L圖像一定不過原點；故B正確；在F-L圖象中圖象的斜率表示勁度系數(shù)的大小，故利用F-L直線可以求出k值，故C錯誤；實驗時并非把所有點連到線上，而是讓直線盡量多的穿過各點，不能穿過的盡量分布在圖象的兩側(cè)，這樣可以剔除誤差比較大的點，故D錯誤。故選B。（2）根據(jù)胡克定律可知：F=k（l-l0）=kx，即彈簧彈力與彈簧的形變量成正比，與彈簧長度不成正比，故A錯誤；根據(jù)F=kx，k一定，有△F=k△x，可知，彈力增加量與對應的彈簧長度的增加量成正比，故B錯誤；在彈力與彈簧形變量圖象上，圖象的斜率表示勁度系數(shù)，由此可知該彈簧的勁度系數(shù)是200N/m，故C正確；彈簧的勁度系數(shù)由彈簧本身的特性決定，當該彈簧受到反向壓力時，勁度系數(shù)不變，故D正確。故選CD?！军c睛】解決本題的關鍵掌握探究彈力和彈簧伸長的關系，知道如何去減小實驗誤差，以及如何進行數(shù)據(jù)處理，運用數(shù)學知識分析圖象斜率的意義，該題是一道考查基礎知識的好題．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.已知小孩與雪橇的總質(zhì)量為m=20kg，靜止于水平冰面上，雪橇與冰面間的動摩擦因數(shù)為=0.1。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2。（1）大人用F1=30N的水平恒力推雪橇，求經(jīng)過4s秒雪橇運動的距離L；（2）如圖所示，若大人用大小為F2=50N，與水平方向成37°角的恒力斜向上拉雪橇，使雪橇由靜止開始運動1m，之后撤去拉力，求小孩與雪橇在冰面上滑行的總距離。參考答案：（1）對小孩進行受力分析，由牛頓第二定律得

………2分解得

a=0.5m/s2

………1分根據(jù)運動學公式L=

………2分解得

L=4m

………1分

（2）小孩與雪橇先做勻加速直線運動，所受摩擦力為f1，運動的距離為s1

………1分

………1分解得：f1=17N

………1分

之后小孩與雪橇做勻減速直線運動，所受摩擦力為f2，運動的距離為S2

………1分

………1分解得

f2=20N

………1分由動能定理有

………2分

解得

S2=1.15m

………1分

小孩與雪橇在冰面上滑行的總距離

………1分17.如圖所示，平面直角坐標系xOy中，平行板電容器位于y軸左側(cè)，其中線O1O與x軸重合，y軸右側(cè)存在一與y軸相切的圓形磁場區(qū)域，圓心O2在x軸上，PQ為與x軸垂直的直徑的兩個端點，磁場方向垂直紙面向外，已知電容器兩板長為L，兩板間距為d，下板接地，上板的電勢隨時間變化的關系如圖所示，磁場區(qū)域的半徑為d．從t=0時刻開始，大量的電荷量為q、質(zhì)量為m的帶負電粒子從Q1以速度v0沿x軸方向持續(xù)射入電場，粒子在電場中的運動時間與電場的變化周期相等，發(fā)現(xiàn)t=0時刻射入的粒子恰由下板邊緣飛出，通過磁場后由P點離開，求：（1）U0的值；（2）磁場的磁感應強度B0的值；（3）將磁場的磁感應強度變?yōu)?，請確定在磁場中運動時間最長的粒子進入磁場時位置的橫坐標．參考答案：解：（1）設電場周期為T，粒子在電場中的運動時間與電場的變化周期相等，由題意可知：t=0時刻射入電場的粒子在電場中沿x方向做勻速運動，所以y方向先做勻加速運動，后做勻減速運動，加速度大小相同，所用時間相同，粒子離開電場時有：vy=a﹣a=0

粒子恰好從下邊水平緣射出，則沿y方向的位移為：=a（）2+a（）2T=由牛頓第二定律得：qE=ma

U0=Ed

解得：U0=（2）粒子自A點水平進入進入磁場，r為粒子的軌道半徑，O3為圓心，在磁場中運動的軌跡如圖，由O2P=O2A=R，O3P=O3A=r，O3A∥O2P可知?O3AO2P為菱形．所以有

r=R=在磁場中，洛倫茲力作為向心力，由牛頓第二定律得：qv0B0=m所以：B0=（3）當磁感應強度變?yōu)?，同理可得粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑變?yōu)閞′=2r=，要使水平進入的粒子運動時間最長，則必使粒子在圓形磁場區(qū)域軌跡弧長最長，弦長也最長﹣﹣即為圓形區(qū)域的直徑，軌跡如圖所示，由幾何關系知道進入磁場的B點的位置坐標為：xB=R﹣Rsin60°=yB=﹣Rcos60°=進入磁場的位置坐標為（，）答：（1）U0的值為．（2）磁場的磁感應強度B0的值是．（3）將磁場的磁感應強度變?yōu)椋诖艌鲋羞\動時間最長的粒子進入磁場時位置的橫坐標是（，）．【考點】帶電粒子在勻強磁場中的運動；帶電粒子在勻強電場中的運動．【分析】（1）由于粒子在電場中的運動時間與電場的變化周期相等，所以粒子y方向先做勻加速運動，后做勻減速運動，加速度大小相同，所用時間相同，粒子離開電場時粒子恰好從下邊水平緣射出進入磁場，由牛頓第二定律和運動學公式就能求出加速電壓．（2）畫出粒子在磁場中運動的軌跡，由幾何關系求出粒子做勻速圓周運動的半徑，由洛侖茲力提供向心力，求得磁感應強度B0．（3）磁感應強度減半后，粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑變?yōu)樵瓉淼?倍，要使粒子在磁場中的時間最長，則軌跡弧所對的弦長應對應圓形磁場的直徑．畫出軌跡，由幾何關系就能求出入射點的位置坐標．18.（13分）如圖甲所示，相距為L的光滑足夠長平行金屬導軌水平放置，導軌一部分處在垂直于導軌平面的勻強磁場中，OO`為磁場邊界，磁感應強度為B，導軌右側(cè)接有定值電阻R，導軌電阻忽略不計。在距OO`為L處垂直導軌放置一