2022年河北省衡水市深州鄉(xiāng)中學(xué)高三物理聯(lián)考試題含解析

2022年河北省衡水市深州鄉(xiāng)中學(xué)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15分．每小題只有一個選項符合題意1.某公交車沿水平公路做勻變速直線運動，車頂上用一輕桿和一細線各懸掛一小球，輕桿與豎直方向成θ角固定于車頂，細線與豎直方向成α角，如圖所示，若θ＜a，不考慮一切阻力，則下列說法中正確的是（）A．小車可能以加速度gtanα向右做勻加速運動B．小車可能以加速度gtanθ向左做勻減速運動C．輕桿對小球的彈力方向沿輕桿向上D．輕桿對小球的彈力方向與細線平行向上參考答案：AD考點：牛頓第二定律．專題：牛頓運動定律綜合專題．分析：先對細線吊的小球分析進行受力，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度．再對輕桿固定的小球應(yīng)用牛頓第二定律研究，得出輕桿對球的作用力方向．加速度方向求出，但速度可能有兩種，運動方向有兩種．解答：解：A、對左邊的小球研究，根據(jù)牛頓第二定律，設(shè)其質(zhì)量為m，得：mgtanα=ma得到：a=gtanα小車可能以加速度gtanα向右做勻加速運動或者向左做減速運動，故A正確，B錯誤；C、對右邊的小鐵球研究．設(shè)其質(zhì)量為m′，輕桿對小球的彈力方向與豎直方向夾角為θ由牛頓第二定律，得：m′gtanθ=m′a′因為a=a′，得到θ=α＞θ則輕桿對小球的彈力方向與細線平行，即輕桿對小球的彈力方向一定沿著細繩方向向上，故C錯誤，D正確；故選：AD．點評：繩子的模型與輕桿的模型不同：繩子的拉力一定沿繩子方向，而輕桿的彈力不一定沿輕桿方向，與物體的運動狀態(tài)有關(guān)，可根據(jù)牛頓定律確定2.物體在斜面上保持靜止?fàn)顟B(tài)，下列說法中不正確的是

A．重力可分解為沿斜面向下的力與對斜面的壓力B．重力沿斜面向下的分力與斜面對物體的靜摩擦力是一對平衡力C．物體對斜面的壓力與斜面對物體的支持力是一對作用力與反作用力D．重力垂直于斜面方向的分力與斜面對物體的支持力是一對平衡力參考答案：A3.如圖所示，水平細桿上套一環(huán)A，環(huán)A與球B間用一輕質(zhì)繩相連，質(zhì)量分別為mA、mB，由于B球受到風(fēng)力作用，A與B球一起向右勻速運動．已知細繩與豎直方向的夾角為θ.則下列說法中正確的是()

A、風(fēng)力增大時，輕質(zhì)繩對B球的拉力保持不變B、B球受到的風(fēng)力F為mBgtanθC、桿對A球的支持力隨著風(fēng)力的增加而增加D、A球與水平細桿間的動摩擦因數(shù)為

參考答案：BD4.（多選）2008年年底，美國科學(xué)家給世人帶來了意外的驚喜：他們憑借哈勃太空望遠鏡的超強視力，首次直接拍攝到一顆系外行星“北落師門b”環(huán)繞距離地球約25光年的“北落師門”恒星運轉(zhuǎn)，從而發(fā)現(xiàn)了這顆系外行星新成員．這是人類首次直接拍到系外行星的運動蹤跡，堪稱天文觀測史上里程碑式的重大進展．北落師門星質(zhì)量約為太陽質(zhì)量的2.3倍，亮度15倍．它只有約2到3億年的年齡，是非常年輕的恒星．北落師門星ｂ質(zhì)量約為木星的3倍，環(huán)繞北落師門星運行一圈的周期為872年．為簡單起見，把所有的環(huán)繞運動都看作勻速圓周運動，根據(jù)以上敘述可以求得：（

）（A）北落師門星ｂ與木星的圓運動半徑比

（B）北落師門星ｂ與地球的圓運動半徑比（C）北落師門星ｂ與木星的圓運動線速度比（D）北落師門星ｂ與地球的圓運動線速度比參考答案：BDAB、根據(jù)萬有引力提供向心力公式，得北落師門星b環(huán)繞距離地球約25光年的“北落師門”恒星運轉(zhuǎn)，周期為872年；地球繞太陽勻速圓周運動，周期為1年；北落師門星質(zhì)量約為太陽質(zhì)量的2.3倍，所以能求得北落師門星b與地球的圓運動半徑比，由于木星的圓運動得周期不知道，所以不能求解北落師門星b與木星的圓運動半徑比，故A錯誤B正確；CD、根據(jù)公式知，能求出北落師門星b與地球的圓運動線速度比，不能求出北落師門星b與木星的圓運動線速度比，故C錯誤D正確。故選BD。5.運動員用雙手握住豎直竹竿勻速攀上和勻速下滑時，他所受的摩擦力分別為和，那么它們的關(guān)系是：（

）A向上，向下，

B向下，向上，C向上，向上，

D向上，向下，參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如右圖所示，在真空中有一水平放置的不帶電平行板電容器，板間距離為d，電容為C，上板B接地，現(xiàn)有大量質(zhì)量均為m，帶電荷量為q的小油滴，以相同的初速度持續(xù)不斷地從兩板正中間沿圖中虛線所示方向射入，第一滴油滴正好落到下板A的正中央P點．如果能落到A板的油滴僅有N滴，且第N＋1滴油滴剛好能飛離電場，假設(shè)落到A板的油滴的電荷量能被板全部吸收，不考慮油滴間的相互作用，重力加速度為g，則落到A板的油滴數(shù)N=________第N＋1滴油滴經(jīng)過電場的整個過程中所增加的動能_____參考答案：7.光滑水平面上有兩小球a、b，開始時a球靜止，b球以一定速度向a運動，a、b相撞后兩球粘在一起運動，在此過程中兩球的總動量守恒（填“守恒”或“不守恒”）；機械能不守恒（填“守恒”或“不守恒”）．參考答案：考點：動量守恒定律．分析：考察了動量守恒和機械能守恒的條件，在整個過程中合外力為零，系統(tǒng)動量守恒．解答：解：兩球組成的系統(tǒng)所受合外力為零，系統(tǒng)動量守恒，由于碰撞是完全非彈性碰撞，碰撞過程機械能不守恒；故答案為：守恒，不守恒．點評：本題考查動量守恒定律和機械能守恒定律的適用條件，注意區(qū)分，基礎(chǔ)題．8.勻強磁場中有一半徑為0.2m的圓形閉合線圈，線圈平面與磁場垂直．已知線圈共50匝，其阻值為2Ω．勻強磁場磁感應(yīng)強度B在0～1s內(nèi)從零均勻變化到0.2T，在1～5s內(nèi)從0.2T均勻變化到﹣0.2T．則0.5s時該線圈內(nèi)感應(yīng)電動勢的大小E=1.256V；在1～5s內(nèi)通過線圈的電荷量q=1.256C．參考答案：解：（1）在0～1s內(nèi)，磁感應(yīng)強度B的變化率=T/s=0.2T/s，由于磁通量均勻變化，在0～1s內(nèi)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢恒定不變，則根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得：0.5s時線圈內(nèi)感應(yīng)電動勢的大小E1=N=N?πr2=50×0.2×3.14×0.22=1.256V根據(jù)楞次定律判斷得知，線圈中感應(yīng)方向為逆時針方向．（2）在1～5s內(nèi)，磁感應(yīng)強度B的變化率大小為′=T/s=0.1T/s，由于磁通量均勻變化，在1～5s內(nèi)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢恒定不變，則根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得：1～5s時線圈內(nèi)感應(yīng)電動勢的大小E2=N=N′?πr2=50×0.1×3.14×0.22=0.628V通過線圈的電荷量為q=I2t2==C=1.256C；故答案為：1.256

1.2569.為了“探究動能改變與合外力做功”的關(guān)系，某同學(xué)設(shè)計了如下實驗方案：A.第一步:把帶有定滑輪的木板有滑輪的一端墊起，把質(zhì)量為M的滑塊通過細繩與質(zhì)量為m的帶夾重錘相連，然后跨過定滑輪，重錘夾后連一紙帶，穿過打點計時器，調(diào)整木板傾角，直到輕推滑塊后，滑塊沿木板向下勻速運動，如圖甲所示.B.第二步:保持長木板的傾角不變，將打點計時器安裝在長木板靠近滑輪處，取下細繩和鉤碼，將滑塊與紙帶相連，使其穿過打點計時器，然后接通電源釋放滑塊，使之從靜止開始向下加速運動，打出紙帶，如圖乙所示.V打出的紙帶如下圖：試回答下列問題：①已知O、A、B、C、D、E、F相鄰計數(shù)的時間間隔為△t，根據(jù)紙帶求滑塊速度，當(dāng)打點計時器打A點時滑塊速度vA=_____________,打點計時器打B點時滑塊速度vB=___________.②已知重錘質(zhì)量m，當(dāng)?shù)氐闹丶铀俣萭，要測出某一過程合外力對滑塊做的功還必須測出這一過程滑塊________(寫出物理名稱及符號,只寫一個物理量)，合外力對滑塊做功的表達式W合=__________.③測出滑塊運動OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力對滑塊所做的功，WA、WB、WC、WD、WE，以v2為縱軸,以W為橫軸建坐標(biāo)系,描點作出v2-W圖像,可知它是一條過坐標(biāo)原點的傾斜直線,若直線斜率為k，則滑塊質(zhì)量M=_______.參考答案：①由時間中點的瞬時速度等于這段時間的平均速度VA=OB/2⊿t=x1/2⊿t

VB=(x3-x1)/2⊿t

②整個系統(tǒng)按圖甲運動，撤去重錘后，滑塊下滑時所受合外力就是重錘的重力，由動能定理，只要知道滑塊下滑的位移x，就可得到合力所做的功，合力功為mgx.③由動能定理可得W=Mv2/2,若描點作出v2-W圖像,是一條過坐標(biāo)原點的傾斜直線,直線斜率為k,滑塊質(zhì)量M=2/k.10.某同學(xué)利用圖甲所示的實驗裝置，探究物塊在水平桌面上的運動規(guī)律。物塊在重物的牽引下開始運動，重物落地后，物塊再運動一段距離停在桌面上（尚未到達滑輪處）。從紙帶上便于測量的點開始，每5個點取1個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的距離如圖乙所示。打點計時器電源的頻率為50Hz。

①通過分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在相鄰計數(shù)點

和

之間某時刻開始減速。②計數(shù)點5對應(yīng)的速度大小為

m/s，計數(shù)點6對應(yīng)的速度大小為

m/s。③物塊減速運動過程中加速度的大小為a=

m/s2，若用a/g來計算物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)（g為重力加速度），則計算結(jié)果比動摩擦因數(shù)的真實值

（填“偏大”或“偏小”）。（所有結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。參考答案：11.在靜電場中，一個帶電量q=2.0×10-9C的負電荷從A點移動到B點，在這過程中，電場力做功8.0×10-5J，則A、B兩點間的電勢差UAB=

V參考答案：UAB=-4×104V12.在如右圖所示的邏輯電路中，當(dāng)A端輸入電信號為“1”，B端輸入電信號為“1”時，在C端和D端輸出的電信號分別為_____和______。參考答案：0，0

13.理想變壓器原副線圈匝數(shù)比為N1﹕N2=1﹕2，原線圈中有一額定電流I0=1A的保險絲，電源電壓U=220V，R是接在副線圈上的可變電阻，為了不使原線圈電流超過I0，負載電阻R的阻值不能小于

Ω．參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修3-5模塊）（4分）2008年北京奧運會場館周圍80％～90％的路燈將利用太陽能發(fā)電技術(shù)來供電，奧運會90％的洗浴熱水將采用全玻真空太陽能集熱技術(shù)．科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)太陽發(fā)光是由于其內(nèi)部不斷發(fā)生從氫核到氦核的核聚變反應(yīng)，即在太陽內(nèi)部4個氫核（H）轉(zhuǎn)化成一個氦核（He）和兩個正電子（e）并放出能量.已知質(zhì)子質(zhì)量mP=1.0073u，α粒子的質(zhì)量mα=4.0015u，電子的質(zhì)量me=0.0005u．1u的質(zhì)量相當(dāng)于931.MeV的能量．①寫出該熱核反應(yīng)方程；②一次這樣的熱核反應(yīng)過程中釋放出多少MeV的能量?（結(jié)果保留四位有效數(shù)字）參考答案：

答案：①4H→He+2e（2分）②Δm=4mP－mα－2me=4×1.0073u－4.0015u－2×0.0005u=0.0267u（2分）ΔE=Δmc2

=0.0267u×931.5MeV/u＝24.86MeV

（2分）15.（7分）如圖所示，一束光從空氣射入玻璃中，MN為空氣與玻璃的分界面．試判斷玻璃在圖中哪個區(qū)域內(nèi)（Ⅰ或Ⅱ）？簡要說明理由．并在入射光線和反射光線上標(biāo)出箭頭。參考答案：當(dāng)光由空氣射入玻璃中時，根據(jù)折射定律

=n，因n>1，所以i>γ，即當(dāng)光由空氣射入玻璃中時，入射角應(yīng)該大于折射角．如圖，在圖中作出法線，比較角度i和γ的大小，即可得出玻璃介質(zhì)應(yīng)在區(qū)域?內(nèi)．箭頭如圖所示．（7分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖甲所示，兩平行金屬板A、B的板長L＝0.2m，板間距d＝0.2m，兩金屬板間加如圖乙所示的交變電壓，并在兩板間形成交變的勻強電場，忽略其邊緣效應(yīng)。在金屬板右側(cè)有一方向垂直于紙面向里的勻強磁場，其左右寬度D＝0.4m，上下范圍足夠大，邊界MN和PQ均與金屬板垂直，勻強磁場的磁感應(yīng)強度B＝1×10－2T．現(xiàn)從t＝0開始，從兩極板左側(cè)的中點O處以每秒鐘1000個的數(shù)量均勻連續(xù)地釋放出某種正電荷粒子，這些粒子均以v0＝2×105m/s的速度沿兩板間的中線OO′連續(xù)進入電場，已知帶電粒子的比荷＝1×108C/kg，粒子的重力和粒子間的相互作用都忽略不計，在粒子通過電場區(qū)域的極短時間內(nèi)極板間的電壓可以看作不變．求：(1)t＝0時刻進入的粒子，經(jīng)邊界MN射入磁場和射出磁場時兩點間的距離；(2)在0～1s內(nèi)有多少個帶電粒子能進入磁場；(3)何時由O點進入的帶電粒子在磁場中運動的時間最長？參考答案：1）t＝0時刻，電壓為0，粒子勻速通過兩板進入磁場，

（2分)

（2分)

r<D，則粒子在MN邊界射出磁場。

入射點和出射點的距離為s＝2r＝0.4m

（2分)（2）粒子在兩板間做類平拋運動，剛好打到板最右端時，

L＝v0t1

（3分)

U0＝400V

（1分)

則0～1s內(nèi)能夠進入磁場的粒子個數(shù)為

（2分)（3）假設(shè)兩板加電壓為U時，粒子向下偏轉(zhuǎn)并進入磁場，剛好與磁場PQ邊界相切，

在磁場中，

由幾何關(guān)系得，R+Rsinθ＝D

（2分)

在電場中，

聯(lián)立解得：θ＝370

U＝300V

（2分)

U<U0＝400V，則當(dāng)兩板電壓U＝300V，且粒子向下偏轉(zhuǎn)時，粒子在磁場中運動的時間最長，對應(yīng)入射的時刻為

t＝4n+0.6（s）或t＝4n+1.4（s）

（n＝0，1，2……）

17.如圖甲所示，光滑絕緣水平桌面上直立一個單匝正方形導(dǎo)線框ABCD，線框的邊長為m、總電阻為。在直角坐標(biāo)系中，有界勻強磁場區(qū)域的下邊界與軸重合，上邊界滿足曲線方程（m），場強大小。線框在沿軸正方向的拉力作用下，以速度水平向右做勻速直線運動，恰好拉出磁場。（1）求線框中AD兩端的最大電壓；（2）在圖乙中畫出運動過程上線框i-t圖象，并估算磁場區(qū)域的面積；（3）求線框在穿越整個磁場的過程中，拉力所做的功。參考答案：．解（1）當(dāng)導(dǎo)線框運動到磁場中心線時，有兩種情況，一是BC邊，二是AD邊，當(dāng)AD邊運動到磁場中心時，AD邊上的電壓最大。（2）BC邊切割磁場的時間為此后，經(jīng)t2時間，線框中無感應(yīng)電流AD邊切割時