2022-2023學年河南省三門峽市地坑窯院群落高三物理聯考試卷含解析

2022-2023學年河南省三門峽市地坑窯院群落高三物理聯考試卷含解析一、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.（單選）如圖所示：在傾角為θ的光滑斜面上，相距均為d的三條水平虛線l1、l2、l3，它們之間的區(qū)域Ⅰ、Ⅱ分別存在垂直斜面向下和垂直斜面向上的勻強磁場，磁感應強度大小均為B，一個質量為m、邊長為d、總電阻為R的正方形導線框，從l1上方一定高處由靜止開始沿斜面下滑，當ab邊剛越過l1進入磁場Ⅰ時，恰好以速度v1做勻速直線運動；當ab邊在越過l2運動到l3之前的某個時刻，線框又開始以速度v2做勻速直線運動，重力加速度為g．在線框從釋放到穿出磁場的過程中，下列說法正確的是（）A．線框中感應電流的方向不變B．線框ab邊從l1運動到l2所用時間大于從l2運動到l3所用時間C．線框以速度v2勻速直線運動時，發(fā)熱功率為sin2θD．線框從ab邊進入磁場到速度變?yōu)関2的過程中，減少的機械能△E機與線框產生的焦耳熱Q電的關系式是△E機=WG+mv﹣mv+Q電參考答案：【考點】：導體切割磁感線時的感應電動勢；電功、電功率；焦耳定律．【專題】：電磁感應與電路結合．【分析】：根據右手定則判斷感應電流的方向；由左手定則判斷安培力方向；當ab邊剛越過GH進入磁場I時做勻速直線運動，安培力、拉力與重力的分力平衡，由平衡條件和安培力公式結合求解線圈ab邊剛進入磁場I時的速度大?。痪€圈進入磁場I做勻速運動的過程中，分析線框的受力情況，由動能定理研究拉力F所做的功與線圈克服安培力所做的功的關系．：解：A、從線圈的ab邊進入磁場I過程，由右手定則判斷可知，ab邊中產生的感應電流方向沿a→b方向．dc邊剛要離開磁場Ⅱ的過程中，由右手定則判斷可知，cd邊中產生的感應電流方向沿c→d方向，ab邊中感應電流方向沿b→a方向，故A錯誤；B、根據共點力的平衡條件可知，兩次電場力與重力的分力大小相等方向相反；第二種情況下，兩邊均受電場力；故v2應小于v1；則線框ab邊從l1運動到l2所用時間小于從l2運動到l3的時間；故B錯誤；C、線圈以速度v2勻速運動時，mgsinθ=4×，得v=；電功率P=Fv=mgsinθ×=sin2θ；故C正確；D、機械能的減小等于線框產生的電能，則由能量守恒得知：線框從ab邊進入磁場到速度變?yōu)関2的過程中，減少的機械能△E機與線框產生的焦耳熱Q電的關系式是△E機=Q電，故D錯誤；故選：C．【點評】：本題考查了導體切割磁感線中的能量及受力關系，要注意共點力的平衡條件及功能關系的應用，要知道導軌光滑時線框減小的機械能等于產生的電能．2.（多選）關于電場和磁場，以下說法正確的是（

）A．電流在磁場中某點不受磁場力作用，則該點的磁感應強度一定為零B．電場中某點的電場強度的方向與放在該點的正試探電荷所受電場力方向相同C．磁場中某點的磁感應強度的方向與放在該點通電導線受力方向相同D．試探電荷在電場中某點不受電場力的作用，則該點的電場強度一定為零參考答案：BD3.如圖所示，質量不等的木塊A和B的質量分別為m1和m2，置于光滑的水平面上．當水平力F作用于左端A上，兩物體一起做勻加速運動時，A、B間作用力大小為F1.當水平力F作用于右端B上，兩物體一起做勻加速運動時，A、B間作用力大小為F2，則（）A．在兩次作用過程中，物體的加速度的大小相等B．在兩次作用過程中，F1＋F2<FC．在兩次作用過程中，F1＋F2＝FD．在兩次作用過程中，＝參考答案：AC4.（單選）山地滑雪是人們喜愛的一項體育運動．如圖所示，一滑雪坡由斜面AB和圓弧面BC組成，BC圓弧面和斜面相切于B，與水平面相切于C，豎直臺階CD底端與傾角為θ的斜坡DE相連。第一次運動員從A點由靜止滑下通過C點后飛落到DE上，第二次從AB間的A′點（圖中未標，即AB>A′B）由靜止滑下通過C點后也飛落到DE上，運動員兩次與斜坡DE接觸時速度與水平方向的夾角分別為φ1和φ2，不計空氣阻力和軌道的摩擦力，則

A.φ1>φ2B.φ1<φ2C.φ1=φ2D.無法確定兩角的大小關系參考答案：B解析：根據動能定理mgh=mv02，A下落時高度較大，所以從A下落到達C點的速度比較大那么從A和A′下落時在DE上的落點如圖所示，根據平拋運動中的推論：tanφ=2tanθ由圖可以看出從A′下落時從C點飛出后tanθ值較大，故從A′下落時落到DE后tanφ2較大，即tanφ1＜tanφ2

故選：B．A5.圖中虛線所示為靜電場中的等勢面1、2、3、4，相鄰的等勢面之間的電勢差相等，其中等勢面3的電勢為0。一帶正電的點電荷只在靜電力的作用下運動，經過、點時的動能分別為23eV和5eV。當這一點電荷運動到某一位置時，其電勢能變?yōu)?8eV，它的動能應為（

）A．8eV

B．11eV

C．15eV

D．19eV

參考答案：D由題，電荷經過a、b點時的動能分別為23eV和5eV，動能減小為18eV．而相鄰的等勢面之間的電勢差相等，電荷在相鄰等勢面間運動時電場力做功相等，電勢能變化量相等，則電荷從3等勢面到4等勢面時，動能減小6eV，所以經過等勢面3時的動能是11eV，又等勢面3電勢為0，電勢能為0，所以電荷的總能量是11eV。其電勢能變?yōu)?8eV時，根據能量守恒定律得到，動能應為19eV．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某學習小組做了如下實驗：先把空的燒瓶放入冰箱冷凍，取出燒瓶，并迅速把一個氣球緊套在燒瓶頸上，封閉了一部分氣體，然后將燒瓶放進盛滿熱水的燒杯里，氣球逐漸膨脹起來，如圖。(1)(4分)在氣球膨脹過程中，下列說法正確的是

▲

．

A．該密閉氣體分子間的作用力增大

B．該密閉氣體組成的系統(tǒng)熵增加

C．該密閉氣體的壓強是由于氣體重力而產生的D．該密閉氣體的體積是所有氣體分子的體積之和

(2)(4分)若某時刻該密閉氣體的體積為V，密度為ρ，平均摩爾質量為M，阿伏加德羅常數為NA，則該密閉氣體的分子個數為

▲

；(3)(4分)若將該密閉氣體視為理想氣體，氣球逐漸膨脹起來的過程中，氣體對外做了

0.6J的功，同時吸收了0.9J的熱量，則該氣體內能變化了

▲

J；若氣球在膨脹過程中迅速脫離瓶頸，則該氣球內氣體的溫度

▲

(填“升高”或“降低”)。參考答案：B0.3（2分）；降低7.如圖所示，質量為m的小球A以速率v0向右運動時跟靜止的小球B發(fā)生碰撞，碰后A球以的速率反向彈回，而B球以的速率向右運動，則B的質量mB=_______；碰撞過程中，B對A做功為

。參考答案：4.5m

-3mv02/8

動量守恒：；動能定理：。8.如圖所示為氫原子的能級圖，n為量子數。①在氫原子的核外電子由量子數為2的軌道躍遷到量子數為3的軌道的過程中，將______(填“吸收”、“放出”)光子。②若已知普朗克常量h=6.6×10－34J·S，某金屬的逸出功為3.3eV，則該金屬的極限頻率_____________Hz。若一群處于量子數為3的激發(fā)態(tài)的氫原子在向基態(tài)躍遷過程中，有________種頻率的光子能使該金屬產生光電效應．參考答案：9.如圖1，電源電動勢E＝6V，內阻r＝2Ω，電鍵S閉合后，將滑動變阻器的滑片從A端移動到B端，該過程中定值電阻R1、R2消耗的功率與通過該電阻的電流的關系如圖2所示。由圖可知，滑動變阻器的阻值最大范圍為_____Ω，R1的最大功率為______W。參考答案：6，410.一定質量的理想氣體，從初始狀態(tài)A經狀態(tài)B、C再回到狀態(tài)A，變化過程如圖所示，其中A到B曲線為雙曲線．圖中V0和P0為已知量．①從狀態(tài)A到B，氣體經歷的是

(選填“等溫”“等容”或“等壓”)過程；②從B到C的過程中，氣體做功大小為

；③從A經狀態(tài)B、C再回到狀態(tài)A的過程中，氣體吸放熱情況為____(選填“吸熱”、“放熱”或“無吸放熱”)。參考答案：等溫

放熱（1）據題知A到B曲線為雙曲線，說明p與V成反比，即pV為定值，由得知氣體的溫度不變，即從狀態(tài)A到B，氣體經歷的是等溫過程；（2）從B到C的過程中，氣體做功大小等于BC線與V軸所圍的“面積”大小，故有：（3）氣體從A經狀態(tài)B，再到C氣體對外做功，從C到A外界對氣體，根據“面積”表示氣體做功可知：整個過程氣體對外做功小于外界對氣體做功，而內能不變，根據熱力學第一定律得知氣體要放熱。11.A、B為相同大小的量正三角形板塊，如圖所示鉸接于M、N、P三處并靜止．M、N分別在豎直墻壁上和水平天花板上，A板較厚，質量分布均勻，重力為G．B板較薄，重力不計．三角形的兩條邊均水平．那么，A板對鉸鏈P的作用力的方向為沿NP方向；作用力的大小為G．參考答案：考點：共點力平衡的條件及其應用；物體的彈性和彈力．專題：共點力作用下物體平衡專題．分析：對B分析可知B受拉力的方向，對A分析找出力臂由力矩平衡可求得作用力的大小．解答：解：因B的重力不計，B的重力對平衡沒有影響，故對B平衡起作用的只有N和P點，故可將B可以作二力桿處理，則板A對P的拉力應沿NP方向；對A分析，A受重力和P點的拉力而關于支點M平衡，設邊長為L，由幾何關系可知，重力的力臂為L1=L，P點的拉力的力矩為L2=L；則由力矩平衡可知，GL1=FL2，即G?L=F?L解得F=G由牛頓第三定律可知A板對鉸鏈P的作用力的大小為F′=F=G故答案為：沿NP方向，G．點評：本題關鍵在于理解B不計重力的含義，將B板等效為二力桿．運用力矩平衡條件解決此類問題．12.質量為m=60kg的人站在質量為M=100kg的小車上，一起以v=3m/s的速度在光滑水平地面上做勻速直線運動．若人相對車以u=4m/s的速率水平向后跳出，則車的速率變?yōu)?.5m/s．參考答案：考點：動量守恒定律．專題：動量定理應用專題．分析：首先要明確參考系，一般選地面為參考系．其次選擇研究的對象，以小車和車上的人組成的系統(tǒng)為研究對象．接著選擇正方向，以小車前進的方向為正方向．最關鍵的是明確系統(tǒng)中各物體的速度大小及方向，跳前系統(tǒng)對地的速度為v0，設跳離時車對地的速度為v，人對地的速度為﹣u+v．最后根據動量守恒定律列方程求解．解答：解：選地面為參考系，以小車和車上的人為系統(tǒng)，以小車前進的方向為正方向，跳前系統(tǒng)對地的速度為v0，設跳離時車對地的速度為v，人對地的速度為﹣u+v，根據動量守恒定律：（M+m）v0=Mv+m（﹣u+v′），解得：v′=v+u，代入數據解得：v′=4.5m/s；故答案為：4.5．點評：運動動量守恒定律時，一定要注意所有的速度都是相對于同一個參考系，因此該題的難點是人對地的速度為多大．13.如圖所示，半徑為R的光滑半圓球固定在水平面上，頂部有一小物體A，現給它一個水平初速度，當這一水平初速度v0至少為_______________時，它將做平拋運動，這時小物體A的落地點P到球心O的距離=_______________.參考答案：;三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖，光滑絕緣底座上固定兩豎直放置、帶等量異種電荷的金屬板a、b，間距略大于L，板間電場強度大小為E，方向由a指向b，整個裝置質量為m?，F在絕綠底座上施加大小等于qE的水平外力，運動一段距離L后，在靠近b板處放置一個無初速度的帶正電滑塊，電荷量為q，質量為m，不計一切摩擦及滑塊的大小，則(1)試通過計算分析滑塊能否與a板相撞(2)若滑塊與a板相碰，相碰前，外力F做了多少功;若滑塊與a板不相碰，滑塊剛準備返回時，外力F做了多少功?參考答案：（1）恰好不發(fā)生碰撞（2）【詳解】(1)剛釋放小滑塊時，設底座及其裝置的速度為v由動能定理：放上小滑塊后，底座及裝置做勻速直線運動，小滑塊向右做勻加速直線運動當兩者速度相等時，小滑塊位移絕緣底座的位移故小滑塊剛好相對絕緣底座向后運動的位移，剛好不相碰(2)整個過程絕緣底座位移為3L則答：(1)通過計算分析可各滑塊剛好與a板不相撞；(2)滑塊與a板不相碰，滑塊剛準備返回時，外力F做功為3qEL。15.（8分）請問高壓鍋的設計運用了哪些物理知識？參考答案：①水的沸點隨液面上方氣壓的增大而升高；②力的平衡；③壓強；④熔點（熔化）。解析：高壓鍋是現代家庭廚房中常見的炊具之一，以物理角度看：高壓鍋從外形到工作過程都包含有許多的物理知識在里面．高壓鍋的基本原理就是利用增大鍋內的氣壓，來提高烹飪食物的溫度，從而能夠比較快的將食物煮熟。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（14分）如圖所示，固定的光滑圓柱體半徑R=(m)，勻質柔軟繩長度L=3m，質量m=0.9kg，搭放在圓柱體上，繩子右端A剛好與圓心O等高。（g=10m/s2）

（1）若使繩子在如圖位置靜止，在A端施加的豎直向下的拉力F1多大？（2）若給繩一個初速度v=2m/s，同時給A端豎直向下的力F2，為保持A端在一段時間內豎直向下勻速運動，則力F2與時間t之間滿足什么關系？（3）若給繩一個初速度v=2m/s，為使繩能夠從圓柱體右側滑落，在A端施加的豎直向下的拉力至少做多少功？參考答案：解析：（1）與光滑圓柱體接觸的繩長為，可見處于懸垂狀態(tài)的繩長占整個繩長的。為使繩子保持靜止，拉力大小

(4分)（2）為保持A端在一段時間內豎直向下勻速運動，力F2需要維持到左、右兩邊繩長恰好相等，即A端下降1m，此時。在此之前，有（）

(5分)（3）為使繩能夠從圓柱體右側滑落，在A端施加的豎直向下的拉力作用下，繩至少應運動到左、右兩邊繩長恰好相等，且此時繩速度為零。設該過程拉力至少做功Wmin，根據動能定理，有

(3分)得

(2分)17.如圖所示,質量為M的鐵箱內裝有質量為m的貨物.以某一初速度向上豎直拋出,上升的最大高度為H,下落過程的加速度大小為a,重力加速度為g,鐵箱運動過程受到的空氣阻力大小不變。求:(1)鐵箱下落過程經歷的時間;(2)鐵箱和貨物在落地前的運動過程中克服空氣阻力做的功;(3)上升過程貨物受到鐵箱的作用力.參考答案：解:(1)設鐵箱下落過程經歷的時間為t,則

解得

（1分）(2)設鐵箱運動過程中受到的空氣阻力大小為f,克服空氣阻力做的功為W,則

解得

（2分）

（2分）

(3)設上升過程的加速度大小為a′,貨物受到鐵箱的作用力大小為F,則

解得

（2分）

作用力方向豎直向下 （1分）18.12．（19分）如圖10所示，足夠長的斜面與水平面的夾角為θ=53°，空間中自下而上依次分布著垂直斜面向下的勻強磁場區(qū)域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、……n，相鄰兩個磁場的間距均為d=0.5m。一邊長L=0.1m、質量m=0.5kg、電阻R=0.2Ω的正方形導線框放在斜面的頂端，導線框的下邊距離磁場I的上邊界為d0=0.4m，導線框與斜面間的動摩擦因數μ=0.5。將導線框由靜止釋放，導線框在每個磁場區(qū)域中均做勻速直線運動。已知重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，求：（1）導線框進入磁場I時的速度；（2）磁場I的磁感應強度B1；（3）磁場區(qū)域n的磁感應強度Bn與B1的函數關系。參考答案：（1）線框從靜止開始運動至剛進入磁場I時，以線框和物塊為研究對象，由動能定理有：

………………①解①并代入數據得：v1=2m/s

……②（2）線框在磁場I中勻速運動，由法拉第電磁感應定律：