2021-2022學(xué)年湖北省孝感市安陸解放路中學(xué)高三物理聯(lián)考試卷含解析

1、2021-2022學(xué)年湖北省孝感市安陸解放路中學(xué)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(jì)15分每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1. 如圖所示，長(zhǎng)方形abcd 長(zhǎng)ad=0.6m，寬ab=0.3m，O、e分別是ad、bc的中點(diǎn)，以ad為直徑的半圓內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(邊界上無(wú)磁場(chǎng))，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.25T。一群不計(jì)重力、質(zhì)量m=3107kg、電荷量q=+2103C的帶電粒子以速度v=5102m/s沿垂直ad方向且垂直于磁場(chǎng)射入磁場(chǎng)區(qū)域 A從Od邊射入的粒子，出射點(diǎn)全部分布在Oa邊 B從aO邊射入的粒子，出射點(diǎn)全部分布在ab邊 C從Od邊射入的粒子，出射點(diǎn)分布在Oa邊和a

2、b邊 D從aO邊射入的粒子，出射點(diǎn)分布在ab邊和be邊參考答案：D2. 最先發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線的周?chē)嬖诖艌?chǎng)的物理學(xué)家是（ ）（A）法拉第 （B）安培 （C）奧斯特 （D）特斯拉參考答案：C3. 如圖所示，兩種情況下變壓器燈泡L2、L3的功率均 為P，且L1、L2、L3為相同的燈泡，匝數(shù)比為n1n2=31，則圖（a）中L1的功率和圖（b）中L1的功率分別為( ) AP、P B9P、4P/9 C4P/9、9P D4P/9、9P參考答案：B4. 某位同學(xué)為了研究超重和失重現(xiàn)象，將重為50N的物體帶到電梯中，并將它放在傳感器上，電梯由啟動(dòng)到停止的過(guò)程中，測(cè)得重物的壓力一時(shí)間變化的圖象如圖所示。設(shè)在和時(shí)電梯

3、的速度分別為和。由此他作出判斷( )A電梯上升了， B電梯上升了，C電梯下降了， D電梯下降了，參考答案：B5. 從地面上以初速度v0豎直上拋一質(zhì)量為m的小球，若運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的空氣阻力與其速率成正比，球運(yùn)動(dòng)的速率隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示，t1時(shí)刻到達(dá)最高點(diǎn)，再落回地面，落地速率為v1，且落地前小球已經(jīng)做勻速運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是A小球加速度在上升過(guò)程中逐漸減小，在下降過(guò)程中也逐漸減小B小球拋出瞬間的加速度大小為（1+ v0/ v1）gC小球被拋出時(shí)的加速度值最大，到達(dá)最高點(diǎn)的加速度值最小D小球上升過(guò)程的平均速度小于v0/2參考答案：C二、 填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.

4、 一物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，初速度為12m/s。該物體在第2S內(nèi)的位移是6m,此后它還能運(yùn)動(dòng) m.參考答案： 2m 、 14 7. 如圖所示，輕繩一端系在質(zhì)量為m的物體A上，另一端與套在粗糙豎直桿MN上的輕圓環(huán)B相連接；現(xiàn)用水平力F拉住繩子上一點(diǎn)O，使物體A及圓環(huán)B靜止在圖中虛線所在的位置；現(xiàn)稍微增加力F使O點(diǎn)緩慢地移到實(shí)線所示的位置，這一過(guò)程中圓環(huán)B仍保持在原來(lái)位置不動(dòng)；則此過(guò)程中，圓環(huán)對(duì)桿摩擦力F1 _ _(填增大、不變、減小)，圓環(huán)對(duì)桿的彈力F2 _ _(填增大、不變、減小)。參考答案：不變， 增大； 設(shè)圓環(huán)B的質(zhì)量為M；以整體為研究對(duì)象，分析受力，如圖，根據(jù)平衡條件得F2=FF1=（M+

5、m）g由可知，桿對(duì)圓環(huán)的摩擦力F1大小保持不變，由牛頓第三定律分析圓環(huán)對(duì)桿摩擦力F1也保持不變；再以結(jié)點(diǎn)為研究對(duì)象，分析受力，如圖2；根據(jù)平衡條件得到，F(xiàn)=mgtan，當(dāng)O點(diǎn)由虛線位置緩慢地移到實(shí)線所示的位置時(shí)，增大，則F增大，而F2=F，則F2增大8. 用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究物體的自由落體運(yùn)動(dòng)，得到如圖一段紙帶，測(cè)得AB=7.65cm， BC=9.17cm。已知交流電頻率是50Hz，則打B點(diǎn)時(shí)物體的瞬時(shí)速度為 m/s（保留三位有效數(shù)字）。如果實(shí)驗(yàn)測(cè)出的重力加速度值比公認(rèn)值偏小，可能的原因是 。參考答案：2.10，空氣阻力、紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器摩擦。解:根據(jù)某點(diǎn)瞬時(shí)速度等于該點(diǎn)的相鄰的兩段位移內(nèi)的平均速

6、度得 如果實(shí)驗(yàn)測(cè)出的重力加速度值比公認(rèn)值偏小,可能的原因是下落過(guò)程中有存在阻力等.故答案為: ,下落過(guò)程中有存在阻力等9. 如圖所示為甲、乙、丙三個(gè)物體在同一直線上運(yùn)動(dòng)的 s-t圖象，比較前5 s內(nèi)三個(gè)物體的平均速度大小為_(kāi)；比較前 10 s內(nèi)三個(gè)物體的平均速度大小有_（填“”“=“ = =10. 在研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律實(shí)驗(yàn)中，小車(chē)拖紙帶運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列點(diǎn)，處理時(shí)每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)記數(shù)點(diǎn)，測(cè)出的數(shù)據(jù)如圖。則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下C點(diǎn)時(shí)小車(chē)的速度vC = m/s，小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度a= m/s2。參考答案：2 , 2.411. 在接近收費(fèi)口的道路上安裝了若干條突起于路面且與行駛方向垂直

7、的減速帶，減速帶間距為10m，當(dāng)車(chē)輛經(jīng)過(guò)減速帶時(shí)會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。若某汽車(chē)的固有頻率為1.25Hz，則當(dāng)該車(chē)以 m/s的速度行駛在此減速區(qū)時(shí)顛簸得最厲害，我們把這種現(xiàn)象稱為 。參考答案：答案： 12.5，共振解析：汽車(chē)每經(jīng)過(guò)一個(gè)減速帶時(shí)，減速帶都給汽車(chē)一個(gè)向上的力，這個(gè)力使汽車(chē)上下顛簸，當(dāng)這個(gè)力的頻率等于汽車(chē)的固有頻率時(shí)，汽車(chē)發(fā)生共振，振動(dòng)最厲害。所以有，。12. 如圖，兩光滑斜面在B處連接，小球自A處?kù)o止釋放，經(jīng)過(guò)B、C兩點(diǎn)時(shí)速度大小分別為3m/s和4m/s，AB=BC設(shè)球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)前后速度大小不變，則球在AB、BC段的加速度大小之比為9：7，球由A運(yùn)動(dòng)到C的過(guò)程中平均速率為2.1m/s參考答案：考

8、點(diǎn)：平均速度專題：直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律專題分析：根據(jù)和加速度的定義a=，=解答解答：解：設(shè)AB=BC=x，AB段時(shí)間為t1，BC段時(shí)間為t2，根據(jù)知AB段：，BC段為=則t1：t2=7：3，根據(jù)a=知AB段加速度a1=，BC段加速度a2=，則球在AB、BC段的加速度大小之比為9：7；根據(jù)=知AC的平均速度=2.1m/s故答案為：9：7，2.1m/s點(diǎn)評(píng)：本題考查基本概念的應(yīng)用，記住和加速度的定義a=，=13. 在圓軌道運(yùn)動(dòng)的質(zhì)量為m的人造地球衛(wèi)星,它到地面的距離等于地球半徑R，已知地面上的重力加速度為g，則衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的加速度為 ，衛(wèi)星的動(dòng)能為 。參考答案：g/4，mgR4三、 實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小

9、題11分，共計(jì)22分14. 小燈泡燈絲的電阻會(huì)隨溫度的升高而變大。某同學(xué)為研究這一現(xiàn)象，通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到如下數(shù)據(jù)(I和U分別表示小燈泡上的電流和電壓)：I(A)0.120.210.290.340.380.420.450.470.490.50U(V)0.200.400.600.801.001.201.40 1.601.802.00(1)在方框內(nèi)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖，可用的器材有：電壓表（2.5V、2K）,電流表(0.6A、0.5),滑動(dòng)變阻器(阻值范圍010)，電源(3V、0.1)，小燈泡、電鍵、導(dǎo)線若干。(2)在右圖中畫(huà)出小燈泡的UI圖象。(3)若一電池的電動(dòng)勢(shì)是1.5 V，內(nèi)阻是2.0 。問(wèn)：將本題中

10、的燈泡直接接在該電池兩端，小燈泡的實(shí)際功率是多少？（若需作圖，可直接畫(huà)在第(2)問(wèn)的圖中)。參考答案：(1)見(jiàn)甲圖（3分）；(2)見(jiàn)乙圖（2分）；(3) 0.28 （0.260.29均算對(duì)）15. 研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)， 實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法正確的是_AD_。A應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置自由滑下 B斜槽軌道必須光滑 C斜槽軌道末端可以不水平 D要使描出的軌跡更好地反映真實(shí)運(yùn)動(dòng)，記錄的點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)多一些 E為了比較準(zhǔn)確地描出小球運(yùn)動(dòng)的軌跡，應(yīng)該用一條曲線把所有的點(diǎn)連接起來(lái) （2）某同學(xué)在做平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)得出如圖所示的小球運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b、c三點(diǎn)的位置在運(yùn)動(dòng)軌跡上已標(biāo)出則：(g取10 m/s2)A、

11、小球開(kāi)始做平拋運(yùn)動(dòng)的位置坐標(biāo)為x=_ cm. y_ cm.B、小球運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的速度為_(kāi) m/s.參考答案：A、101.25B、2.5四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16. （17分） 如圖所示，粒子源S可以不斷地產(chǎn)生質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子（重力不計(jì)）。粒子從O1孔漂進(jìn)一個(gè)水平向右的加速電場(chǎng)（初速不計(jì)），再經(jīng)小孔O2垂直射入相互正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1，方向如圖。邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的長(zhǎng)方體ABCDEFGH處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2，方向與ADHE平面垂直，由A指向B。長(zhǎng)方體中HFC是一塊三角形的硬質(zhì)塑料板，如圖所示。 （1）若要粒子源射出的粒

12、子能沿O2O3直線運(yùn)動(dòng)，并垂直于PQ邊射出電磁復(fù)合場(chǎng)，加速電壓U應(yīng)多大？（2）如果粒子從O3點(diǎn)射出電磁復(fù)合場(chǎng)后，再垂直ADHE平面并從該平面的正中心O點(diǎn)射入長(zhǎng)方體中，恰好在HFC三角形硬質(zhì)塑料板的CF邊與板相碰，假設(shè)粒子與板相碰后，速度大小不變，方向變化遵守光的反射定律，那么若要粒子與板發(fā)生第一次碰撞后就能沿BCGF平面水平射出長(zhǎng)方體，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B2應(yīng)為多大？若要粒子與板發(fā)生第一次碰撞后不能從ABFE平面射出長(zhǎng)方體，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B2至少應(yīng)多大？參考答案：解析：（1）粒子在相互正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域中做直線運(yùn)動(dòng)，則 （2分）故 （1分）粒子在加速電場(chǎng)中加速時(shí)，由動(dòng)能定理得： （2分） （

13、2分）（2）粒子在CF邊的中點(diǎn)O1與塑料板碰撞后在BCGF平面內(nèi)沿O1B方向反彈，并在BCGF平面內(nèi)內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。若要粒子能從ABFE所在的平面水平射出正立方體，粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡必與BF垂直，故粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心必在F點(diǎn)，圓周運(yùn)動(dòng)的半徑。 （2分）由牛頓第二定律得： （1分）故有：（1分）解得（2分）若要粒子不能從ABFE所在的平面射出正立方體，如圖所示，則粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心必在O1F上，設(shè)圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r。 則 （2分）即同理解得，即B2至少為 （2分）17. 如圖，電阻不計(jì)的足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌PX、QY相距L=0.5m，底端連接電阻R=2，導(dǎo)軌平面傾斜角=30,勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌

14、平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T。質(zhì)量m=40g、電阻R=0.5的金屬棒MN放在導(dǎo)軌上，金屬棒通過(guò)絕緣細(xì)線在電動(dòng)機(jī)牽引下從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t1=2s通過(guò)距離x=1.5m，速度達(dá)到最大，這個(gè)過(guò)程中電壓表示數(shù)U0=8.0V，電流表實(shí)數(shù)I0=0.6A，示數(shù)穩(wěn)定，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直，細(xì)線始終與導(dǎo)軌平行且在同一平面內(nèi)，電動(dòng)機(jī)線圈內(nèi)阻r0=0.5，g=10m/s2.。求： （1）細(xì)線對(duì)金屬棒拉力的功率P多大？ （2）從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的t1=2s時(shí)間內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生的熱量QR是多大？ （3）用外力F代替電動(dòng)機(jī)沿細(xì)線方向拉金屬棒MN，使金屬棒保持靜止?fàn)顟B(tài)，金屬棒到導(dǎo)軌下端距離為d=1m。若磁場(chǎng)按照

15、右圖規(guī)律變化，外力F隨著時(shí)間t的變化關(guān)系式？參考答案：（1）根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒，有 （2分）解得 P = 0.3W （1分）（2）當(dāng)從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)t1=2s時(shí)間，金屬棒速度達(dá)到最大，設(shè)此時(shí)為vm，金屬棒中電動(dòng)勢(shì)為E，電流為I1，受到的安培力為F安，細(xì)線的拉力為F拉，則 （1分） （1分）F安= BI1L （1分）P =F拉vm （1分）F拉 = mgsin + F安 （1分）解得 vm= 1m/s 金屬棒從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到達(dá)到最大速度過(guò)程中，設(shè)整個(gè)電路中產(chǎn)生的熱量為Q，由能量轉(zhuǎn)化和守恒得 （1分） （1分）解得 QR=0.224J （1分）（3）由圖可知 （1分）設(shè)在t時(shí)刻，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度

16、為B，金屬棒中電動(dòng)勢(shì)為E，電流為I，受到的安培力為F安，則（T） （1分）， （1分）F安 =B IL （1分）F安 （1分）解得 F = 0.016t + 0.208（N） （1分）18. （22分）離子推進(jìn)器是新一代航天動(dòng)力裝置，可用于衛(wèi)星姿態(tài)控制和軌道修正。推進(jìn)劑從圖中P處注入，在A處電離出正離子，BC之間加有恒定電壓，正離子進(jìn)人B時(shí)的速度忽略不計(jì)，經(jīng)加速后形成電流為I的離子束后噴出。已知推進(jìn)器獲得的推力為，單位時(shí)間內(nèi)噴出的離子質(zhì)量為J 。為研究問(wèn)題方便，假定離子推進(jìn)器在太空中飛行時(shí)不受其他外力，忽略推進(jìn)器運(yùn)動(dòng)速度。（1）求加在BC間的電壓U；（2）為使離子推進(jìn)器正常運(yùn)行，必須在出口D處向正離子束注入電子，試解釋其原因。參考答案：解析：（1）設(shè)一個(gè)正離子的