江蘇省常州市金壇第四中學2021-2022學年高三物理聯(lián)考試題含解析

江蘇省常州市金壇第四中學2021-2022學年高三物理聯(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.（單選）如圖甲為理想變壓器的示意圖，其原、副線圈的匝數(shù)比為5：1電壓表和電流表均為理想電表，Rt為阻值隨溫度升高而變大的熱敏電阻，R1為定值電阻．若發(fā)電機向原線圈輸入如圖乙所示的正弦交流電，則下列說法中正確的是（）A．輸入變壓器原線圈的交流電壓的表達式為u=36sin50πtVB．t=0.015s時，發(fā)電機的線圈平面與磁場方向垂直C．變壓器原、副線圈中的電流之比為1：5D．Rt溫度升高時，電流表的示數(shù)變小，伏特表的讀數(shù)不變參考答案：解：A、由圖乙可知交流電壓最大值Um=36V，周期T=0.02s，可由周期求出角速度的值為=100π，則可得交流電壓u的表達式U=36sin100πtV，故A錯誤；B、t=0.015s時，瞬時值最大，發(fā)電機的線圈平面與磁場方向平行；故B錯誤；C、變壓器原、副線圈中的電流之比等于匝數(shù)的反比；故為1：5，故C正確．D、電壓之比等于匝數(shù)之比，匝數(shù)不變則電壓不變；因t處溫度升高時，阻值增大，電流表的示數(shù)變大，故D正確；故選：CD．2.（單選題）市電即電網(wǎng)為我們提供的工頻交流電，我國的市電標準為“220V/50Hz”。它是由發(fā)電站的發(fā)電機發(fā)出，通過分級升壓或降壓變壓器變換電壓，跨越較遠距離輸送到用戶所在地。下列說法正確的是（

）A．220V指的是交流電壓的峰值

B．發(fā)電機轉子的轉速為3000r/minC．變壓器可以變換交流電的電壓、功率和頻率

D．采用遠距離高壓輸電可減小輸電線的電阻及電線上的電流參考答案：B3.某一質點運動的位移x隨時間t變化的圖象如圖所示，則()A.在10s末，質點的速度最大B.在0～10s內，質點所受合外力的方向與速度方向相反C.在8s和12s時，質點的加速度方向相反D.在20s內，質點的位移為9m參考答案：B4.（單選）矩形導線框abcd固定在勻強磁場中，磁感線的方向與導線框所在平面垂直。規(guī)定磁場的正方向垂直紙面向里，磁感應強度B隨時間變化的規(guī)律如圖所示。若規(guī)定順時針方向為感應電流i的正方向，下列i-t圖中正確的是參考答案：D5.某同學將一直流電源的總功率PE、輸出功率PR和電源內部的發(fā)熱功率Pr隨電流I變化的圖線畫在了同一坐標上，如右圖中的a、b、c所示，根據(jù)圖線可知A、反映Pr變化的圖線是cB、電源電動勢為8vC、電源內阻為2ΩD、當電流為0.5A時，外電路的電阻為6Ω參考答案：

答案：ACD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（多選）質量為m的小球由輕繩a和b系于一輕質木架上的A點和C點，如圖所示。當輕桿繞軸BC以角速度ω勻速轉動時，小球在水平面內作勻速圓周運動，繩a在豎直方向、繩b在水平方向。當小球運動在圖示位置時．繩b被燒斷的同時桿也停止轉動，則(

)A．小球仍在水平面內作勻速圓周運動

B．在繩被燒斷瞬間，a繩中張力突然增大C．若角速度ω較小，小球在垂直于平面ABC的豎直平面內擺動D．若角速度ω較大，小球可以在垂直于平面ABC的豎直平面內作圓周運動參考答案：BCD7.如右圖所示，粗糙斜面的傾角為30°輕繩通過兩個滑輪與A相連，輕繩的另一端固定于天花板上，不計輕繩與滑輪的摩擦．物塊A的質量為m不計滑輪的質量，掛上物塊B后，當滑輪兩邊輕繩的夾角為90°時，A、B恰能保持靜止且A所受摩擦力向下，則物塊B的質量為

參考答案：8.某星球密度與地球相同，其半徑是地球半徑的2倍，則其表面重力加速度為地球表面重力加速度的

倍；若在該星球表面上發(fā)射一顆衛(wèi)星，所需的最小速度是地球第一宇宙速度的

倍。參考答案：2，29.有一個電流表G，內阻Rg=10Ω，滿偏電流Ig=3mA，要把它改裝成量程0-3V的電壓表，要與之

串聯(lián)（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）一個

9Ω的電阻？改裝后電壓表的內阻是

1000Ω。參考答案：串聯(lián)９９０１０００10.有一直角架AOB，AO水平放置，表面粗糙。OB豎直向下，表面光滑。AO上套有一個小環(huán)P，OB上套有一個小環(huán)Q，兩環(huán)質量均為m，兩環(huán)間由一根質量可忽略、不可伸長的細繩相連，并在某一位置平衡（如圖13）?，F(xiàn)將P環(huán)向左移一小段距離，兩環(huán)再次達到平衡，移動后和移動前比較，AO桿對P環(huán)的支持力N；細繩的拉力T

。參考答案：不變，變大11.如圖，△ABC為一玻璃三棱鏡的橫截面，∠A=30°，一束紅光垂直AB邊射入，從AC邊上的D點射出，其折射角為60°，則玻璃對紅光的折射率為_____。若改用藍光沿同一路徑入射，則光線在D點射出時的折射射角______（“小于”“等于”或“大于”）60°。參考答案：

(1).

(2).大于本題考查折射定律、光的色散及其相關的知識點。根據(jù)題述和圖示可知，i=60°，r=30°，由折射定律，玻璃對紅光的折射率n==。若改用藍光沿同一路徑入射，由于玻璃對藍光的折射率大于玻璃對紅光的折射率，則光線在D點射出時的折射角大于60°。12.某探究學習小組的同學欲驗證“動能定理”，他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到了打點計時器所用的學生電源、導線、復寫紙、紙帶、小木塊、細沙．當滑塊連接上紙帶，用細線通過滑輪掛上空的小沙桶時，釋放小桶，滑塊處于靜止狀態(tài)．若你是小組中的一位成員，要完成該項實驗，則：（1）你認為還需要的實驗器材有

．（2）實驗時為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質量應滿足的實驗條件是

，實驗時為保證細線拉力為木塊的合外力首先要做的步驟是

．（3）在（2）的基礎上，某同學用天平稱量滑塊的質量M．往沙桶中裝入適量的細沙，用天平稱出此時沙和沙桶的總質量m．讓沙桶帶動滑塊加速運動，用打點計時器記錄其運動情況，在打點計時器打出的紙帶上取兩點，測出這兩點的間距L和這兩點的速度大小v1與v2（v1<v2）．則本實驗最終要驗證的數(shù)學表達式為

（用題中的字母表示實驗中測量得到的物理量）．參考答案：（1）天平，刻度尺（2分）（2）沙和沙桶的總質量遠小于滑塊的質量（2分），平衡摩擦力（2分）（3）13.某同學用彈簧秤、木塊和細線去粗略測定木塊跟一個固定斜面之間的動摩擦因數(shù)μ．木塊放在斜面上，不加拉力時將保持靜止．實驗的主要步驟是：（1）用彈簧秤測出

；（2）用彈簧秤平行斜面拉動木塊，使木塊沿斜面向上做勻速運動，記下彈簧秤的示數(shù)F1；（3）用彈簧秤平行斜面拉動木塊，

，記下彈簧秤的示數(shù)F2．(4)推導出動摩擦因數(shù)μ=

.參考答案：三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.用如圖甲所示的實驗裝置來“探究加速度與力關系”?，F(xiàn)使小車A連接紙帶后置于水平放置的一端帶有定滑輪的足夠長的木板上，B為打點計時器、C為彈簧測力計，不計繩與滑輪的摩擦。實驗時，先接通電源再松開小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點。（1）甲同學打好三條紙帶，選取其中最好的一條，其中一段如圖乙所示：圖中A、B、C、D、E為計數(shù)點，相鄰的兩個計數(shù)點間有四個點未畫出。根據(jù)紙帶可計算出各計數(shù)點的瞬時速度，且VB=________m/s；VA=________m/s；還可求得小車加速度a=________m/s2。（保留3位有效數(shù)字）（2）若該同學利用已學的牛頓第二定律計算發(fā)現(xiàn)小車所受合外力小于測力計讀數(shù)，明顯超出實驗誤差的正常范圍。你認為主要原因是_____________________，實驗操作中改進的措施是

。參考答案：15.在“探究功與物速度變化關系”的實驗中，每次選取紙帶后，我們應選取紙帶上的哪些點來求小車的速度（）A．間距均勻的

B．間距不均勻的C．間距均勻的與不均勻的都可D．最好是間距均勻的，若紙帶上沒有間距均勻的，也可用間距不均勻的參考答案：A四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，在xoy平面直角坐標系第一象限內分布有垂直向外的勻強磁場，磁感應強度大小B=2.5×10-2T，在第二象限緊貼y軸和x軸放置一對平行金屬板MN（中心軸線過y軸），極板間距d=0.4m，極板與左側電路相連接。通過移動滑動頭P可以改變極板MN間的電壓。a、b為滑動變阻器的最下端和最上端（滑動變阻器的阻值分布均勻），a、b兩端所加電壓。在MN中心軸線上距y軸距離為L=0.4m處有一粒子源S，沿x軸正方向連續(xù)射出比荷為，速度為vo=2.0×104m/s帶正電的粒子，粒子經(jīng)過y軸進入磁場后從x軸射出磁場（忽略粒子的重力和粒子之間的相互作用）。（1）當滑動頭P在ab正中間時，求粒子射入磁場時速度的大小。（2）當滑動頭P在ab間某位置時，粒子射出極板的速度偏轉角為，試寫出粒子在磁場中運動的時間與的函數(shù)關系，并由此計算粒子在磁場中運動的最長時間。參考答案：（1）當滑動頭P在ab正中間時，極板間電壓，粒子在電場中做類平拋運動，設粒子射入磁場時沿y軸方向的分速度為：

①

（1分）

②

（1分）

③

（1分）

粒子射入磁場時速度的大小設為

④

（1分）

解得：（或）

⑤

（2分）（2）當滑動頭P在a端時，粒子在磁場中運動的速度大小為，有

⑥

（1分）

解得：

⑦

（1分）設粒子射出極板時速度的大小為，偏向角為α，在磁場中圓周運動半徑為。根據(jù)速度平行四邊形可得：

⑧

（1分）由可得：

⑨（1分）粒子在磁場中做圓周運動的軌跡如圖所示，圓心為，與x軸交點為D，設，根據(jù)幾何關系：

⑩（1分）

又：

解得：

11（1分）

粒子在磁場中運動的周期為T：

12

（1分）則粒子在磁場中運動的時間：

13（1分）由此結果可知，粒子射入磁場時速度偏轉角越大則粒子在磁場中運動的時間就越大。假設極板間電壓為最大值時粒子能射出電場，則此粒子在磁場中運動的時間最長。由（1）問規(guī)律可知當滑動頭P在b端時，粒子射入磁場時沿y方向的分速度：

14

（1分）y方向偏距：，說明粒子可以射出極板。15（1分）此時粒子速度偏轉角最大，設為，

16

（1分）故粒子在磁場中運動的最長時間：

17

（1分）代入數(shù)值得：（或）

18（1分）注：當電壓最大為U時粒子能從極板間射出需要說明，若沒有說明（或證明）扣2分。

17.如圖所示，斜面傾角為，一質量為的木塊恰能沿斜面勻速下滑，若用一水平恒力F作用于木塊上，使之沿斜面向上做勻速運動，求此恒力F的大小。（）參考答案：:設物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為,第一次勻速下滑,受力分析如圖所示,則第二次在水平恒力的作用下勻速向上運動,受力分析如圖,則18.如圖所示，兩根足夠長、電阻不計的平行光滑金屬導軌相距為L，導軌平面與水平面成θ角，質量均為m、阻值均為R的金屬棒a、b緊挨著放在兩導軌上，整個裝置處于垂直于導軌平面的勻強磁場中，磁感應強度大小為B，以一平行于導軌平面向上的恒力F＝2mgsinθ拉a棒，同時由靜止釋放b棒，直至b棒剛好勻速時，在此過程中通過棒的電量為q，棒與導軌始終垂直并保持良好接觸，重力加速度為g。求：（1）b棒剛好勻速時，a、b棒間的距離s；（2）b棒最終的速度大小vb；（3）此過程中a棒產(chǎn)生的熱量Q。參考答案：(1)根據(jù)法拉第電磁感應定律有

①根據(jù)閉合電路歐姆定律有

②又

③得，解得

④(2)b棒勻速時有

BIL＝mgsinθ

⑤

E