山西省太原市民賢(國際)高級中學2021-2022學年高三物理聯(lián)考試卷含解析

山西省太原市民賢(國際)高級中學2021-2022學年高三物理聯(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1.一單色光照射某金屬時不能產(chǎn)生光電效應，則下述措施中可能使該金屬產(chǎn)生光電效應的是：

（A）延長光照時間．

（B）增大光的強度．

（C）換用波長更短的光照射．

（D）換用頻率較低的光照射．參考答案：C2.如圖所示，半徑為R的半球支撐面頂部有一小孔，質(zhì)量分別為m1和m2的兩個小球（視為質(zhì)點），通過一根穿過半球頂部小孔的細線相連，不計所有的摩擦，當小球m2靜止在球面上、其平衡位置與半球面的球心連線跟水平面的夾角為θ時，則m1、m2，、θ之間的關(guān)系為（

）A．

B．

C．

D．

參考答案：C3.（單選）某一質(zhì)點運動的位移—時間圖象如圖所示，則下列說法正確的是A.質(zhì)點一定做直線運動B.質(zhì)點可能做曲線運動C.t=20s時刻質(zhì)點離開出發(fā)點最遠D.在t=10s時刻質(zhì)點速度最大參考答案：A解析：A、B位移圖象只能反映位移正負兩個方向，所以只能描述直線運動；故A正確，B錯誤．C、根據(jù)位移等于坐標的變化量分析可知，在10s時質(zhì)點離出發(fā)點最遠為5m，而在20s時離出發(fā)點的距離只有1m；故C錯誤．D、圖象的斜率表示速度大小，在t=10s速度為零．故D錯誤．故選A4.某人正用一個豎直向上的拉力T將質(zhì)量為的物體豎直向上提升。不計空氣阻力，重力加速度為g，物體獲得的加速度與拉力T之間的函數(shù)關(guān)系如圖所示。由圖象作出的下列判斷錯誤的是A．圖線與縱軸的交占M的值B．圖線與橫軸的交點N的值C．圖線的斜率等于物體質(zhì)量的倒數(shù)D．圖線的斜率等于重力加速度為g參考答案：D解析：由牛頓第二定律有：，則，判斷D錯誤。5.（雙選）電阻為1Ω的某矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動時，產(chǎn)生的正弦交流電的圖像如圖線a所示；當調(diào)整線圈轉(zhuǎn)速后，該線圈中所產(chǎn)生的正弦交流電的圖像如圖線b所示。以下關(guān)于這兩個正弦交流電流的說法正確的是A．在圖中t＝0時刻穿過線圈的磁通量均為零B．線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為3∶2C．交流電a的電動勢的有效值為5VD．交流電b的電動勢的最大值為5V參考答案：BC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.質(zhì)量為m的衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓周運動，其軌道半徑是地球半徑的2倍．已知地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，則衛(wèi)星的速度大小為_______參考答案： 7.氫原子處于基態(tài)時的能量為-E1,激發(fā)態(tài)與基態(tài)之間的能量關(guān)系為（n為量子數(shù)），處于基態(tài)的大量氫原子由于吸收某種單色光后，最多能產(chǎn)生3種不同波長的光，則被吸收的單色光的頻率為

產(chǎn)生的3種不同波長的光中，最大波長為

（已知普朗克常量為h，光速為c）參考答案：；試題分析：基態(tài)的氫原子能量為E1，n=2能級的原子能量為，n=3能級的原子能量為，則單色光的能量為；根據(jù)得，從第三能級躍遷到第二能級，能量變化最小，則對應的波長最長，因此從第三能級躍遷到第二能級，解得：【名師點睛】此題是對玻爾理論的考查；解決本題的關(guān)鍵知道能級間躍遷所滿足的規(guī)律，輻射光子的能量等于兩個能級的能級差，即Em-En=hv，注意正負號。8.一列簡諧橫波在t=0時刻的波形如圖所示，質(zhì)點P此時刻向-y方向運動，經(jīng)過0.1s第一次到達平衡位置，波速為5m/s，那么①該波沿▲（選填“+x”或“-x”）方向傳播；②圖中Q點（坐標為x=7.5m的點）的振動方程=

▲

cm；③P點的橫坐標為x=

▲

m.參考答案：9.如圖所示，質(zhì)量m=1kg、長L=0.8m的均勻矩形薄板靜止在水平桌面上，其右端與桌子邊緣相平。板與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.4。現(xiàn)用F=5N的水平力向右推薄板，木板翻下桌子前移動的距離為______________m；使它翻下桌子力F做的功至少為______________J。

參考答案：0.4m

1.6J

10.圖為一小球做平拋運動的閃光照片的一部分.圖中背景方格的邊長均為2.5厘米，如果取重力加速度g=10米/秒2，那么：(1)照片的閃光頻率為________Hz..(2)小球做平拋運動的初速度的大小為_______m/s參考答案：(1)10

(2)0.7511.今年暑假開學之后甲型H1N1在全國各地大量爆發(fā)，山東半島也出現(xiàn)較多的病例。為了做好防范，需要購買大量的體溫表，市場體溫表出現(xiàn)供貨不足的情況，某同學想到自己制作一個金屬溫度計，為此該同學從實驗室找到一個熱敏電阻，并通過查資料獲得該熱敏電阻的阻值R隨溫度t變化的圖線，如圖甲所示.該同學進行了如下設計：將一電動勢E=1.5V（內(nèi)阻不計）的電源、量程5mA內(nèi)阻Rg=100Ω的電流表及電阻箱R′，及用該電阻作測溫探頭的電阻R,串成如圖乙所示的電路，把電流表的電流刻度改為相應的溫度刻度，就得到了一個簡單的“金屬電阻溫度計”。①電流刻度較小處對應的溫度刻度

；（填“較高”或“較低”）②若電阻箱阻值R′=70Ω，圖丙中5mA刻度處對應的溫度數(shù)值為

℃。參考答案：12.（5分）從地面上以初速度豎直上拋一物體，相隔時間后又以初速度從地面上豎直上拋另一物體，要使、能在空中相遇，則應滿足的條件是

。參考答案：解析：在同一坐標系中作兩物體做豎直上拋運動的圖像，如圖所示。要A、B在空中相遇，必須使兩者相對于拋出點的位移相等，即要求圖線必須相交，據(jù)此可從圖中很快看出：物體最早拋出時的臨界情形是物體落地時恰好與相遇；物體最遲拋出時的臨界情形是物體拋出時恰好與相遇。故要使能在空中相遇，應滿足的條件為：。13.質(zhì)量為m1

m2

m3的三個物體從上到下疊放在一起，先使它們一起自由下落，再設法使它們一起勻速下落，則在先后兩次情況中，質(zhì)量為m2的那個物體受到的合外力之差為參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（簡答）如圖13所示,滑塊A套在光滑的堅直桿上,滑塊A通過細繩繞過光滑滑輪連接物塊B,B又與一輕質(zhì)彈贊連接在一起，輕質(zhì)彈簧另一端固定在地面上,’開始用手托住物塊.使繩子剛好伸直處于水平位位置但無張力?，F(xiàn)將A由靜止釋放.當A下滑到C點時(C點圖中未標出)A的速度剛好為零，此時B還沒有到達滑輪位置，已知彈簧的勁度系數(shù)k=100N/m,滑輪質(zhì)量和大小及摩擦可忽略不計，滑輪與桿的水平距離L=0.3m,AC距離為0.4m，mB=lkg,重力加速度g=10m/s2。試求：(1)滑'塊A的質(zhì)量mA(2)若滑塊A質(zhì)量增加一倍,其他條件不變，仍讓滑塊A從靜止滑到C點,則滑塊A到達C點時A、B的速度大小分別是多少？參考答案：（1）

（2）

（3），功能關(guān)系．解析：（1）開始繩子無張力，對B分析有kx1=mBg，解得：彈簧的壓縮量x1=0.1m（1分）當物塊A滑到C點時，根據(jù)勾股定理繩伸出滑輪的長度為0.5m，則B上升了0.2m,所以彈簧又伸長了0.1m。（1分）由A、B及彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，又彈簧伸長量與壓縮量相等則彈性勢能變化量為零所以mAgh1=mBgh2（2分）其中h1=0.4m，h2=0.2m所以mA=0.5kg（1分）（2）滑塊A質(zhì)量增加一倍，則mA=1kg，令滑塊到達C點時A、B的速度分別為v1和v2

由A、B及彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒得（2分）又有幾何關(guān)系可得AB的速度關(guān)系有vAcosθ=vB（1分）其中θ為繩與桿的夾角且cosθ=0.8解得：（1分）（1分）（1）首先由物體靜止條件求出彈簧壓縮的長度，再根據(jù)幾何知識求出物體B上升的距離，從而可求出彈簧伸長的長度，然后再根據(jù)能量守恒定律即可求解物體A的質(zhì)量；題（2）的關(guān)鍵是根據(jù)速度合成與分解規(guī)律求出物體B與A的速度關(guān)系，然后再根據(jù)能量守恒定律列式求解即可．15.（09年大連24中質(zhì)檢）（選修3—4）（5分）半徑為R的半圓柱形玻璃，橫截面如圖所O為圓心，已知玻璃的折射率為，當光由玻璃射向空氣時，發(fā)生全反射的臨界角為45°．一束與MN平面成45°的平行光束射到玻璃的半圓柱面上，經(jīng)玻璃折射后，有部分光能從MN平面上射出．求①說明光能從MN平面上射出的理由?

②能從MN射出的光束的寬度d為多少?參考答案：解析：①如下圖所示，進入玻璃中的光線a垂直半球面，沿半徑方向直達球心位置O，且入射角等于臨界角，恰好在O點發(fā)生全反射。光線a右側(cè)的光線（如：光線b）經(jīng)球面折射后，射在MN上的入射角一定大于臨界角，在MN上發(fā)生全反射，不能射出。光線a左側(cè)的光線經(jīng)半球面折射后，射到MN面上的入射角均小于臨界角，能從MN面上射出。（1分）最左邊射向半球的光線c與球面相切，入射角i=90°折射角r=45°。故光線c將垂直MN射出（1分）

②由折射定律知（1分）

則r=45°

（1分）

所以在MN面上射出的光束寬度應是

（1分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.中心均開有小孔的金屬板C、D與邊長為d的正方形單匝金屬線圈連接，正方形框內(nèi)有垂直紙面的勻強磁場，大小隨時間變化的關(guān)系為B=kt(k未知且k>0)，E、F為磁場邊界，且與C、D板平行。D板正下方分布磁場大小均為B0，方向如圖所示的勻強磁場。區(qū)域Ⅰ的磁場寬度為d，區(qū)域Ⅱ的磁場寬度足夠大。在C板小孔附近有質(zhì)量為m、電量為q的正離子由靜止開始加速后，經(jīng)D板小孔垂直進入磁場區(qū)域Ⅰ，不計離子重力。（1）判斷金屬板CD之間的電場強度的方向和正方形線框內(nèi)的磁場方向；（2）若離子從C板出發(fā)，運動一段時間后又恰能回到C板出發(fā)點，求離子在磁場中運動的總時間；（3）若改變正方形框內(nèi)的磁感強度變化率k，離子可從距D板小孔為2d的點穿過E邊界離開磁場，求正方形框內(nèi)磁感強度的變化率k是多少？

參考答案：⑴（4分）金屬板CD之間的電場強度方向由C垂直指向D，正方形線框內(nèi)的磁場方向垂直紙面向里。(畫在圖上同樣給分)⑵（6分）由題意，離子在磁場中運動的軌跡如圖甲所示，∵

①由圖示幾何關(guān)系∴離子在磁場中運動的總時間

②⑶（8分）離子進入磁場的速度v

③

由

④由③④得

⑤

在磁場中運動時有

⑥

離子進入磁場并從E邊界射出的運動軌跡有兩種可能情況，如圖乙所示，（I）如果離子從小孔右側(cè)離開磁場，運動軌跡與F相切，由幾何關(guān)系得

R=d

⑦

由⑤⑥⑦得Ks5u（II）如果離子從小孔左側(cè)離開磁場，有幾何關(guān)系

⑧由⑤⑥⑧得對應磁感強度的變化率17.如圖所示，在直角坐標系的第一、二象限內(nèi)有垂直于紙面的勻強磁場，第三象限有沿y軸負方向的勻強電場；第四象限無電場和磁場?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子以速度v0從y軸上的M點沿x軸負方向進入電場，不計粒子的重力，粒子經(jīng)x軸上的N點和P點最后又回到M點，設OM=L,ON=2L.求：（1）帶電粒子的電性，電場強度E的大?。唬?）帶電粒子到達N點時的速度大小和方向；（3）勻強磁場的磁感應強度的大小和方向；（4）粒子從M點進入電場，經(jīng)N、P點最后又回到M點所用的時間。參考答案：（1）粒子從M至N運動過程有：

加速度

運動時間

由得電場強度

2分則

1分(2)設vN與x成θ角

2分帶電粒子到N點速度

1分（3）帶電粒子在磁場中做圓周運動的軌跡如圖所示，圓心在O′處，設半徑為R，由幾何關(guān)系知帶電粒子過P點的速度方向與x成角，則OP=OM=L則

1分由牛頓第二定律得：

由解得：

2分(4)粒子從M至N時間：

1分粒子在磁場中運動時間：

1分粒子從P至M運動時間

1分從M點進入電場，經(jīng)N、P回M所用時間

1分18.如圖，絕緣的水平面上，相隔2L的AB兩點固定有兩個電量均為Q的正點電荷，a，O，b是AB連線上的三點，且O為中點，Oa=Ob=．一質(zhì)量為m、電量為+q的點電荷以初速度v0從a點出發(fā)沿AB連線向B運動，在運動過程中電荷受到大小恒定的阻力作用，當它第一次運動到O點時速度為2v0，繼續(xù)運動到b點時速度剛好為零，然后返回，最后恰停在O點．已知靜電力恒量為k．求：（1）a點的場強大小．（2）阻力的大?。?）aO兩點間的電勢差．（4）電荷在電場中運動的總路程．參考答案：考點： 動能定理的應用；庫侖定律．專題： 動能定理的應用專題．分析： （1）應用點電荷的場強公式與場的疊加原理