陜西省西安市西鐵分局鐵中2021-2022學(xué)年高三物理聯(lián)考試卷含解析

陜西省西安市西鐵分局鐵中2021-2022學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）國(guó)內(nèi)首臺(tái)新型墻壁清潔機(jī)器人“蜘蛛俠”是由青島大學(xué)學(xué)生自主設(shè)計(jì)研發(fā)的，“蜘蛛俠”利用8只“爪子”上的吸盤吸附在接觸面上，通過(guò)“爪子”交替伸縮，就能在墻壁和玻璃上自由移動(dòng)．如圖所示，假設(shè)“蜘蛛俠”在豎直玻璃墻面上由A點(diǎn)沿直線勻加速“爬行”到右上方B點(diǎn)，在這一過(guò)程中，關(guān)于“蜘蛛俠”在豎直面內(nèi)的受力分析正確的是（）A．B．C．D．參考答案：解：根據(jù)牛頓第二定律可知，在豎直平面內(nèi)蜘蛛俠所受合力方向應(yīng)該是從A指向B，故C正確，ABD錯(cuò)誤故選：C2.磁性水雷是用一個(gè)可以繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針來(lái)控制起爆電路的，軍艦被地磁場(chǎng)磁化后就變成了一個(gè)浮動(dòng)的磁體，當(dāng)軍艦接近磁性水雷時(shí)，就會(huì)引起水雷的爆炸，其依據(jù)是

A．磁體的吸鐵性

B．磁場(chǎng)對(duì)電流的作用原理C．電荷間的相互作用規(guī)律

D．磁極間的相互作用規(guī)律[來(lái)源:

]參考答案：D3.如圖所示，長(zhǎng)直桿CPD與水平面成45°，由不同材料拼接面成，P為兩材料分界點(diǎn)，DP＞CP．一個(gè)圓環(huán)套在長(zhǎng)直桿上，讓圓環(huán)無(wú)初速?gòu)捻敹嘶降锥耍ㄈ鐖D1）；再將長(zhǎng)直桿兩端對(duì)調(diào)放置，讓圓環(huán)無(wú)初速?gòu)捻敹嘶降锥耍ㄈ鐖D2），兩種情況下圓環(huán)從開始運(yùn)動(dòng)到經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的時(shí)間相同．下列說(shuō)法中正確的是（）A．圓環(huán)與直桿CP段的動(dòng)摩擦因數(shù)小于圓環(huán)與直桿DP段之間的動(dòng)摩擦因數(shù)B．兩次滑動(dòng)中圓環(huán)到達(dá)底端速度大小不相等C．圓環(huán)從C到D所用時(shí)間小于從D到C所用時(shí)間D．圓環(huán)從C到D所用時(shí)間大于從D到C所用時(shí)間參考答案：D【考點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的綜合運(yùn)用．【專題】直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律專題．【分析】根據(jù)牛頓第二定律，結(jié)合位移時(shí)間公式比較加速度的大小，從而比較動(dòng)摩擦因數(shù)的大?。鶕?jù)動(dòng)能定理比較到達(dá)底端的速度大?。鶕?jù)平均速度推論求出兩次到達(dá)P點(diǎn)的速度大小，然后對(duì)后半過(guò)程，運(yùn)用平均速度推論比較運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，從而比較出總時(shí)間．【解答】解：A、C到P的過(guò)程中，有：，a1=gsin45°﹣μ1gcos45°，D到P的過(guò)程中有：，a2=gsin45°﹣μ2gcos45°，因?yàn)閤DP＞xCP，運(yùn)動(dòng)到P的時(shí)間相等，則a1＜a2，所以μ1＞μ2，即圓環(huán)與直桿CP段的動(dòng)摩擦因數(shù)大于圓環(huán)與直桿DP段之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，故A錯(cuò)誤．B、從C到D和從D到C過(guò)程中摩擦力做功相等，重力做功相等，根據(jù)動(dòng)能定理可知，兩次滑動(dòng)中物塊到達(dá)底端速度相等，故B錯(cuò)誤．C、由題意可知，小物塊兩次滑動(dòng)經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的時(shí)間相同，且DP＞CP，因此從D到P的平均速度大于從C到P的平均速度，設(shè)從C到P點(diǎn)時(shí)速度為v1，從D到P時(shí)速度為v2，則根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)有：，即從D到P點(diǎn)速度大于從C到P點(diǎn)的速度，則得v1＜v2．設(shè)圓環(huán)滑到底端的速度大小為v．則第一種情況：從P到D過(guò)程，第二種情況：從P到C過(guò)程，因?yàn)閤PD＞xPC，v1＜v2．所以t1＞t2．則得第一次圓環(huán)到達(dá)底端所用時(shí)間長(zhǎng)．故D正確，C錯(cuò)誤．故選：D．4.如圖1是科學(xué)史上一張著名的實(shí)驗(yàn)照片，顯示一個(gè)帶電粒子在云室中穿過(guò)某種金屬板運(yùn)動(dòng)的徑跡。云室放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直照片向里。云室中橫放的金屬板對(duì)粒子的運(yùn)動(dòng)起阻礙作用。分析此徑跡可知粒子()圖1A．帶正電，由下往上運(yùn)動(dòng)B．帶正電，由上往下運(yùn)動(dòng)C．帶負(fù)電，由上往下運(yùn)動(dòng)D．帶負(fù)電，由下往上運(yùn)動(dòng)參考答案：A5.在輕繩的兩端各拴一個(gè)小球，一人用手拿著繩上端的小球站在三層樓的陽(yáng)臺(tái)上，放手讓小球自由下落，兩小球相繼落地的時(shí)間差為T。如果站在四層樓的陽(yáng)臺(tái)上，同樣放手讓小球自由下落，則兩小球相繼落地的時(shí)間差將

（

）A．不變

B．變大

C．變小

D．無(wú)法判斷參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.實(shí)驗(yàn)證明：通電長(zhǎng)直導(dǎo)線周圍磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B＝kI/r，式中常量k＞0，I為電流強(qiáng)度，r為距導(dǎo)線的距離。在水平長(zhǎng)直導(dǎo)線MN正下方，有一矩形線圈abcd通以逆時(shí)針?lè)较虻暮愣娏?，被兩根輕質(zhì)絕緣細(xì)線靜止地懸掛著，如圖所示。開始時(shí)MN內(nèi)不通電流，此時(shí)兩細(xì)線內(nèi)的張力均為T0=3N；當(dāng)MN通以強(qiáng)度為I1=1A電流時(shí)，兩細(xì)線內(nèi)的張力均減小為T1=2N；當(dāng)MN內(nèi)電流強(qiáng)度大小變?yōu)镮2時(shí)，兩細(xì)線內(nèi)的張力均增大為T2=4N。則電流I2的大小為

A；當(dāng)MN內(nèi)的電流強(qiáng)度為I3=3A時(shí)兩細(xì)線恰好同時(shí)斷裂，則在此斷裂的瞬間線圈的加速度大小為

g。(g為重力加速度)。參考答案：7.（4分）如圖所示，質(zhì)量為m的人站在自動(dòng)扶梯上，扶梯正以加速度a向上勻加速運(yùn)動(dòng)，a與水平方向的夾角為θ，則人所受的支持力大小為

，摩擦力大小為

。

參考答案：

mg＋masinθ

macosθ8.（5分）

，稱為核反應(yīng)；與衰變過(guò)程一樣，在核反應(yīng)中，

守恒、

守恒。參考答案：原子核在其他粒子的轟擊下產(chǎn)生新原子核的過(guò)程，稱為核反應(yīng)；質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)9.（4分）鉗型表的工作原理如圖所示。當(dāng)通有交流電的導(dǎo)線從環(huán)形鐵芯的中間穿過(guò)時(shí)，與繞在鐵芯上的線圈相連的電表指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)。由于通過(guò)環(huán)形鐵芯的磁通量與導(dǎo)線中的電流成正比，所以通過(guò)偏轉(zhuǎn)角度的大小可以測(cè)量導(dǎo)線中的電流。日常所用交流電的頻率在中國(guó)和英國(guó)分別為50Hz和60Hz。現(xiàn)用一鉗型電流表在中國(guó)測(cè)量某一電流，電表讀數(shù)為10A；若用同一電表在英國(guó)測(cè)量同樣大小的電流，則讀數(shù)將是

A。若此表在中國(guó)的測(cè)量值是準(zhǔn)確的，且量程為30A；為使其在英國(guó)的測(cè)量值變?yōu)闇?zhǔn)確，應(yīng)重新將其量程標(biāo)定為

A。參考答案：12，25解析：根據(jù)φ∝，＝Imsin(),∝Imcos(),說(shuō)明線圈中的電動(dòng)勢(shì)有效值與頻率成正比，根據(jù)歐姆定律可知電流與頻率成正比，所以在英國(guó)用同一電表在英國(guó)測(cè)量同樣大小的電流的讀數(shù)將是I＝10A×＝12A；因?yàn)樵谟?guó)電流值為標(biāo)準(zhǔn)的6/5，需量程為變?yōu)樵瓉?lái)的5/6。10.在做研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)得到一條紙帶，如圖所示，并且每5個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，已知每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離為x，且x1=0.96cm，x2=2.88cm，x3=4.80cm，x4=6.72cm，x5=8.64cm，x6=10.56cm，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz．此紙帶的加速度大小a=

m/s2，打第4個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)紙帶的速度大小v=

m/s．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）參考答案：1.92，0.768．【考點(diǎn)】探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律．【分析】在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過(guò)程中的平均速度，根據(jù)逐差法可以得出加速度．【解答】解：每5個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s用逐差法來(lái)計(jì)算加速度a=═1.92m/s2．某時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于一段時(shí)間內(nèi)的平均速度v4==0.768m/s故答案為：1.92，0.768．11.歐洲天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一顆可能適合人類居住的行星。若該行星質(zhì)量為M，半徑為R，萬(wàn)有引力恒量為G，則繞該行星運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的第一宇宙速度是______________。設(shè)其質(zhì)量是地球的5倍，直徑是地球的1.5倍，在該行星表面附近沿圓軌道運(yùn)行的人造衛(wèi)星的動(dòng)能為Ek1，在地球表面附近沿圓軌道運(yùn)行的相同質(zhì)量的人造衛(wèi)星的動(dòng)能為Ek2，則為______________。參考答案：，10/312.如圖所示的波形圖，質(zhì)點(diǎn)C經(jīng)過(guò)0.5s時(shí)間后恰好運(yùn)動(dòng)到圖中點(diǎn)（4，3）位置，則這列波可能的周期是

s，最小波速是

m/s。參考答案：(k=0、1、2…)，0.04

13.用原子核的人工轉(zhuǎn)變方法可以將兩個(gè)氘核聚變成一個(gè)氚核，其核反應(yīng)方程是__________________________，在1kg氘核中含有的原子核的個(gè)數(shù)為____________．（阿伏加德羅常數(shù)為6.02×1023）

參考答案：

答案：

3.01×1026個(gè)三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某物理實(shí)驗(yàn)小組利用實(shí)驗(yàn)室提供的器材測(cè)量一螺線管兩接線柱之間金屬絲的長(zhǎng)度?？蛇x用的器材如下：

A．待測(cè)螺線管L（符號(hào)）：繞制螺線管的金屬絲電阻率為ρ，阻值RL約為50Ω；

B．電流表A1：量程為10mA，內(nèi)阻r1=40Ω；

C．電流表A2：量程為500μA，內(nèi)阻r2=750Ω；

D．電壓表V：量程為10V，內(nèi)阻為10kΩ；

E．保護(hù)電阻R1：阻值為100Ω；

F．滑動(dòng)變阻器R2：總阻值約為20Ω；

G．電源E，電動(dòng)勢(shì)約為1．5V，內(nèi)阻忽略不計(jì)；

H．開關(guān)一個(gè)及導(dǎo)線若干。

（1）實(shí)驗(yàn)中用螺旋測(cè)微器測(cè)得金屬絲的直徑如圖所示，其示數(shù)D=

mm．

（2）為了盡可能準(zhǔn)確的測(cè)量RL，要求電表的指針偏轉(zhuǎn)至少要達(dá)到滿刻度的，請(qǐng)你設(shè)計(jì)一種適合的電路，將你設(shè)計(jì)的電路畫在下面的虛線框中，并標(biāo)明所用器材的代號(hào)。

（3）實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)出的物理量是

、

。

（4）由已知量和測(cè)得量的符號(hào)表示金屬絲的長(zhǎng)度，則L=

。參考答案：（1）0．700

（填“0．698-0．702”均可）（3分）（2）電路如圖所示（畫出其中之一即可，4分）電路一：

電路二：

（3）電流表A1的示數(shù)I1，電流表A2的示數(shù)I2

（2分）（4）；電路二：

（3分）15.如圖甲所示，力傳感器A與計(jì)算機(jī)相連接，可獲得力隨時(shí)間變化的規(guī)律。將力傳感器固定在光滑水平桌面上，測(cè)力端通過(guò)輕質(zhì)細(xì)繩與一滑塊相連，調(diào)節(jié)傳感器高度使細(xì)繩水平，滑塊放在較長(zhǎng)的小車上，滑塊的質(zhì)量m＝1.0kg，小車的質(zhì)量為M＝0.65kg。一根輕質(zhì)細(xì)繩跨過(guò)光滑的定滑輪，其一端連接小車，另一端系一只空沙桶，調(diào)節(jié)滑輪可使桌面上部細(xì)繩水平，整個(gè)裝置先處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)打開傳感器的同時(shí)緩慢向沙桶里倒入沙子，當(dāng)小車剛好開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，立即停止倒沙子。若力傳感器采集的F－t圖象如乙圖所示，請(qǐng)結(jié)合該圖象，求：(重力加速度g＝10m/s2)(1)小車剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)沙桶及所裝沙子的總質(zhì)量m0和滑塊與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；(2)小車運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定后的加速度大小。參考答案：(1)0.35kg0.3(2)0.5m/s2[解析](1)由圖象可知，小車剛好要運(yùn)動(dòng)時(shí)受的是最大靜摩擦力為fmax＝3.5N此時(shí)沙桶及所裝的沙子總重力m0g＝fmax所以沙桶及所裝的沙子總質(zhì)量m0＝＝＝0.35kg穩(wěn)定后，滑塊受的摩擦力f＝3.0N由滑動(dòng)摩擦力公式得μ＝＝＝0.3(2)對(duì)沙桶及所裝的沙子由牛頓第二定律得m0g－FT＝m0a對(duì)小車由牛頓第二定律得FT－f＝Ma解得a＝0.5m/s2。[答案](1)0.2N(2)m四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（14分）電熱毯、電飯鍋等是人們常用的電熱式家用電器，他們一般具有加熱和保溫功能，其工作原理大致相同。圖①為某種電熱式電器的簡(jiǎn)化電路圖，主要遠(yuǎn)件有電阻絲R1、R2和自動(dòng)開關(guān)S。（1）當(dāng)自動(dòng)開關(guān)S閉合和斷開時(shí)，用電器分別處于什么狀態(tài)？（2）用電器由照明電路供電（U＝220V，設(shè)加熱時(shí)用電器的電功率為400W，保溫時(shí)用電器的電動(dòng)功率為40W，則R1和R2分雖為多大？（3）若將圖①中的自動(dòng)開關(guān)S換成理想的晶體二極管D，如圖②所示，其它條件不變，求該用電器工作1小時(shí)消耗的電能。參考答案：解析：（1）S閉合，處于加熱狀態(tài)

①S斷開，處于保溫狀態(tài)

②（2）由于功率公式得

③

④

聯(lián)立③④得R1＝121Ω

R2＝1089Ω

（3）W＝P1＋P2＝0.22kW·h（或7.92×105J）17.如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xoy中，以(O,R)為圓心，半徑為R的圈形區(qū)城內(nèi)有相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B,方向垂直于xOy平面向里一帶正電粒子從O點(diǎn)沿y軸正方向以入射進(jìn)場(chǎng)區(qū)．恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)．不計(jì)宜重力作用

(1)求電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小和方向．

(2)若僅僅撤去磁場(chǎng)．帶電位子仍從O點(diǎn)以相同的速度射入，經(jīng)電場(chǎng)區(qū)的最右側(cè)的P點(diǎn)射出，求粒子比荷

(3)若僅僅撤去電場(chǎng)．帶電粒子仍O(shè)點(diǎn)沿y軸正方向入射．但速度大小為2，求粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間．參考答案：18.如圖所示，一個(gè)與平臺(tái)連接的足夠長(zhǎng)斜坡的傾角為θ且sinθ＝，一輛卡車的質(zhì)量為1t。關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，卡車從靜止開始沿斜坡滑下，最大速度可達(dá)120km/h。已知卡車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受空氣阻力和地面阻力的和與速度成正比，即Ff＝kv。(1)求比例系數(shù)k。(2)現(xiàn)使卡車以恒定功率P沿斜坡向上行駛，可達(dá)到的最大速度