2021-2022學(xué)年河南省新鄉(xiāng)市金橋中學(xué)高三物理聯(lián)考試題含解析

2021-2022學(xué)年河南省新鄉(xiāng)市金橋中學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，長為L的細(xì)繩一端固定，另一端系一質(zhì)量為m的小球。給小球一個(gè)合適的初速度，小球便可在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，這樣就構(gòu)成了一個(gè)圓錐擺，設(shè)細(xì)繩與豎直方向的夾角為θ。下列說法中正確的是A.小球受重力、細(xì)繩的拉力和向心力作用

B.細(xì)繩拉力在水平方向的分力提供了向心力C.θ越大，小球運(yùn)動(dòng)的周期越大

D.θ越大，小球運(yùn)動(dòng)的線速度越大參考答案：BD2.某物體做直線運(yùn)動(dòng)，位移遵循的方程為x＝6t－t2（其中，x的單位為m，t的單位為s）。則該物體在0～4s時(shí)間內(nèi)通過的路程為（

）A．8m

B．9m

C．10m

D．11m參考答案：C對比公式可知，該物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，初速度=6m/s，加速度a=-2，故3s末物體速度減為零，而后反向運(yùn)動(dòng)，故0～4s時(shí)間內(nèi)通過的路程為0-3s與3-4s的位移大小之和，計(jì)算可知選項(xiàng)C正確。3.著名物理學(xué)家費(fèi)曼曾設(shè)計(jì)過這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)：一塊水平放置的絕緣體圓盤可繞過其中心的豎直軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)，在圓盤的中部有一個(gè)線圈，圓盤的邊緣固定著一圈帶負(fù)電的金屬小球，如圖所示．當(dāng)線圈接通直流電源后，線圈中的電流方向如圖中箭頭所示，圓盤會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)．幾位同學(xué)對這一實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行了解釋和猜測，你認(rèn)為合理的是（）A．接通電源后，線圈產(chǎn)生磁場，帶電小球受到洛倫茲力，從而導(dǎo)致圓盤沿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)（從上向下看）B．接通電源后，線圈產(chǎn)生磁場，帶電小球受到洛倫茲力，從而導(dǎo)致圓盤沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)（從上向下看）C．接通電源的瞬間，線圈產(chǎn)生變化的磁場，從而產(chǎn)生電場，導(dǎo)致圓盤沿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)（從上向下看）D．接通電源的瞬間，線圈產(chǎn)生變化的磁場，從而產(chǎn)生電場，導(dǎo)致圓盤沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)（從上向下看）參考答案：C【考點(diǎn)】楞次定律；洛侖茲力．【分析】由題，在線圈接通電源的瞬間，線圈中的電流是增大的，產(chǎn)生的磁場是逐漸增強(qiáng)的，逐漸增強(qiáng)的磁場會(huì)產(chǎn)生電場（麥克斯韋電磁理論）．在小球所在圓周處相當(dāng)于有一個(gè)環(huán)形電場，小球因帶電而受到電場力作用從而會(huì)讓圓板轉(zhuǎn)動(dòng)．根據(jù)小球的帶電性，判定圓板的轉(zhuǎn)動(dòng)方向．【解答】解：A、小球在靜止時(shí)不受洛倫茲力，故圓盤不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)；故AB錯(cuò)誤；C、若金屬小球帶正電且線圈中電流突然增大，根據(jù)電磁場理論可知，電場力順時(shí)針方向，則圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)方向與電流流向相反；故圓盤沿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；故C正確；D錯(cuò)誤；故選：C．4.（單選）如圖所示，質(zhì)量為M的斜面體A放在粗糙水平面上，用輕繩拴住質(zhì)量為m的小球B置于斜面上，輕繩與斜面平行且另一端固定在豎直墻面上，不計(jì)小球與斜面間的摩擦，斜面體與墻不接觸，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．則（）A．斜面體對水平面的壓力等于（M+m）gB．水平面對斜面體有向左的摩擦力作用C．當(dāng)滑塊緩慢向右移動(dòng)時(shí)，斜面對小球的支持力變大D．當(dāng)滑塊緩慢向右移動(dòng)時(shí)，細(xì)線對小球的拉力先變小后變大參考答案：考點(diǎn)：共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；力的合成與分解的運(yùn)用．專題：共點(diǎn)力作用下物體平衡專題．分析：以斜面體和小球整體為研究對象受力分析，根據(jù)平衡條件求斜面體受到的支持力和摩擦力．隔離小球分析，抓住重力不變，支持力的方向不變，結(jié)合繩子拉力的方向變化得出支持力和拉力的大小變化．解答：解：A、以斜面體和小球整體為研究對象受力分析，水平方向：f=Tcosθ，方向水平向右，豎直方向：N=（m+M）g﹣Tsinθ，可見N＜（M+m）g，根據(jù)牛頓第三定律：斜面體對水平面的壓力N′=N＜（M+m）g，故A、B錯(cuò)誤．C、當(dāng)滑塊緩慢向右移動(dòng)，則繩子與水平方向的夾角減小，隔離對小球分析，通過矢量三角形知，斜面對小球的支持力變大，拉力變大．故C正確，D錯(cuò)誤．故選：C．點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵能夠正確地受力分析，運(yùn)用共點(diǎn)力平衡進(jìn)行求解，難度中等．5.如圖所示的閉合電路，當(dāng)開關(guān)閉合后，將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭Ｐ向下移動(dòng)時(shí)，下列說法正確的是：（

）A．電流表的讀數(shù)變大

B．電流表的讀數(shù)變小C．電壓表的讀數(shù)變大

D．電壓表的讀數(shù)變小參考答案：BC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，OB桿長L，質(zhì)量不計(jì)，在豎直平面內(nèi)繞O軸轉(zhuǎn)動(dòng)。桿上每隔處依次固定A、B兩個(gè)小球，每個(gè)小球的質(zhì)量均為m。已知重力加速度為g。使棒從圖示的水平位置靜止釋放，當(dāng)OB桿轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)小球B的動(dòng)能為_____________，小球A的機(jī)械能的變化量為___________。參考答案：，7.⑵空氣壓縮機(jī)在一次壓縮過程中，活塞對氣缸中的氣體做功為2.0×105J，同時(shí)氣體放出熱量為5.0×104J。在此過程中，該氣體的內(nèi)能(選填“增加”或“減少”)了

J。參考答案：增加，1.5×105

解析：根據(jù)熱力學(xué)第一定律△U=Q+W，活塞對氣缸中的氣體做功為W=2.0×105

J，氣體放出熱量為Q=-5.0×104J可知，△U=1.5×105

J，即內(nèi)能增加了1.5×105J8.若某時(shí)刻該密閉氣體的體積為V，密度為ρ，平均摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則該密閉氣體的分子個(gè)數(shù)為

；參考答案：9.一定質(zhì)量的理想氣體處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下時(shí)體積為V0，分別經(jīng)過如下兩個(gè)不同的過程使體積都增大到2V0：①等溫膨脹變?yōu)?V0，再等容升壓使其恢復(fù)成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，總共吸收的熱量為Q1，內(nèi)能的變化為；②等壓膨脹到2V0，吸收的熱量為Q2，內(nèi)能的變化為．則Q1

Q2，

。（填“大于”、“等于”、“小于”）參考答案：小于

等于

10.在“探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中我們采用的中學(xué)物理常用的實(shí)驗(yàn)方法是

，在研究加速度與力的關(guān)系時(shí)我們得到了如圖所示的圖像，圖像不過原點(diǎn)原因是

。參考答案：控制變量法

沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠11.我國將開展空氣中PM2.5濃度的監(jiān)測工作.PM2.5是指空氣中直徑小于2.5微米的懸浮顆粒物，其漂浮在空中做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，很難自然沉降到地面，吸入后會(huì)進(jìn)入血液對人體形成危害.礦物燃料燃燒的排放是形成PM2.5的主要原因.下列關(guān)于PM2.5的說法中不正確的是

▲

.（填寫選項(xiàng)前的字母）

A．溫度越高，PM2.5的運(yùn)動(dòng)越激烈

B．PM2.5在空氣中的運(yùn)動(dòng)屬于分子熱運(yùn)動(dòng)C．周圍大量分子對PM2.5碰撞的不平衡使其在空中做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)D．倡導(dǎo)低碳生活減少化石燃料的使用能有效減小PM2.5在空氣中的濃度參考答案：B12.為了“探究動(dòng)能改變與合外力做功”的關(guān)系，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：A.第一步:把帶有定滑輪的木板有滑輪的一端墊起，把質(zhì)量為M的滑塊通過細(xì)繩與質(zhì)量為m的帶夾重錘相連，然后跨過定滑輪，重錘夾后連一紙帶，穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，調(diào)整木板傾角，直到輕推滑塊后，滑塊沿木板向下勻速運(yùn)動(dòng)，如圖甲所示.B.第二步:保持長木板的傾角不變，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝在長木板靠近滑輪處，取下細(xì)繩和重錘，將滑塊與紙帶相連，使其穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，然后接通電源釋放滑塊，使之從靜止開始向下加速運(yùn)動(dòng)，打出紙帶，如圖乙所示.打出的紙帶如圖：試回答下列問題：①已知O、A、B、C、D、E、F相鄰計(jì)數(shù)的時(shí)間間隔為△t，根據(jù)紙帶求滑塊速度，當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打A點(diǎn)時(shí)滑塊速度vA=________,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)滑塊速度vB=__________.②已知重錘質(zhì)量m，當(dāng)?shù)氐闹丶铀俣萭，要測出某一過程合外力對滑塊做的功還必須測出這一過程滑塊________(寫出物理名稱及符號(hào),只寫一個(gè)物理量)，合外力對滑塊做功的表達(dá)式W合=__________.③測出滑塊運(yùn)動(dòng)OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力對滑塊所做的功，WA、WB、WC、WD、WE，以v2為縱軸,以W為橫軸建坐標(biāo)系,描點(diǎn)作出v2-W圖像,可知它是一條過坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線,若直線斜率為k，則滑塊質(zhì)量M=_______.參考答案：①VA=x1/2⊿t、VB=(x3-x1)/2⊿t②x，mgx.

③M=2/k.13.公交車在平直公路上勻速行駛，前方黃燈亮起后，司機(jī)立即采取制動(dòng)措施，使汽車開始做勻減速運(yùn)動(dòng)直到汽車停下。已知開始制動(dòng)后的第1s內(nèi)和第2s內(nèi)汽車的位移大小依次為8m和4m。則汽車的加速度大小為_______m/s2；開始制動(dòng)時(shí)汽車的速度大小為_______m/s；開始制動(dòng)后的3s內(nèi)，汽車的位移大小為________m。參考答案：4，10，12.5（提示：汽車勻減速運(yùn)動(dòng)只經(jīng)歷了2.5s。）三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（10分）在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”時(shí)，某同學(xué)把兩根彈簧如圖1連接起來進(jìn)行探究。圖1圖2鉤碼數(shù)1234LA/cm15.7119.7123.6627.76LB/cm29.9635.7641.5147.36（1）某次測量如圖2所示，指針示數(shù)為___________cm。（2）在彈性限度內(nèi)，將50g的鉤碼逐個(gè)掛在彈簧下端，得到指針A、B的示數(shù)LA和LB如表1。用表1數(shù)據(jù)計(jì)算彈簧1的勁度系數(shù)為_________N/m（重力加速度g=10m/s2）。由表1數(shù)據(jù)____________（填“能”或“不能”）計(jì)算出彈簧2的勁度系數(shù)。參考答案：（1）16.00（2）12.4（12.3—12.5）（3）能15.“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)情況如圖13（甲）所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，OB和OC為細(xì)繩，圖（乙）是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖。如果沒有操作失誤，圖（乙）中的F與F′兩力中，方向一定沿AO方向的是______。本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是______

A．理想實(shí)驗(yàn)法

B．等效替代法

C．控制變量法

D．建立物理模型法參考答案：1）

F′

（2）

B

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.輕質(zhì)彈簧原長為2r，將彈簧豎直放置在地面上，如圖甲所示，在其頂端將一質(zhì)量為4m的物體由靜止釋放，當(dāng)彈簧被壓縮到最短時(shí)，彈簧長度為r，現(xiàn)將該彈簧水平放置，如圖乙所示，一端固定在A點(diǎn)，另一端與物塊P接觸但不連接．AB是長度為5r的水平軌道，B端與半徑為r的光滑半圓軌道BCD相切，半圓的直徑BD豎直，物塊P與AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5．用外力推動(dòng)物塊P，將彈簧壓縮至長度r后，撤去外力，P由靜止開始沿軌道運(yùn)動(dòng)，重力加速度大小為g，彈簧處于彈性限度內(nèi)．（1）若P的質(zhì)量為m，求P到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度的大??；（2）若P能滑上圓軌道，且仍能沿圓軌道滑下，求物塊P質(zhì)量的取值范圍．參考答案：解：（1）當(dāng)彈簧豎直放置時(shí)，長度被壓縮至r時(shí)，由機(jī)械能守恒定律知，彈簧的彈性勢能Ep=4mgr設(shè)P到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度的大小為vB．由能量守恒定律知：

Ep=μmg（5r﹣r）+聯(lián)立解得vB=2（2）設(shè)P的質(zhì)量為M，為使P能滑上圓軌道，它到達(dá)B點(diǎn)的速度不能小于零，由此可知，Ep＞μMg?4r即4mgr＞μMg?4r解得M＜2m要使P仍能沿圓弧軌道滑回，P在圓軌道上上升的高度不能超過半圓弧的中點(diǎn)C．P從B沿圓弧上滑的過程，由機(jī)械能守恒定律知≤MgrP從釋放到B的過程，由能量守恒定律得

Ep=μMg（5r﹣r）+聯(lián)立解得M≥m所以P質(zhì)量范圍為m≤M＜2m答：（1）若P的質(zhì)量為m，P到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度的大小是2；（2）若P能滑上圓軌道，且仍能沿圓軌道滑下，物塊P質(zhì)量的取值范圍為m≤M＜2m．【考點(diǎn)】功能關(guān)系；動(dòng)能定理的應(yīng)用．【分析】（1）先研究彈簧豎直放置時(shí)彈簧的彈性勢能，即可得到用外力推動(dòng)物塊P，將彈簧壓縮至長度r時(shí)彈簧的彈性勢能．P從釋放到B的過程，由能量守恒定律求P到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度的大??；（2）若P能滑上圓軌道，且仍能沿圓軌道滑下，則物塊P到達(dá)B點(diǎn)的速度不能等于零．沿圓弧上升的最大高度不能超過C點(diǎn)，由能量守恒定律求P質(zhì)量的取值范圍．17.如圖所示，某透明材料制成的半球形光學(xué)元件直立放置，其直徑與水平光屏垂直接觸于M點(diǎn)，球心O與M間的距離為10cm。一束激光與該元件的豎直圓面成30角射向圓心O，結(jié)果在光屏上出現(xiàn)間距為d=40cm的兩個(gè)光斑，請完成光路圖并求該透明材料的折射率。參考答案：光屏上的兩個(gè)光斑分別是激光束經(jīng)光學(xué)元件反射與折射的光線形成，其光路圖如圖所示（2分）依題意，令，據(jù)反射規(guī)律與幾何關(guān)系知，反射光線形成光斑與點(diǎn)的距離為（1分）激光束的入射角=60°，設(shè)其折射角為，由幾何關(guān)系可知折射光線形成光斑與點(diǎn)間距為（1分）據(jù)題意有（1分）聯(lián)立各式并代入數(shù)據(jù)解得即（2分）據(jù)折射規(guī)律得（2分）18.如圖所示，水平桌面上有一輕彈簧，左端固定在A點(diǎn)，自然狀態(tài)時(shí)其右端位于B點(diǎn)。水平桌面右側(cè)有一豎直放置的光滑軌道MNP，其形狀為半徑R=0.5m的圓環(huán)，MN為其豎直直徑，P點(diǎn)到桌面的豎直距離h=2.4m。用質(zhì)量m1=1.0kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn)，物塊與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4，CB=0.5m，BD=2.5m，釋放后彈簧恢復(fù)原長時(shí)物塊恰停止在B點(diǎn)?，F(xiàn)用同種材料、質(zhì)量為m2=0.1kg的物塊仍將彈簧