2022年度遼寧省朝陽(yáng)市第四高級(jí)中學(xué)高三物理聯(lián)考試卷

2022年度遼寧省朝陽(yáng)市第四高級(jí)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，梯形物塊靜止于墻角附近的水平面上，現(xiàn)將一小球從圖示位置由靜止釋放,

不計(jì)一切摩擦，則在小球從釋放到落至地面的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）

A.梯形物塊的機(jī)械能守恒

B.小球與梯形物塊之間的彈力不做功

C.梯形物塊與小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

D.小球重力勢(shì)能的減少量等于梯形物塊動(dòng)能的增加量

參考答案：

C

【考點(diǎn)】功能關(guān)系；功的計(jì)算.

【分析】機(jī)械能守恒的條件是只有重力或彈力做功.小球和梯形物塊組成的系統(tǒng)中，只有

重力勢(shì)能和動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能守恒；而小球和梯形物塊各自的機(jī)械能都不守恒.

【解答】解：A、不計(jì)一切摩擦，梯形物塊在小球壓力作用下向右加速運(yùn)動(dòng)，梯形物塊的

機(jī)械能增加，故A錯(cuò)誤.

B、梯形物塊由靜到動(dòng)，動(dòng)能增加，只有彈力對(duì)斜劈做功，根據(jù)動(dòng)能定理，小球?qū)μ菪挝?/p>

塊的壓力對(duì)梯形物塊做正功，斜劈對(duì)小球的彈力對(duì)小球做負(fù)功，故B錯(cuò)誤；

C、小球和梯形物塊組成的系統(tǒng)中，只有重力勢(shì)能和動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能守恒，故C正

確；

D、根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒知，小球重力勢(shì)能減少量等于梯形物塊的增加量和小球動(dòng)能的

增加量之和，故D錯(cuò)誤；

故選：C

2.矩形線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，線框輸出的交流電壓隨時(shí)間變化的圖像

如圖所示，下列說(shuō)法中正確的是

A.交流電壓的有效值為36及v

B.交流電壓的最大值為360V,頻率為().25Hz

C.2s末線框平面垂直于磁場(chǎng)，通過(guò)線框的磁通量最大

D.1s末線框平面垂直于磁場(chǎng)，通過(guò)線框的磁通量變化最快

參考答案：

BC

3.(單選)如圖所示，質(zhì)量為2kg的物體B和質(zhì)量為1kg的物體C用輕彈簧連接并豎直地

靜置于水平地面上.再將一個(gè)質(zhì)量為3kg的物體A輕放在B上的一瞬間，A與B之間的彈

力大小為(取g=10m/s2)()

A；30NB；0C；15ND；12N

參考答案：

D

開始彈簧的彈力等于B的重力，即F=mBg放上A的瞬間，彈簧彈力不變，

a_(mA4-mB)g-FmAg

對(duì)整體分析，根據(jù)牛頓第二定律得，mA+mB.

隔離對(duì)A分析，有mAg-N/A覆，則N=mA(g-a)=3x(l。-6)N=12N,故D正

確。

故選Do

4.如圖所示，斜面體M放置在水平地面上，位于斜面上的物塊m受到沿斜面向上

的推力F作用.設(shè)物塊與斜面之間的摩擦力大小為F1-,斜面與地面之間的摩擦力大

小為F2.增大推力F,斜面體始終保持靜止，下列判斷正確的是（）

A.若物塊沿斜面向上滑動(dòng),則Fl、F2一定增大

B.若物塊沿斜面向上滑動(dòng),則Fl、F2一定不變

C.若物塊與斜面相對(duì)靜止,則Fl、F2一定減小

D.若物塊沿斜面相對(duì)靜止，則Fl、F2一定不變

參考答案:

B

5.（多選）如圖9所示，勁度系數(shù)為k的輕彈簧的一端固定在墻上，另一端與置于水平面

上質(zhì)量為m的物體接觸而未連接，彈簧水平且無(wú)形變。用水平力F緩慢推動(dòng)物體，在彈

性限度內(nèi)彈簧長(zhǎng)度被壓縮了xO,此時(shí)物體靜止。撤去F后，物體開始向左運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的最

大距離為4x0o物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相同為4重力加速度為go則

（）

/7777777777777777777A

圖9。

A.撤去F后，物體先做勻加速運(yùn)動(dòng)，再做勻減速運(yùn)動(dòng)

B.物體做勻減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為、‘總

C.撤去F后，物體剛開始向左運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為-闋

D.物體從開始向左運(yùn)動(dòng)到速度達(dá)到最大的過(guò)程中摩擦力對(duì)物體做的功為

參考答案：

【知識(shí)點(diǎn)】牛頓第二定律.C2

【答案解析】BCD解析：A、撤去F后，物體水平方向上受到彈簧的彈力和滑動(dòng)摩擦力，

滑動(dòng)摩擦力不變，而彈簧的彈力隨著壓縮量的減小而減小，彈力先大于滑動(dòng)摩擦力，后小

于滑動(dòng)摩擦力，則物體向左先做加速運(yùn)動(dòng)后做減速運(yùn)動(dòng)，隨著彈力的減小，合外力先減小

后增大，則加速度先減小后增大，故物體先做變加速運(yùn)動(dòng)，再做變減速運(yùn)動(dòng)，最后物體離

開彈簧后做勻減速運(yùn)動(dòng)；故A錯(cuò)誤.B、由題，物體離開彈簧后通過(guò)的最大距離為3x0,

由牛頓第二定律得：勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a=m=ng.將此運(yùn)動(dòng)看成向右的初速

瓦

度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，則3x0=2at2,得t=\'Mg.故B正確.C、撤去F后，根據(jù)牛頓

g-即tg=%

第二定律得物體剛運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為a=mm'，故C正確；D、由上

分析可知，當(dāng)彈簧的彈力與滑動(dòng)摩擦力大小相等、方向相反時(shí)，速度最大，此時(shí)彈簧的壓

"mg

縮量為x=k,則物體開始向左運(yùn)動(dòng)到速度最大的過(guò)程中克服摩擦力做的功為W叩mg

扭mg

(xO-x)=nmg(xO?k).故D正確.故選BCD

【思路點(diǎn)撥】本題通過(guò)分析物體的受力情況，來(lái)確定其運(yùn)動(dòng)情況：撤去F后，物體水平方

向上受到彈簧的彈力和滑動(dòng)摩擦力，滑動(dòng)摩擦力不變，而彈簧的彈力隨著壓縮量的減小而

減小，可知加速度先減小后增大，物體先做變加速運(yùn)動(dòng)，再做變減速運(yùn)動(dòng)，最后物體離開

彈簧后做勻減速運(yùn)動(dòng)；撤去F后，根據(jù)牛頓第二定律求解物體剛運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大??；物

體離開彈簧后通過(guò)的最大距離為3x0,由牛頓第二定律求得加速度，由運(yùn)動(dòng)學(xué)位移公式求

得時(shí)間；當(dāng)彈簧的彈力與滑動(dòng)摩擦力大小相等、方向相反時(shí)，速度最大，可求得此時(shí)彈簧

的壓縮量，即可求解物體開始向左運(yùn)動(dòng)到速度最大的過(guò)程中克服摩擦力做的功.

二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分

6.某同學(xué)“探究小車的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。小車放在斜

面上，車前端拴有不可伸長(zhǎng)的細(xì)線，跨過(guò)固定在斜面邊緣的小滑輪與重物相連，小

車后面與穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連。開始時(shí)，小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置，

重物到地面的距離小于小車到滑輪的距離。啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，釋放重物，小車在重

物牽引下，由靜止開始沿斜面向上運(yùn)動(dòng)；重物落地后，小車會(huì)繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)一段距

離。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz。某次實(shí)驗(yàn)打出的紙帶如圖乙所示，圖

中a、b、c是紙帶上的三段，紙帶運(yùn)動(dòng)方向如圖中箭頭所示

（1）根據(jù)所提供的紙帶和數(shù)據(jù)，計(jì)算打c段紙帶時(shí)小車的加速度大小為

m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

（2）判斷小車運(yùn)動(dòng)的最大速度可能出現(xiàn)在b段紙帶中的兩點(diǎn)之間。

參考答案：

（1）5.0（2）D4>D5

（5］均+$3）-曰乜+一）

：（1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論得：a==5.0m/s2.

（2）從紙帶b上可發(fā)現(xiàn)：相鄰的點(diǎn)距離先增大后減小，由于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)

間間隔是相等的，所以b段紙帶先加速后減速，所以最大速度可能出現(xiàn)在b段紙帶

中長(zhǎng)度為2.98cm的一段.

7.將一小球從高處水平拋出，最初2s內(nèi)小球動(dòng)能EK隨時(shí)間t變化的圖線如圖所

示，不計(jì)空氣阻力，重力加速度g=10m/s2。根據(jù)圖象信息可知，小球的質(zhì)量

為

▲kg,小球的初速度為▲m/s,最初2s內(nèi)重力對(duì)小球做功的平均功率

為

▲Wo

參考答案:

0.125kg4j5m/s12.5W

8.在如圖所示的光電效應(yīng)現(xiàn)象中，光電管陰極K的極限頻率為v0,則陰極材料的逸出功

等于；現(xiàn)用頻率大于v0的光照射在陰極上，若在A、K之間加一數(shù)值為U的反

向電壓時(shí)，光電流恰好為零，則光電子的最大初動(dòng)能為;若入射光頻率為V

（v>vO）,則光電子的最大初動(dòng)能為。

參考答案：

（1）hvO；ell；hv-hvO

9.如圖所示，太空宇航員的航天服內(nèi)充有氣體，與外界絕熱，為宇航員提供適宜的環(huán)境，

若宇航員出艙前航天服與艙內(nèi)氣體的壓強(qiáng)相等，艙外接近真空，在打開艙門的過(guò)程中，艙

內(nèi)氣壓逐漸降低，航天服內(nèi)氣體內(nèi)能減少（選填"增加"、"減少"或"不變"）.為使航

天服內(nèi)氣體保持恒溫，應(yīng)給內(nèi)部氣體加熱（選填"制冷"或"加熱"）

參考答案：

解：根據(jù)熱力學(xué)第一定律△U=W+Q,Q=0,氣體急劇膨脹，氣體對(duì)外界做功，W取負(fù)值,

可知4U為負(fù)值，即內(nèi)能減小.

為使航天服內(nèi)氣體保持恒溫，應(yīng)給內(nèi)部氣體加熱.

故答案為：減小，加熱

10.（選修模塊3-4）

描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)特征的公式是x=o自由下落的籃球緩地面反

彈后上升又落下,若不考慮空氣阻力及在地面反彈時(shí)的能量損失，此運(yùn)動(dòng)

（填''是"或“不是"）簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。

參考答案：

答案：Asincot；不是。

解析:

簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特征公式為X=Asincot,其中A是振幅；自由落體由反彈起來(lái)的過(guò)程

中，回復(fù)力始終為重力，恒定不變，與偏離平衡位置的位移不是成正比的，不符合簡(jiǎn)諧運(yùn)

動(dòng)的規(guī)律。

11.如圖所示，在光滑水平面上有一輛質(zhì)量M=8kg的平板小車，車上有一個(gè)質(zhì)量m=1.9kg

的木塊，木塊距小車左端6m(木塊可視為質(zhì)點(diǎn))，車與木塊一起以v=lm/s的速度水平向

右勻速行駛.一顆質(zhì)量mo=O.lkg的子彈以v()=179m/s的初速度水平向左飛來(lái)，瞬間擊中木

塊并留在其中，則木塊獲得的速度大小是,如果木塊剛好不從車上掉下，小車

的速度大小是.

|

參考答案：

8m/s；0.8m/s

【考點(diǎn)】動(dòng)量守恒定律；功能關(guān)系.

【分析】子彈與木塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律可以求出木塊的速度；子彈、

木塊、小車組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律求出它們的共同速度即可.

【解答】解：子彈擊中木塊過(guò)程中，子彈與木塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以子彈的初速度方

向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒定律得：

movo-mv=(mo+m)v”

代入數(shù)據(jù)解得w=8m/s,

以子彈、木塊、小車組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，以子彈的初速度方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒

定律得：

(mo+m)V|-Mv=(m()+m+M)V2，

解得：V2=O.8m/s

故答案為：8m/s：O.8m/s

12.某同學(xué)做了如下的力學(xué)實(shí)驗(yàn)：一個(gè)質(zhì)量為m的物體放在水平面上，物體受到向右的水

平拉力F的作用后運(yùn)動(dòng)，設(shè)水平向右為加速度的正方向，如下圖(a)所示，現(xiàn)測(cè)得物體的加

速度a與拉力F之間的關(guān)系如下圖(b)所示，由圖象可知，物體的質(zhì)量

m=；物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)n=.

a/(n>s

a"J1.203040

（a）（b）

參考答案：

5kg0.4

氏

13.氫原子第n能級(jí)的能量為En=?J,其中El為基態(tài)能量.當(dāng)氫原子由第5能級(jí)躍遷到

第3能級(jí)時(shí);發(fā)出光子的頻率為％;若氫原子由第3能級(jí)躍遷到基態(tài)，發(fā)出光子的頻率為

五

>2,則“=_。

參考答案：

（1）結(jié)合'&=E、，E=可解答。

（1）今（3分）

三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分

14.如圖所示，熒光屏MN與x軸垂直放置，熒光屏所在位置的橫坐標(biāo)刖=40cm,在第一象

限y軸和MN之間存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在第二象限有半徑R=10cm的圓形磁

場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.4T,方向垂直加了平面向外。磁場(chǎng)的邊界和x軸相切于P點(diǎn)。

在P點(diǎn)有一個(gè)粒子源，平行于坐標(biāo)平面，向x軸上方各個(gè)方向發(fā)射比荷為1.0X10匕/kg

的帶正電的粒子，已知粒子的發(fā)射速率玲=4.0X10%/$。不考慮粒子的重力粒子間的相互

作用。求

（D帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑;

（2）若所有帶電粒子均打在x軸下方的熒光屏上，求電場(chǎng)強(qiáng)度的最小值

參考答案：

（1）r=10cm（2）0b=4x10sv/m

【詳解】（1）粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，其向心力由洛倫茲力提供，即:

A=JW4—

r,

則

4x10?

m二0Im

10,x04

（2）由于r=R,所以所有粒子從右半圓中平行x軸方向進(jìn)入電場(chǎng)進(jìn)入電場(chǎng)后，最上面的

粒子剛好從Q點(diǎn)射出電場(chǎng)時(shí)，電場(chǎng)強(qiáng)度最小，

粒子進(jìn)入電場(chǎng)做類平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向上

x■=V二04n

豎直方向，

」at2-5-02nl

22M

聯(lián)立解得最小強(qiáng)度為：

E4xl爐VZm；

15.（8分）在尸衰變中常伴有一種稱為“中微子”的粒子放出。中微子的性質(zhì)十

分特別，因此在實(shí)驗(yàn)中很難探測(cè)。1953年，萊尼斯和柯文建造了一個(gè)由大水槽和

探測(cè)器組成的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，利用中微子與水中;舊的核反應(yīng)，間接地證實(shí)了中微子的

存在。

（1）中微子與水中的;打發(fā)生核反應(yīng)，產(chǎn)生中子（。%）和正電子（：國(guó)），即

中微子可以判定，中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別是。

（填寫選項(xiàng)前的字母）

A.0和0B.0和1C.1和

0D.1和1

(2)上述核反應(yīng)產(chǎn)生的正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整

體后，可以轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€(gè)光子(，)，即為+為一2y

已知正電子和電子的質(zhì)量都為9.1X10Rkg,反應(yīng)中產(chǎn)生的每個(gè)光子的能量約

為J.正電子與電子相遇不可能只轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)光子，原因

是O

參考答案：

(1)A；(2)8.2x10*；遵循動(dòng)量守恒

解析：(1)發(fā)生核反應(yīng)前后，粒子的質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)均不變，據(jù)此可知中

微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分都是0,A項(xiàng)正確。

(2)產(chǎn)生的能量是由于質(zhì)量虧損。兩個(gè)電子轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€(gè)光子之后，質(zhì)量變?yōu)?/p>

5E

零，由￡=&?/,故一個(gè)光子的能量為萬(wàn)，帶入數(shù)據(jù)得萬(wàn)=82x10“1

正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體，故系統(tǒng)總動(dòng)量為零，

故如果只產(chǎn)生一個(gè)光子是不可能的，因?yàn)榇诉^(guò)程遵循動(dòng)量守恒。

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分

16.某熱水袋內(nèi)水的體積約為400cm3,已知水的摩爾質(zhì)量為18g/mol,阿伏伽德羅常數(shù)為

6xl023/mol,求它所包含的水分子數(shù)目約為多少？水的密度為lg/cm3(計(jì)算結(jié)果保留2

位有效數(shù)字)

參考答案：

、水的質(zhì)量?=Pv.......

=400g.....

水的摩爾數(shù)......

=200/9JIIO1-

水分子數(shù)N=nNA........

=1.3義10*個(gè)”

17.（18分）如圖所示，一根豎直桿穿過(guò)一個(gè)質(zhì)量"3.0kg的帶孔的物塊A,

另一正方形金屬線框B的質(zhì)量m27kg、邊長(zhǎng)a=O.16%桿的右側(cè)距桿LdOm處固

定有一定滑輪，一柔軟絕緣的細(xì)繩跨過(guò)定滑輪，兩端分別與物塊A和B連接。開始

時(shí)滑輪左側(cè)的繩子處在水平方向上，讓A、B同時(shí)由靜止釋放，B向上運(yùn)動(dòng)力=

0.5m便進(jìn)入長(zhǎng)度b=0.16m的指向紙內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，經(jīng)過(guò)磁

場(chǎng)過(guò)程線框做勻速運(yùn)動(dòng)；而后A沿豎直桿下滑。不計(jì)一切摩擦和空氣阻力，g取

10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,我p1.41.

⑴求線框B上邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度；

⑵問(wèn)線框B經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中物塊A向下做什么

運(yùn)動(dòng)？

⑶求線框B經(jīng)過(guò)勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)獲得的內(nèi)能。

參考答案：

解析：

⑴設(shè)B上升了h時(shí)繩子與水平方向的夾角為0

cos9=L+卜=0.8,①（1分）

此時(shí)A、B的速度大小關(guān)系為

■②（1分）

A下降的高度為〃/=￡婚，=L5m,③（1分）

A下降B上升過(guò)程中，A、B組成系統(tǒng)機(jī)械能守恒:

21j2

MgHi=mgh+ZMVA+1mvU@（2分）

將①②③代入④可得線框B上邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度陛=2.0m/s。一一（1分）

⑵根據(jù)。=不》,當(dāng)線框B勻速通過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，隨著0的增大，物塊A

做變減速運(yùn)動(dòng)。--------------------------（3分）

⑶當(dāng)線框B下邊剛離開磁場(chǎng)時(shí)，設(shè)繩子與水平方向的夾角為e

cos，，=L+h+<j+bm/