2022年山西省忻州市原平官地中學(xué)高三物理聯(lián)考試卷含解析

2022年山西省忻州市原平官地中學(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.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)裝置：一塊絕緣圓板可繞其中心的光滑軸自由轉(zhuǎn)動，在圓板中部有一個(gè)線圈，圓板四周固定著一圈帶電的金屬球，如圖所示。當(dāng)線圈接通電源后，將產(chǎn)生圖示方向的電流，則下列說法正確的是

A．接通電源瞬間，圓板不會發(fā)生轉(zhuǎn)動B．線圈中電流強(qiáng)度的增大或減小會引起圓板向不同方向轉(zhuǎn)動C．若金屬小球帶正電，則接通電源瞬間圓板轉(zhuǎn)動方向與線圈中電流流向相同D．若金屬小球帶負(fù)電，則接通電源瞬間圓板轉(zhuǎn)動方向與線圈中電流流向相同

參考答案：BD2.（多選）如圖所示，足夠長的傳送帶以恒定速率沿順時(shí)針方向運(yùn)轉(zhuǎn)。現(xiàn)將一個(gè)物體輕輕放在傳送帶底端，物體第一階段被加速到與傳送帶具有相同的速度，第二階段勻速運(yùn)動

到傳送帶頂端．則下列說法中正確的是： A.第一階段摩擦力對物體做的功等于第一階段物體動能的增加量 B.第二階段摩擦力對物體做的功等于第二階段物體機(jī)械能的增加量 C.兩個(gè)階段物體克服摩擦力所做的功等于物體機(jī)械能的減少量

D.電動機(jī)輸出的電能用來增加物體兩個(gè)階段的機(jī)械能參考答案：BC3.將一小球豎直上拋，如果小球到達(dá)最高點(diǎn)前的最后一秒和離開最高點(diǎn)后的第一秒時(shí)間內(nèi)加速度的大小分別為a1和a2，通過的路程分別為x1和x2，假設(shè)空氣阻力大小不變，則下列表述正確的是

（

）

A．a(chǎn)1＞a2，x1＞x2

B.a1＞a2，x1＜x2

C．a(chǎn)1＜a2，x1＜x2

D.a1＜a2,x1＞x2

參考答案：A4.（單選）若地球和火星繞太陽做勻速圓周運(yùn)動的周期分別為T1和T2，如地球和火星繞太陽做勻速圓周運(yùn)動的軌道半徑大小分別為R1和R2，則（）A．B．C．D．參考答案：考點(diǎn)：萬有引力定律及其應(yīng)用；向心力．專題：萬有引力定律的應(yīng)用專題．分析：對于地球，根據(jù)萬有引力提供向心力，解出半徑和周期的關(guān)系，對于火星，有同樣的結(jié)論，半徑相比，化簡可得到結(jié)果．解答：解：地球繞太陽做勻速圓周運(yùn)動，萬有引力提供向心力，有：，解得：對于火星繞太陽運(yùn)動，同樣有：得：故B正確、ACD錯(cuò)誤．故選：B．點(diǎn)評：本題要掌握環(huán)繞天體繞中心天體做圓周運(yùn)動，通過萬有引力提供向心力，可以解出周期和軌道半徑的關(guān)系．本題也可以根據(jù)開普勒第三定律，計(jì)算可得，所以．5.如圖4所示，人通過繞過定滑輪的繩子，拉著位于平臺上的小車運(yùn)動。當(dāng)人行至與水平方向成角時(shí)，若人的速度大小為，則此時(shí)小車的速度大小為（

）A、

B、

C、

D、參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.(4分)用200N的拉力將地面上的一個(gè)質(zhì)量為10kg的物體提升10m（重力加速度g取10m/s2，空氣阻力忽略不計(jì)），物體被提高后具有的勢能為

，物體被提高后具有的動能為

．參考答案：答案：103J，103J7.由某種材料制成的電器元件，其伏安特性曲線如圖所示?，F(xiàn)將該元件接在電動勢為8V，內(nèi)阻為4Ω的電源兩端，則通過該元件的電流為__________A。若將兩個(gè)這樣的元件并聯(lián)接在該電源上，則每一個(gè)元件消耗的功率為__________W。參考答案：1.0；1.58.(5分)在離地面200m高處，以初速度v0豎直上拋一個(gè)小球，9s后小球的速率為2v0，g＝10m/s2，則可知v0＝

m/s；再經(jīng)過時(shí)間

s后小球落回地面。參考答案：

答案：30、19.某同學(xué)用如圖所示的裝置驗(yàn)證動能定理．為提高實(shí)驗(yàn)精度，該同學(xué)多次改變小滑塊下落高度胃的值．測出對應(yīng)的平撼水平位移x，并算出x2如下表，進(jìn)而畫出x2一H圖線如圖所示：

①原理分析：若滑塊在下滑過程中所受阻力很?。畡t只要測量量滿足

，便可驗(yàn)證動能定理．

②實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：實(shí)驗(yàn)中獲得的圖線未過坐標(biāo)原點(diǎn)，而交在了大約(0.2h，0)處，原因是

。參考答案：①x2與H成正比

②滑塊需要克服阻力做功10.如圖，在真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷A和B，電量分別為-Q和+2Q，它們相距L，如果在兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)O有一個(gè)半徑為r(2r<L)的空心金屬球，且球心位于O點(diǎn)，則球殼上的感應(yīng)電荷在。點(diǎn)處的場強(qiáng)大小為________，方向____．

參考答案：11.一質(zhì)量為M=1.2kg的物塊靜止在光滑水平桌面上，一質(zhì)量為m=20g的子彈以水平速度v0=100m/s射入物塊，在很短的時(shí)間內(nèi)以水平速度10m/s穿出．則子彈穿出木塊時(shí)，子彈動量改變量的大小為1.8kg?m/s，木塊獲得的水平初速度大小為1.5m/s．參考答案：考點(diǎn)：動量守恒定律．分析：子彈穿過木塊的過程系統(tǒng)動量守恒，應(yīng)用動量的計(jì)算公式與動量守恒定律可以求出動量的該變量與木塊的速度．解答：解：子彈動量的該變量：△p=mv﹣mv0=0.020×10﹣0.020×100=﹣1.8kg?m/s，負(fù)號表示方向；子彈穿過木塊過程系統(tǒng)動量守恒，以子彈的初速度方向?yàn)檎较?，由動量守恒定律得：mv0=mv+Mv′，代入數(shù)據(jù)解得：v′=1.5m/s；故答案為：1.8；1.5．點(diǎn)評：本題考查了求動量的變化量、求速度，應(yīng)用動量的計(jì)算公式、動量守恒定律即可正確解題．12.如圖所示，放置在豎直平面內(nèi)的圓軌道AB，O點(diǎn)為圓心，OA水平，OB豎直，半徑為m。在O點(diǎn)沿OA拋出一小球，小球擊中圓弧AB上的中點(diǎn)C，vt的反向延長線與OB的延長線相交于D點(diǎn)。已知重力加速度g=10m/s2。小球運(yùn)動時(shí)間為_________，OD長度h為_________。參考答案：s，2m13.圖為一小球做平拋運(yùn)動時(shí)閃光照片的一部分，圖中背景是邊長5cm的小方格。問閃光的頻率是

Hz；小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度大小是

m/s。（重力加速度g取10m/s2）參考答案：10

2.5三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某同學(xué)用螺旋測微器測量一金屬絲的直徑，測微器的示數(shù)如圖所示，該金屬絲直徑的測量值為

mm。參考答案：答案：2.793（2.791～2.795mm之間均可）

解析：測量值讀數(shù)為2.5mm＋0.01mm×29.3=2.793mm。15.（1）在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)要探究小車的加速度a和質(zhì)量M的關(guān)系，應(yīng)該保持

不變；若該同學(xué)要探究加速度a和拉力F的關(guān)系，應(yīng)該保持

不變．（2）該同學(xué)通過數(shù)據(jù)的處理作出了a-F圖象，如圖所示，則①圖中的直線不過原點(diǎn)的原因是

．②圖中的力F理論上是指

，而實(shí)驗(yàn)中卻用

表示．（選填字母符號）A．砂和砂桶的重力

B．繩對小車的拉力③此圖中直線發(fā)生彎曲的原因是

參考答案：（1）細(xì)線對車的拉力F，小車的質(zhì)量M（2）①平衡摩擦力時(shí)木板右端墊得過高（平衡摩擦力時(shí)，木板傾角偏大）．②B，A③未滿足砂和砂桶質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量（1）該實(shí)驗(yàn)是運(yùn)用控制變量法研究的，該同學(xué)要探究小車的加速度a和質(zhì)量M的關(guān)系，應(yīng)該保持細(xì)線對車的拉力F不變；若該同學(xué)要探究加速度a和拉力F的關(guān)系，應(yīng)該保持小車的質(zhì)量M不變．（2）①圖中當(dāng)F=0時(shí)，a≠0．也就是說當(dāng)繩子上沒有拉力時(shí)，小車的加速度不為0，說明小車的摩擦力小于重力的分力，所以原因是實(shí)驗(yàn)前木板右端墊得過高，即平衡摩擦力過度導(dǎo)致．②圖中的力F理論上指繩對小車的拉力，即B，而實(shí)驗(yàn)中卻用砂和砂桶的重力，即A．③設(shè)小車的加速度為a，繩子拉力為F，以砂和砂桶為研究對象得：mg-F=ma以小車為研究對象F=Ma解得：故：所以要使得繩子拉力等于砂和砂桶的重力大小，必有m＜＜M，而不滿足m＜＜M時(shí)，隨m的增大物體的加速度a逐漸減?。蕡D象彎曲的原因是：未滿足砂和砂桶質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.下圖為倉庫中常用的皮帶傳輸裝置示意圖，它由兩臺皮帶傳送機(jī)組成，一臺水平傳送，A、B兩端相距3m，另一臺傾斜，傳送帶與地面的傾角θ=37°，C、D兩端相距4.45m，B、C相距很近.水平部分AB以5m/s的速率順時(shí)針轉(zhuǎn)動.將質(zhì)量為10kg的一袋大米無初速度的放在A端，到達(dá)B端后，速度大小不變地傳到傾斜的CD部分，米袋與傳送帶間的動摩擦因數(shù)均為0.5.試求：（g取10m/s2

，計(jì)算中可能會用到=2.23,=2.68）（1）若CD部分傳送帶不運(yùn)轉(zhuǎn)，求米袋沿傳送帶所能上升的最大距離；（2）若要米袋能被送到D端，求CD部分順時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn)的速度應(yīng)滿足的條件及米袋從C端到D端所用時(shí)間的取值范圍.參考答案：（1）米袋在AB上加速時(shí)的加速度

…..（1分）米袋的速度達(dá)到v0=5m/s時(shí)，滑行的距離，因此米袋在到達(dá)B點(diǎn)之前就有了與傳送帶相同的速度

…………………（1分）設(shè)米袋在CD上運(yùn)動的加速度大小為a，由牛頓第二定律得：（1分）代入數(shù)據(jù)得a=10m/s2

所以能滑上的最大距離

………..（1分）設(shè)CD部分運(yùn)轉(zhuǎn)速度為v1時(shí)米袋恰能到達(dá)D點(diǎn)（即米袋到達(dá)D點(diǎn)時(shí)速度恰好為零），則米袋速度減為v1之前的加速度為a1=-g(sinθ+μcosθ)=-10m/s2……（1分）米袋速度小于v1至減為零前的加速度為a2=-g(sinθ-μcosθ)=-2m/s…..（1分）由

………..（1分）解得v1=4m/s，即要把米袋送到D點(diǎn)，CD部分的速度vCD≥v1=4m/s………………..（2分）米袋恰能運(yùn)到D點(diǎn)所用時(shí)間最長為：……（1分）若CD部分傳送帶的速度較大，使米袋沿CD上滑時(shí)所受摩擦力一直沿皮帶向上，則所用時(shí)間最短，此種情況米袋加速度一直為a2。由得，tmax=1.16s（1分）所以，所求的時(shí)間t的范圍為

………..（2分）說明：若計(jì)算中選用，則結(jié)果為1.162s，同樣給分)17.圖甲為某種速度選擇器示意圖，加速電場右側(cè)是一接地金屬圓筒，為加速電場兩極板上的小孔，為圓筒某一直徑兩端的小孔，abcd為豎直熒光屏，光屏與直線平行。開始時(shí)在同一水平線上。已知加速電壓為U，圓簡半徑為R，帶正電的粒子質(zhì)量為m，電量為q，圈筒轉(zhuǎn)軸到光屏的距離OP＝3R(如圖乙）。不計(jì)位子重力及粒子間相互作用。（1)若圓筒靜止且國筒內(nèi)不加磁場，粒子從小孔進(jìn)人電場時(shí)的速度可忽略，求粒子通過圓筒的時(shí)間to(2）若圓筒內(nèi)有豎直向下勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，圓筒繞豎直中心軸以某一角速度逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動，粒子源持續(xù)不斷地將速度不同的粒子從小孔01射人電場，經(jīng)足夠長時(shí)間，有的粒子打到圓筒上被吸收，有的通過圓筒打到光屏上產(chǎn)生亮斑。如果在光屏PQ范圍內(nèi)的任意位里均會出現(xiàn)亮斑，（如圖乙）。求粒子到達(dá)光屏?xí)r的速度大小v的范圍，以及圓筒轉(zhuǎn)動的角速度。參考答案：18.如圖，質(zhì)量為6m、長為L的薄木板AB放在光滑的平臺上，木板B端與臺面右邊緣齊平．B端上放有質(zhì)量為3m且可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊C，C與木板之間的動摩擦因數(shù)為．質(zhì)量為m的小球用長為L的細(xì)繩懸掛在平臺右邊緣正上方的O點(diǎn)，細(xì)繩豎直時(shí)小球恰好與C接觸．現(xiàn)將小球向右拉至細(xì)繩水平并由靜止釋放，小球運(yùn)動到最低點(diǎn)時(shí)細(xì)繩恰好斷裂．小球與C碰撞后反彈速率為碰前的一半．

(1)求細(xì)繩能夠承受的最大拉力；

(2)若要使小球落在釋放點(diǎn)的正下方P點(diǎn)，平臺高度應(yīng)為多大？

(3)通過計(jì)算判斷C能否從木板上掉下來．參考答案：(1)設(shè)小球運(yùn)動到最低點(diǎn)的速率為v0，小球向下擺動過程，由動能定理

①

得②

小球在圓周運(yùn)動最低點(diǎn)，由牛頓第二