上海港灣學(xué)校2022年高三物理聯(lián)考試題含解析

上海港灣學(xué)校2022年高三物理聯(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，一輕質(zhì)細(xì)繩一端固定于豎直墻壁上的O點(diǎn)，另一端跨過大小可忽略不計(jì)摩擦的定滑輪P懸掛物塊B，OP段的繩子水平，長(zhǎng)度為L(zhǎng)．現(xiàn)將一帶掛鉤的物塊A掛到OP段的繩子上，A、B物塊最終靜止．已知A（包括掛鉤）、B的質(zhì)量比為，則此過程中物塊B上升的高度為（）A．L B． C．L

D．L參考答案：D【考點(diǎn)】共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；物體的彈性和彈力．【分析】平衡時(shí)對(duì)掛鉤處進(jìn)行力的分析，求出細(xì)線與豎直方向的夾角，再根據(jù)幾何關(guān)系得到B升高的高度．【解答】解：對(duì)掛鉤處進(jìn)行力的分析如圖所示，對(duì)B進(jìn)行力的分析可得繩子拉力T=mBg，對(duì)A有：2Tcosθ=mAg，解得：cosθ==，解得：θ=37°，所以B上升的高度為h=2（）=，所以D正確，ABC錯(cuò)誤；故選：D．2.（多選題）物體由地面以120J的初動(dòng)能豎直向上拋出，當(dāng)它上升到某一高度A點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能減少40J，機(jī)械能減少10J．設(shè)空氣阻力大小不變，以地面為零勢(shì)能面，則物體（）A．在最高點(diǎn)時(shí)機(jī)械能為105JB．上升到最高點(diǎn)后落回A點(diǎn)時(shí)機(jī)械能為70JC．空氣阻力與重力大小之比為1：4D．上升過程與下落過程加速度大小之比為2：1參考答案：BD【考點(diǎn)】功能關(guān)系；牛頓第二定律．【分析】物體以一定的初動(dòng)能豎直上拋，由于阻力使得物體在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能有損失．可利用動(dòng)能定理求出上升過程中阻力做的功，因?yàn)樽枇愣?，所以再由?dòng)能定理可求出當(dāng)回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)動(dòng)能．加速度根據(jù)牛頓第二定律求解．【解答】解：A、物體以120J的初動(dòng)能豎直向上拋出，做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，當(dāng)上升到A點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能減少了40J，機(jī)械能損失了10J．根據(jù)功能關(guān)系可知：合力做功為﹣40J，空氣阻力做功為﹣10J，合力做功是阻力做功的4倍，則當(dāng)上升到最高點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能為零，動(dòng)能減小了120J，合力做功為﹣120J，則阻力做功為﹣30J，機(jī)械能減小30J，因此在最高點(diǎn)時(shí)機(jī)械能為120J﹣30J=90J，故A錯(cuò)誤．B、由上知，從A點(diǎn)到最高點(diǎn)機(jī)械能減小20J，當(dāng)下落過程中，由于阻力做功不變，所以又損失了20J．因此該物體回到出發(fā)點(diǎn)A時(shí)的機(jī)械能為110J﹣20J﹣20J=70J．故B正確；C、對(duì)從拋出點(diǎn)到A點(diǎn)的過程，根據(jù)功能關(guān)系：mgh+fh=40J，fh=10J，則得：空氣阻力與重力大小之比為f：mg=1：3．故C錯(cuò)誤．D、根據(jù)牛頓第二定律得：上升過程有：mg+f=ma1；下降過程有：mg﹣f=ma2；則得a1：a2=2：1，故D正確．故選：BD3.17．圖所示，把一帶正電小球a放在光滑絕緣斜面上，欲使球a能靜止在斜面上，需在MN間放一帶電小球b，則b應(yīng)：

A．帶負(fù)電，放在A點(diǎn)

B．帶正電，放在B點(diǎn)C．帶負(fù)電，放在C點(diǎn)

D．帶正電，放在C點(diǎn)參考答案：4.（多選）如圖，在光滑的水平面上兩個(gè)質(zhì)量相等的小球A、B，用兩根等長(zhǎng)的輕繩連接?，F(xiàn)讓兩小球A、B以C為圓心、以相同的角速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，A球的向心加速度為a1，B球的向心加速度為a2，AC段繩所受拉力記為F1，AB段繩所受拉力記為F2，則下列說法中正確的是(

)A．a(chǎn)1:a2=1：1

B．a(chǎn)1：a2=1:2C．F1:F2

=2:1

D．F1:F2=3:2參考答案：【知識(shí)點(diǎn)】向心力；牛頓第二定律．C2D4【答案解析】BD

解析：A、B、設(shè)OA=AB=l，角速度相等，根據(jù)a=rω2，有：a1：a2=l：2l=1：2；故A錯(cuò)誤，B正確；C、D、對(duì)B球有：F2=m?2lω2．對(duì)A球有：F2-F1=mlω2．聯(lián)立兩式解得：F1：F2=3：2；故C錯(cuò)誤，D正確；故選：BD．【思路點(diǎn)撥】A、B兩球繞O點(diǎn)在光滑的水平面上以相同的角速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，B球靠AB桿的拉力提供向心力，A球靠OA線和AB線的拉力的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律求出兩段細(xì)線的拉力之比．解決本題的關(guān)鍵知道物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合力等于向心力，掌握向心力大小的關(guān)系公式．

5.如圖所示，A、B兩物體的質(zhì)量分別為mA和mB，且mA＞mB，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，滑輪的質(zhì)量和一切摩擦均不計(jì)，如果繩一端由P點(diǎn)緩慢地向右移動(dòng)到Q點(diǎn)，整個(gè)系統(tǒng)重新平衡后，物體A的高度和兩滑輪間繩與水平方向的夾角θ如何變化（）A．物體A的高度升高，θ角變小 B．物體A的高度降低，θ角不變C．物體A的高度升高，θ角不變 D．物體A的高度降低，θ角變大參考答案：B【考點(diǎn)】共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；物體的彈性和彈力．【分析】將繩一端的固定點(diǎn)P緩慢向右移到Q點(diǎn)時(shí)，繩子的拉力大小不變，分析動(dòng)滑輪的受力情況，作出力圖．由于動(dòng)滑輪兩側(cè)繩子的拉力大小相等，由平衡條件知，兩側(cè)繩子關(guān)于豎直方向具有對(duì)稱性，再分析將繩一端的固定點(diǎn)P緩慢向右移到Q點(diǎn)的過程中，θ角的變化，及A高度的變化．【解答】解：將繩一端的固定點(diǎn)P緩慢向右移到Q點(diǎn)時(shí)，繩子的拉力大小不變，分析動(dòng)滑輪的受力情況，作出力圖如圖，設(shè)繩子的拉力大小為F，兩繩子的夾角為2α，由于動(dòng)滑輪兩側(cè)繩子的拉力關(guān)于豎直方向有對(duì)稱性，則有

2Fcosα=mBg，由于F=mAg，保持不變，則得知，α角保持不變，由幾何知識(shí)得知，α+θ=90°，則θ保持不變，當(dāng)繩一端的固定點(diǎn)P緩慢向右移到Q點(diǎn)，動(dòng)滑輪將上升，則物體A的高度下降．故B正確，ACD錯(cuò)誤．故選：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（4分）如圖為某報(bào)警裝置示意圖，該報(bào)警裝置在一扇門、兩扇窗上各裝有一個(gè)聯(lián)動(dòng)開關(guān)，門、窗未關(guān)上時(shí)，開關(guān)不閉合，只要有一個(gè)開關(guān)未閉合，報(bào)警器就會(huì)報(bào)警。該報(bào)警裝置中用了兩個(gè)串聯(lián)的邏輯電路，虛線框甲內(nèi)應(yīng)選用_________門電路，虛線框乙內(nèi)應(yīng)選用_________門電路（填與、非、或）。參考答案：或，或解析：題意只要有一個(gè)開關(guān)未閉合，報(bào)警器就會(huì)報(bào)警，結(jié)合或門的特點(diǎn)因此虛線框甲內(nèi)應(yīng)選用或門；虛線框乙內(nèi)應(yīng)選用或門。7.一質(zhì)點(diǎn)由位置A向北運(yùn)動(dòng)了4m，又轉(zhuǎn)向東運(yùn)動(dòng)了3m，到達(dá)B點(diǎn)，然后轉(zhuǎn)向南運(yùn)動(dòng)了1m，到達(dá)C點(diǎn)，在上述過程中質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程是

m，運(yùn)動(dòng)的位移是

m。參考答案：8，8.某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲驗(yàn)證“動(dòng)能定理”，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊、細(xì)沙．當(dāng)滑塊連接上紙帶，用細(xì)線通過滑輪掛上空的小沙桶時(shí)，釋放小桶，滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài)．若你是小組中的一位成員，要完成該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，則：（1）你認(rèn)為還需要的實(shí)驗(yàn)器材有

（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實(shí)驗(yàn)條件是

，實(shí)驗(yàn)時(shí)為保證細(xì)線拉力為木塊的合外力首先要做的步驟

（3）在（2）的基礎(chǔ)上，某同學(xué)用天平稱量滑塊的質(zhì)量M.往沙桶中裝入適量的細(xì)沙，用天平稱出此時(shí)沙和沙桶的總質(zhì)量m.讓沙桶帶動(dòng)滑塊加速運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄其運(yùn)動(dòng)情況，在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上取兩點(diǎn)，測(cè)出這兩點(diǎn)的間距L和這兩點(diǎn)的速度大小v1與v2（v1＜v2）。則本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為

（用題中的字母表示實(shí)驗(yàn)中測(cè)量得到的物理量）.參考答案：（1）天平，刻度尺（2分）（2）沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量（2分），平衡摩擦力（2分）（3）（3分）（1）實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證動(dòng)能增加量和總功是否相等，故需要求出總功和動(dòng)能，故還要天平和刻度尺；故答案為：刻度尺、天平；

（2）沙和沙桶加速下滑，處于失重狀態(tài)，其對(duì)細(xì)線的拉力小于重力，設(shè)拉力為T，根據(jù)牛頓第二定律，有

對(duì)沙和沙桶，有mg-T=ma

對(duì)小車，有T=Ma

解得故當(dāng)M＞＞m時(shí)，有T≈mg

小車下滑時(shí)受到重力、細(xì)線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，則應(yīng)該用重力的下滑分量來平衡摩擦力，故可以將長(zhǎng)木板的一端墊高；

故答案為：沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量，平衡摩擦力；

（3）總功為：mgL，動(dòng)能增加量為：故答案為：mgL=9.（6分）2004年7月25日，中國(guó)用長(zhǎng)征運(yùn)載火箭成功的發(fā)射了“探測(cè)二號(hào)”衛(wèi)星．圖是某監(jiān)測(cè)系統(tǒng)每隔2.5s拍攝的，關(guān)于起始勻加速階段火箭的一組照片。已知火箭的長(zhǎng)度為40m，用刻度尺測(cè)量照片上的長(zhǎng)度，結(jié)果如圖所示?；鸺募铀俣萢=

m/s2，火箭在照片中第2個(gè)像所對(duì)應(yīng)時(shí)刻的瞬時(shí)速度大小υ=

m/s。參考答案：答案：8

(3分)

42

（3分）10.(6分)如圖所示，一儲(chǔ)油圓桶，底面直徑與高均為d，當(dāng)桶內(nèi)無油時(shí)，從某點(diǎn)A恰好能看到桶底邊緣上得點(diǎn)B，當(dāng)桶內(nèi)油的深度等于桶高的一半時(shí)，在A點(diǎn)沿A、B方向看去，看到桶底上的C點(diǎn)，C、B相距，由此可得油的折射率__________，光在油中的傳播速度=_________m/s。參考答案：

11.質(zhì)量為m的物體以初速v0沿傾角為的斜面上滑，滑回原處時(shí)速度大小為3v0/4，則物體上滑的最大高度為，物體所受阻力大小為。參考答案：

、12.一塊手機(jī)電池的背面印有如圖所示的一些符號(hào)，另外在手機(jī)使用說明書上還寫有“通話時(shí)間3h，待機(jī)時(shí)間100h”，則該手機(jī)通話時(shí)消耗的功率約為

W，待機(jī)時(shí)消耗的功率為

W

參考答案：0.6W，1.8×102W

13.做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的小車，牽引一條紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，交流電源的頻率是50Hz,由紙帶上打出的某一點(diǎn)開始,每5點(diǎn)剪下一段紙帶（每段紙帶時(shí)間均為0.1s），按如圖所示，每一條紙帶下端與X軸相重合，在左邊與y軸平行,將紙帶粘在坐標(biāo)系中,則：①所剪的這0.6s內(nèi)的平均速度是_

m/s②物體運(yùn)動(dòng)的加速度是____

m/s2(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)參考答案：0.413m/s

0.750m/m2三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖甲所示，斜面傾角為θ=37°，一寬為d=0.65m的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于斜面向上，磁場(chǎng)邊界與斜面底邊平行。在斜面上由靜止釋放一矩形金屬線框，線框沿斜面下滑，下邊與磁場(chǎng)邊界保持平行。取斜面底部為重力勢(shì)能零勢(shì)能面，從線框開始運(yùn)動(dòng)到恰好完全進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，線框的機(jī)械能E和位移x之間的關(guān)系如圖乙所示，圖中①、②均為直線段。已知線框的質(zhì)量為M=0.1kg，電阻為R=0.06Ω．（取g=l0m·s-2,sin37°=0.6,

cos37°=0.8)求：(1)線框與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；(2)線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)到恰好完全進(jìn)入磁場(chǎng)所用的時(shí)間t：(3)線框穿越磁場(chǎng)的過程中，線框中的最大電功率Pm。參考答案：0.5；1/6s；0.54W【詳解】（1）由能量守恒定律，線框減小的機(jī)械能等于克服摩擦力做功，則其中x1=0.36m；解得μ=0.5（2）金屬線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，減小的機(jī)械能等于克服摩擦力和安培力做的功，機(jī)械能均勻減小，因此安培力也是恒力，線框做勻速運(yùn)動(dòng)，速度為v1v12=2ax1解得a=2m/s2v1=1.2m/s其中

x2為線框的側(cè)邊長(zhǎng)，即線框進(jìn)入磁場(chǎng)過程中運(yùn)動(dòng)的距離，可求出x2=0.2m，則（3）線框剛出磁場(chǎng)時(shí)速度最大，線框內(nèi)電功率最大由可求得v2=1.8m/s根據(jù)線框勻速進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)：可得FA=0.2N又因?yàn)榭傻脤2、B2L2帶入可得：15.（8分）一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C，其中AB過程為等壓變化，BC過程為等容變化。已知VA=0.3m3，TA=TB=300K、TB=400K。（1）求氣體在狀態(tài)B時(shí)的體積。（2）說明BC過程壓強(qiáng)變化的微觀原因（3）沒AB過程氣體吸收熱量為Q，BC過氣體

放出熱量為Q2，比較Q1、Q2的大小說明原因。參考答案：解析：（1）設(shè)氣體在B狀態(tài)時(shí)的體積為VB，由蓋--呂薩克定律得，，代入數(shù)據(jù)得。(2)微觀原因：氣體體積不變，分子密集程度不變，溫度變小，氣體分子平均動(dòng)能減小，導(dǎo)致氣體壓強(qiáng)減小。(3)大于；因?yàn)門A=TB，故AB增加的內(nèi)能與BC減小的內(nèi)能相同，而AB過程氣體對(duì)外做正功，BC過程氣體不做功，由熱力學(xué)第一定律可知大于?？键c(diǎn)：壓強(qiáng)的微觀意義、理想氣體狀態(tài)方程、熱力學(xué)第一定律四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖，左邊矩形區(qū)域內(nèi)，有場(chǎng)強(qiáng)為E0的豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電荷量為q、質(zhì)量不同的帶正電的粒子(不計(jì)重力)，沿圖中左側(cè)的水平中線射入，并水平穿過該區(qū)域，再垂直射入右邊磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，該區(qū)域磁場(chǎng)邊界為AA/、BB/,方向垂直紙面向外，左右寬為a，上下足夠長(zhǎng)。(1)求帶電粒子速度的大小v；(2)如果帶電粒子都能從AA/邊界垂直進(jìn)入后又返回到AA/邊界，則帶電粒子的質(zhì)量在什么范圍？(3)如果帶電粒子能與BB/邊界成600角射出磁場(chǎng)區(qū)域，則該帶點(diǎn)粒子的質(zhì)量是多少？參考答案：(1)矩形區(qū)域是速度選擇器，由力的平衡條件，得

①(３分)得：

②（3分）(2)如果帶電粒子都能AA/的邊界出來，則帶電粒子在磁場(chǎng)區(qū)域中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)最大的軌跡如圖中所示。由幾何關(guān)系，有：得：

③（２分）帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律，有：

④（2分）②③④聯(lián)立得：（1分）即帶電粒子都能從三角形的豎直線上向左射出，則帶電粒子的質(zhì)量

（1分）

(3)如果帶電粒子都能與BB/成60°射出，如圖，根據(jù)幾何關(guān)系，則帶電粒子在三角形區(qū)域中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)最大的軌跡如圖中Ⅱ所示（Q點(diǎn)與右上邊相切）。由幾何關(guān)系，有：

⑤（２分）帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律，有：

⑥（2分）②⑤⑥聯(lián)立得：（2分）17.如圖所示，通過水平絕緣傳送帶輸送完全相同的正方形單匝銅線框，為了檢測(cè)出個(gè)別未閉合的不合格線框，讓線框隨傳送帶通過一固定勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域（磁場(chǎng)方向垂直于傳送帶平面向下），觀察線框進(jìn)入磁場(chǎng)后是否相對(duì)傳送帶滑動(dòng)就能夠檢測(cè)出未閉合的不合格線框。已知磁場(chǎng)邊界MN、PQ與傳送帶運(yùn)動(dòng)方向垂直，MN與PQ間的距離為d，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。各線框質(zhì)量均為m，電阻均為R，邊長(zhǎng)均為L(zhǎng)（L＜d)；傳送帶以恒定速度v0向右運(yùn)動(dòng)，線框與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g。線框在進(jìn)入磁場(chǎng)前與傳送帶的速度相同，且右側(cè)邊平行于MN進(jìn)入磁場(chǎng)，當(dāng)閉合線框的右側(cè)邊經(jīng)過邊界PQ時(shí)又恰好與傳送帶的速度相同。設(shè)傳送帶足夠長(zhǎng)，且在傳送帶上始終保持右側(cè)邊平行于磁場(chǎng)邊界。對(duì)于閉合線框，求：（1）線框的右側(cè)邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所受安培力的大小；（2）線框在進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中運(yùn)動(dòng)加速度的最大值以及速度的最小值；（3）從線框右側(cè)邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)到穿出磁場(chǎng)后又相對(duì)傳送帶靜止的過程中，傳送帶對(duì)該閉合銅線框做的功。參考答案：（1）閉合銅線框右側(cè)邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)E=BLv0

（1分）

產(chǎn)生的電流I=

（1分）

右側(cè)邊所受安培力F=BIL=

（1分）（2）線框以速度v0進(jìn)入磁場(chǎng)，在進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，受安培力而減速運(yùn)動(dòng)；進(jìn)入磁場(chǎng)后，在摩擦力作用下加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)其右側(cè)邊到達(dá)PQ時(shí)速度又恰好等于v0。因此，線框在剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，所受安培力最大，加速度最大，設(shè)為am；線框全部進(jìn)入磁場(chǎng)的瞬間速度最小，設(shè)此時(shí)線框的速度為v。線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律有

（1分）解得am=

（1分）在線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)又加速運(yùn)動(dòng)到達(dá)邊界PQ的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理有

（2分）解得v=

（1分）（3）線框從右側(cè)邊進(jìn)入磁場(chǎng)到運(yùn)動(dòng)至