2022年安徽省淮北市惠民高級中學高三物理聯考試卷含解析

2022年安徽省淮北市惠民高級中學高三物理聯考試卷

含解析

一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分.每小題只有一個選項符合

題意

1.如圖所示，一質量為m的小球固定于輕質彈簧的一端，彈簧的勁度系數為4,另一端固

定于。點.將小球拉至A處，彈簧恰好無形變，由靜止釋放小球，當它運動到O點正下

方8點時速度為v、，A、B兩點間的高度差為力，不計空氣阻力，則

A.由A到B過程，小球機械能守恒

B.由A到8過程，小球重力做的功等于機g/i

C.小球到達8點時，受到的重力可能與彈力大小相等

mgh—MV3

D.小球到達8點時，彈簧的彈性勢能為2

參考答案：

BD

試題分析：A、小球從A到B的過程中，有重力做功，彈簧彈力做功，小球機械能不守

恒，故A錯誤；B、重力做功只與初末位置的高度差有關，則由A至B重力做功為

mgh,故B正確；C、小球到達B點時，具有向上的向心加速度，處于超重狀態(tài)，彈力大

于重力，故C錯誤；D、彈簧彈力做功量度彈性勢能的變化，根據動能定理得：

mgh=-wrv3—wrv3

*2,所以小球到達位置B時彈簧的彈性勢能為2，故D正

確；故選：BDo

考點：機械能守恒定律;彈性勢能；功能關系

【名師點睛】本題要注意我們研究的系統(tǒng)是小球而不是小球與彈簧，小球與彈簧系統(tǒng)則機

械能守恒；而只對小球機械能是不定恒的；熟悉功能的對應關系.根據下降的高度求出重

力做功的大小，結合動能定理求出彈簧彈力做功大小，根據彈簧彈力做功量度彈性勢能的

變化，從而得出最低點彈簧的彈性勢能。根據小球到達B點時需要向上的向心加速度，判

斷彈力和重力的大小關系。

2.（單選）在不遠的將來，中國宇航員將登上月球，某同學為宇航員設計了測量一顆繞月

衛(wèi)星做勻速圓周運動最小周期的方法.在月球表面上以不太大的初速度vo豎直向上拋出一

個物體，物體上升的最大高度為h.已知月球半徑為R,則如果發(fā)射一顆繞月運行的衛(wèi)

星，其做勻速圓周運動的最小周期為（）

7T2―—(2R空畫

A.voV2RhB.voV2Rhc.vovTD.vovT

參考答案:

解：根據豎直上拋運動規(guī)律可知，物體豎直上拋運動的最大高度

2

v0

h=2g,

可得月球表面的重力加速度

2

v0

g=2h

又衛(wèi)星周期最小時靠近月球表面運動，重力提供圓周運動向心力有：

4兀2R

mg=m

可得月球衛(wèi)星的最小周期T=2nVg=丫0/福，故ACD錯誤，B正確.

故選：B.

3.如圖所示，光滑的半球形物體固定在水平地面上，球心正上方有一光滑的小滑

輪，輕繩的一端系一小球.靠放在半球上的A點，另一端繞過定滑輪后用力拉住，

使小球靜止.現緩慢地拉繩，在使小球使球面由A到半球的頂點B的過程中，半球

對小球的支持力N和繩對小球的拉力T的大小變化情況是（

A.N變大，T變小B.N變小，T變大

C.N變小，T先變小后變大D.N不變，T變小

4.壓敏電阻的阻值會隨所受壓力的增大而減小，某位同學利用壓敏電阻設計了

判斷電梯運動狀態(tài)的裝置，其裝置示意圖如圖甲所示，將壓敏電阻平放在電梯內，

受壓面朝上，在上面放一物體加，電梯靜止時電流表示數為/。，電梯在運動過程

中，電流表的示數如圖乙所示，下列判斷中正確的是（）

（A）乙圖表示電梯做勻速直線運

動（B）乙圖表示電梯做勻加速運動

（C）乙圖表示電梯做變加速運動（D）乙圖表示電梯做勻減速運動

參考答案：

答案：C

5.（多選）某學校教室里的磁性黑板上通常粘掛一些小磁鐵，小磁鐵被吸在黑板上可以用

于"貼"掛圖或試題答案.關于小磁鐵，下列說法中正確的是

A.磁鐵受到的電磁吸引力大于受到的彈力才能被吸在黑板上

B.磁鐵與黑板間在水平方向上存在兩對作用力與反作用力

C.磁鐵受到四個力的作用

D.磁鐵受到的支持力與黑板受到的壓力是一對平衡力

參考答案：

BC

二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分

6.如圖所示，一半徑為R的絕緣圓形軌道豎直放置，圓軌道最低點與一條水平軌道相連，

軌道均光滑；軌道所在空間存在水平向右的勻強電場，場強為E.從水平軌道上A點由靜

止釋放一質量為m的帶正電小球，已知小球受電場力的大小等于小球重力大小的3/4

倍.為使小球剛好在圓軌道內做圓周運動，小球在軌道內的最小速率是_/!短_；釋放

點距圓軌道最低點B的距離是—6

參考答案:

考帶電粒子在勻強電場中的運動；向心力.

點：

分1、帶電小球受到重力和電場力作用，重力和電場力都是恒力，故重力和電場力的合

析：力也是恒力，所以在軌道上上升的運動過程中，動能減小，因為小球剛好在圓軌道

內做圓周運動，故合力恰好提供向心力時是小球做圓周運動的臨界狀態(tài)，此時小球

的速度最小，此時的"最高點”是等效最高點，不是相對于AB軌道的最高點.

2、A到B的過程運用動能定理，此過程只有電場力作用Eqs=mW,化簡可得A到

B的距離s.

解解：帶電小球運動到圖中最高點時，重力、電場力的合力提供向心力時，速度最

答：3

小，因為Eq=Z1r

根據勾股定理合力為：'合T(mg)2+(梟)2=筑

y2

因為小球剛好在圓軌道內做圓周運動，故最高點合力提供向心力，即F合二區(qū)

解得：

12_12

（3）從B點到最高點，由動能定理得：-mgR（1+cosO）-EqRsin0=2mV21rl/

12

從A到B,由動能定理得：Eqs-2mVB

23

代入數據解得：S=ER

故答案為：Y產，

點題要注意速度最小的位置的最高點不是相對于地面的最高點，而是合力指向圓心，

評：恰好提供向心力的位置，這是解題的關鍵.

7.現有一個彈簧測力計（可隨便找地方懸掛），一把勻質的長為1的有刻度、零點

位于端點的直尺，一個木塊及質量不計的細線.試用這些器件設計一實驗裝置（要

求畫出示意圖），通過一次測量（彈簧測力計只準讀一次數），求出木塊的質量和

尺的質量.（已知重力加速度為g）

參考答案：

找個地方把彈簧測力計懸掛好，取一段細線做成一環(huán)，掛在彈簧測力計的掛鉤上，

讓直尺穿在細環(huán)中，環(huán)與直尺的接觸點就是直尺的懸掛點，它將尺分為長短不等的

兩段.用細線栓住木塊掛在直尺較短的一段上，細心調節(jié)直尺懸掛點及木塊懸掛點

的位置，使直尺平衡在水平位置（為提高測量精度，盡量使二懸掛點相距遠些），

如圖所示.設木塊質量為m,直尺質量為M.記下二懸掛點在直尺上的讀數xl、

x2,彈簧測力計讀數G.由平衡條件和圖中所設的直尺零刻度線的位置有

5+M)g=G(!)

用g(x2?&)

⑵

⑴、(2)式聯立可得

q(/-2xa)

⑶

“■嘩&

SV-2xJ(4)

給出必要的說明占8分，求出r占10分.

8.如圖所示，質量為m、邊長為L的正方形線圈ABCD由n匝導線繞成，線圈中有順時針

方向大小為I的電流，在AB邊的中點用細線豎直懸掛于輕桿一端，輕桿另一端通過豎直

的彈簧固定于地面，輕桿可繞桿中央的固定轉軸。在豎直平面內轉動。在圖中虛線的下

方，有與線圈平面垂直的勻強磁場，磁感強度為B,平衡時，CD邊水平且線圈有一半面積

在磁場中，忽略電流I產生的磁場，穿過線圈的磁通量為；彈簧受到的拉力為

參考答案:

BL1(2wg+nBIL

9.質量為100kg的小船靜止在水面上，船兩端有質量40kg的甲和質量60kg的乙，當甲、

乙同時以3m/s的速率向左、向右跳入水中后，小船的速度大小為0.6m/s,方向是向

參考答案:

考運動的合成和分解.

點：

專運動的合成和分解專題.

題：

分根據動量守恒定律分析，甲乙船三者組成的系統(tǒng)動量守恒.

析：

解解：甲乙船三者組成的系統(tǒng)動量守恒.規(guī)定向左為正方向.設小船的速度大小為

答：V,由動量守恒定律有：

0=m中v單+m乙vz.+mv

0=40x3-60x3+100v

解得：v=0.6m/s.

速度V為正值，說明方向向左.

故答案為：0.6,向左.

點解決本題的關鍵熟練運用動量守恒定律，注意動量的失量性，與速度的正負是解題

評：的關鍵.

10.如圖，質量為m的活塞夾在兩塊光滑的水平隔板間，活塞與輕質傳動桿之間有

大小不計的光滑轉軸連接，活塞在水平力作用下緩緩推動傳動桿，傳動桿帶動曲軸

繞固定轉軸0轉動。在圖示位置時，水平推力大小為F(F<mg),輕桿與水平方

向夾角為0(0<45°),曲軸與水平虛線垂直，輕桿與曲軸連接處到轉軸0距離為

L,此時傳動桿對曲軸的力矩大小為—，隔板對活塞的作用力大小為一。

活塞

參考答案：

FL；mg-Ftan0

11.(3分)一電子具lOOeV的動能、從A點垂直電場線方向飛入勻強電場,

當從B點飛出時與場強方向恰成150。，如圖所示，則A、B兩點間的電勢差為

Vo

E

參考答案:

300

12.某實驗小組的同學在進行“研究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關”的實驗中準

備的實驗器材有木塊、木板、毛巾和硅碼，在實驗中設計的實驗表格和實驗數據記

錄如下表所示。

實驗序數接觸面的材料正壓力（N）滑動摩擦力（N）

1木塊與木板20.4

2木塊與木板4().8

3木塊與木板61.2

4木塊與木板81.6

5木塊與毛巾82.5

（1）根據上面設計的表格可以知道該實驗用的實驗方法為.

（2）分析比較實驗序數為1、2、3、4的實驗數據，可得出的實驗結論為

（3）分析比較實驗序數為的兩組實驗數據，可得出的實驗結論是：壓力

相同時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大.

參考答案：

（1）控制變量法

（2）接觸面相同時，滑動摩擦力大小與正壓力大小成正比

（3）4、5

13.如圖所示是用頻閃照相的方法拍到的一個彈簧振子的振動情況，甲圖是振子靜止在平

1

衡位置的照片，乙圖是振子被拉伸到左側距平衡位置20cm處，放手后向右運動Z周期的

頻閃照片，己知頻閃的頻率為10Hz,則振子的振動周期為T=s,而在t=T/12時

刻振子的位置坐標15cmo（選填"大于〃、"小于"或"等于。

“I??睥X

a**'q?AH

參考答案:

1.2；大于。

三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分

14.將一單擺裝置豎直懸于某一深度為h(未知)且開口向下的固定小筒中(單擺的下部

分露出筒外)，如圖甲所示。將懸線拉離平衡位置一個小角度后由靜止釋放，設單擺擺動

過程中懸線不會碰到筒壁。如果本實驗的長度測量工具只能測量出筒下端口到擺球球心之

間的距離I,并通過改變I而測出對應的擺動周期T,再以T2為縱軸、I為橫軸，作出T2-I

圖像，則可以由此圖像得出小筒的深度h和當地的重力加速度g0

(1)如果實驗中所得到的T2-I圖像如圖乙所示，那么對應的圖像應該是a、b、c中

的?

(2)由圖像可知，小筒的深度h=m；當地重力加速度g=

_________m/s2o

參考答案：

(1)a；(2)0.3、9.86(9.87)

15.如下圖所示是某同學測量勻變速直線運動的加速度時，從若干紙帶中選中的一

條紙帶的一部分，他每隔4個點取一個計數點，圖上注明了他對各計數點間距離的

測量結果.所接電源是頻率為50Hz的交流電.

⑴為了驗證小車的運動是勻變速運動，請進行下列計算，填入表內(單位：cm)

S2-S]S3—S2S4—S3S5—S4S(y-S5

各位移差與平均值最多相差_______cm,由此可以得出結論：小車的運動是

(2)兩個相鄰計數點間的時間間隔4=s.

(3)物體的加速度的計算式。=，

加速度為a—m/s2.

(4)計算打計數點B時小車的速度VB=m/s.(保留三位有效數字)

(5)在下圖中繪出L/圖線，并確定物體的加速度a=m/s2.

參考答案：

(1)數據表(單位：cm)

SLSi$3一$2SL$3$5一54宜―$5

1.601.551.621.531.611.58

0.05勻變速直線運動

(2)0.1

(3)1.58

(4)0.518(5”一/圖見解析1.58

四、計算題：本題共3小題，共計47分

16.某種透明材料制成的空心球體外徑是內徑的2倍，其過球心的某截面（紙面內）如圖

所示.一束單色光（紙面內）從外球面上A點入射，人射角為45,時，光束經折射后恰好

與內球面B點相切。

①求該透明材料的折射率

②欲使光束能射入空心球內部空心區(qū)域，入射角應滿足什么條件?

參考答案：

①門=\：2；（2）1<30°

【分析】

sini

根據幾何關系求得折射角的正弦值，根據""si”求得折射率；

根據發(fā)生全反射的條件求得在內表面上的入射角，根據幾何關系即可求得在A點的入射

角。

【詳解】①如圖

設光束經折射后到達內球面上B點，在A點，由題意可知，入射角1=4,0,由幾何關系

有：

BO1

sin