湖南省婁底市爐觀鎮(zhèn)中心中學(xué)高三物理聯(lián)考試題含解析

湖南省婁底市爐觀鎮(zhèn)中心中學(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.（多選）研究表明，蜜蜂是依靠蜂房、采蜜地點(diǎn)和太陽三個(gè)點(diǎn)來定位的，蜜蜂飛行時(shí)就是根據(jù)這三個(gè)位置關(guān)系呈8字型運(yùn)動(dòng)來告訴同伴蜜源的方位。某興趣小組用帶電粒子在如圖所示的電場和磁場中模擬蜜蜂的8字形運(yùn)動(dòng)，即在y＞0的空間中和y＜0的空間內(nèi)同時(shí)存在著大小相等，方向相反的勻強(qiáng)電場，上、下電場以x軸為分界線，在y軸左側(cè)和圖中豎直虛線MN右側(cè)均無電場，但有方向垂直紙面向里、和向外的勻強(qiáng)磁場，MN與y軸的距離為2d．一重力不計(jì)的負(fù)電荷從y軸上的P（0，d）點(diǎn)以沿x軸正方向的初速度v0開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過一段時(shí)間后，電子又以相同的速度回到P點(diǎn)，則下列說法正確的是

（

）A．電場與磁場的比值為B．電場與磁場的比值為C．帶電粒子運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期的時(shí)間為D．帶電粒子運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期的時(shí)間為參考答案：BD作出粒子運(yùn)動(dòng)的“8”字形軌跡如圖所示，則有圖可知，；；；聯(lián)立得：；粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)半徑為；由，得，則；由圖可知粒子的運(yùn)動(dòng)周期為：，故BD正確。2.做勻加速沿直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)在第一個(gè)3s內(nèi)的平均速度比它在第一個(gè)5s內(nèi)的平均速度小3m/s，則質(zhì)點(diǎn)的加速度大小為A．1m/s2

B．2m/s2

C．3m/s2

D．4m/s2參考答案：C3.如圖所示是一個(gè)由電池、電阻R與平行板電容器組成的串聯(lián)電路，在增大電容器兩極板間距離的過程中，下列判斷正確的是

A．電阻R中沒有電流B．電容器的電容變小C．電阻R中有從a流向b的電流D．電阻R中有從b流向a的電流參考答案：BC解析：電容器兩端電壓不變，板間距離增大，由C=可知電量變小，放電,A錯(cuò)B對，剛開始A板帶正電，放電時(shí)，形成a到b的電流，C對。4.質(zhì)量分布均勻的桿AB、CD，分別可繞A、C軸在豎直面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，O為鉸鏈．當(dāng)它們在圖示位置恰好平衡時(shí)，CD桿對AB桿的作用力方向可能是圖中的[LU16]

：（

）A．T1

B．T2

C．T3

D．T4參考答案：5.如圖，同一平面內(nèi)的a、b、c、d四點(diǎn)處于勻強(qiáng)電場中，電場方向與此平面平行，M為a、c連線的中點(diǎn)，N為b、d連線的中點(diǎn)。一電荷量為q（q>0）的粒子從a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)，其電勢能減小W1：若該粒子從c點(diǎn)移動(dòng)到d點(diǎn)，其電勢能減小W2，下列說法正確的是（

）

A.此勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)方向一定與a、b兩點(diǎn)連線平行B.若該粒子從M點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn)，則電場力做功一定為C.若c、d之間的距離為L，則該電場的場強(qiáng)大小一定為D.若W1=W2，則a、M兩點(diǎn)之間的電勢差一定等于b、N兩點(diǎn)之間的電勢差參考答案：BD點(diǎn)睛：對勻強(qiáng)電場的電場特征要了解，利用電場力做功與電勢差之間的關(guān)系求解。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：如圖所示，在一端封閉的光滑細(xì)玻璃管中注滿清水，水中放一個(gè)紅蠟塊做成的小圓柱體R。將玻璃管的開口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與y軸重合，在R從坐標(biāo)原點(diǎn)以速度v0=3cm/s勻速上浮的同時(shí)，玻璃管沿x軸正方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。同學(xué)們測出某時(shí)刻R的坐標(biāo)為（4，6），此時(shí)R速度大小為______cm/s，R在上升過程中運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖是_______。參考答案：5；D7.某探究小組為了測定重力加速度，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置．工型擋光片懸掛于光電門的正上方，釋放擋光片后，工型擋光片豎直下落，它的兩臂A、B依次通過光電門，光電計(jì)時(shí)器記錄A、B分別通過光電門的時(shí)間．（1）用圖乙游標(biāo)卡尺測量工型擋光片的兩臂A、B的寬度d1和d2，某次用20分度的游標(biāo)卡尺測量A的寬度d1時(shí)如圖所示，則臂A的寬度d1為_____mm．（2）若計(jì)時(shí)器顯示臂A、B通過光電門的時(shí)間分別為t1和t2，則臂A、B通過光電門的速度表達(dá)式分別為____、____．（3）若測得臂A、B之間的距離為L（L遠(yuǎn)大于d1、d2），用以上測量量表示當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊谋磉_(dá)式為____．參考答案：

(1).（1）3.35，

(2).（2）

(3).

(4).（3）．試題分析：游標(biāo)卡尺的讀數(shù)等于主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀；根據(jù)極短時(shí)間內(nèi)平均速度等于瞬時(shí)速度，求出壁A、B通過光電門的速度；結(jié)合速度位移公式求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋猓海?）游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為3mm，游標(biāo)讀數(shù)為0.05×7mm=0.35mm，則最終讀數(shù)為3.35mm．（2）極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度的大小，可知壁A通過光電門的速度，．（3）根據(jù)速度位移公式得，，解得g=．故答案為：（1）3.35，（2），（3）．點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵知道極短時(shí)間的平均速度等于瞬時(shí)速度的大小，以及掌握游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法，注意不需要估讀．8.如圖所示，質(zhì)量m＝0.10kg的小物塊，在粗糙水平桌面上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)距離l＝1.4m后，以速度v＝3.0m/s飛離桌面，最終落在水平地面上。已知小物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)m＝0.25，桌面高h(yuǎn)＝0.45m，g取10m/s2．則小物塊落地點(diǎn)距飛出點(diǎn)的水平距離s＝

m，物塊的初速度v0＝

m/s。參考答案：0.904.09.如圖，質(zhì)量為20kg的物體，在水平面上向右運(yùn)動(dòng)，物體與水平面接觸處的摩擦系數(shù)是0．2與此同時(shí)物體還受到一個(gè)水平向左大小為5N的推力作用，則物體的加速度是

；方向

參考答案：10.某實(shí)驗(yàn)小組利用拉力傳感器和速度傳感器探究“動(dòng)能定理”，如圖所示。他們將拉力傳感器固定在小車上，用不可伸長的細(xì)線將其通過一個(gè)定滑輪與鉤碼相連，用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小，在水平桌面上，在水平桌面與相距的A、B兩點(diǎn)各安裝一個(gè)速度傳感器，記錄通過A、B時(shí)的速度大小。小車中可以放置砝碼，（1）實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：①測量小車和拉力傳感器的總質(zhì)量；把細(xì)線的一端固定在拉力傳感器上，另一端通過定滑輪與鉤碼相連；正確連接所需電路。

②將小車停在C點(diǎn)，

，小車在細(xì)線拉動(dòng)下運(yùn)動(dòng)，記錄細(xì)線拉力及小車通過A、B時(shí)的速度。

③在小車中增加砝碼，或

，重復(fù)②的操作。（2）下表是他們測得的一組數(shù)據(jù)，其中是與小車中砝碼質(zhì)量之和，是兩個(gè)速度傳感器記錄速度的平方差。可以據(jù)此計(jì)算動(dòng)能變化量,是拉力傳感器受到的拉力，是在A、B間所做的功。表格中的

，

.（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）次數(shù)12345

參考答案：①接通電源后，釋放小車②減少鉤碼的個(gè)數(shù)③0.600

0.61011.如圖是甲、乙兩位同學(xué)在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中所得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，若用F表示兩個(gè)分力F1、F2的合力，用F′表示F1和F2的等效力，則可以判斷________(選填“甲”或“乙”)同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是尊重事實(shí)的．

參考答案：甲12.某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)要驗(yàn)證“牛頓第二定律”，他們在實(shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置，水平軌道上安裝兩個(gè)光電門，小車上固定有力傳感器和擋光板，細(xì)線一端與力傳感器連接另一端跨過定滑輪掛上砝碼盤。實(shí)驗(yàn)首先保持軌道水平，通過調(diào)整砝碼盤里砝碼的質(zhì)量讓小車做勻速運(yùn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)平衡摩擦力，再進(jìn)行后面的操作，并在實(shí)驗(yàn)中獲得以下測量數(shù)據(jù)：小車、傳感器和擋光板的總質(zhì)量M，平衡摩擦力砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量，擋光板的寬度d，光電門1和2的中心距離為s。①該實(shí)驗(yàn)是否需要滿足砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量？

（填“需要”或“不需要”）

①實(shí)驗(yàn)需用游標(biāo)卡尺測量擋光板的寬度d，如圖所示d=

mm。

②某次實(shí)驗(yàn)過程：力傳感器的讀數(shù)為F，小車通過光電門1和2的當(dāng)光時(shí)間分別為t1、t2（小車通過光電門2后，砝碼盤才落地），已知重力加速度為g，則該實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的表達(dá)式是

。參考答案：13.如圖所示，一個(gè)重力G＝4N的物體放在傾角為30°的光滑斜面上，斜面放在臺秤上，當(dāng)燒斷細(xì)線后，物塊正在下滑的過程中與靜止時(shí)比較，臺秤示數(shù)減小

N。參考答案：1N

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（4分）一束單色光由左側(cè)時(shí)的清水的薄壁圓柱比，圖為過軸線的截面圖，調(diào)整入射角α，光線拾好在不和空氣的界面上發(fā)生全反射，已知水的折射角為，α的值。

參考答案：解析：當(dāng)光線在水面發(fā)生全放射時(shí)有，當(dāng)光線從左側(cè)射入時(shí)，由折射定律有，聯(lián)立這兩式代入數(shù)據(jù)可得。15.（10分）一物體在A、B兩點(diǎn)的正中間由靜止開始運(yùn)動(dòng)（設(shè)不會(huì)超越A、B），其加速度隨時(shí)間變化如圖所示，設(shè)向A的加速度方向?yàn)檎较颍魪某霭l(fā)開始計(jì)時(shí)，則：

（1）物體的運(yùn)動(dòng)情況是___________________。（2）4S末物體的速度是______，0-4S內(nèi)物體的平均速度是________。（3）請根據(jù)圖畫出該物體運(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)間圖像。參考答案：（1）一直向A運(yùn)動(dòng)（2分）；（2）0；2m（4分）；（3）如圖（4分）

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，質(zhì)量m＝2.0kg的物體在水平外力的作用下在水平面上運(yùn)動(dòng)，物\體和水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.05，已知物體運(yùn)動(dòng)過程中的坐標(biāo)與時(shí)間的關(guān)系為，g＝10m/s2.根據(jù)以上條件，求：(1)t＝10s時(shí)刻物體的位置坐標(biāo)；(2)t＝10s時(shí)刻物體的速度和加速度的大小和方向；(3)t＝10s時(shí)刻水平外力的大?。畢⒖即鸢福?1)由于物體運(yùn)動(dòng)過程中的坐標(biāo)與時(shí)間的關(guān)系為，代入時(shí)間t＝10s，可得：x＝3.0t＝3.0×10m＝30m

y＝0.2t2＝0.2×102m＝20m.即t＝10s時(shí)刻物體的位置坐標(biāo)為(30,20)．(2)由物體運(yùn)動(dòng)過程中的坐標(biāo)與時(shí)間的關(guān)系為，比較物體在兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式：可求得：v0＝3.0m/s

a＝0.4m/s2，當(dāng)t＝10s時(shí)，vy＝at＝0.4×10m/s＝4.0m/s

v＝＝m/s＝5.0m/s，方向與x軸正方向夾角為arctan(或滿足tanα＝；或53°)在x軸方向物體做勻速運(yùn)動(dòng),在y軸方向物體做勻加速運(yùn)動(dòng).a＝0.4m/s2,沿y軸正方向．(3)如圖所示,因?yàn)槟Σ亮Ψ较蚺c物體運(yùn)動(dòng)方向相反,外力與摩擦力的合力使物體加速．

Ff＝μmg＝0.05×2×10N＝1.0NFfx＝Ff×0.6＝0.6N，F(xiàn)fy＝Ff×0.8＝0.8N，根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律：Fx－Ffx＝0，解出：Fx＝0.6NFy－Ffy＝ma，解出：Fy＝0.8N＋2×0.4N＝1.6NF＝＝N＝N＝1.7N本題考查勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用，把時(shí)間t=10s帶入坐標(biāo)軸方程可求得坐標(biāo)，根據(jù)坐標(biāo)與時(shí)間的關(guān)系可以判斷x軸方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，y軸方向做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，并且根據(jù)y軸方向的方程求得加速度大小，把t=10s帶入v=at公式可求得y軸方向分速度17.如圖所示，在直角坐標(biāo)系xoy的第一、四象限區(qū)域內(nèi)存在兩個(gè)有界的勻強(qiáng)磁場：垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場Ⅰ、垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場Ⅱ，O、M、P、Q為磁場邊界和x軸的交點(diǎn)，OM=MP=L.在第三象限存在沿y軸正向的勻強(qiáng)電場.一質(zhì)量為帶電量為的帶電粒子從電場中坐標(biāo)為（-2L,-L）的點(diǎn)以速度v0沿+x方向射

出，恰好經(jīng)過原點(diǎn)O處射入?yún)^(qū)域Ⅰ又從M點(diǎn)射出區(qū)域Ⅰ（粒子的重力忽略不計(jì)）.（1）求第三象限勻強(qiáng)電場場強(qiáng)E的大小；（2）求區(qū)域Ⅰ內(nèi)勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。唬?）如帶電粒子能再次回到原點(diǎn)O，問區(qū)域Ⅱ內(nèi)磁場的寬度至少為多少？粒子兩次經(jīng)過原點(diǎn)O的時(shí)間間隔為多少？

參考答案：（1）帶電粒子在勻強(qiáng)電場中做類平拋運(yùn)動(dòng).

，

（1分）

(1分)，

（1分）（2）設(shè)到原點(diǎn)時(shí)帶電粒子的豎直分速度為:

(1分)方向與軸正向成，(1分)粒子進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅰ做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由幾何知識可得：

（2分）由洛倫茲力充當(dāng)向心力：（1分），可解得：

（1分）（3）運(yùn)動(dòng)軌跡如圖，在區(qū)域Ⅱ做勻速圓周的半徑為：

（2分）

(1分)運(yùn)動(dòng)時(shí)間：（1分），（1分），（1分）（1分）18.回旋加速器是用來加速帶電粒子的裝置，圖20為回旋加速器的示意圖。D1、D2是兩個(gè)中空的鋁制半圓形金屬扁盒，在兩個(gè)D形盒正中間開有一條狹縫，兩個(gè)D形盒接在高頻交流電源上。在D1盒中心A處有粒子源，產(chǎn)生的帶正電粒子在兩盒之間被電場加速后進(jìn)入D2盒中。兩個(gè)D形盒處于與盒面垂直的勻強(qiáng)磁場中，帶電粒子在磁場力的作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過半個(gè)圓周后，再次到達(dá)兩盒間的狹縫，控制交流電源電壓的周期，保證帶電粒子經(jīng)過狹縫時(shí)再次被加速。如此，粒子在做圓周運(yùn)動(dòng)的過程中一次一次地經(jīng)過狹縫，一次一次地被加速，速度越來越大，運(yùn)動(dòng)半徑也越來越大，最后到達(dá)D形盒的邊緣