2022-2023學年天津鋼管公司中學高三物理聯考試題含解析

2022-2023學年天津鋼管公司中學高三物理聯考試題含解析一、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，一木塊在垂直于傾斜天花板平面方向的推力F作用下處于靜止狀態(tài)，則下列判斷正確的是A.天花板與木塊間的彈力可能為零B.天花板對木塊的摩擦力可能為零C.推力F逐漸增大的過程中，木塊受天花板的摩擦力增大D.推力F逐漸增大的過程中，木塊受天花板的摩擦力不變參考答案：D試題分析：木塊在重力作用下，有沿天花板下滑的趨勢，一定受到靜摩擦力，則天花板對木塊一定有彈力；木塊受力如圖，根據平衡條件得：，，天花板與木塊間的彈力小于物體受到的推力F，故A錯誤；靜摩擦力，為一個定值不可能為零，故B錯誤；當逐漸增大F的過程，N增大，最大靜摩擦力增大，而木塊受到的靜摩擦力不變，木塊將始終保持靜止，故C錯誤，D正確；考點：共點力平衡的條件及其應用、力的合成與分解的運用【名師點睛】木塊在重力作用下，有沿天花板下滑的趨勢，一定受到靜摩擦力，則天花板對木塊一定有彈力，加重力、推力F，木塊共受到四個力．在逐漸增大F的過程，木塊受到的靜摩擦力不變，木塊將始終保持靜止。2.（單選）如圖所示，將一勁度系數為k的輕彈簧一端固定在內壁光滑的半球形容器底部O′處（O為球心），彈簧另一端與質量為m的小球相連，小球靜止于P點．已知容器半徑為R、與水平面間的動摩擦因數為μ，OP與水平方向的夾角為θ=30°．下列說法正確的是（）A．容器相對于水平面有向左的運動趨勢B．容器對小球的作用力豎直向上C．彈簧原長為（R+）D．輕彈簧對小球的作用力大小為mg參考答案：考點：共點力平衡的條件及其應用；胡克定律．專題：共點力作用下物體平衡專題．分析：對容器和小球整體研究，分析受力可求得半球形容器受到的摩擦力．對小球進行受力分析可知，小球受重力、支持力及彈簧的彈力而處于靜止，由共點力的平衡條件可求得小球受到的輕彈簧的彈力及小球受到的支持力，由胡克定律求出彈簧的壓縮量，即可求得原長．解答：解：A、以容器和小球整體為研究對象，分析受力可知：豎直方向有：總重力、地面的支持力，容器相對于水平面無滑動趨勢，地面對半球形容器沒有摩擦力，故A錯誤；B、D、對小球受力分析：重力G、彈簧的彈力F和容器的支持力N，如圖所示由平衡條件和幾何關系可知，N=F=mg，故B錯誤，D錯誤；C、由胡克定律得：彈簧的壓縮量為x==，則彈簧的原長為R+x=R+，故C正確；故選C．點評：共點力平衡問題重點在于正確選擇研究對象，本題運用隔離法和整體法兩種方法進行受力分析得出結論．3.如圖，一平行板電容器連接在直流電源上，電容器的極板水平，兩微粒a、b所帶電荷量大小相等、符號相反，使它們分別靜止于電容器的上、下極板附近，與極板距離相等?，F同時釋放a、b，它們由靜止開始運動，在隨后的某時刻t，a、b經過電容器兩極板間下半區(qū)域的同一水平面，a、b間的相互作用和重力可忽略。下列說法正確的是A.a的質量比b的大B.在t時刻，a的動能比b的大C.在t時刻，a和b的電勢能相等D.在t時刻，a和b的動量大小相等參考答案：BD試題分析

本題考查電容器、帶電微粒在電場中的運動、牛頓運動定律、電勢能、動量定理及其相關的知識點。解析

根據題述可知，微粒a向下加速運動，微粒b向上加速運動，根據a、b經過電容器兩極板間下半區(qū)域的同一水平面，可知a的加速度大小大于b的加速度大小，即aa>ab。對微粒a，由牛頓第二定律，qE=maaa，對微粒b，由牛頓第二定律，qE=mbab，聯立解得：>，由此式可以得出a的質量比b小，選項A錯誤；在a、b兩微粒運動過程中，a微粒所受合外力大于b微粒，a微粒的位移大于b微粒，根據動能定理，在t時刻，a的動能比b大，選項B正確；由于在t時刻兩微粒經過同一水平面，電勢相等，電荷量大小相等，符號相反，所以在t時刻，a和b的電勢能不等，選項C錯誤；由于a微粒受到的電場力（合外力）等于b微粒受到的電場力（合外力），根據動量定理，在t時刻，a微粒的動量等于b微粒，選項D正確。點睛

若此題考慮微粒的重力，你還能夠得出a的質量比b小嗎？在t時刻力微粒的動量還相等嗎？在t時間內的運動過程中，微粒的電勢能變化相同嗎？4.如圖所示，重10N的滑塊在傾角為30°的斜面上，從a點由靜止開始下滑，到b點接觸到一個輕彈簧，滑塊壓縮彈簧到c點開始彈回，返回b點離開彈簧，最后又回到a點。已知ab=1m，bc=0.2m，那么下列說法中正確的是

A.整個過程中滑塊動能的最大值為6JB.整個過程中彈簧彈性勢能的最大值為6JC.從c到b彈簧的彈力對滑塊做功6JD.整個過程中彈簧、滑塊與地球組成的系統機械能守恒參考答案：BCD5.如圖7所示，質量為m2，帶＋q的金屬球a和質量為m1不帶電的木球b之間用絕緣細線相連，置于豎直向上，場強為E，且范圍足夠大的勻強電場中，兩球恰能以速度勻速上升。當小木球運動到A點時，細線突然斷開，小木球運動到B點時速度為零，則（

）A、小木球的速度為零時，金屬小球的速度也為零B、A和B兩點之間電勢差為C、小木球的速度為0時，金屬小球的速度大小為D、小木球從點A到B的過程中，其動能減少量等于金屬球動能的增加量參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.）一束細光束由真空沿著徑向射入一塊半圓柱形透明體，如圖（a）所示，對其射出后的折射光線的強度進行記錄，發(fā)現折射O

光線的強度隨著θ的變化而變化，如圖（b）的圖線所示.此透明體的臨界角為

▲，折射率為

▲

.參考答案：60°（2分），（7.如圖所示，一自行車上連接踏腳板的連桿長R1＝20cm，由踏腳板帶動半徑為r1的大齒盤，通過鏈條與半徑為r2的后輪齒盤連接，帶動半徑為R2＝30cm的后輪轉動。若踏腳大齒盤與后輪齒盤的齒數分別為48和24。當騎車人以n=2r/s的轉速蹬踏腳板時，自行車的前進速度為______________m/s。若車勻速前進，則騎車人蹬踏腳板的平均作用力與車所受平均阻力之比為______________。參考答案：2.4π=7.54，3:1

8.示波器是著名的實驗儀器，如圖是示波器的示意圖，金屬絲發(fā)射出來的電子被加速后從金屬板的小孔穿出，進入偏轉電場。電子在穿出偏轉電場后沿直線前進，最后打在熒光屏上。設加速電壓U1，偏轉極板長L，偏轉板間距d，當電子加速后從兩偏轉板的中央沿與板平行方向進入偏轉電場。偏轉電壓U2為 時，電子束打在熒光屏上偏轉距離最大。參考答案：U2=2d2U1/L2，9.要利用軌道、滑塊(其前端固定有擋光窄片K)、托盤、砝碼、輕滑輪、輕繩、光電計時器、米尺等器材測定滑塊和軌道間的動摩擦因數μ，某同學設計了如圖甲所示的裝置，滑塊和托盤上分別放有若干砝碼，滑塊質量為M，滑塊上砝碼總質量為m′，托盤和盤中砝碼的總質量為m.軌道上A、B兩點處放置有光電門(圖中未畫出)．實驗中，重力加速度g取10m/s2.圖甲圖乙(1)用游標卡尺測量窄片K的寬度d，如圖乙所示，則d＝__________mm，用米尺測量軌道上A、B兩點間的距離x，滑塊在水平軌道上做勻加速直線運動，擋光窄光通過A、B兩處光電門的擋光時間分別為tA、tB，根據運動學公式，可得計算滑塊在軌道上加速運動的加速度的表達式為a＝____________；(2)該同學通過改變托盤中的砝碼數量，進行了多次實驗，得到的多組數據如下：實驗次數托盤和盤中砝碼的總質量m/(kg)滑塊的加速度a/(m/s2)10.100020.150030.2000.3940.2500.9150.3001.4060.3501.9270.4002.38圖丙請根據表中數據在圖丙中作出am圖象．從數據或圖象可知，a是m的一次函數，這是由于采取了下列哪一項措施________．A.每次實驗的M＋m′都相等

B.每次實驗都保證M＋m′遠大于mC.每次實驗都保證M＋m′遠小于m

D.每次實驗的m′＋m都相等(3)根據am圖象，可知μ＝________(請保留兩位有效數字)．參考答案：(1)2.20或2.25(2分)(2分)(2)注意：應為直線，標度的選取要合適(2分)D(2分)(3)0.16(2分)10.（5分）1999年11月20日，我國發(fā)射了“神舟號”載入飛船，次日載入艙著陸，實驗獲得成功。載人艙在將要著陸之前，由于空氣阻力作用有一段勻速下落過程，若空氣阻力與速度的平方成正比，比例系數k，載人艙的質量為m，則此過程中載人艙的速度應為________________。參考答案：答案：11.如圖所示,某實驗小組同學利用DIS實驗裝置研究支架上力的分解.A、B為兩個相同的雙向力傳感器,該型號傳感器在受到拉力時讀數為正,受到壓力時讀數為負.A連接質量不計的細繩,可沿固定的板做圓弧形移動.B固定不動,通過光滑鉸鏈連接長0.3m的桿.將細繩連接在桿右端O點構成支架（O點為支架的圓心）.保持桿在水平方向,按如下步驟操作①測量繩子與水平桿的夾角∠AOB＝θ②對兩個傳感器進行調零③用另一根繩在O點懸掛一個鉤碼,記錄兩個傳感器的讀數④取下鉤碼,移動傳感器A改變θ角重復上述實驗步驟,得到表格.

F11.0010.580…1.002…F2－0.868－0.291…0.865…θ30°60°…150°…

(1)根據表格,A傳感器對應的是表中力________(選填“F1”或“F2”).鉤碼質量為________kg(保留1位有效數字)(2)本實驗中多次對傳感器進行調零,對此操作說明正確的是()A．因為事先忘記調零

B．何時調零對實驗結果沒有影響C．為了消除橫桿自身重力對結果的影響

D．可以完全消除實驗的誤差參考答案：(1)F10.05(2)C12.A，B兩艘快艇在湖面上做勻速圓周運動（如圖），在相同的時間內，它們通過的路程之比是4:3,運動方向改變的角度之比是3:2，則它們（

）A.線速度大小之比為3:4B.角速度大小之比為3:4C.圓周運動的半徑之比為8:9D.向心加速度大小之比為1:2參考答案：C【詳解】A.線速度，A、B通過的路程之比為4：3，時間相等，則線速度之比為4：3，故A錯誤。B.角速度，運動方向改變的角度等于圓周運動轉過的角度，A、B轉過的角度之比為3：2，時間相等，則角速度大小之比為3：2，故B錯誤。C.根據v=rω得，圓周運動的半徑線速度之比為4：3，角速度之比為3：2，則圓周運動的半徑之比為8：9，故C正確。D..根據a=vω得，線速度之比為4：3，角速度之比為3：2，則向心加速度之比為2：1，故D錯誤。13.一個質量為m、直徑為d、電阻為R的金屬圓環(huán)，在范圍很大的磁場中沿豎直方向下落，磁場的分布情況如圖所示，已知磁感應強度豎直方向的分量By的大小只隨高度變化，其隨高度y變化關系為（此處k為比例常數，且），其中沿圓環(huán)軸線的磁場方向始終豎直向上，在下落過程中金屬圓環(huán)所在的平面始終保持水平，速度越來越大，最終穩(wěn)定為某一數值，稱為收尾速度．俯視觀察，圓環(huán)中的感應電流方向為（順時針，逆時針）；圓環(huán)收尾速度的大小為．參考答案：順時針

;三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.動畫片《光頭強》中有一個熊大熊二愛玩的山坡滑草運動，若片中山坡滑草運動中所處山坡可看成傾角θ=30°的斜面，熊大連同滑草裝置總質量m=300kg，它從靜止開始勻加速下滑，在時間t=5s內沿斜面滑下的位移x=50m．（不計空氣阻力，取g=10m/s2）問：（1）熊大連同滑草裝置在下滑過程中受到的摩擦力F為多大？（2）滑草裝置與草皮之間的動摩擦因數μ為多大（結果保留2位有效數字）？參考答案：（1）熊大連同滑草裝置在下滑過程中受到的摩擦力F為300N；（2）滑草裝置與草皮之間的動摩擦因數μ為多大為0.12．考點： 牛頓第二定律；勻變速直線運動的位移與時間的關系．專題： 牛頓運動定律綜合專題．分析： （1）根據勻變速直線運動的位移時間公式求出下滑的加速度，對熊大連同滑草裝置進行受力分析，根據牛頓第二定律求出下滑過程中的摩擦力．（2）熊大連同滑草裝置在垂直于斜面方向合力等于零，求出支持力的大小，根據F=μFN求出滑草裝置與草皮之間的動摩擦因數μ．解答： 解：（1）由運動學公式S=，解得：a==4m/s沿斜面方向，由牛頓第二定律得：mgsinθ﹣f=ma

解得：f=300N

（2）在垂直斜面方向上：N﹣mgcosθ=0

又f=μN

聯立解得：μ=答：（1）熊大連同滑草裝置在下滑過程中受到的摩擦力F為300N；（2）滑草裝置與草皮之間的動摩擦因數μ為多大為0.12．點評： 解決本題的關鍵知道加速度是聯系力學和運動學的橋梁，通過加速度可以根據力求運動，也可以根據運動求力．15.（8分）在衰變中常伴有一種稱為“中微子”的粒子放出。中微子的性質十分特別，因此在實驗中很難探測。1953年，萊尼斯和柯文建造了一個由大水槽和探測器組成的實驗系統，利用中微子與水中的核反應，間接地證實了中微子的存在。（1）中微子與水中的發(fā)生核反應，產生中子（）和正電子（），即中微子+→+，可以判定，中微子的質量數和電荷數分別是

。（填寫選項前的字母）

A.0和0

B.0和1

C.1和0

D.1和1（2）上述核反應產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，可以轉變?yōu)閮蓚€光子（），即+2

已知正電子和電子的質量都為9.1×10-31㎏，反應中產生的每個光子的能量約為

J.正電子與電子相遇不可能只轉變?yōu)橐粋€光子，原因是

。參考答案：（1）A；(2)；遵循動量守恒解析：（1）發(fā)生核反應前后，粒子的質量數和核電荷數均不變，據此可知中微子的質量數和電荷數分都是0，A項正確。（2）產生的能量是由于質量虧損。兩個電子轉變?yōu)閮蓚€光子之后，質量變?yōu)榱?，由，故一個光子的能量為，帶入數據得=J。正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體，故系統總動量為零，故如果只產生一個光子是不可能的，因為此過程遵循動量守恒。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，體積為V的汽缸由導熱性良好的材料制成，面積為S的活塞將汽缸分成體積相等的上下兩部分，汽缸上部通過單向閥門K(氣體只能進入汽缸，不能流出汽缸)與一打氣筒相連。開始時汽缸內上部分氣體的壓強為p0，現用打氣筒向容器內打氣。已知打氣筒每次能打入壓強為p0、體積為的空氣，當打氣49次后，穩(wěn)定時汽缸上下兩部分的體積之比為9∶1，重力加速度大小為g，外界溫度恒定，不計活塞與汽缸間的摩擦。求活塞的質量m。參考答案：【分析】根據活塞受力平衡可知上下兩部分氣體的壓強關系；氣筒打入的氣體和汽缸上部分原來的氣體等溫壓縮，汽缸下部分氣體等溫壓縮，分別應用玻意耳定律列方程，聯立即可求解活塞質量?！驹斀狻块_始時，汽缸上部分氣體體積為，壓強為p0，下部分氣體體積為，壓強為后來汽缸上部分氣體體積為，設壓強為p，下部分氣體體積為，壓強為打入的空氣總體積為，壓強為p0由玻意耳定律可知，對上部分氣體有：對下部分氣體有：解得：。17.2在真空中存在空間范圍足夠大的、水平向右的勻強電場．若將一個質量為m、帶正電電量q的小球在此電場中由靜止釋放，小球將沿與豎直方向夾角為53°的直線運動?，F將該小球從電場中某點以初速度豎直向上拋出，求運動過程中（sin53°=0.8，）（1）此電場的電場強度大小；

（2）小球運動的拋出點至最高點之間的電勢差U；（3）小球的最小動能參考答案：（1）根據題設條件，電場力大小Fe=mgtan37°＝mg

（4分）（2）上拋小球沿豎直方向做勻減速運動，速度為v：vy=v0－gt

（1分）沿平方向做初速度為0的勻加速運動，加速度為a：ax==g

（1分）小球上升到最高點的時間t=,此過程小球沿電場方向位移：sx=axt2=（2分）電場力做功W=Fxsx＝（2分）小球運動的拋出點至最高點之間的電勢差U=（2分）（3）水平速