2021-2022学年湖北省孝感市安陆解放路中学高三物理联考试卷含解析

1、2021-2022学年湖北省孝感市安陆解放路中学高三物理联考试卷含解析一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分每小题只有一个选项符合题意1. 如图所示，长方形abcd 长ad=0.6m，宽ab=0.3m，O、e分别是ad、bc的中点，以ad为直径的半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场(边界上无磁场)，磁感应强度B=0.25T。一群不计重力、质量m=3107kg、电荷量q=+2103C的带电粒子以速度v=5102m/s沿垂直ad方向且垂直于磁场射入磁场区域 A从Od边射入的粒子，出射点全部分布在Oa边 B从aO边射入的粒子，出射点全部分布在ab边 C从Od边射入的粒子，出射点分布在Oa边和a

2、b边 D从aO边射入的粒子，出射点分布在ab边和be边参考答案：D2. 最先发现通电导线的周围存在磁场的物理学家是（ ）（A）法拉第 （B）安培 （C）奥斯特 （D）特斯拉参考答案：C3. 如图所示，两种情况下变压器灯泡L2、L3的功率均 为P，且L1、L2、L3为相同的灯泡，匝数比为n1n2=31，则图（a）中L1的功率和图（b）中L1的功率分别为( ) AP、P B9P、4P/9 C4P/9、9P D4P/9、9P参考答案：B4. 某位同学为了研究超重和失重现象，将重为50N的物体带到电梯中，并将它放在传感器上，电梯由启动到停止的过程中，测得重物的压力一时间变化的图象如图所示。设在和时电梯

3、的速度分别为和。由此他作出判断( )A电梯上升了， B电梯上升了，C电梯下降了， D电梯下降了，参考答案：B5. 从地面上以初速度v0竖直上抛一质量为m的小球，若运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比，球运动的速率随时间变化的规律如图所示，t1时刻到达最高点，再落回地面，落地速率为v1，且落地前小球已经做匀速运动，则下列说法中错误的是A小球加速度在上升过程中逐渐减小，在下降过程中也逐渐减小B小球抛出瞬间的加速度大小为（1+ v0/ v1）gC小球被抛出时的加速度值最大，到达最高点的加速度值最小D小球上升过程的平均速度小于v0/2参考答案：C二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.

4、 一物体做匀减速直线运动，初速度为12m/s。该物体在第2S内的位移是6m,此后它还能运动 m.参考答案： 2m 、 14 7. 如图所示，轻绳一端系在质量为m的物体A上，另一端与套在粗糙竖直杆MN上的轻圆环B相连接；现用水平力F拉住绳子上一点O，使物体A及圆环B静止在图中虚线所在的位置；现稍微增加力F使O点缓慢地移到实线所示的位置，这一过程中圆环B仍保持在原来位置不动；则此过程中，圆环对杆摩擦力F1 _ _(填增大、不变、减小)，圆环对杆的弹力F2 _ _(填增大、不变、减小)。参考答案：不变， 增大； 设圆环B的质量为M；以整体为研究对象，分析受力，如图，根据平衡条件得F2=FF1=（M+

5、m）g由可知，杆对圆环的摩擦力F1大小保持不变，由牛顿第三定律分析圆环对杆摩擦力F1也保持不变；再以结点为研究对象，分析受力，如图2；根据平衡条件得到，F=mgtan，当O点由虚线位置缓慢地移到实线所示的位置时，增大，则F增大，而F2=F，则F2增大8. 用打点计时器研究物体的自由落体运动，得到如图一段纸带，测得AB=7.65cm， BC=9.17cm。已知交流电频率是50Hz，则打B点时物体的瞬时速度为 m/s（保留三位有效数字）。如果实验测出的重力加速度值比公认值偏小，可能的原因是 。参考答案：2.10，空气阻力、纸带与打点计时器摩擦。解:根据某点瞬时速度等于该点的相邻的两段位移内的平均速

6、度得 如果实验测出的重力加速度值比公认值偏小,可能的原因是下落过程中有存在阻力等.故答案为: ,下落过程中有存在阻力等9. 如图所示为甲、乙、丙三个物体在同一直线上运动的 s-t图象，比较前5 s内三个物体的平均速度大小为_；比较前 10 s内三个物体的平均速度大小有_（填“”“=“ = =10. 在研究匀变速直线运动的规律实验中，小车拖纸带运动，打点计时器在纸带上打出一系列点，处理时每隔4个点取一个记数点，测出的数据如图。则打点计时器打下C点时小车的速度vC = m/s，小车运动的加速度a= m/s2。参考答案：2 , 2.411. 在接近收费口的道路上安装了若干条突起于路面且与行驶方向垂直

7、的减速带，减速带间距为10m，当车辆经过减速带时会产生振动。若某汽车的固有频率为1.25Hz，则当该车以 m/s的速度行驶在此减速区时颠簸得最厉害，我们把这种现象称为 。参考答案：答案： 12.5，共振解析：汽车每经过一个减速带时，减速带都给汽车一个向上的力，这个力使汽车上下颠簸，当这个力的频率等于汽车的固有频率时，汽车发生共振，振动最厉害。所以有，。12. 如图，两光滑斜面在B处连接，小球自A处静止释放，经过B、C两点时速度大小分别为3m/s和4m/s，AB=BC设球经过B点前后速度大小不变，则球在AB、BC段的加速度大小之比为9：7，球由A运动到C的过程中平均速率为2.1m/s参考答案：考

8、点：平均速度专题：直线运动规律专题分析：根据和加速度的定义a=，=解答解答：解：设AB=BC=x，AB段时间为t1，BC段时间为t2，根据知AB段：，BC段为=则t1：t2=7：3，根据a=知AB段加速度a1=，BC段加速度a2=，则球在AB、BC段的加速度大小之比为9：7；根据=知AC的平均速度=2.1m/s故答案为：9：7，2.1m/s点评：本题考查基本概念的应用，记住和加速度的定义a=，=13. 在圆轨道运动的质量为m的人造地球卫星,它到地面的距离等于地球半径R，已知地面上的重力加速度为g，则卫星运动的加速度为 ，卫星的动能为 。参考答案：g/4，mgR4三、 实验题：本题共2小题，每小

9、题11分，共计22分14. 小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大。某同学为研究这一现象，通过实验得到如下数据(I和U分别表示小灯泡上的电流和电压)：I(A)0.120.210.290.340.380.420.450.470.490.50U(V)0.200.400.600.801.001.201.40 1.601.802.00(1)在方框内画出实验电路图，可用的器材有：电压表（2.5V、2K）,电流表(0.6A、0.5),滑动变阻器(阻值范围010)，电源(3V、0.1)，小灯泡、电键、导线若干。(2)在右图中画出小灯泡的UI图象。(3)若一电池的电动势是1.5 V，内阻是2.0 。问：将本题中

10、的灯泡直接接在该电池两端，小灯泡的实际功率是多少？（若需作图，可直接画在第(2)问的图中)。参考答案：(1)见甲图（3分）；(2)见乙图（2分）；(3) 0.28 （0.260.29均算对）15. 研究平抛物体的运动”实验时， 实验中，下列说法正确的是_AD_。A应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下 B斜槽轨道必须光滑 C斜槽轨道末端可以不水平 D要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些 E为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条曲线把所有的点连接起来 （2）某同学在做平抛运动实得出如图所示的小球运动轨迹，a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出则：(g取10 m/s2)A、

11、小球开始做平抛运动的位置坐标为x=_ cm. y_ cm.B、小球运动到b点的速度为_ m/s.参考答案：A、101.25B、2.5四、计算题：本题共3小题，共计47分16. （17分） 如图所示，粒子源S可以不断地产生质量为m、电荷量为+q的粒子（重力不计）。粒子从O1孔漂进一个水平向右的加速电场（初速不计），再经小孔O2垂直射入相互正交的匀强电场和匀强磁场区域，电场强度大小为E，磁感应强度大小为B1，方向如图。边长为L的长方体ABCDEFGH处在匀强磁场中，磁感应强度大小为B2，方向与ADHE平面垂直，由A指向B。长方体中HFC是一块三角形的硬质塑料板，如图所示。 （1）若要粒子源射出的粒

12、子能沿O2O3直线运动，并垂直于PQ边射出电磁复合场，加速电压U应多大？（2）如果粒子从O3点射出电磁复合场后，再垂直ADHE平面并从该平面的正中心O点射入长方体中，恰好在HFC三角形硬质塑料板的CF边与板相碰，假设粒子与板相碰后，速度大小不变，方向变化遵守光的反射定律，那么若要粒子与板发生第一次碰撞后就能沿BCGF平面水平射出长方体，则磁感应强度B2应为多大？若要粒子与板发生第一次碰撞后不能从ABFE平面射出长方体，则磁感应强度B2至少应多大？参考答案：解析：（1）粒子在相互正交的匀强电场和匀强磁场区域中做直线运动，则 （2分）故 （1分）粒子在加速电场中加速时，由动能定理得： （2分） （

13、2分）（2）粒子在CF边的中点O1与塑料板碰撞后在BCGF平面内沿O1B方向反弹，并在BCGF平面内内做圆周运动。若要粒子能从ABFE所在的平面水平射出正立方体，粒子的运动轨迹必与BF垂直，故粒子做圆周运动的圆心必在F点，圆周运动的半径。 （2分）由牛顿第二定律得： （1分）故有：（1分）解得（2分）若要粒子不能从ABFE所在的平面射出正立方体，如图所示，则粒子做圆周运动的圆心必在O1F上，设圆周运动的半径为r。 则 （2分）即同理解得，即B2至少为 （2分）17. 如图，电阻不计的足够长的平行光滑金属导轨PX、QY相距L=0.5m，底端连接电阻R=2，导轨平面倾斜角=30,匀强磁场垂直于导轨

14、平面向上，磁感应强度B=1T。质量m=40g、电阻R=0.5的金属棒MN放在导轨上，金属棒通过绝缘细线在电动机牵引下从静止开始运动，经过时间t1=2s通过距离x=1.5m，速度达到最大，这个过程中电压表示数U0=8.0V，电流表实数I0=0.6A，示数稳定，运动过程中金属棒始终与导轨垂直，细线始终与导轨平行且在同一平面内，电动机线圈内阻r0=0.5，g=10m/s2.。求： （1）细线对金属棒拉力的功率P多大？ （2）从静止开始运动的t1=2s时间内，电阻R上产生的热量QR是多大？ （3）用外力F代替电动机沿细线方向拉金属棒MN，使金属棒保持静止状态，金属棒到导轨下端距离为d=1m。若磁场按照

15、右图规律变化，外力F随着时间t的变化关系式？参考答案：（1）根据能量转化和守恒，有 （2分）解得 P = 0.3W （1分）（2）当从静止开始运动经过t1=2s时间，金属棒速度达到最大，设此时为vm，金属棒中电动势为E，电流为I1，受到的安培力为F安，细线的拉力为F拉，则 （1分） （1分）F安= BI1L （1分）P =F拉vm （1分）F拉 = mgsin + F安 （1分）解得 vm= 1m/s 金属棒从静止开始运动到达到最大速度过程中，设整个电路中产生的热量为Q，由能量转化和守恒得 （1分） （1分）解得 QR=0.224J （1分）（3）由图可知 （1分）设在t时刻，磁场的磁感应强度

16、为B，金属棒中电动势为E，电流为I，受到的安培力为F安，则（T） （1分）， （1分）F安 =B IL （1分）F安 （1分）解得 F = 0.016t + 0.208（N） （1分）18. （22分）离子推进器是新一代航天动力装置，可用于卫星姿态控制和轨道修正。推进剂从图中P处注入，在A处电离出正离子，BC之间加有恒定电压，正离子进人B时的速度忽略不计，经加速后形成电流为I的离子束后喷出。已知推进器获得的推力为，单位时间内喷出的离子质量为J 。为研究问题方便，假定离子推进器在太空中飞行时不受其他外力，忽略推进器运动速度。（1）求加在BC间的电压U；（2）为使离子推进器正常运行，必须在出口D处向正离子束注入电子，试解释其原因。参考答案：解析：（1）设一个正离子的