2022山西省太原市师爱中学高三物理联考试题含解析

2022山西省太原市师爱中学高三物理联考试题含解析一、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.（单选）由消防水龙带的喷嘴喷出水的流量是0.28m3/min，水离开喷口时的速度大小为16m/s，方向与水平面夹角为60度，在最高处正好到达着火位置，忽略空气阻力，则空中水柱的高度和水量分别是（重力加速度g取10m/s2）A.28.8m，1.12×10-2m3

B.28.8m，0.672m3C.38.4m，1.29×10-2m3

D.38.4m，0.776m3参考答案：A2.如图所示，小球用两轻绳拴住悬挂于小车厢内，轻绳AB和水平方向的夹角为，轻绳CD水平。小车静止时，AB绳拉力为FA，CD绳的拉力为FC，当小车突然向右或向左加速运动的瞬间，小球相对于小车静止，则下列说法正确的是

（

）

A．当小车向右加速运动时AB绳拉力FA变小，CD绳的拉力FC变大

B．当小车向右加速运动时AB绳拉力FA不变，CD绳的拉力FC变大

C．当小车向右加速运动时AB绳拉力FA不变，CD绳的拉力FC变小

D．当小车向左加速运动时，小车的加速度能超过g参考答案：B3.（单选）水的折射率为，距水面深处有一个点光，岸上的人看到水面被该光照亮的圆形区域的直径为A. B.C.

D.参考答案：A据题意，由于发生全反射的临界角为：sinC=，,则有C=arcsin，光能够折射出水面的区域是有光亮的，由于全反射不能射出的区域没有光亮，所以被该光照亮区域的直径为：D=2htan(arcsin)，则A选项正确。4.（单选）如图甲所示，质量为2kg的绝缘板静止在粗糙水平地面上，质量为1kg、边长为1m、电阻为0.1Ω的正方形金属框ABCD位于绝缘板上，E、F分别为BC、AD的中点。某时刻起在ABEF区域内有竖直向下的磁场，其磁感应强度B1的大小随时间变化的规律如图乙所示，AB边恰在磁场边缘以外；FECD区域内有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B2=0.5T，CD边恰在磁场边缘以内。假设金属框受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，两磁场均有理想边界，取g＝10m/s2。则A．金属框中产生的感应电动势大小为1VB．金属框受到向左的安培力大小为1NC．金属框中的感应电流方向沿ADCB方向D．如果金属框与绝缘板间的动摩擦因数为0.3，则金属框可以在绝缘板上保持静止参考答案：D5.人站在小车上尽力水平推铅球，设人和小车的总质量为M，铅球的质量为m．若小车固定不动时，铅球被推出的速度为v0，那么，当地面光滑小车能自由移动时，铅球被水平推出的速度大小是

A．v0

B．v0

C．v0

D．v0参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，一束β粒子自下而上进入一垂直纸面的匀强磁场后发生偏转，则磁场方向向

，进入磁场后，β粒子的动能

（填“增加”、“减少”或“不变”）。参考答案：答案：里不变解析：由图可知，β粒子（带负电）进入磁场时所受洛伦兹力方向水平向右，根据左手定则可以判断磁场方向向里。由于β粒子在磁场中运动，洛伦兹力不做功，所以β粒子的动能不变。7.随着人们生活水平的提高，高尔夫球将逐渐成为普通人的休闲娱乐。如图所示，某人从高h的坡上水平击出一个质量为m的高尔夫球。由于恒定的水平风力的作用，高尔夫球飞到A处时恰竖直落入距击球点水平距离为L的洞内。已知洞深为h/3，直径略大于球。则水平风力的大小为______________；以地面为零势能面，小球触到洞底前瞬间的机械能为______________。参考答案：mgL/h，mgh8.如图所示，注射器连接着装有一定水的容器．初始时注射器内气体体积V1，玻璃管内外液面等高．将注射器内气体全部压入容器中后，有体积V2的水被排出流入量筒中，此时水充满了细玻璃管左侧竖直部分和水平部分．拉动活塞，使管内的水回流到容器内且管内外液面仍等高，最后注射器内气体体积V3，从管内回流的水体积为V4．整个过程温度不变，则V3＞V4；V1=V2+V3．（填＞，＜或=）参考答案：考点：理想气体的状态方程．专题：理想气体状态方程专题．分析：气体在等温变化过程中，气体压强与体积成反比，压强变大体积变小，压强变小体积变大；根据题意分析，找出各体积间的关系．解答：解：把注射器内的气体压入容器时，气体压强变大，总体积变小，流出水的体积小于注射器内气体的体积，V1＞V2，拉动活塞，使管内的水回流到容器内时，容器（包括注射器）内气体压强变小，体积变大，注射器内气体体积大于回流的水的体积，V3＞V4，管内的水回流到容器内且管内外液面仍等高，压强不变，气体总体积不变，则V1=V2+V3，故答案为：＞=点评：在整个过程中气体温度不变，气体发生的是等温变化；应用玻意耳定律根据题意即可正确解题．9.如图所示，从倾角为θ的足够长斜面上的A点，先后将同一个小球以不同的初速度水平向右抛出．第一次初速度为υ1，球落到斜面上时瞬时速度方向与斜面夹角为α1；第二次初速度为υ2，球落到斜面上时瞬时速度方向与斜面夹角为α2．不计空气阻力，若υ1>υ2，则α1

α2（填>、=、<）．参考答案：＝

10.一个质量为m=70kg的人站在电梯中体重计上称体重，当电梯静止时，体重计读数为N；当电梯以a=g的加速度向下做减速运动时，体重计上的读数为N。（g=10m/s2）参考答案：700；140011.质量为0.2kg的小球竖直向下以6m/s的速度落至水平地面，再以4m/s的速度反向弹回，取竖直向上为正方向，则小球与地面碰撞前后的动量变化为________kg·m/s。若小球与地面的作用时间为0.2s，则小球受到地面的平均作用力大小为________N(取g＝10m/s2)。参考答案：21212.为了测量人骑自行车的功率，某活动小组在操场的直道上进行了如下实验：在离出发线5m、10m、20m、30m……70m的地方分别划上8条计时线，每条计时线附近站几个学生，手持秒表，听到发令员的信号后，受测者全力骑车由出发线启动，同时全体学生都开始计时，自行车每到达一条计时线，站在该计时线上的几个学生就停止计时，记下自行车从出发线到该条计时线的时间。实验数据记录如下（每个计时点的时间都取这几个同学计时的平均值）：运动距离s（m）0510203040506070运动时间t（s）02.44.26.37.89.010.011.012.0各段速度（m/s）2.08①4.766.678.33②10.010.0（1）请计算出上述表格中空缺的①、②处的数据：①

m/s；②

m/s（保留三位有效数字）。（2）次实验中，设运动过程中学生和自行车所受阻力与其速度大小成正比，其比例系数为15N·s/m，则在20m～30m路段的平均阻力f1与30m～40m路段的平均阻力f2之比f1：f2=

；若整个过程中该同学骑车的功率P保持不变，则P=

W。参考答案：（1）①

2.78

②

10.0

（2）1∶1.25（6.67∶8.33）

1500W

13.一定质量的理想气体，状态从A→B→C→D→A的变化过程可用如图所示的p－V的图描述，图中p1、p2、V1、V2和V3为已知量。(1)气体状态从A到B是______过程(填“等容”、“等压”或“等温”)；(2)状态从B到C的变化过程中，气体的温度______(填“升高”、“不变”或“降低”)；(3)状态从C到D的变化过程中，气体______(填“吸热”或“放热”)；(4)状态从A→B→C→D的变化过程中，气体对外界所做的总功为________。参考答案：(1)等压

(2)降低

(3)放热

(4)p1(V3－V1)－p2(V3－V2)三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某组同学利用如下器材测定一种电池的电动势和内阻：①定值电阻R，阻值未知；②滑动变阻器R0，变化范围0~36Ω；③理想电流表；④理想电压表；⑤待测电池；⑥电键、导线若干。（1）甲同学按如图a连接了实验线路，闭合电建，将滑片从某一点逐渐向左移动后，得到了表一的U、I数据，则可知电源电动势大小为

V，内阻为

Ω。（2）乙同学利用相同的器材测量同一个电池，为了防止移动滑片时电源被短路，在电路中串联了定值电阻R，但在串联滑动变阻器时出错，导致将器材连成了图b的方式，将滑片从最右侧向左逐渐移动到左侧，得到了表二的U-I关系的某些数据。根据表格并利用甲同学的测量结果，可知定值电阻R＝_____Ω，这一过程中电压表的最大值是______V。参考答案：6

V，（2分）

2

Ω

（2）（2分）10Ω（2分）5.43

V15.用图甲所示的装置做“验证牛顿第二定律”的实验．①为了减小长木板对小车摩擦力的影响，必须在长木板

（填“远离”或“靠近”）滑轮的一端下面垫一块木板，反复移动木板的位置，直至小车能单独在长木板上做

运动。②为了验证小车的加速度与其质量的定量关系，必须采用

法。③保持小车受力不变，测量不同质量的小车在这个力作用下的加速度。某次实验中打出如图乙所示的纸带（打点计时器电源的频率为50Hz），则这个加速度值a=m/s2．④某同学把实验得到的几组数据画成图丙的a-m图象，为了更直观描述物体的加速度跟其质量的关系，请你根据他的图象在图丁中画出a-图象。

参考答案：)①远离（1分）、匀速直线（1分）；②变量控制（或控制变量）（2分）；③0.8（或0.80）（2分）；④如下图所示：(4分)（说明：质量转换正确得2分、描点正确得1分、画线正确得1分）。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.(18分)如图所示，光滑的圆弧轨道AB、EF，半径AO、均为R且水平。质量为m、长度也为R的小车静止在光滑水平面CD上，小车上表面与轨道AB、EF的末端B、E相切。一质量为m的物体（可视为质点）从轨道AB的A点由静止下滑，由末端B滑上小车，小车立即向右运动。当小车右端与壁DE刚接触时，物体m恰好滑动到小车右端且相对于小车静止，同时小车与壁DE相碰后立即停止运动但不粘连，物体继续运动滑上圆弧轨道EF，以后又滑下来冲上小车。求：（1）水平面CD的长度和物体m滑上轨道EF的最高点相对于E点的高度h；（2）当物体再从轨道EF滑下并滑上小车后，小车立即向左运动。如果小车与壁BC相碰后速度也立即变为零，最后物体m停在小车上的Q点，则Q点距小车右端多远？参考答案：解析：（1）（9分）设物体从A滑至B点时速度为v0，根据机械能守恒有：

（2分）

由已知，m与小车相互作用过程中，系统动量守恒mv0=2mv1（2分）设二者之间摩擦力为f，

以物体为研究对象：

（1分）

以车为研究对象：（1分）

解得：（1分）

车与ED相碰后，m以速度v1冲上EF

（1分）

（1分）（2）（9分）由第（1）问可求得

由能量守恒：

解得

x<R

所以物体不能再滑上AB（2分）

即在车与BC相碰之前，车与物体会达到相对静止，设它们再次达到共同速度为v2：

则有：mv1=2mv2（1分）

相对静止前，物体相对车滑行距离s1

（1分）

（1分）

车停止后，物体将做匀减速运动，相对车滑行距离s2

（1分）

2as2=v22

（1分）

（1分）

物体最后距车右端：（1分）17.(17分)如图所示，在xOy平面的第一象限有一匀强电场，电场的方向平行于y轴向下；在x轴和第四象限的射线OC之间有一匀强磁场，磁感应强度的大小为B，方向垂直于纸面向外。有一质量为m，带有电荷量+q的质点由电场左侧平行于x轴射入电场。质点到达x轴上A点时，速度方向与x轴的夹角，A点与原点O的距离为d。接着，质点进入磁场，并垂直于OC飞离磁场。不计重力影响。若OC与x轴的夹角为，求：

（1）粒子在磁场中运动速度的大小；

（2）匀强电场的场强大小。

参考答案：解析：（1）质点在磁场中的轨迹为一圆弧。由于质点飞离磁场时，速度垂直于OC，故圆弧的圆心在OC上。依题意，质点轨迹与x轴的交点为A，过A点作与A点的速度方向垂直的直线，与OC交于O＇。由几何关系知，AO＇垂直于OC＇，O＇是圆弧的圆心。设圆弧的半径为R，则有

R=

①由洛化兹力公式和牛顿第二定律得

②将①式代入②式，得

③

（2）质点在电场中的运动为类平抛运动。设质点射入电场的速度为v0，在电场中的加速度为a，运动时间为t，则有

v0＝

④

＝at