河南省商丘市孔集乡联合中学2022年度高三物理联考试题含解析

河南省商丘市孔集乡联合中学2022年度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）美国的NBA篮球赛非常精彩，吸引了众多观众.经常有这样的场面：在临终场0.1s的时候，运动员把球投出且准确命中，获得比赛的胜利.如果运动员投篮过程中对篮球做功为W，出手高度为h1，篮筐距地面高度为h2，球的质量为m，空气阻力不计，则篮球进筐时的动能表达正确的是（

）A.mgh1+mgh2－W B.mgh2－mgh1－WC.W+mgh1－mgh2 D.W+mgh2－mgh1参考答案：【知识点】动能定理的应用．E2【答案解析】C解析：篮球机械能守恒，选取地面为0势能面，设篮球进筐时的动能为W2，则有mgh1+W=mgh2+W2得：W2=W+mgh1-mgh2故选：C【思路点拨】篮球在空中飞行时受到的空气阻力忽略不计，只受重力，故机械能守恒，根据机械能守恒定律直接列式分析．本题关键根据机械能守恒定律列式求解，守恒条件为只有重力做功．2.在信息技术迅猛发展的今天，光盘是存储信息的一种重要媒介。如图所示，若光束不是平直投射到光盘的盘面上，则光线在通过透明介质层时会发生折射，从而改变行进的方向。因为光的频率越高，对介质的折射率越大，故红色与蓝色激光的偏折程度不同，下列相关的说法正确的是A．图中①是红光，②是蓝光B．“光驱”中的光指的是激光C．激光光子比普通色光光子的能量要高D．光盘记率信息的密度高是由于入射光的平行度好参考答案：BD解析：蓝光比红光偏折程度高，光子的能量只与频率有关。3.用30N的水平外力F，拉一个静止放在光滑水平面上的的质量为20kg的物体，力作用3s消失，则5s末的速度和加速度分别是（

）A、v=4.5m/s

a=1.5m/s2

B、v=7.5m/s

a=1.5m/s2C、v=4.5m/s

a=0

D、v=7.5m/s

a=0参考答案：C4.（单选题）如图所示，图（a）中的变压器是一理想变压器，其输出端输出电压信号如图（b）所示（图线为正弦曲线），电路中电阻R＝55Ω，图中交流电流表、交流电压表为理想电表，其中电流表A1与电流表A2的读数之比为1∶4，下列说法中正确的是 （）A．电压表V1的示数为880V

B．电压表V2的示数为220VC．原线圈输入功率为220W

D．原线圈中交变电压的频率为100Hz参考答案：AB、由图（b）可知交流电的有效值为220V，电压表V2测副线圈两端电压，故示数为220V，故B错误；D、交流电的周期为0.02s，频率为50Hz，故D错误；A、根据U1I1＝U2I2得：U1＝880V，故A正确；C、副线圈的输出功率为＝880W，等于原线圈的输入功率，故C错误。故选A。5.以下说法符合物理史实的是(

)A．伽利略根据理想斜面实验，提出力不是维持物体运动状态的原因

B．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许用扭秤装置测出了万有引力常量

C．奥斯特发现了电流的磁效应，并总结出了右手螺旋定则

D．库仑在前人的基础上，通过实验得到了真空中点电荷相互作用的规律参考答案：ABD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.氢原子第能级的能量为，其中为基态能量。当氢原子由第4能级跃迁到第2能级时，发出光子的频率为；若氢原子由第2能级跃迁到基态，发出光子的频率为，则

。参考答案：根据跃迁公式即可解得。7.决定一个平抛运动物体水平方向通过距离的因素是

和

。参考答案：8.静电场是___________周围空间存在的一种物质；通常用___________来描述电场的能的性质。参考答案：静止电荷；电势9.某同学做了如图所示的探究性实验，U形管左口管套有一小气球，管内装有水银，当在右管内再注入一些水银时，气球将鼓得更大。假设封闭气体与外界绝热，则在注入水银时，封闭气体的体积________，压强________，温度________，内能_______。（填“增大”、“减小”、“升高”、“降低”或“不变”）参考答案：减小增大升高增大注入水银，封闭气体的压强变大，水银对气体做功，气体体积减小，由于封闭气体与外界绝热，所以气体内能增大，温度升高。10.（6分）美国“肯尼迪”号航空母舰上装有帮助飞机起飞的弹射系统，已知“F—A15”型战斗机在跑道上产生的最大加速度为5.0m/s2，起飞速度为50m/s。若要该飞机滑行100m后起飞，则弹射系统必须使飞机具有

m/s的初速度。假设某航空母航不装弹射系统，要求该飞机仍能在此舰上正常飞行，则该舰身长至少为

m。参考答案：10m/s；250m11.氘核和氚核可发生热核聚变而释放巨大的能量，该反应方程为：，式中x是某种粒子。已知：、、和粒子x的质量分别为2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u；1u=931.5MeV/c2，c是真空中的光速。由上述反应方程和数据可知，粒子x是__________，该反应释放出的能量为_________MeV（结果保留3位有效数字）参考答案：ΔE=17.6MeV.12.质量为100kg的小船静止在水面上，船两端有质量40kg的甲和质量60kg的乙，当甲、乙同时以3m/s的速率向左、向右跳入水中后，小船的速度大小为0.6m/s，方向是向左．参考答案：考点：运动的合成和分解．专题：运动的合成和分解专题．分析：根据动量守恒定律分析，甲乙船三者组成的系统动量守恒．解答：解：甲乙船三者组成的系统动量守恒．规定向左为正方向．设小船的速度大小为v，由动量守恒定律有：0=m甲v甲+m乙v乙+mv

0=40×3﹣60×3+100v解得：v=0.6m/s．速度v为正值，说明方向向左．故答案为：0.6，向左．点评：解决本题的关键熟练运用动量守恒定律，注意动量的失量性，与速度的正负是解题的关键．13.卢瑟福通过如图所示的实验装置发现了质子。（1）卢瑟福用a粒子轰击_______核，第一次实现了原子核的____________。（2）关于该实验，下列说法中正确的是（

）A．通过显微镜来观察荧光屏上a粒子所产生的闪光B．银箔可以吸收产生的新粒子C．实验必须在真空、密封容器内进行D．测出新产生的粒子的质量和电量，明确这就是氢原子核参考答案：（1）氮，人工转变；（2）D

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，荧光屏MN与x轴垂直放置，荧光屏所在位置横坐标x0＝40cm，在第一象限y轴和MN之间存在沿y轴负方向的匀强电场，在第二象限有半径R＝10cm的圆形磁场，磁感应强度大小B＝0.4T，方向垂直xOy平面向外。磁场的边界和x轴相切于P点。在P点有一个粒子源，平行于坐标平面，向x轴上方各个方向发射比荷为1.0×108C./kg的带正电的粒子，已知粒子的发射速率v0＝4.0×106m/s。不考虑粒子的重力粒子间的相互作用。求(1)带电粒子在磁场中运动的轨迹半径;(2)若所有带电粒子均打在x轴下方的荧光屏上，求电场强度的最小值参考答案：（1）（2）【详解】（1）粒子在磁场中做圆周运动，其向心力由洛伦兹力提供，即：，则；（2）由于r＝R，所以所有粒子从右半圆中平行x轴方向进入电场进入电场后，最上面的粒子刚好从Q点射出电场时，电场强度最小，粒子进入电场做类平抛运动，水平方向上竖直方向，联立解得最小强度为：；15.如图为一块直角三棱镜，顶角A为30°．一束激光沿平行于BC边的方向射向直角边AB，并从AC边射出，出射光线与AC边夹角也为30°．则该激光在棱镜中的传播速度为多少？(结果保留两位有效数字)参考答案：1.7×108m/s解：光路图如图：

由几何关系得：α=∠A=30°，β=90°-30°=60°

折射率

激光在棱镜中传播速【点睛】几何光学要正确作出光路图，由几何知识找出入射角和折射角是关键．知道光速和折射率的关系.四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图为某同学设计的速度选择装置，两根足够长的光滑导轨MM/和NN/间距为L与水平面成θ角，上端接阻值为R的电阻，匀强磁场B垂直导轨平面向上，金属棒ab质量为m恰好垂直横跨在导轨上。定值电阻R两端连接水平放置的平行金属板，极板间距为d，板长为2d，磁感强度也为B的匀强磁场垂直纸面向内。粒子源能发射沿水平方向不同速率的带电粒子，粒子的质量为m0，电荷量为q，ab棒的电阻为2R，其余部分电阻不计，不计粒子重力。（1）ab棒静止未释放时，某种粒子恰好打在上极板中点P上，判断该粒子带何种电荷？该粒子的速度多大？（2）释放ab棒，求ab棒的最大速度？（3）当ab棒达到最大速度时，能匀速穿过平行金属板粒子的速度大小？参考答案：（1）（7分）由左手定则可知：该粒子带正电荷。（1分）粒子在磁场中做圆周运动，设半径为r，速度为v0几何关系有：

（2分）

得：（1分）粒子做匀速圆周运动，由

（2分）得：

（1分）（2）（5分）ab棒达到最大速度时做匀速运动：①（2分）

对回路：②（2分）

由①②得：（1分）（3）（4分）当ab棒达到最大速度时，由①式得：

又

③（1分）极板电压也为U，粒子匀速运动：

④

（2分）由①③④得：（1分）17.如图所示，水平传送带的右端与竖直面内的用光滑钢管弯成的“9”形固定轨道相接，钢管内径很小。传送带的运行速度为v0=6m/s，将质量m=1.0kg的可看作质点的滑块无初速地放到传送带A端，传送带长度为L=12.0m，“9”字全高H=0.8m，“9”字上半部分圆弧半径为R=0.2m，滑块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.3，重力加速g=10m/s2，试求：（1）滑块从传送带A端运动到B端所需要的时间；（2）滑块滑到轨道最高点C时对轨道作用力的大小和方向；（3）若滑块从“9”形轨道D点水平抛出后，恰好垂直撞在倾角θ=45°的斜面上P点，求P、D两点间的竖直高度h(保留两位有效数字)。参考答案：（1）在传送带上加速运动时，由牛顿定律得（1分）加速到与传送带达到共速所需要的时间

（1分）前2s内的位移

（1分）之后滑块做匀速运动的位移

所用的时间，故

（1分）（2）滑块由B到C的过程中动能定理

（1分）在C点，轨道对滑块的弹力与其重力的合力为其做圆周运动提供向心力，设轨道对滑块的弹力方向竖直向下，由牛顿第二定律得，

（1分）解得方向竖直向下，

（1分）由牛顿第三定律得，滑块对轨道的压力大小90N，方向竖直向上。

（1分）（3）滑块从B到D的过程中由动能定理得（1分）在P点，又，故

18.在xoy平面内，直线OP与y轴的夹角=45o。第一、第二象限内存在大小相等，方向分别为竖直向下和水平向右的匀强电场,电场强度E=1.0×105N/C；在x轴下方有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B=0.1T，如图所示。现有一带正电的粒子从直线OP上某点A（-L,L）处静止释放。设粒子的比荷，粒子重力不计。求：（1）当L=2cm时，粒子进入磁场时与x轴交点的横坐标（2）当L=2cm时，粒子进入磁场时速度的大小和方向（3）如果在直线OP上各点释放许多个上述带电粒子（粒子间的相互作用力不计），试证明各带电粒子进入磁场后做圆周运动的圆心点的集合为一抛物线（提示：写出圆心点坐标x、y的函数关系）参考答案：解析：（1）带电粒子在第三象限做匀加速直线运动，进入第一象限的速度为v1，设粒子出发点坐标为（—L,L）,则

qEL=mv12

得v1=4×105m/s

(2分)

粒子在第一象限做类平抛运动：y=at2=L

（1分）

x=v1t

（1分）

得x=2L=0.04m

（2分）

(2)粒子做类平抛运动，vx=v1=4×105m/s

vy=at=4×105m/s

（1分）

则粒子进入磁场时速度方向与x正方向的夹角为Φ，tgΦ==1

（2分）

则Φ=450

（1分）

粒子进入磁场时的速度为v2==4×105m/s

（2分）（3）L取任意时均有：

x=2L,