河南省商丘市十八里中学高三物理联考试题含解析

河南省商丘市十八里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.如图所示为一种质谱仪的工作原理示意图,此质谱仪由以下几部分构成:离子源、加速电场、静电分析器、磁分析器、收集器.静电分析器通道中心线半径为R,通道内有均匀辐射电场,在中心线处的电场强度大小为E;磁分析器中分布着方向垂直于纸面,磁感应强度为B的匀强磁场,其左边界与静电分析器的右边界平行.由离子源发出一个质量为m、电荷量为q的正离子(初速度为零,重力不计),经加速电场加速后进入静电分析器,沿中心线MN做匀速圆周运动,而后由P点进入磁分析器中,最终经过Q点进入收集器.下列说法中正确的是()A.磁分析器中匀强磁场方向垂直于纸面向内B.加速电场中的加速电压U=ERC.磁分析器中圆心O2到Q点的距离d=D.任何离子若能到达P点,则一定能进入收集器参考答案：B解：A、离子在磁分析器中沿顺时针转动，所受洛伦磁力指向圆心，根据左手定则，磁分析器中匀强磁场方向垂直于纸面向外，故A错误.B、离子在静电分析器中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有：，设离子进入静电分析器时的速度为v，离子在加速电场中加速的过程中，由动能定理有：，解得：，B正确.C、离子在磁分析器中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律有：，解得：，则：，故C错误.D、由B可知：，R与离子质量、电量无关；离子在磁场中的轨道半径：，离子在磁场中做圆周运动的轨道半径与电荷的质量和电量有关，能够到达P点的不同离子，半径不一定都等于d，不一定能进入收集器，故D错误.故选B.【点睛】本题考查粒子在电场中加速与匀速圆周运动，及在磁场中做匀速圆周运动．掌握电场力与洛伦兹力在各自场中应用，注意粒子在静电分析器中电场力不做功．2.如图所示，质量为m的斜劈A静止在木板B上，现让木板B绕O点逆时针缓慢转动，使木板倾角θ逐渐增大，在此过程中斜劈相对木板始终静止。则下列说法正确的是（

）A．木板对斜劈的摩擦力先增大再减小B．木板对斜劈的摩擦力先减小再增大C．木板对斜劈的作用力一直增大D．木板对斜劈的作用力保持不变参考答案：D木板对斜劈的作用力是木板对斜劈的支持力和摩擦力的合力F，与重力平衡，始终保持不变，如图所示，D项正确；木板对斜劈的支持力和摩擦力始终垂直，随着θ逐渐增大，支持力一直减小，摩擦力一直增大，ABC项错。3.两圆环A、B置于同一水平面上，其中A为均匀带电绝缘环，B为导体环．当A以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时，B中产生如图所示方向的感应电流则

（

）

A．A可能带正电且转速减小

B．A可能带正电且转速增大

C．A可能带负电且转速减小

D．A可能带负电且转速增大参考答案：BC4.如图所示，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1和I2，且I1>I2；a、b、c、d为导线某一横截面所在平面内的四点，且a、b、c与两导线共面；b点在两导线之间，b、d的连线与导线所在平面垂直．磁感应强度可能为零的点是()A．a点B．b点C．c点D．d点参考答案：C5.下列说法正确的是A.温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度B.内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和C.气体压强仅与气体分子的平均动能有关D.气体膨胀对外做功且温度降低，分子的平均动能可能不变参考答案：A【详解】根据温度是分子平均动能的标志确定气体分子热运动的程度和分子平均动能变化，内能是分子平均动能和分子势总和，由气体压强宏观表现确定压强A．温度是分子平均动能的标志，所以温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度，故A正确；B．内能是物体中所有分子热运动所具有的动能和分子势能之和，故B错误；C．由压强公式可知，气体压强除与分子平均动能有关即温度，还与体积有关，故C错误；D．温度是分子平均动能的标志，所以温度降低，分子平均动能一定变小，故D错误。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图1，电源电动势E＝6V，内阻r＝2Ω，电键S闭合后，将滑动变阻器的滑片从A端移动到B端，该过程中定值电阻R1、R2消耗的功率与通过该电阻的电流的关系如图2所示。由图可知，滑动变阻器的阻值最大范围为_____Ω，R1的最大功率为______W。参考答案：6，47.若某时刻该密闭气体的体积为V，密度为ρ，平均摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，则该密闭气体的分子个数为

；参考答案：8.一内壁光滑的环形细圆管，位于竖直平面内，环的半径为R(比细管的半径大得多)，圆管中有两个直径与细管内径相同的小球(可视为质点).A球的质量为m1，B球的质量为m2.它们沿环形圆管顺时针运动，经过最低点时的速度都为v0.设A球运动到最低点时，B球恰好运动到最高点，若要此时两球作用于圆管的合力为零，那么m1、m2、R与v0应满足的关系式是.参考答案：答案：

解析：首先画出小球运动达到最高点和最低点的受力图，如图所示.A球在圆管最低点必受向上的弹力N1，此时两球对圆管的合力为零，m2必受圆管向下的弹力N2，且N1＝N2据牛顿第二定律A球在圆管的最低点有N1－m1g＝m1

①同理B球在最高点有m2g＋N2＝m2

②B球由最高点到最低点机械能守恒2m2gR＋

③又N1＝N2由①②③式解得v0＝9.在磁感强度为B的匀强磁场中，一个面积为S的矩形线圈匀速转动时所产生的交流电电压随时间变化的波形如图所示，则该交流电的电压有效值为________V，图中t=1.0×10-2s时，穿过线圈平面的磁通量为________。参考答案：答案：V；BS10.（4分）如图所示，在竖直平面内有一条圆弧形轨道AB，其半径为1m，B点的切线方向恰好为水平方向，一个质量为2kg的小物体，从轨道顶端A点由静止开始沿轨道下滑。到达轨道末端B点时对轨道的压力为40N。小球从B作平抛运动，落到地面上的C点。若轨道B点距地面的高度h为5m(不计空气阻力)，则：物体在AB轨道克服阻力所做的功为

J，从B到C运动过程中，重力的功率为

W。参考答案：

答案:10；2011.某同学做《共点的两个力的合成》实验作出如图所示的图，其中A为固定橡皮条的固定点，O为橡皮条与细绳的结合点，图中___________是F1、F2合力的理论值，___________是合力的实验值，需要进行比较的是_________和___________，通过本实验，可以得出结论：在误差允许的范围___________是正确的。参考答案：F;

F’;

F和F’;其合力的大小和方向为F1和F2的线段为邻边的对角线12.如图所示是用频闪照相的方法拍到的一个弹簧振子的振动情况，甲图是振子静止在平衡位置的照片，乙图是振子被拉伸到左侧距平衡位置20cm处，放手后向右运动周期的频闪照片，已知频闪的频率为10Hz，则振子的振动周期为T＝________s，而在t=T/12时刻振子的位置坐标________15cm。（选填“大于”、“小于”或“等于”）。参考答案：1.2

大于13.如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s。①写出x=2.0m处质点的振动方程式y=

▲

㎝；②求出x=0.5m处质点在0～4.5s内通过的路程s=▲㎝。参考答案：①y=-5sin(2πt)②90三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带，并在其上取了A、B、C、D、E、F等6个计数点（每相邻两个计数点间还有4个打点计时器打下的点，本图中没有画出）打点计时器接的是220V．50Hz的交变电流。他把一把毫米刻度尺放在纸带上，其零刻度和计数点A对齐。⑴按照有效数字的读数规则读出相邻计数点AB、BC、CD、DE、EF间的距离s1、s2、s3、s4、s5，它们依次为1.00cm、1.40cm、1.80cm、2.21cm、2.61cm。⑵根据⑴中读得的数据,计算出各点的速度，并在右边所给的坐标系中，用做v-t图象的方法，从图象中求物体的加速度a=

m/s2。（要标明坐标及其单位，单位大小要取得合适，使作图和读数方便，并尽量充分利用坐标纸）⑶从图象上求纸带上的A点所对应的物体的即时速度vA=______m/s，并由此计算:当打点计时器打下A点的时刻，物体已经从静止开始做匀加速运动了

s。⑷如果当时电网中交变电流的频率是f=49Hz，而做实验的同学并不知道，那么由此引起的系统误差将使加速度的测量值比实际值偏_______。（填:偏大或偏小）

参考答案：0.4m/s2;

0.076m/s;

0.19s;

大

15.（1）图中给出的是用螺旋测微器测量一金属薄板厚度时的示数，此读数应为

mm（2）实验室内有一电压表，量程为150mV内阻约为150Ω。现要将其改装成量程为10mA的电流表。为此，实验室提供如下器材：干电池E（电动势为1.5V），滑线变阻器Rˊ，电流表（有1.5mA,15mA与150mA三个量程）及开关K。对电流表改装时必须知道电压表的内阻。可用图示的电路测量电压表的内阻。在既不损坏仪器又能使精确度尽可能高的条件下，电路中的电流表应选用的量程是

。若合上K，调节滑线变阻器后测得电压表的读数为150mV，电流表的读数为1.05mA，则电压表的内阻RmV为

Ω。（取三位有效数字）参考答案：（1）

6.121-6.125

；（2）

15mA

；

1.48

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如右图所示，将一个绝热的汽缸竖直放在水平桌面上，在汽缸内用一个活塞封闭一定质量的气体。在活塞上面放置一个物体，活塞和物体的总质量为m，活塞的横截面积为S。已知外界的大气压为p0，不计活塞和汽缸之间摩擦。在汽缸内部有一阻值为R的电阻丝，电源的电压为U，在接通电源t时间后，发现活塞缓慢上升h高度。已知重力加速度为g，求(1)外界对气体做多少功；(2)在这一过程中气体的内能改变了多少？参考答案：解析：①设汽缸内气体的压强为p，选活塞为研究对象，根据力的平衡得P0＋mg＝pS(2分)P＝p0＋mg/S活塞在上升h高度的过程中气体对外界做功，做功的大小为W＝pSh＝(p0S＋mg)h(2分)17.(10分)如图所示，质量为m的小球由光滑斜轨道自由下滑后，接着又在一个与斜轨道相连的竖直的光华圆环内侧运动，阻力不计，求

⑴小球至少应从多高的地方滑下，才能达到圆环顶端而不离开圆环；⑵小球到达圆环底端时，作用于环底的压力。参考答案：解析：⑴小球在下滑的过程中机械能守恒，设地面为零势能面，小球下落的高度为h，小球能到达环顶端市的速度最小为v2。

小球到达环顶端而不离开的临界条件为重力恰好全部提供向心力

即

小球在开始的机械能为E1=mgh

小球在环顶端的机械能为

根据机械能守恒E1=E2

整理得：h=2.5R，即小球至少从离底端2.5R出滑下才能到达环顶而不离开圆环。

⑵当环从h=2.5R处下滑到