山西省太原市清源镇中学高三物理联考试题含解析

山西省太原市清源镇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.（多选题）如图甲所示，水平放置的平行金属导轨连接一个平行板电容器C和电阻R，导体棒MN放在导轨上且接触良好，整个装置放于垂直导轨平面的磁场中，磁感应强度B的变化情况如图乙所示(图示磁感应强度方向为正)，MN始终保持静止，则0～t2时间（

）A．电容器C的电荷量大小始终没变

B．电容器C的a板先带正电后带负电C．MN所受安培力的大小始终没变 D．MN所受安培力的方向先向右后向左参考答案：AD考点：法拉第电磁感应定律，楞次定律，左手定则2.如图所示，连接两个定值电阻的平行金属导轨与水平面成θ角，R1＝R2＝2R，匀强磁场垂直穿过导轨平面.有一导体棒ab质量为m，棒的电阻为2R，棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，定值电阻R2消耗的电功率为P，下列说法正确的是()A．此时重力的功率为mgvcosθB．此装置消耗的机械功率为μmgvcosθC．导体棒受到的安培力的大小为D．导体棒受到的安培力的大小为参考答案：C3.我国已开展空气中PM2．5浓度的监测工作．PM2．5是指空气中直径小于2．5微米的悬浮颗粒物，可在显微镜下观察到，它漂浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸人后会进人血液对人体形成危害．矿物燃料燃烧时废弃物的排放是形成PM2．5的主要原因．下列关于PM2．5的说法中正确的

(填写选项前的字母)

A．PM2．5在空气中的运动属于分子热运动

B．温度越高，PM2．5的无规则运动越剧烈

C．PM2．5的质量越小，其无规则运动越剧烈D．由于周围大量空气分子对PM2．5碰撞的不平衡，使其在空中做无规则运动参考答案：PM2．5是指空气中直径小于2．5微米的悬浮颗粒物，不是指分子，它的运动属于布朗运动，结合所学易知选项A错误BCD正确。4.如图，磁感应强度为B的匀强磁场中，有一匝数为N的矩形线圈，其面积为S，电阻为r，线圈两端外接一电阻为R的用电器和一个理想交流电压表。若线圈绕对称轴以角速度匀速转动，则当线圈从图示位置转过90°的过程中，下列说法正确的是（

）

A．通过电阻R的电量为NBS／（R+r）

B．从图示位置开始转动90°磁通量的变化量等于NBS

C．交流电压表示数为NBSR／（R+r）

D．电阻R产生的热量为RN2B2S2／2（R+r）2参考答案：A5.两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示，一带负电的粒子以某一速度从图中A点沿图示方向进入电场在纸面内飞行，最后离开电场，粒子只受静电力作用，则粒子在电场中()A．做直线运动，电势能先变小后变大B．做直线运动，电势能先变大后变小C．做曲线运动，电势能先变小后变大D．做曲线运动，电势能先变大后变小参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图。（交流电的频率为50Hz）（1）图（b）为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为_________m/s2。（保留二位有效数字）（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的1/m，数据如下表：实验次数12345678小车加速度a/m·s–21.901.721.491.251.000.750.500.30小车质量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.674.003.453.032.502.001.411.000.60请在方格坐标纸中画出a–1/m图线，并从图线求出小车加速度a与质量倒数1/m之间的关系式是

。（3）有一位同学通过实验测量作出了图（c）中的A图线,另一位同学实验测出了如图（c）中的B图线．试分析：①A图线上部弯曲的原因_____________________________________________________；②B图线在纵轴上有截距的原因

；参考答案：（1）（2分）

3.2

（2）（3分）

图像见右图（3）①（2分）未满足沙和沙桶质量远小于小车的质量②（2分）平衡摩擦力时，长木板倾角过大（平衡摩擦力过度）7.一个质量为m、直径为d、电阻为R的金属圆环，在范围很大的磁场中沿竖直方向下落，磁场的分布情况如图所示，已知磁感应强度竖直方向的分量By的大小只随高度变化，其随高度y变化关系为（此处k为比例常数，且），其中沿圆环轴线的磁场方向始终竖直向上，在下落过程中金属圆环所在的平面始终保持水平，速度越来越大，最终稳定为某一数值，称为收尾速度．俯视观察，圆环中的感应电流方向为（顺时针，逆时针）；圆环收尾速度的大小为．参考答案：顺时针

;8.如图所示，电荷量为Q1、Q2的两个正点电荷分别置于A点和B点。在以AB为直径的光滑绝缘半圆环上，穿着一个带点小球（可视为点电荷，重力可忽略），若带点小球在P点保持静止，则该小球带

电荷（选填“正”或“负”或“正或负”），设这时连线PA与AB的夹角为a，则tana=

。参考答案：

答案：正或负

9.如图所示，一玻璃柱体的横截面为半圆形，细的单色光束从空气射向柱体的O点（半圆的圆心），产生反射光束1和透射光束2，已知玻璃折射率为，入射角为45°（相应的折射角为24°），现保持入射光不变，将半圆柱绕通过O点垂直于图面的轴线顺时针转过15°，如图中虚线所示，则光束2转过的角度等于_________．

参考答案：答案：9°10.（4分）如图所示，有一水平轨道AB，在B点处与半径为300m的光滑弧形轨道BC相切，一质量为0.99kg的木块静止于B处，现有一质量为10g的子弹以500m/s的水平速度从左边射入木块且未穿出。已知木块与该水平轨道间的动摩擦因数μ=0.5，g取10m/s2，求：子弹射入木块后，木块需经

s才能停下来。参考答案：

11.图中竖直方向的平行线表示匀强电场的电场线，但未标明方向．一个带电量为﹣q的微粒，仅受电场力的作用，从M点运动到N点，动能增加了△Ek（△Ek＞0），则该电荷的运动轨迹可能是虚线a（选填“a”、“b”或“c”）；若M点的电势为U，则N点电势为U+．参考答案：【考点】：电场线；电势．【分析】：根据动能定理，通过动能的变化判断出电场力的方向，从而判断轨迹的弯曲程度，根据动能定理求出M、N两点间的电势差，从而求出N点的电势．：解：从M点运动到N点，动能增加，知电场力做正功，则电场力方向向下，轨迹弯曲大致指向合力的方向，可知电荷的运动轨迹为虚线a，不可能是虚线b．电场力方向方向向下，微粒带负电，则电场强度方向向上，N点的电势大于M点的电势，根据动能定理知，﹣qUMN=△Ek，则N、M两点间的电势差大小UMN=﹣由UMN=φM﹣φN，φM=U，解得φN=U+故答案为：a，U+．【点评】：解决本题的关键知道轨迹弯曲与合力方向的大致关系，本题的突破口在于得出电场力方向，再得出电场强度的方向，从而知道电势的高低．12.为了测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为3.0cm的遮光板，如图所示，滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt1＝0.30s，通过第二个光电门的时间为Δt2＝0.10s，遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为Δt＝4.00s。试估算滑块的加速度________.两光电门之间的距离是________。参考答案：0.05m/s2，0.8m13.测定木块与长木板之间的动摩擦因数时，采用如图所示的装置，图中长木板水平固定．（1）实验过程中，电火花计时器应接在

电源上．调整定滑轮高度，使

．（2）已知重力加速度为g，测得木块的质量为M，砝码盘和砝码的总质量为m，木块的加速度为a，则木块与长木板间动摩擦因数μ=

．（3）如图为木块在水平木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出．从纸带上测出x1=3.20cm，x2=4.52cm，x5=8.42cm，x6=9.70cm．则木块加速度大小a=

m/s2(保留两位有效数字)．参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。①图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是____________________②本实验采用的科学方法是（

）A.理想实验法

B.等效替代法C.控制变量法

D.建立物理模型法参考答案：①F'；

②B;15.为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图1所示的实验装置．其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量．（滑轮质量不计）（1）实验时，一定要进行的操作是BCD．A．用天平测出砂和砂桶的质量．B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力．C．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数．D．改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带．E．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M（2）该同学在实验中得到如图2所示的一条纸带（两计数点间还有两个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为1.3m/s2（结果保留两位有效数字）．（3）以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度为纵坐标，画出的a﹣F图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量为D．A．2tanθ

B.

C．k

D.．参考答案：解：（1）AE、本题拉力可以由弹簧测力计测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶（包括砂）的质量远小于车的总质量，故A错误，E错误．B、该题是弹簧测力计测出拉力，从而表示小车受到的合外力，故需要将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，故B正确；C、打点计时器运用时，都是先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，该实验探究加速度与力和质量的关系，要记录弹簧测力计的示数，故C正确；D、改变砂和砂桶质量，即改变拉力的大小，打出几条纸带，研究加速度随F变化关系，故D正确；故选：BCD．（2）由于两计数点间还有两个点没有画出，故单摆周期为0.06s，由△x=aT2可得：．（3）对a﹣F图来说，图象的斜率表示小车质量的倒数，此题，弹簧测力计的示数F=，故小车质量为m=．故答案为：（1）BCD；（2）1.3；（3）D．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，相距L的两平行金属导轨位于同一水平面上，左瑞与一阻值为R的定值电阻相连，一质量为m、阻值为r的导体棒放在导轨上，整个装置置于磁感应强度大小为、方向竖直向下的匀强磁场中。导体棒在水平外力作用下以速度v沿导轨水中向右匀速滑动。滑动过程中棒始终保持与导轨垂直并接触良好。导转的电阻忽略，棒与导轨间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。求：(1)棒中电流I的大小；(2)水平外力F的大小；(3)当棒与定值电阻间的距离为d时开始计时，保持棒速度v不变，欲使棒中无电流，求磁感应强度B随时间t变化的关系式。参考答案：（1）（2）（3）【分析】（1）根据法拉第电磁感应定律求出电动势，根据闭合电路欧姆定律求解电流；（2）根据安培力和平衡条件求解拉力F；（3）根据感应电流产生的条件，当磁通量不变时，则无感应电流产生；【详解】（1）棒切割磁感线产生电动势为根据闭合电路欧姆定律可以得到棒中电流为：得到：；（2）棒子受力平衡，根据平衡条件可以得到：，得到：；（3）棒中无电流则回路磁通量不变，则：得到：。【点睛】本题是电磁感应与电路、力学知识的综合，要知道电磁感应与电路联系的桥梁是感应电动势，安培力是联系力与电磁感应的桥梁，同时要注意当回路没有感应电流时，则磁通量没有发生变化。17.（10分）一个静止在倾角为30°的长斜面上的物体，被