2022年陕西省西安市陕西中学高三物理联考试题含解析

2022年陕西省西安市陕西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.人造地球卫星都带有太阳能帆板，太阳能帆板在阳光照射下可将太阳能转化为电能供卫星上的仪器设备使用．可是卫星每圈总有一段时间在地球的影子里运动，在这段时间内，太阳能帆板无法供电，卫星只能依靠备用电源．若某卫星在赤道平面内环绕地球做匀速圆周运动，周期为地球近地卫星周期的倍．当太阳直射赤道时，这颗卫星的太阳能帆板在卫星运动一周内无法供电的时间约为（地球近地卫星周期约为90分钟，不考虑光的折射和反射）（）A．5分钟 B．30分钟 C．分钟 D．分钟参考答案：D【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．【分析】根据万有引力提供向心力列式可求解出近地卫星轨道半径R与卫星轨道半径r的倍数关系；再根据几何关系，可以确定能接受太阳光的地方对应的圆心角，即可求得时间．【解答】解：近地卫星做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有：对周期为地球近地卫星周期的倍卫星有：=联立得：r=2R则其轨道与地球的关系如图，由几何关系可知：α=30°，θ=60°这颗卫星的太阳能帆板在卫星运动一周内无法供电的时间为：=min，选项D正确．故选：D2.如图所示，两端开口的玻璃管插入水银槽中，管中封闭一定质量的理想气体。当管内气体温度升高时，图中的高度差H和h将（

）H不变，h变大H不变，h变小H变大，h变小H变小，h不变参考答案：A3.一个电子穿过某一空间而未发生偏转，以下判断正确的是（）A．此空间一定不存在磁场B．此空间一定不存在电场C．此空间可能存在均匀变化磁场D．此空间可能有相互正交的匀强磁场和匀强电场参考答案：解：A、电子进入磁场有两种情况，一是沿着磁感线进入磁场，此种情况下，电子不受洛伦兹力作用，电子不会偏转，选项A错误．B、如果该区域只存在电场，并且电子是沿着电场线的方向进入电场时，电子不发生偏转．选项B错误．C、此空间可能存在均匀变化磁场，电子在该区域内即受到电场力作用，又受到洛伦兹力作用，但这两个力大小相等，方向相反时，电子运动不发生偏转．选项C正确．D、若电子在该区域内即受到电场力作用，又受到洛伦兹力作用，但这两个力大小相等，方向相反时，电子运动不发生偏转，此时电场与磁场是正交的．选项D正确．故选：CD．4.如图所示是真空中两个带等量异种电荷的点电荷A、B周围的电场分布情况（电场线方向未标出）。图中O点为两点电荷连线的中点，MN为两点电荷连线的中垂线，OM=ON。下列说法中不正确的是A．同一电荷在O、M、N三点的电势能相同B．同一电荷在O、M、N三点的电场力方向相同C．O、M、N三点的电场强度大小关系是EO〉EM=END．把另一自由电荷从M点静止释放，将沿MON做直线运动参考答案：D5.如图所示为两列沿同一绳子相向传播的简谐横波在某时刻的波形图，虚线表示甲波，实线表示乙波，M为绳上x＝0.2m处的质点，则下列说法中正确的A．这两列波将发生干涉现象，质点M的振动始终加强B．由图示时刻开始，再经甲波周期的1/4，M将位于平衡位置C．甲波的速度v1与乙波的速度v2一样大D．因波的周期未知，故两列波波速的大小无法比较参考答案：AC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.

(4分)某人把质量为m的球从静止开始举高h，并使它获得速度v，则人对球做的功等于_____,重力对物体做功_____，合外力对物体做功_____。（重力加速度为g）参考答案：答案：mgh+mv2

－mgh

mv27.下表是按照密立根的方法进行实验时得到的某金属的UC和v的的几组数据。(UC是遏制电压)UC/V0.5410.6370.7140.8090.878v/l014Hz5.6445.8886.0986.3036.501请根据上表的数据在答题纸对应的坐标中作出UC-v图象；从图象中可知这种金属的截止频率为

；已知e=1.6010-19C，用给出的数据结合图象算出普朗克常量为

。参考答案：用不同频率的光照射某金属均产生光电效应，题中测量金属遏止电压UC与入射光频率ν，根据表格数据得到UC-ν图象，当UC=0时，刚好发生光电效应．eUC=hν-W0，根据图象求出该金属的截止频率νC=4.27×1014Hz，根据图象的斜率k=，得普朗克常量h=6.30×10-34J?s.8.如图所示,某实验小组同学利用DIS实验装置研究支架上力的分解.A、B为两个相同的双向力传感器,该型号传感器在受到拉力时读数为正,受到压力时读数为负.A连接质量不计的细绳,可沿固定的板做圆弧形移动.B固定不动,通过光滑铰链连接长0.3m的杆.将细绳连接在杆右端O点构成支架（O点为支架的圆心）.保持杆在水平方向,按如下步骤操作①测量绳子与水平杆的夹角∠AOB＝θ②对两个传感器进行调零③用另一根绳在O点悬挂一个钩码,记录两个传感器的读数④取下钩码,移动传感器A改变θ角重复上述实验步骤,得到表格.

F11.0010.580…1.002…F2－0.868－0.291…0.865…θ30°60°…150°…

(1)根据表格,A传感器对应的是表中力________(选填“F1”或“F2”).钩码质量为________kg(保留1位有效数字)(2)本实验中多次对传感器进行调零,对此操作说明正确的是()A．因为事先忘记调零

B．何时调零对实验结果没有影响C．为了消除横杆自身重力对结果的影响

D．可以完全消除实验的误差参考答案：(1)F10.05(2)C9.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）．在细圆管中有两个直径略小于细圆管管径的小球（可视为质点）A和B，质量分别为m1和m2，它们沿环形圆管（在竖直平面内）顺时针方向运动，经过最低点时的速度都是v0；设A球通过最低点时B球恰好通过最高点，此时两球作用于环形圆管的合力为零，那么m1、m2、R和v0应满足的关系式是____________．参考答案：（1）在飞机沿着抛物线运动时被训人员处于完全失重状态，加速度为g，抛物线的后一半是平抛运动，在抛物线的末端飞机速度最大，为v=250m/s.竖直方向的分量vy=250cos30o=216.5m/s．水平方向的分量vx=250sin30o=125m/s．平抛运动的时间t=vy/g=22.2s．水平方向的位移是s=vxt=2775m．被训航天员处于完全失重状态的总时间是t总=10×2t=444s．（2）T-mg=mv2/r

由题意得T=8mg，r=v2/7g=915.7m（3）每飞过一个120o的圆弧所用时间t‘=（2πr/v）/3=7.67s，t总=10t‘+t总=76.7+444=520.7s（4）s总=20s+10×2rsin30o=55500+15859=71359m．．10.质量为0.4kg的小球甲以速度3m/s沿光滑水平面向右运动，质量为4kg的小球乙以速度5m/s沿光滑水平面与甲在同一直线上向左运动，它们相碰后，甲球以速度8m/s被弹回，则此时乙球的速度大小为

m/s，方向

。参考答案：3.9

水平向左11.（1）如图为一个小球做自由落体运动时的频闪照片，它是每隔1/30s的时间拍摄的。从某个稍大些的位置间隔开始测量，照片上边的数字表示的是这些相邻间隔的序号，下边的数值是用刻度尺测出的其中两个间隔的长度。根据所给的两个数据，则可以求出间隔3的长度约为

cm。（结果保留三位有效数字）（2）已知游标卡尺的主尺最小分度为1mm，游标尺上有10个小的等分刻度，它的总长等于9mm，用这个游标尺测得某物体长度为2.37cm。则这时是游标尺上的第

条刻度线与主尺上的第

条刻度线对齐。参考答案：12.在“探究加速度与力和质量的关系”的实验中我们采用的中学物理常用的实验方法是

，在研究加速度与力的关系时我们得到了如图所示的图像，图像不过原点原因是

。参考答案：控制变量法

没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够13.一水平放置的水管，距地面高h＝l.8m，管内横截面积S＝2cm2。有水从管口处以不变的速度v0＝2m/s源源不断地沿水平方向射出，则水流的水平射程为

???

m，水流稳定后在空中有

?

m3的水。（g取10m/s2）参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.实验：用如图1所示的装置探究加速度a与力F的关系，带滑轮的长木板水平放置，弹簧测力计固定在墙上．（1）实验时，一定要进行的操作是

（填选项前的字母）．A．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，根据纸带的数据求出加速度a，同时记录弹簧测力计的示数F．B．改变小车的质量，打出几条纸带C．用天平测出沙和沙桶的总质量D．为减小误差，实验中一定要保证沙和沙桶的总质量远小于小车的质量（2）在实验中，有同学得到一条打点的纸带，取打点清晰部分做如下标记，如图2所示，已知相邻计数点间还有4个点没有画出来，打点计时器的电源频率为50Hz，则小车加速度的大小为a=

m/s2．（结果保留3位有效数字）（3）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a﹣F图象，可能是图3中的图线

．参考答案：（1）AB；（2）1.93；（3）C【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系．【分析】（1）解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项；（2）依据逐差法可得小车加速度．（3）小车质量不变时，加速度与拉力成正比，对a﹣F图来说，图象的斜率表示小车质量的倒数．【解答】解：（1）A、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A正确；B、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B正确；C、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CD错误．故选：AB（2）由于相邻计数点间还有4个点没有画出来，故T=0.1s，由△x=aT2可得：a==1.93m/s2．（3）小车质量不变时，加速度与拉力成正比，所以a﹣F图象是一条倾斜的直线，由实验装置可知，实验前没有平衡摩擦力，则画出的a﹣F图象在F轴上有截距，故C正确．故选：C故答案为：（1）AB；（2）1.93；（3）C15.在探究求合力的方法时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳．实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条，另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条．(1)实验对两次拉伸橡皮条的要求中，下列哪些说法是正确的________(填字母代号)．A．将橡皮条拉伸相同长度即可B．将橡皮条沿相同方向拉即可C．将弹簧秤都拉伸到相同刻度D．将橡皮条和绳的结点拉到相同位置(2)同学们在操作过程中有如下议论，其中对减小实验误差有益的说法是______(填字母代号)．A．两细绳必须等长B．弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行C．用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大D．拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些参考答案：(1)D(2)BD四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ间距为l=0.5m，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角。完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒的质量均为m=0.02kg，电阻均为R=0.1Ω，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B=0.4T，棒ab在平行于导轨向上的力F1作用下，以速度v＝2m/s沿导轨向上匀速运动，而棒cd在平行于导轨的力F2的作用下保持静止。取g=10m/s2，（1）求出F2的大小和方向（2）棒cd每产生Q=1J的热量，力F1做的功W是多少？（3）若释放棒cd，保持ab棒速度v＝2m/s不变，棒cd的最终速度是多少？参考答案：解：（1）金属棒ab的电动势：

回路的电流强度：

ks5u

棒cd受的安培力，方向平行于导轨向上。假设F2的方向平行于导轨向上，由平衡条件：，负号表示F2的方向与假设的方向相反，即F2的方向平行于导轨向下。

（2）由可知棒cd产生Q=1J热量的时间:

在时间t内，棒ab的位移

棒ab受的安培力沿导轨向下，大小为：力F1做的功