湖北省随州市杨寨中学2022年高三物理联考试卷含解析

湖北省随州市杨寨中学2022年高三物理联考试卷含解析一、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）如图所示，发射远程轨道导弹，弹头脱离运载火箭后，在地球引力作用下，沿椭圆轨道飞行，击中地面目标B。C为椭圆的远地点，距地面高度为h。已知地球半径为R，地球质量为M，引力常量为G。关于弹头在C点的速度v和加速度a，正确的是（

）

A．

B．

C．

D．

参考答案：B2.下列四幅图的有关说法中，正确的是

A．若两球质量相等，碰后m2的速度一定为vB．射线甲是粒子流，具有很强的电离能力C．在光频率保持不变的情况下，入射光越强，饱和光电流越大D．链式反应过程中生成的中子也就是原入射的中子参考答案：CA、根据动量守恒定律，则有：当两球质量相等，弹性碰撞后，m2的速度一定为v，故A错误；B、根据三种射线的组成，射线丙由α粒子组成，该粒子带两个单位正电荷，而射线甲是β粒子，结合左手定则可知，射线丙是α粒子流，具有较强的电离能力，而射线甲是电子流，故B错误；C、光电效应实验中，光频率保持不变的情况下，入射光越强，饱和光电流越大，故C正确；D、链式反应过程中生成的中子的速度与反应前的中子速度不同，故D错误。故选C。3.一带电粒子射入固定在O点的点电荷的电场中，粒子轨迹如图中实线abc所示，图中虚线是同心圆弧，表示电场的等势面，不计粒子重力，则可以判断A．粒子受静电引力的作用B．粒子速度C．粒子动能D．粒子电势能参考答案：C4.物块A和B用平行于斜面的轻杆连接，如图（a）静止于固定斜面上，此时轻杆作用力大小为F且不等于零；若A、B对调并如图（b）放置在该斜面上，则轻杆作用力大小F′（）A．等于零 B．等于F C．大于F D．小于F参考答案：B【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．【分析】隔离B为研究对象受力分析，分别对两种情况根据平衡条件列方程求解F或F′然后进行比较即可．【解答】解：以（a）中B为研究对象受力分析，1°、若B受杆的拉力，则mgsinα=f+F，则在（b）中受支持力，根据平衡条件：mgsinα=f+F′可见F=F′；2°、若（a）中B受杆沿斜面向下的弹力，则：mgsinα+F=f（b）中将受杆的拉力，则：mgsinα+F′=f可见F′=F，故选：B．5.（多选）如图所示，一木块放在水平桌面上，受水平方向的推力F1和F2的作用，木块处于匀速直线运动状态，F1=10N，F2=2N，若撤去F1的瞬间，则木块受到合力F和摩擦力f的大小、方向是（）A．F=0B．F=10N，方向向左C．f=8N，方向向左D．f=2N，方向向右参考答案：考点：共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．专题：共点力作用下物体平衡专题．分析：对物体进行受力分析，由力的合成可得出静摩擦力的大小；撤去拉力后，根据另一拉力与摩擦力的关系判断物体是否静止，则可求出木块受到的合力．解答：解：木块开始在水平方向受三个力而平衡，则有：f=F1﹣F2=10﹣2=8N；物体处于静止状态，则说明物体受到的最大静摩擦力大于等于8N；撤去F1后，外力为2N，小于8N，故物体仍能处于平衡，故合力一定是零，静摩擦力与外力F2平衡，其大小为2N；故选：AD．点评：本题是初学摩擦力的同学易错的一个题目，解答本题应准确理解静摩擦力的定义，并能根据受力分析得出力之间的关系．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某探究性学习小组欲探究光滑斜面上物体的加速度与物体质量及斜面倾角是否有关。实验室提供如下器材：(A)表面光滑的长木板(长度为L)，(B)小车，(C)质量为m的钩码若干个，(D)方木块(备用于垫木板)，(E)米尺，(F)秒表。(1)实验过程：第一步，在保持斜面倾角不变时，探究加速度与质量的关系。实验中，通过向小车放入钩码来改变物体质量，只要测出小车由斜面顶端滑至底端所用时间t，就可以由公式a=

求出a。某同学记录了数据如上表所示：根据以上信息，我们发现，在实验误差范围内质量改变之后平均下滑时间

(填“改变”或“不改变”)，经过分析得出加速度与质量的关系为

。第二步，在物体质量不变时，探究加速度与倾角的关系。实验中通过改变方木块垫放位置来调整长木板的倾角，由于没有量角器，因此通过测量出木板顶端到水平面高度h，求出倾角α的正弦值sinα=h／L。某同学记录了高度和加速度的对应值，并在坐标纸上建立适当的坐标轴后描点作图如下，请根据他所作的图线求出当地的重力加速度g=

m／s2。进一步分析可知，光滑斜面上物体下滑的加速度与倾角的关系为

。参考答案：（1）

（2分）

不改变（2分）斜面倾角一定时，加速度与物体质量无关（2分）10（2分）

a=gsin(2分)（1）由运动学公式知L=,解得，即斜面倾角一定时，加速度与物体质量无关。（2）由题意对物体受力分析知，沿斜面方向，根据牛顿第二定律可得mgsin=ma,解得a=gsin;所以图象的斜率大小等于当地的重力加速度。7.用波长为的单色光照射金属钨，发出的光电子的最大初动能为EK。当改用波长为的单色光照射金属钨时，发出的光电子的最大初动能为________，金属钨的截止频率是_______。已知真空中的光速和普朗克常量分别为c、h。参考答案：8.氢原子的能级图如图所示，已知可见光光子的能量范围约为1.61eV-3.11eV，大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出_________种不同频率的光子，其中处于红光之外非可见光范围的有___________种，处于紫光之外非可见光范围的有________种。参考答案：6

1

3根据知，大量处于n=4的氢原子向低能级跃迁时，可能发出6种不同频率的可见光；根据能级的跃迁满足得跃迁产生的光子能量分别是12.75eV，12.09eV，10.2eV，2.55eV，1.89eV，0.66eV，可见光的光子能量范围约为1.62eV～3.11eV所以处于红光之外非可见光范围的光子能量有0.66eV，即1种，处于紫光之外非可见光范围的光子能量有12.75eV，12.09eV，10.2eV，即3种9.下面（a）（b）（c）实例中，不计空气阻力：（a）物体沿光滑曲面下滑；（b）物体以一定初速度上抛；（c）物体沿斜面匀速下滑。上述三例中机械能不守恒的是（用字母表示）。若质量为m的物体以0.9g的加速度竖直减速下落h高度，则物体的机械能减少了。参考答案：

C1.9mgh10.如图甲，合上开关，用光子能量为2．5eV的一束光照射阴极K，发现电流表读数不为零．调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0．60V时，电流表读数仍不为零，当电压表读数大于或等于0．60V时，电流表读数为零．由此可知，光电子的最大初动能为

．把电路改为图乙，当电压表读数为2V时，而照射光的强度增到原来的三倍，此时电子到达阳极时的最大动能是

．参考答案：11.(4分)某实验小组利用数字实验系统探究弹簧振子的运动规律，装置如图所示，水平光滑导轨上的滑块与轻弹簧组成弹簧振子，滑块上固定有传感器的发射器。把弹簧拉长5cm后由静止释放，滑块开始振动。他们分析位移—时间图象后发现，滑块的运动是简谐运动，滑块从最右端运动到最左端所用时间为1s，则弹簧振子的振动频率为

Hz；以释放的瞬时为初始时刻、向右为正方向，则滑块运动的表达式为x=

cm。

参考答案：0.5（1分）；5cosπt（3分）12.（1）某次研究弹簧所受弹力F与弹簧长度L关系实验时得到如图a所示的F﹣L图象．由图象可知：弹簧原长L0=

cm．求得弹簧的劲度系数k=

N/m．（2）按如图b的方式挂上钩码（已知每个钩码重G=1N），使（1）中研究的弹簧压缩，稳定后指针如图b，则指针所指刻度尺示数为

cm．由此可推测图b中所挂钩码的个数为

个．参考答案：（1）3.0，200；（2）1.50，3．【考点】探究弹力和弹簧伸长的关系．【分析】根据图线的横轴截距得出弹簧的原长，结合图线的斜率求出他和的劲度系数．刻度尺的读数要读到最小刻度的下一位，根据形变量，结合胡克定律求出弹力的大小，从而得出所挂钩码的个数．【解答】解：（1）当弹力为零时，弹簧的长度等于原长，可知图线的横轴截距等于原长，则L0=3.0cm，图线的斜率表示弹簧的劲度系数，则有：k==200N/m．（2）刻度尺所指的示数为1.50cm，则弹簧的形变量为：△x=3.0﹣1.50cm=1.50cm，根据胡克定律得，弹簧的弹力为：F=k△x=200×0.015N=3N=3G，可知图b中所挂钩码的个数为3个．故答案为：（1）3.0，200；（2）1.50，3．13.某同学用弹簧秤、木块和细线去粗略测定木块跟一个固定斜面之间的动摩擦因数μ．木块放在斜面上，不加拉力时将保持静止．实验的主要步骤是：（1）用弹簧秤测出

；（2）用弹簧秤平行斜面拉动木块，使木块沿斜面向上做匀速运动，记下弹簧秤的示数F1；（3）用弹簧秤平行斜面拉动木块，

，记下弹簧秤的示数F2．(4)推导出动摩擦因数μ=

.参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.“水立方”国家游泳中心是北京为2008年夏季奥运会修建的主游泳馆．水立方游泳馆共有8条泳道的国际标准比赛用游泳池，游泳池长50m、宽25m、水深3m．设水的摩尔质量为M＝1.8×10-2kg／mol，试估算该游泳池中水分子数．参考答案：1.3×1032个解：游泳池中水的质量为m，阿伏加德罗常数为，游泳池中水的总体积为。则游泳池中水的物质的量为；所含的水分子数为个15.（09年大连24中质检）（选修3—5）（5分）如图在光滑的水平桌面上放一个长木板A，其上放有一个滑块B，已知木板和滑块的质量均为m=0.8kg，滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.4，开始时A静止，滑块B以V=4m／s向右的初速度滑上A板，如图所示，B恰滑到A板的右端，求：①说明B恰滑到A板的右端的理由?②A板至少多长?

参考答案：解析：①因为B做匀减速运动，A做匀加速运动，A，B达到共同速度V1时，B恰滑到A板的右端（2分）

②根据动量守恒

mv=2mv1（1分）

v1=2m/s

……

设A板长为L，根据能量守恒定律

（1分）

L=1m四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图甲所示，质量为m＝1kg的物体置于倾角为θ＝37°固定斜面上（斜面足够长），对物体施加平行于斜面向上的恒力F，作用时间t1＝1s时撤去拉力，物体运动的部分v—t图像如图乙所示，取g=10m/s2。求：（1）物体与斜面间的动摩擦因数和拉力F的大小；（2）t=6s时物体的速度，并在乙图上将t=6s内物体运动的v–t图象补画完整，要求标明有关数据；（3）物体返回出发点的速度大小。参考答案：设F作用下的加速度a1，撤去F后物体继续上滑的加速度大小为a2；由v—t图像知：

（2分）

（2分）在F作用下，有：

（2分）撤去F后物体继续上滑，有：

（2分）∴F＝30N，μ＝0.5

（2分）（2）撤去F时物体的速度撤去F后物体继续上滑的时间当物体减速为零后，由于，物体将沿斜面加速下滑。加速度t=6s时，物体沿斜面加速下滑的时间∴t=6s时物体的速度，沿斜面向下。（3）由v—t图像知，物体减速为零时距出发点的距离物体沿斜面加速下滑返回出发点的速度。17.物体因绕轴转动而具有的动能叫转动动能，转动动能的大小与物体转动的角速度有关。为了研究某一砂轮的转动的动能EK与角速度的关系。某同学采用了下述实验方法进行探索：先让砂轮由动力带动匀速旋转测得其角速度，然后让砂轮脱离动力，由于克服转轴间摩擦力做功，砂轮最后停下，测出砂轮从脱离动力到停止转动的过程中转动的圈数为，通过分析实验数据，得出结论。经实验测得的几组和如下表所示：0.51234n5.02080180320

另外已测得砂轮转轴的直径为1cm，转轴间的摩擦力为10/πN（1）计算出砂轮每次脱离动力时的转动动能，并填入上表中（只需填前三个）；（2）由上述数据写出该砂轮的转动动能Ek与角速度的关系式.参考答案：（1）对砂轮有动能定