湖南省怀化市辰溪县寺前中学2022年高三物理联考试题含解析

湖南省怀化市辰溪县寺前中学2022年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.回热式制冷机是一种深低温设备，制冷极限约50K。某台回热式制冷机工作时，一定量的氦气（可视为理想气体）缓慢经历如图所示的四个过程：已知状态A和B的温度均为27℃，状态C和D的温度均为-133℃，下列判断正确的是_________。A.气体由状态A到B过程，温度先升高后降低B.气体由状态B到C过程，内能保持不变C.气体由状态C到D过程，分子间的平均间距减小D.气体由状态C到D过程，气体对外做功E.气体由状态D到A过程，其热力学温度与压强成正比参考答案：ADE【分析】状态A和B的温度相等，经过A、B的等温线应是过A、B的双曲线，根据，把AB直线与双曲线比较可判断温度的变化；对于理想气体分子势能不计，根据温度变化可判断内能的变化；根据体积的变化可判断分子间距离的变化和气体对外做功的情况；对于体积不变，其热力学温度与压强成正比。【详解】A.状态A和B的温度相等，根据，经过A、B的等温线应是过A、B的双曲线，沿直线由A到B，PV先增大后减小，所以温度先升高后降低，故A正确；B.气体由状态B到C过程，体积不变，根据，压强减小，温度降低，内能减小，故B错误；C.气体由状态C到D过程，体积增大，分子间的平均间距最大，故C错误；D.气体由状态C到D过程，体积增大，气体对外做功，故D正确；E.气体由状态D到A过程，体积不变，根据，其热力学温度与压强成正比，故E正确。故选：ADE2.某同学在《研究平抛运动》的实验中，以抛出点为原点，竖直方向为y轴描绘了小球做平抛运动的轨迹如图所示（取g=10m/s2）。他在轨迹上取M1、M2、M3三个点进行研究，其中M2点坐标为（40，20）。请你根据图中的信息，回答以下问题。（1）小球从M1到M2的时间t1与M2到M3的时间t2的关系t1

t2（填“=”“<”或“>”）；（2）小球做平抛物体的初速度v0=

m/s；（3）小球到达M3点的速度大小为

m/s；（4）小球运动的轨迹为一抛物线，其轨迹方程为

。参考答案：（1）

=

（2）

2

（3）

（4）3.（单选）质量为m的圆球放在光滑斜面和光滑的竖直挡板之间，如图，当斜面倾角α由零逐渐增大时（保持挡板竖直），斜面和挡板对圆球的弹力大小的变化是（）A．斜面的弹力由零逐渐变大B．斜面的弹力由mg逐渐变大C．挡板的弹力由零逐渐变大D．挡板的弹力由mg逐渐变大参考答案：解：以小球为研究对象，分析受力情况，作出力图如图，由平衡条件得：斜面对球的支持力大小F2=＞mg，故当α增大时F2从mg逐渐增大，故B正确A错误．挡板对小球的弹力F1=mgtanα，当α为零时，F1为零；当α增大时F1从零逐渐增大，故C正确D错误；故选：BC．4.如图所示，空间有一正三棱锥OABC，点、、分别是三条棱的中点。现在顶点O处固定一正的点电荷，则下列说法中正确的是A.、、三点的电场强度相同B.所在平面为等势面C.将一正的试探电荷从点沿直线移到点，静电力对该试探电荷先做正功后做负功D.若点的电势为，A点的电势为，则连线中点D处的电势一定小于参考答案：D【详解】、、三点到O点的距离相等，根据点电荷的场强公式分析可知，、、三点的电场强度大小相等，但方向不同，故A错误。A、B、C的三个点到场源电荷的距离相等，在同一等势面，但其它点到场源电荷的距离与A、B、C三点到场源电荷的距离不等，故所在平面不是等势面，故B错误；将一正的试探电荷从点沿直线移到点，电势先升高后降低，电势能先增大后减小，则静电力对该试探电荷先做负功后做正功，故C错误。由于间场强大于DA间场强，由知，、D间的电势差大于DA间的电势差，则有：，则，故D正确；故选D。5.假设太阳系中天体的密度不变，天体直径和天体之间距离都缩小到原来的一半，地球绕太阳公转近似为匀速圆周运动，则下列物理量变化正确的是Ａ.地球的向心力变为缩小前的一半Ｂ.地球的向心力变为缩小前的Ｃ.地球绕太阳公转周期与缩小前的相同Ｄ.地球绕太阳公转周期变为缩小前的一半参考答案：答案：BC解析：由于天体的密度不变而半径减半，导致天体的质量减小，所以有地球绕太阳做圆周运动由万有引力充当向心力。所以有，所以B正确。，整理得与原来相同，C正确。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.两个质量相等的物体，从地面向上竖直抛出，其动能之比，不计空气阻力．则它们抛出时动量之比p1:p2＝________，上升的最大高度之比h1:h2＝________。参考答案：

答案：:1，3:17.（多选）一列横波在x轴上沿x轴正方向传播，振幅为A，在t与t+0.4s两时刻在x轴上﹣3m到3m的区间内的波形图如图同一条图线所示，则正确的是（）A．质点振动的最大周期为0.4sB．该波的最大波速为10m/sC．从t时开始计时，x=2m处的质点比x=2.5m处的质点先回到平衡位置D．在t+0.2s时，x=﹣2m处的质点位移一定为A参考答案：考点：波长、频率和波速的关系；横波的图象．分析：根据波形图的周期性，重复性，可列出在0.4秒内的经过N个周期，从而得出波速的通项式，并由此确定周期的最大值和波速的最小值．根据时间与周期的关系分析质点的位移．由波的传播方向来确定质点的振动方向，判断回到平衡位置的先后．解答：解：A、B、由题意可知，t=0时刻与t=0.4s时刻在x轴上﹣3m至﹣3m区间内的波形图如图中同一条图线所示，则有0.4s=NT（N=1，2，3…），所以当N=1时，周期最大，为T=0.4s，根据v=，当N=1时，波速最小为lOm/s，故A正确，B错误；C、横波沿x轴正方向传播，t=0时刻，x=2m处的质点向下运动，x=2.5m处的质点先向上运动再回到平衡位置，所以从t=0开始计时，x=2m处的质点比x=2.5m处的质点先回到平衡位置，C正确；D、在t+0.2s时，x=﹣2m处的质点位移为零．D错误；故选：AC．点评：此题关键要理解波的传播周期性与重复性，列出周期的通项，掌握波速、频率与波长的关系，理解质点的振动方向与波的传播方向．8.在“用DIS研究小车加速度与所受合外力的关系”实验中时，甲、乙两组分别用如图（a）、（b）所示的实验装置实验，重物通过细线跨过滑轮拉相同质量小车，位移传感器（B）随小车一起沿水平轨道运动，位移传感器（A）固定在轨道一端．甲组实验中把重物的重力作为拉力F，乙组直接用力传感器测得拉力F，改变重物的重力重复实验多次，记录多组数据，并画出a-F图像。（1）位移传感器（B）属于

。（填“发射器”或“接收器”）（2）甲组实验把重物的重力作为拉力F的条件是

。（3）图（c）中符合甲组同学做出的实验图像的是

；符合乙组同学做出的实验图像的是

。参考答案：（1）发射器（2分）（2）小车的质量远大于重物的质量（2分）（3）②（1分）；①（1分）9.（4分）在光滑的水平面上有甲、乙两个物体发生正碰，已知甲的质量为1kg，乙的质量为3kg，碰前碰后的位移时间图像如图所示，碰后乙的图像没画，则碰后乙的速度大小为

m/s，碰撞前后乙的速度方向

（填“变”、“不变”）参考答案：

0.1

不变10.如图，用细绳一端系着质量为M=0.6kg的物体A，物体A静止在水平转盘上。细绳的另一端通过圆盘中心的光滑小孔O吊着系着质量为m=0.3kg的小球B。物体A到O点的距离为0.2m.物体A与转盘间的最大静摩擦力为2N，为使物体A与圆盘之间保持相对静止，圆盘转动的角速度范围为

。（g=10m/s2）参考答案：11.(3-4模块)(3分)一列向右传播的简谐横波在某时刻的波形图如图所示。波速大小为0.6m/s，P质点的横坐标x=0.96m。波源O点刚开始振动时的振动方向__▲___(填“y轴正方向”或“y轴负方向”)，波的周期为___▲___s。从图中状态为开始时刻，质点P经过__▲__s时间第二次达到波峰。

参考答案：答案:y的负方向(1分)、0.4(1分)、1.9(1分)12.据新华社报道，由我国自行设计、研制的世界第一套全超导核聚变实验装置(又称“人造太阳”)已完成了首次工程调试。其中“人造太阳”的核反应方程式是，则X为__________，已知的质量为的质量为的质量为，X的质量为，真空中的光速为c，则在此核反应过程中释放的核能为______________。参考答案：由核反应质量数和电荷数守恒可知X为中子，即，由可得核反应过程中释放的核能。13.某热机在工作中从高温热库吸收了8×106kJ的热量，同时有2×106kJ的热量排放给了低温热库(冷凝器或大气），则在工作中该热机对外做了

kJ的功，热机的效率％．参考答案：

6×106

；

75

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.螺线管通电后，小磁针静止时指向如图所示，请在图中标出通电螺线管的N、S极，并标出电源的正、负极。参考答案：N、S极1分电源+、-极15.(2)一定质量的理想气体，在保持温度不变的情况下，如果增大气体体积，气体压强将如何变化？请你从分子动理论的观点加以解释．如果在此过程中气体对外界做了900J的功，则此过程中气体是放出热量还是吸收热量？放出或吸收多少热量？(简要说明理由)参考答案：一定质量的气体，温度不变时，分子的平均动能一定，气体体积增大，分子的密集程度减小，所以气体压强减小．一定质量的理想气体，温度不变时，内能不变，根据热力学第一定律，当气体对外做功时气体一定吸收热量，吸收的热量等于气体对外做的功，即900J.四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（14分）如图所示，巡查员站立于一空的贮液池边，检查池角处出液口的安全情况。已知池宽为L，照明灯到池底的距离为H。若保持照明光束方向不变，向贮液池中注入某种液体，当液面高为H／2时，池底的光斑距离出液口L／4。（1）试求当液面高为2H／3时，池底的光斑到出液口的距离x。（2）控制出液口缓慢地排出液体，使液面以的速率匀速下降，试求池底的光斑移动的速率vx。参考答案：答案：（1）；（2）。解析：（1）解法一：由几何关系知

由折射定律

代入得

解得

解法二：由几何关系知

液面高度变化，折射角不变，由得

，

解得（2）液面匀速下降，光斑也匀速向左运动。

则有，

整理得。17.如图所示，在x＞0、y＞0（第Ⅰ象限）的空间存在沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为E，一个粒子源发射相同的带正电粒子，粒子的初速度恒定，并从y轴上的P（0，2L）点沿x轴正方向射入匀强电场中，粒子经电场作用后恰好从x轴上的Q（L，0）点射出。若撤去电场，在此区域加一方向垂直于xoy平面的匀强磁场，磁感强度大小为B，其它条件不变，粒子仍恰好从Q射出，不计粒子的重力和粒子之间的相互作用，（取：，）。求：①求带电粒子的比荷（q/m）②粒子源发射粒子的初速度V0的大小③带电粒子在电场中的运动时间t1④带电粒子在磁场中的运动时间t2参考答案：、只有电场时

只有磁场时粒子做类平抛运动（如图）

粒子做匀速圆周运动（如图）

得：t=L/V0

由几何关系：r=5L/4[来源:Z|xx|k.Com]得：

①

得：

②

①÷②

可得：

再代入②可得：在电场中运动时间：在磁场中运动时间：18.如图所示，一个轻质直角形薄板ABC，AB=0.80m，AC=0.60m，在A点固定一垂直于薄板平面的光滑转动轴，在薄板上D点固定一个质量为m=0.40kg的小球，现用测力计竖直向上拉住B点，使AB水平，如图（a），测得拉力F1=2.0N；再用测力计竖直向上拉住C点，使AC水平，如图（b），测得拉力F2=2.0N（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）。求：（1）小球和转动轴的距离AD；（2）在如图（a）情况下，将小球移动到BC边上距离A点最近处，然后撤去力F1，薄板转动过程中，AB边能转过的最大角度；（3）在第（2）问条件下，薄板转动过程中，B点能达到的最大速度。