湖南省衡阳市市雁峰区岳屏中学2022-2023学年高三物理联考试题含解析VIP

湖南省衡阳市市雁峰区岳屏中学2022-2023学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.在轨道上稳定运行的空间站中，有如图所示的装置，半径分别为r和R（R>r）的甲、乙两个光滑的圆形轨道固定在同一竖直平面上，轨道之间有一条水平轨道CD相通，宇航员让一小球以一定的速度先滑上甲轨道，通过粗糙的CD段，又滑上乙轨道，最后离开两圆轨道，那么下列说法正确的是（

）

A．小球在CD间由于摩擦力而做减速运动

B．小球经过甲轨道最高点时比经过乙轨道最高点时速度大 C．小球经过甲轨道最高点时对轨道的压力大于经过乙轨道最高点时对轨道的压力

D．如果减少小球的初速度，小球有可能不能到达乙轨道的最高点参考答案：C2.（多选）如图所示，放在斜面上的物体处于静止状态，斜面倾角θ为30°，物体质量为m，若使物体沿斜面从静止开始下滑，至少需要施加平行斜面向下的推力F=0.2mg，则A．若F变为大小0.1mg沿斜面向下的推力，则物体与斜面的摩擦力大小是0.1mgB．若F变为大小0.1mg沿斜面向上的推力，则物体与斜面的摩擦力大小是0.2mg[来C．若使物体沿斜面从静止开始上滑，F至少应变为大小1.2mg沿斜面向上的推力D．若F变为大小为0.8mg沿斜面向上的推力，则物体与斜面的摩擦力大小是0.3mg参考答案：CD3.在真空中有水平放置的两个平行、正对金属平板，板长为l，两板间距离为d，在两极板间加一交变电压如图乙，质量为m，电荷量为e的电子以速度v0（v0接近光速的1/20）从两极板左端中点沿水平方向连续不断地射入两平行板之间。若电子经过两极板间的时间相比交变电流的周期可忽略不计，不考虑电子间的相互作用和相对论效应，则（

）A.当Um＜时，所有电子都能从极板的右端射出B.当Um＞时，将没有电子能从极板的右端射出C.当时，有电子从极板右端射出的时间与无电子从极板右端射出的时间之比为1：2D.当时，有电子从极板右端射出的时间与无电子从极板右端射出的时间之比为1：参考答案：AA、B、当由电子恰好飞出极板时有：l=v0t，，由此求出：，当电压大于该最大值时电子不能飞出，故A正确，B错误；C、当，一个周期内有的时间电压低于临界电压，因此有电子从极板右端射出的时间与无电子从极板右端射出的时间之比为1：1，故C错误,D、若，有电子从极板右端射出的时间与无电子从极板右端射出的时间之比为，则D选项错误．故选A．【点睛】该题考查了带电粒子的类平抛运动，和平抛运动具有相同规律，因此熟练掌握平抛运动规律是解决这类问题的关键．4.如图所示，一长木板放置在水平地面上，一根轻弹簧右端固定在长木板上，左端连接一个质量为m的小物块，小物块可以在木板上无摩擦滑动。现在用手固定长木板，把小物块向左移动，弹簧的形变量为x1；然后，同时释放小物块和木板，木板在水平地面上滑动，小物块在木板上滑动；经过一段时间后，长木板达到静止状态，小物块在长木板上继续往复运动。长木板静止后，弹簧的最大形变量为x2。已知地面对长木板的滑动摩擦力大小为f。当弹簧的形变量为x时，弹性势能，式中k为弹簧的劲度系数。由上述信息可以判断A．整个过程中小物块的速度可以达到 B．整个过程中木板在地面上运动的路程为C．长木板静止后，木板所受的静摩擦力的大小不变D．若将长木板改放在光滑地面上，重复上述操作，则运动过程中物块和木板的速度方向可能相同参考答案：B整个运动过程中，长木板与地面之间的摩擦力做负功，弹簧的弹性势能不可能全部转化为物块的动能，故，整个过程中小物块的速度v小于，选项A错误。由能量守恒可得，解得s=,选项B正确。长木板静止后，木板所受的静摩擦力的大小等于弹簧的弹力大小，而小物块在长木板上继续往复运动，弹簧弹力时刻变化，故选项C错误。若地面光滑，则小物块和长木板组成的系统动量守恒，由于初动量为0.，故运动过程中物块和木板各自的动量大小相等、方向相反，各自的速度方向一定相反，选项D错误。5.如图所示是自动扶梯运送乘客的示意图，扶梯在正常工作状态下做匀速运动，乘客很安全。但2009年12月8日8点北京市朝阳门地铁站自动扶梯上的乘客却经历了惊魂时刻，当时地铁站的自动扶梯突发故障，载有100余名乘客的扶梯匀速向右上行中突然反向，最后变成匀速下行，致使部分乘客摔倒受伤。下列分析正确的是（

）A．匀速上行过程中乘客对电梯的压力就是乘客的重力B．电梯减速上行过程中乘客处于失重状态C．电梯加速上行时乘客对扶梯的摩擦力方向向左D．匀速下行时乘客对扶梯的摩擦力方向向右参考答案：BC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一个同学在研究小球自由落体运动时，用频闪照相连续记录下小球的位置如图所示。已知闪光周期为s，测得7.68cm，12.00cm，用上述数据通过计算可得小球运动的加速度约为_______m/s2，图中x2约为________cm。（结果保留3位有效数字）参考答案：4.5,9.67.用中子轰击锂核()，发生的核反应为：，式中n代表中子，X代表核反应产生的新核，同时释放出4.8MeV的核能(leV=1.6xl0J)。则新核中的中子数为△△

，核反应过程中的质量亏损为△△

kg(计算结果保留两位有效数字)。参考答案：2

8.（5分）重力势能实际上是万有引力势能在地面附近的近似表达式，其更精确的表达式为，式中G为万有引力恒量，M为地球质量，m为物体质量，r为物体到地心的距离，并以无穷远处引力势能为零。现有一质量为m的地球卫星，在离地面高度为H处绕地球做匀速圆周运动，已知地球半径为R，地球表面处的重力加速度为g，地球质量未知，则卫星做匀速圆周运动的线速度为

，卫星运动的机械能为

。参考答案：；9.地球的半径约为R=6400千米，A、B两颗人造地球卫星沿圆轨道绕地球运行，它们离地球表面的高度分别为hA=3600千米，hB=1700千米，那末A、B两颗卫星的运行速率之比VA:VB=____________，运行周期之比TA:TB=____________。参考答案：、10.（多选题）如图所示，两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计，两完全相同的导体棒①、②紧靠导轨置于边界水平的匀强磁场上方同一高度h处，磁场宽为3h，方向与导轨平面垂直。先由静止释放①，当①恰好进入磁场时由静止释放②。已知①进入磁场即开始做匀速直线运动，①、②两棒与导轨始终保持良好接触。则下列表示①、②两棒的加速度a和动能Ek随各自位移x变化的图像中可能正确的是参考答案：AD【知识点】牛顿运动定律、牛顿定律的应用楞次定律【试题解析】①棒在未进入磁场前做自由落体运动，加速度为重力加速度，①棒进入磁场后，②棒开始做自由落体运动，在②棒进入磁场前的这段时间内，①棒运动了2h，此过程①棒做匀速运动，加速度为零；②棒进入磁场后①、②棒均以相同速度切割磁感线，回路中没有感应电流，它们均只受重力直至①棒出磁场；而且c棒出磁场后不再受安培力，也只受重力，故A正确，B错；②棒自开始下落到2h的过程中，只受重力，机械能守恒，动能与位移的关系是线性的；在①棒出磁场后，②棒切割磁感线且受到比重力大的安培力，完成在磁场余下的2h的位移动能减小，安培力也减小；合力也减小；在Ek图像中的变化趋势越来越慢；②棒出磁场后只受重力，机械能守恒,Ek图像中的关系又是线性的，且斜率与最初相同，D正确，C错误。11.光电管是应用___________的原理制成的光电元件。如图所示的电路中，如果a端与电源________（选填“正”或“负”）极相连，那么当光照射到光电管的阴极K时，电路中就会产生电流。参考答案：光电效应、正12.如图是磁带录音机的磁带盒的示意图，A、B为缠绕磁带的两个轮子，两轮的半径均为r，在放音结束时，磁带全部绕到了B轮上，磁带的外缘半径R=3r，现在进行倒带，使磁带绕到A轮上。倒带时A轮是主动轮，其角速度是恒定的，B轮是从动轮，经测定，磁带全部绕到A轮桑需要时间为t，从开始倒带到A、B两轮的角速度相等的过程中，磁带的运动速度

▲

（填“变大”、“变小”或“不变”），所需时间

▲

（填“大于”、“小于”或“等于”）。参考答案：13.

(4分)激光的应用非常广泛，其中全息照片的拍摄就利用了光的

原理，这就要求参考光和物光有很高的 。参考答案：

答案：干涉

相干性(各2分)三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图甲所示，斜面倾角为θ=37°，一宽为d=0.65m的有界匀强磁场垂直于斜面向上，磁场边界与斜面底边平行。在斜面上由静止释放一矩形金属线框，线框沿斜面下滑，下边与磁场边界保持平行。取斜面底部为重力势能零势能面，从线框开始运动到恰好完全进入磁场的过程中，线框的机械能E和位移x之间的关系如图乙所示，图中①、②均为直线段。已知线框的质量为M=0.1kg，电阻为R=0.06Ω．（取g=l0m·s-2,sin37°=0.6,

cos37°=0.8)求：(1)线框与斜面间的动摩擦因数μ；(2)线框刚进入磁场到恰好完全进入磁场所用的时间t：(3)线框穿越磁场的过程中，线框中的最大电功率Pm。参考答案：0.5；1/6s；0.54W【详解】（1）由能量守恒定律，线框减小的机械能等于克服摩擦力做功，则其中x1=0.36m；解得μ=0.5（2）金属线框进入磁场的过程中，减小的机械能等于克服摩擦力和安培力做的功，机械能均匀减小，因此安培力也是恒力，线框做匀速运动，速度为v1v12=2ax1解得a=2m/s2v1=1.2m/s其中

x2为线框的侧边长，即线框进入磁场过程中运动的距离，可求出x2=0.2m，则（3）线框刚出磁场时速度最大，线框内电功率最大由可求得v2=1.8m/s根据线框匀速进入磁场时：可得FA=0.2N又因为可得将v2、B2L2带入可得：15.（选修3-4模块）（4分）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．试回答下列问题：①写出x=1.0m处质点的振动函数表达式；②求出x=2.5m处质点在0～4.5s内通过的路程及t=4.5s时的位移．参考答案：

解析：①波长λ=2.0m，周期T=λ/v=1.0s，振幅A=5cm，则y=5sin(2πt)

cm（2分）

②n=t/T=4.5，则4.5s内路程s=4nA=90cm；x=2.5m质点在t=0时位移为y=5cm，则经过4个周期后与初始时刻相同，经4.5个周期后该质点位移y=

—5cm．（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如下图，竖直平面坐标系\o"全品高考网"的第一象限，有垂直面向里的水平匀强磁场和竖直向下\o"全品高考网"的匀强电场，大小分别为B和E；第四象限有竖直向上的匀强电场,大小也为；第三象限内有一绝缘光滑竖直放置的半径为\o"全品高考网"的半圆轨道,轨道最高点与坐标原点相切,最低点与绝缘光滑水平面相切于.一质量为的带电小球从轴上()\o"全品高考网"的点沿轴正方向进入第一象限后做匀速圆周运动,恰好通过坐标原点,且水平切入半圆轨道并沿轨道内侧运动,过点水平进入第四象限,并在电场中运动(已知重力加速度为).(1)判断小球的带电性质并求出其所带电荷量；(2)点距坐标原点至少多高；(3)若该小球以满足(2)中最小值\o"全品高考网"的位置和对应速度进入第一象限,通过点开始计时,经时间小球距坐标原点的距离为多远？参考答案：小球恰能通过半圆轨道\o"全品高考网"的最高点并沿轨道运动，则应满足：

(4)由(3)(4)得：

(5)即:的最小距离为：

(6)……………6分

(3)小球由运动到\o"全品高考网"的过程中设到达点的速度为,由机械能守恒得：

(7)由(4)(7)解得：

(8)小球从点进入电场区域后,在绝缘光滑水平面上作类平抛运动.设加速度为,则有:沿轴方向有：

(9)沿电场方向有：

(10)

由牛顿第二定律得:

(11)时刻小球距点为：

………………8分

17.下图为仓库中常用的皮带传输装置示意图，它由两台皮带传送机组成，一台水平传送，A、B两端相距3m，另一台倾斜，传送带与地面的倾角θ=37°，C、D两端相距4.45m，B、C相距很近。水平部分AB以5m/s的速率顺时针转动。将质量为10kg的一袋大米放在A端，到达B端后，速度大小不变地传到倾斜的CD部分，米袋与传送带间的动摩擦因数均为0.5。试求：（1）若CD部分传送带不运转，求米袋沿传送带所能上升的最大距离；（2）若要米袋能被送到D