2022年河南省平顶山市团城乡中学高三物理联考试卷含解析

2022年河南省平顶山市团城乡中学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.北斗导航系统又被称为“双星定位系统”，具有导航、定位等功能。“北斗”系统中两颗工作卫星1和2均绕地心O做匀速圆周运动，轨道半径均为r，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置，如图所示。若卫星均顺时针运行，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，不计卫星间的相互作用力。以下判断中正确的是A．这两颗卫星的向心加速度大小相等，均为

B．卫星l由位置A运动至位置B所需的时间为C．如果使卫星l加速，它就一定能追上卫星2D．卫星1由位置A运动到位置B的过程中万有引力做正功参考答案：A2.一物体作匀加速直线运动，通过一段位移所用的时间为，紧接着通过下一段位移所用时间为。则物体运动的加速度为

A．

B．

C．

D．参考答案：B3.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，b是原线圈的中心接头，电压表V和电流表A均为理想电表。从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为μ=220100πt（V）。下列说法正确的是

A．当单刀双掷开关与a连接时,电压表的示数为22VB．当单刀双掷开关与b连接时,电压表的示数为11VC．当单刀双掷开关与a连接,滑动变阻器触头P向上移动,则电压表的示数不变,电流表的示数变小D．当单刀双掷开关与a连接,滑动变阻器触头P向上移动,则电压表、电流表的示数都变大参考答案：AC根据电压与匝数成正比可知，原线圈的电压的最大值为220V，所以副线圈的电压的最大值为22V，电压表的示数为电压的有效值，所以示数为22V，所以A错误．

若当单刀双掷开关由a扳向b时，理想变压器原、副线圈的匝数比由10：1变为5：1，根据电压与匝数成正比可知，此时副线圈的电压为44V，所以电压表的示数为44V，所以B错误．

当滑动变阻器触头P向上移动的过程中，滑动变阻器的电阻变大，电路的总电阻变大，由于电压是由变压器决定的，所以电流变小，电压表的示数不变，所以C正确D错误．4.（单选）如图，T字形架子ABO可绕通过O点，且垂直于纸面的转动轴自由转动。现在其A端与B端分别施以图示方向的力F1和F2，则关于F1和F2产生的力矩M1和M2，下列说法正确的是

A.M1引起T形架顺时针转动，M2引起T形架逆时针转动B.M1和M2可能使T形架保持平衡C.M1和M2使T形架逆时针转动D.M1和M2使T形架顺时针转动

参考答案：C5.北京时间2011年3月11日，日本本州岛附近海域发生里氏9.0级地震，研究波动对预报地震有重要作用。图甲为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图，P是平衡位置为x=1m处的质点，Q是平衡位置为x=4m处的质点，图乙为质点Q的振动图象，则A．t=0.05s时，质点Q的加速度达到正向最大B．t=0.15s时，质点P的运动方向沿y轴负方向C．从t=0.10s到t=0.25s，该波沿x轴正方向传播了6mD．从t=0.10s到t=0.25s，质点P通过的路程为30cm参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一根柔软的弹性绳，a、b、c、d…为绳上的一系列等间隔的质点，相邻两质点间的距离均为0.1m，如图所示．现用手拉着绳子的端点a使其上下做简谐运动，在绳上形成向右传播的简谐横波，振幅为2cm．若a质点开始时先向上运动，经过0.2sd质点第一次达到最大位移，此时a正好在平衡位置，（ad距离小于一个波长）．则绳子形成的简谐横波波速可能值为3或2m/s，此时j质点的位移为0cm．参考答案：考点：波长、频率和波速的关系；横波的图象．版权所有专题：振动图像与波动图像专题．分析：由题，a质点开始时先向上运动，经过0.2sd质点第一次达到最大位移，此时a正好在平衡位置，速度方向可能向下，也可能向上，结合波形得到波长，由时间得到周期，由v=求出波速．解答：解：若a质点开始时先向上运动，经过0.2sa正好在平衡位置，速度方向向下时，则有，得T=0.4s，=xad，得λ=4xad=1.2m，波速v==3m/s．波长从d向右传播时间为，传播距离为，而j与d间距离大于，则说明振动还没有传到j点，则此时j质点的位移为0cm．若a质点开始时先向上运动，经过0.2sa正好在平衡位置，速度方向向上时，则得T=0.2s，λ=xad，得λ=xad=0.4m，波速v==2m/s，波长从d向右传播时间为，传播距离为，而j与d间距离大于，则说明振动还没有传到j点，则此时j质点的位移为0cm．故答案为：3或2，0．点评：本题中a的速度方向未知，有两种情况，可能向上，也可能向下，是多解问题，结合波形得到波长和周期，即可求出波速．7.1某同学获得一竖直上抛小球的频闪照片图。已知频闪仪每隔0.05s闪光一次,图中所标数据为实际距离,(当地重力加速度取9.8m/s2,小球质量m=0.2kg,结果保留三位有效数字)由频闪照片上的数据计算t4时刻小球的速度υ4=

m/s;小球上升的加速度大小约为a=

m/s2;对(2)的数据进行分析,可得到什么结论.得到的结论是

参考答案：(1)3.98

(2)10.0

(3)上升过程中受到空气阻力作用8.如图所示为“风光互补路灯”系统，它在有阳光时通过太阳能电池板发电，有风时通过风力发电机发电，二者皆有时将同时发电，并将电能输至蓄电池储存起来，供路灯照明使用。为了能使蓄电池的使用寿命更为长久，一般充电至90％左右即停止，放电余留20％左右即停止电能输出。下表为某型号风光互补路灯系统配置方案：风力发电机太阳能电池组件其他元件最小启动风速1.0m/s太阳能电池36W蓄电池500Ah-12V最小充电风速2.0m/s最大限制风速12.0m/s太阳能转化效率15%大功率LED路灯80W-12V最大输出功率400W如果当地垂直于太阳光的平面得到的太阳辐射最大强度约为240W/m2，要想使太阳能电池的最大输出功率达到36W，太阳能电池板的面积至少要______________m2。

当风速为6m/s时，风力发电机的输出功率将变为50W，在这种情况下，将蓄电池的电能由20%充至90%所需时间为______________h；参考答案：1，84

9.如图所示，某车沿水平方向高速行驶，车厢中央的光源发出一个闪光，

闪光照到了车厢的前、后壁，则地面上的观察者认为该闪光

▲

（选填“先到达前壁”、“先到达后壁”或“同时到达前后壁”），同时他观察到车厢的长度比静止时变▲（选填“长”或“短”）了。参考答案：先到达后壁

短（10.1919年卢瑟福通过如图所示的实验装置，第一次完成了原子核的人工转变，并由此发现______________。图中A为放射源发出的射线，银箔的作用是吸收______________。参考答案：质子，α粒子

11.如图所示为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中背景方格的边长均为5cm，如果取g＝10m/s2，那么：（1）闪光频率是

Hz．（2）小球运动中水平分速度的大小

__m/s．（3）小球经过B点时的速度大小是

__m/s．参考答案：12.（5分）从地面上以初速度竖直上抛一物体，相隔时间后又以初速度从地面上竖直上抛另一物体，要使、能在空中相遇，则应满足的条件是

。参考答案：解析：在同一坐标系中作两物体做竖直上抛运动的图像，如图所示。要A、B在空中相遇，必须使两者相对于抛出点的位移相等，即要求图线必须相交，据此可从图中很快看出：物体最早抛出时的临界情形是物体落地时恰好与相遇；物体最迟抛出时的临界情形是物体抛出时恰好与相遇。故要使能在空中相遇，应满足的条件为：。13.气体温度计结构如图所示．玻璃测温泡A内充有理想气体，通过细玻璃管B和水银压强计相连．开始时A处于冰水混合物中，左管C中水银面在O点处，右管D中水银面高出O点h1＝14cm.后将A放入待测恒温槽中，上下移动D，使C中水银面仍在O点处，测得D中水银面高出O点h2＝44cm.(已知外界大气压为1个标准大气压，1标准大气压相当于76cmHg)①求恒温槽的温度．②此过程A内气体内能________(填“增大”或“减小”)，气体不对外做功，气体将________(填“吸热”或“放热”)．参考答案：①364K(或91℃)②增大吸热三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（8分）用如下的器材和方法可以验证“力的平行四边形定则“．在圆形桌子透明桌面上平铺一张白纸，在桌子边缘安装三个光滑的滑轮，其中，滑轮P1固定在桌子边，滑轮P2、P3可沿桌边移动．第一次实验中，步骤如下：A．在三根轻绳下挂上一定数量的钩码，并使结点O静止；B．在白纸上描下O点的位置和三根绳子的方向，以O点为起点，作出三拉力的图示；C．以绕过P2、P3绳的两个力为邻边作平行四边形，作出O点为起点的平行四边形的对角线，量出对角线的长度；D．检验对角线的长度和绕过P1绳拉力的图示的长度是否一样，方向是否在一条直线上．（1）这次实验中，若一根绳挂的质量为m，另一根绳挂的质量为2m，则第三根绳挂的质量一定大于且小于．（2）第二次实验时，改变滑轮P2、P3的位置和相应绳上钩码的数量，使结点平衡，绳的结点

（填“必须”或“不必”）与第一次实验中白纸上描下的O点重合．实验中，若桌面不水平

（填“会”或“不会”）影响实验的结论．参考答案：（1）m；3m；（2）不必；不会．【考点】验证力的平行四边形定则．【专题】实验题；实验探究题；定性思想；图析法；平行四边形法则图解法专题．【分析】（1）根据力的合成原则，求出两个力合成的范围即可；（2）本实验不是采用等效替代法做实验，所以绳的结点不必保持不变．【解答】解：（1）若一根绳挂的质量为m，另一根绳挂的质量为2m，则两绳子的拉力分别为：mg、2mg，两绳子拉力的合力F的范围是：|2mg﹣mg|≤F≤mg+2mg，即：mg≤F≤3mg，三力的合力为零，则第三根绳挂的质量范围在m﹣3m之间，即第三根绳挂的质量一定大于m且小于3m．（2）本实验不是先用一根绳拉，然后用两根绳去拉，使一根绳拉的作用效果与两根绳拉的作用效果相同，而是三根绳都直接拉O点，所以O点的位置可以改变，若桌面不水平，也不会影响实验结论．故答案为：（1）m；3m；（2）不必；不会．15.在“测定金属的电阻率”的实验中，所用金属电阻丝的电阻约为30。（1）用螺旋测微器测量电阻丝直径，其示数如图甲所示，则该电阻丝直径的测量值为d=__________mm；（2）为了便于调节电路，并且能较准确的测出电阻丝两端的电压和其中的电流值，实验室提供了如下器材：电压表V（量程0~3V，内阻约3k）；电流表A（量程0~100mA，内阻约5）；滑动变阻器R（0~10）；电源E（电动势为4.5V，内阻不计）；开关、若干导线等。如图乙所示，将电阻丝拉直后两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上，刻度尺的中间有一个可沿电阻丝滑动的触头P，触头的另一端为接线柱c；当用手按下触头P时，触头P才与电阻丝接触，接触点的位置刻度可在刻度尺上读出。实验中改变触头P与电阻丝接触点的位置，并移动滑动变阻器的滑片，使电流三月的示数I保持不变，分别测量出多组接入电路中电阻丝的长度L与对应的电压U；请在图丙中完成实验电路的连接。（要求：能改变电阻丝的测量长度和进行多次测量）（3）利用测量数据画出U—L图线，如图丁所示，其中是U—L图线上的一个点的坐标。根据U—L图线，用电阻丝的直径d、电流I和坐标可计算得出电阻丝的电阻率p=___________（用所给字母表示）。参考答案：（1）0.182（0.181~0.185）（3分）（2）如图所示（说明：就下图电路而言，电压表按a、b两点也对）（3分）（3）（3分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，有一半径为r的圆形有界匀强磁场区域，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，其周围对称放置带有中心孔a、b、c的三个相同的平行板电容器，三个电容器两板间距离均为d，接有相同的电压U，在D处有一静止的电子，质量为m，电荷量为e，释放后从a孔射入匀强磁场中，并先后穿过b、c孔再从a孔穿出回到D处，求：（1）电子在匀强磁场中运动的轨道半径R；（2）匀强磁场的磁感应强度B；（3）电子从D出发到第一次回到D处所用的时间t。参考答案：（3）根据运动电荷在磁场中做匀速圆周运动的周期公式T=,依题意分析可知电子在磁场中运动一次所经历的时间为T/6，故电子在磁场中运动的总时间t1=3×T/6=;而电子在匀强电场中做一类似竖直上抛运动，所经历的时间t2,由s=at2可求得：t2=2.因为a=,所以t2=2d,电子在电场中运动的总时间为：6d.故电子从出发至第一次回到出发点D处所用的时间为：t=t1+3t2=.

17.（12分）为了使航天员能适应在失重环境下是的工作和生活，国家航天局组织对航天员进行失重训练。故需要创造一种失重环境；航天员乘坐到民航客机上后，训练客机总重5×104kg，以200m/s速度沿300倾角爬升到7000米高空后飞机向上拉起，沿竖直方向以200m/s的初速度向上作匀减速直线运动，匀减速的加速度为g，当飞机到最高点后立即掉头向下，仍沿竖直方向以加速度为g加速运动，在前段时间内创造出完全失重，当飞机离地2000米高时为了安全必须拉起，后又可一次次重复为航天员失重训练。若飞机飞行时所受的空气阻力f=Kv（k=900N·s/m），每次飞机速度达到350m/s后必须终止失重训练（否则飞机可能失速）。求：（1）飞机一次上下运动为航天员创造的完全失重的时间。（2）飞机下降离地4500米时飞机发动机的推力（整个运动空间重力加速度不变）。（3）经过几次飞行后，驾驶员想在保持其它不变，在失重训练时间不变的情况下，降低飞机拉起的高度（在B点前把飞机拉起）以节约燃油，若不考虑飞机的长度，计算出一次最多能节约的能量。

参考答案：解析：（1）上升时间上升高度判断当速度达到350m/s时，下落高度，此时离地高度为h+h上－h下=7000+2000—6125=2875>2000m，，所以一次上下创造的完全失重的时间为55s

(2)当飞机在离地4500m>2875m，所以飞机仍在完全失重状态，飞机自由下落的高度推力

（3）为了节约能量，那么让飞机在2000m是速度正好为350m/s,所以此时最大离地高度为2000+h下=8125m,故飞机拉起的高度为8125-h上=6125m,即比原来提前Δh=7000-6125=875m拉起，飞机节省的能量就是在这875m中克服重力和阻力做的功之和（因为在这个过程飞机是匀速的，动能没有改变）18.两块足够大的平行金属极板水平放置，极板间加有空间分布均匀、大小随时间周期性变化的电场和