2022年河北省衡水市深州乡中学高三物理联考试题含解析

2022年河北省衡水市深州乡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.某公交车沿水平公路做匀变速直线运动，车顶上用一轻杆和一细线各悬挂一小球，轻杆与竖直方向成θ角固定于车顶，细线与竖直方向成α角，如图所示，若θ＜a，不考虑一切阻力，则下列说法中正确的是（）A．小车可能以加速度gtanα向右做匀加速运动B．小车可能以加速度gtanθ向左做匀减速运动C．轻杆对小球的弹力方向沿轻杆向上D．轻杆对小球的弹力方向与细线平行向上参考答案：AD考点：牛顿第二定律．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：先对细线吊的小球分析进行受力，根据牛顿第二定律求出加速度．再对轻杆固定的小球应用牛顿第二定律研究，得出轻杆对球的作用力方向．加速度方向求出，但速度可能有两种，运动方向有两种．解答：解：A、对左边的小球研究，根据牛顿第二定律，设其质量为m，得：mgtanα=ma得到：a=gtanα小车可能以加速度gtanα向右做匀加速运动或者向左做减速运动，故A正确，B错误；C、对右边的小铁球研究．设其质量为m′，轻杆对小球的弹力方向与竖直方向夹角为θ由牛顿第二定律，得：m′gtanθ=m′a′因为a=a′，得到θ=α＞θ则轻杆对小球的弹力方向与细线平行，即轻杆对小球的弹力方向一定沿着细绳方向向上，故C错误，D正确；故选：AD．点评：绳子的模型与轻杆的模型不同：绳子的拉力一定沿绳子方向，而轻杆的弹力不一定沿轻杆方向，与物体的运动状态有关，可根据牛顿定律确定2.物体在斜面上保持静止状态，下列说法中不正确的是

A．重力可分解为沿斜面向下的力与对斜面的压力B．重力沿斜面向下的分力与斜面对物体的静摩擦力是一对平衡力C．物体对斜面的压力与斜面对物体的支持力是一对作用力与反作用力D．重力垂直于斜面方向的分力与斜面对物体的支持力是一对平衡力参考答案：A3.如图所示，水平细杆上套一环A，环A与球B间用一轻质绳相连，质量分别为mA、mB，由于B球受到风力作用，A与B球一起向右匀速运动．已知细绳与竖直方向的夹角为θ.则下列说法中正确的是()

A、风力增大时，轻质绳对B球的拉力保持不变B、B球受到的风力F为mBgtanθC、杆对A球的支持力随着风力的增加而增加D、A球与水平细杆间的动摩擦因数为

参考答案：BD4.（多选）2008年年底，美国科学家给世人带来了意外的惊喜：他们凭借哈勃太空望远镜的超强视力，首次直接拍摄到一颗系外行星“北落师门b”环绕距离地球约25光年的“北落师门”恒星运转，从而发现了这颗系外行星新成员．这是人类首次直接拍到系外行星的运动踪迹，堪称天文观测史上里程碑式的重大进展．北落师门星质量约为太阳质量的2.3倍，亮度15倍．它只有约2到3亿年的年龄，是非常年轻的恒星．北落师门星ｂ质量约为木星的3倍，环绕北落师门星运行一圈的周期为872年．为简单起见，把所有的环绕运动都看作匀速圆周运动，根据以上叙述可以求得：（

）（A）北落师门星ｂ与木星的圆运动半径比

（B）北落师门星ｂ与地球的圆运动半径比（C）北落师门星ｂ与木星的圆运动线速度比（D）北落师门星ｂ与地球的圆运动线速度比参考答案：BDAB、根据万有引力提供向心力公式，得北落师门星b环绕距离地球约25光年的“北落师门”恒星运转，周期为872年；地球绕太阳匀速圆周运动，周期为1年；北落师门星质量约为太阳质量的2.3倍，所以能求得北落师门星b与地球的圆运动半径比，由于木星的圆运动得周期不知道，所以不能求解北落师门星b与木星的圆运动半径比，故A错误B正确；CD、根据公式知，能求出北落师门星b与地球的圆运动线速度比，不能求出北落师门星b与木星的圆运动线速度比，故C错误D正确。故选BD。5.运动员用双手握住竖直竹竿匀速攀上和匀速下滑时，他所受的摩擦力分别为和，那么它们的关系是：（

）A向上，向下，

B向下，向上，C向上，向上，

D向上，向下，参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如右图所示，在真空中有一水平放置的不带电平行板电容器，板间距离为d，电容为C，上板B接地，现有大量质量均为m，带电荷量为q的小油滴，以相同的初速度持续不断地从两板正中间沿图中虚线所示方向射入，第一滴油滴正好落到下板A的正中央P点．如果能落到A板的油滴仅有N滴，且第N＋1滴油滴刚好能飞离电场，假设落到A板的油滴的电荷量能被板全部吸收，不考虑油滴间的相互作用，重力加速度为g，则落到A板的油滴数N=________第N＋1滴油滴经过电场的整个过程中所增加的动能_____参考答案：7.光滑水平面上有两小球a、b，开始时a球静止，b球以一定速度向a运动，a、b相撞后两球粘在一起运动，在此过程中两球的总动量守恒（填“守恒”或“不守恒”）；机械能不守恒（填“守恒”或“不守恒”）．参考答案：考点：动量守恒定律．分析：考察了动量守恒和机械能守恒的条件，在整个过程中合外力为零，系统动量守恒．解答：解：两球组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，由于碰撞是完全非弹性碰撞，碰撞过程机械能不守恒；故答案为：守恒，不守恒．点评：本题考查动量守恒定律和机械能守恒定律的适用条件，注意区分，基础题．8.匀强磁场中有一半径为0.2m的圆形闭合线圈，线圈平面与磁场垂直．已知线圈共50匝，其阻值为2Ω．匀强磁场磁感应强度B在0～1s内从零均匀变化到0.2T，在1～5s内从0.2T均匀变化到﹣0.2T．则0.5s时该线圈内感应电动势的大小E=1.256V；在1～5s内通过线圈的电荷量q=1.256C．参考答案：解：（1）在0～1s内，磁感应强度B的变化率=T/s=0.2T/s，由于磁通量均匀变化，在0～1s内线圈中产生的感应电动势恒定不变，则根据法拉第电磁感应定律得：0.5s时线圈内感应电动势的大小E1=N=N?πr2=50×0.2×3.14×0.22=1.256V根据楞次定律判断得知，线圈中感应方向为逆时针方向．（2）在1～5s内，磁感应强度B的变化率大小为′=T/s=0.1T/s，由于磁通量均匀变化，在1～5s内线圈中产生的感应电动势恒定不变，则根据法拉第电磁感应定律得：1～5s时线圈内感应电动势的大小E2=N=N′?πr2=50×0.1×3.14×0.22=0.628V通过线圈的电荷量为q=I2t2==C=1.256C；故答案为：1.256

1.2569.为了“探究动能改变与合外力做功”的关系，某同学设计了如下实验方案：A.第一步:把带有定滑轮的木板有滑轮的一端垫起，把质量为M的滑块通过细绳与质量为m的带夹重锤相连，然后跨过定滑轮，重锤夹后连一纸带，穿过打点计时器，调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板向下匀速运动，如图甲所示.B.第二步:保持长木板的倾角不变，将打点计时器安装在长木板靠近滑轮处，取下细绳和钩码，将滑块与纸带相连，使其穿过打点计时器，然后接通电源释放滑块，使之从静止开始向下加速运动，打出纸带，如图乙所示.V打出的纸带如下图：试回答下列问题：①已知O、A、B、C、D、E、F相邻计数的时间间隔为△t，根据纸带求滑块速度，当打点计时器打A点时滑块速度vA=_____________,打点计时器打B点时滑块速度vB=___________.②已知重锤质量m，当地的重加速度g，要测出某一过程合外力对滑块做的功还必须测出这一过程滑块________(写出物理名称及符号,只写一个物理量)，合外力对滑块做功的表达式W合=__________.③测出滑块运动OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力对滑块所做的功，WA、WB、WC、WD、WE，以v2为纵轴,以W为横轴建坐标系,描点作出v2-W图像,可知它是一条过坐标原点的倾斜直线,若直线斜率为k，则滑块质量M=_______.参考答案：①由时间中点的瞬时速度等于这段时间的平均速度VA=OB/2⊿t=x1/2⊿t

VB=(x3-x1)/2⊿t

②整个系统按图甲运动，撤去重锤后，滑块下滑时所受合外力就是重锤的重力，由动能定理，只要知道滑块下滑的位移x，就可得到合力所做的功，合力功为mgx.③由动能定理可得W=Mv2/2,若描点作出v2-W图像,是一条过坐标原点的倾斜直线,直线斜率为k,滑块质量M=2/k.10.某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上（尚未到达滑轮处）。从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示。打点计时器电源的频率为50Hz。

①通过分析纸带数据，可判断物块在相邻计数点

和

之间某时刻开始减速。②计数点5对应的速度大小为

m/s，计数点6对应的速度大小为

m/s。③物块减速运动过程中加速度的大小为a=

m/s2，若用a/g来计算物块与桌面间的动摩擦因数（g为重力加速度），则计算结果比动摩擦因数的真实值

（填“偏大”或“偏小”）。（所有结果保留三位有效数字）。参考答案：11.在静电场中，一个带电量q=2.0×10-9C的负电荷从A点移动到B点，在这过程中，电场力做功8.0×10-5J，则A、B两点间的电势差UAB=

V参考答案：UAB=-4×104V12.在如右图所示的逻辑电路中，当A端输入电信号为“1”，B端输入电信号为“1”时，在C端和D端输出的电信号分别为_____和______。参考答案：0，0

13.理想变压器原副线圈匝数比为N1﹕N2=1﹕2，原线圈中有一额定电流I0=1A的保险丝，电源电压U=220V，R是接在副线圈上的可变电阻，为了不使原线圈电流超过I0，负载电阻R的阻值不能小于

Ω．参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3-5模块）（4分）2008年北京奥运会场馆周围80％～90％的路灯将利用太阳能发电技术来供电，奥运会90％的洗浴热水将采用全玻真空太阳能集热技术．科学研究发现太阳发光是由于其内部不断发生从氢核到氦核的核聚变反应，即在太阳内部4个氢核（H）转化成一个氦核（He）和两个正电子（e）并放出能量.已知质子质量mP=1.0073u，α粒子的质量mα=4.0015u，电子的质量me=0.0005u．1u的质量相当于931.MeV的能量．①写出该热核反应方程；②一次这样的热核反应过程中释放出多少MeV的能量?（结果保留四位有效数字）参考答案：

答案：①4H→He+2e（2分）②Δm=4mP－mα－2me=4×1.0073u－4.0015u－2×0.0005u=0.0267u（2分）ΔE=Δmc2

=0.0267u×931.5MeV/u＝24.86MeV

（2分）15.（7分）如图所示，一束光从空气射入玻璃中，MN为空气与玻璃的分界面．试判断玻璃在图中哪个区域内（Ⅰ或Ⅱ）？简要说明理由．并在入射光线和反射光线上标出箭头。参考答案：当光由空气射入玻璃中时，根据折射定律

=n，因n>1，所以i>γ，即当光由空气射入玻璃中时，入射角应该大于折射角．如图，在图中作出法线，比较角度i和γ的大小，即可得出玻璃介质应在区域?内．箭头如图所示．（7分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图甲所示，两平行金属板A、B的板长L＝0.2m，板间距d＝0.2m，两金属板间加如图乙所示的交变电压，并在两板间形成交变的匀强电场，忽略其边缘效应。在金属板右侧有一方向垂直于纸面向里的匀强磁场，其左右宽度D＝0.4m，上下范围足够大，边界MN和PQ均与金属板垂直，匀强磁场的磁感应强度B＝1×10－2T．现从t＝0开始，从两极板左侧的中点O处以每秒钟1000个的数量均匀连续地释放出某种正电荷粒子，这些粒子均以v0＝2×105m/s的速度沿两板间的中线OO′连续进入电场，已知带电粒子的比荷＝1×108C/kg，粒子的重力和粒子间的相互作用都忽略不计，在粒子通过电场区域的极短时间内极板间的电压可以看作不变．求：(1)t＝0时刻进入的粒子，经边界MN射入磁场和射出磁场时两点间的距离；(2)在0～1s内有多少个带电粒子能进入磁场；(3)何时由O点进入的带电粒子在磁场中运动的时间最长？参考答案：1）t＝0时刻，电压为0，粒子匀速通过两板进入磁场，

（2分)

（2分)

r<D，则粒子在MN边界射出磁场。

入射点和出射点的距离为s＝2r＝0.4m

（2分)（2）粒子在两板间做类平抛运动，刚好打到板最右端时，

L＝v0t1

（3分)

U0＝400V

（1分)

则0～1s内能够进入磁场的粒子个数为

（2分)（3）假设两板加电压为U时，粒子向下偏转并进入磁场，刚好与磁场PQ边界相切，

在磁场中，

由几何关系得，R+Rsinθ＝D

（2分)

在电场中，

联立解得：θ＝370

U＝300V

（2分)

U<U0＝400V，则当两板电压U＝300V，且粒子向下偏转时，粒子在磁场中运动的时间最长，对应入射的时刻为

t＝4n+0.6（s）或t＝4n+1.4（s）

（n＝0，1，2……）

17.如图甲所示，光滑绝缘水平桌面上直立一个单匝正方形导线框ABCD，线框的边长为m、总电阻为。在直角坐标系中，有界匀强磁场区域的下边界与轴重合，上边界满足曲线方程（m），场强大小。线框在沿轴正方向的拉力作用下，以速度水平向右做匀速直线运动，恰好拉出磁场。（1）求线框中AD两端的最大电压；（2）在图乙中画出运动过程上线框i-t图象，并估算磁场区域的面积；（3）求线框在穿越整个磁场的过程中，拉力所做的功。参考答案：．解（1）当导线框运动到磁场中心线时，有两种情况，一是BC边，二是AD边，当AD边运动到磁场中心时，AD边上的电压最大。（2）BC边切割磁场的时间为此后，经t2时间，线框中无感应电流AD边切割时