2022年山西省忻州市繁峙县砂河第二中学高三物理联考试卷含解析

2022年山西省忻州市繁峙县砂河第二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.（单选）静电场的电场线分布如图所示．以正点电荷为中心取一个正方形路径abcd，a、c与两个点电荷在同一直线上．下列说法正确的是（）A．a点场强比c点大B．a点电势比c点高C．b、d两点的场强相同D．b、d两点的电势能相等参考答案：考点：电场线．分析：根据电场线的疏密分析场强的大小，根据顺着电场线方向电势降低，判断电势高低，再分析电势能的关系．解答：解：A、电场线的疏密表示场强的大小，a处电场线比b处电场线疏，则a点场强比c点小，故A错误．B、a和正电荷间的场强小于与c和正电荷间场强，由U=Ed知，a与正电荷间的电势差大于正电荷与c间的电势差，则a点电势比c点高，故B正确．C、b、d两点的场强大小相等，方向不同，则场强不同．故C错误．D、b、d两点的电势相等，而不是电势能相等，故D错误．故选：B．点评：掌握电场线、等势面的分布情况，对解答这类问题至关重要，紧扣对称性是常用方法．2.（多选）如图所示，A为多匝线圈，与电键、滑动变阻器相连后接入M、N间的交流电源，B为一接有小灯珠的闭合多匝线圈，下列关于小灯珠发光说法正确的是（

）A．闭合电键后小灯珠可能发光B．若闭合电键后小灯珠发光，则再将B线圈靠近A，则小灯珠更亮C．闭合电键瞬间，小灯珠才能发光D．若闭合电键后小灯珠不发光，将滑动变阻器滑臂左移后，小灯珠可能会发光参考答案：3.（单选）如图所示，倾斜轨道AC与有缺口的圆管轨道BCD相切于C，圆管轨道半径为R，两轨道在同一竖直平面内，D是圆管轨道的最高点，DB所对的圆心为90°．把一个小球从倾斜轨道上某点由静止释放，它下滑到C点缺口处后便进入圆管轨道，若要使它此后能够一直在管道中上升到D点并且恰可再落到B点，沿管道一直运动，不计摩擦，则下列说法正确的是（）A．释放点须与D点等高B．释放点须比D点高上C．释放点须比D点高上D．无论释放点在哪里，都不可能使小球上升到D点再落到B点参考答案：考点：牛顿第二定律；向心力；机械能守恒定律．专题：圆周运动中的临界问题；牛顿第二定律在圆周运动中的应用．分析：物体运动过程中只有重力做功，机械能守恒，物体离开D点做平抛运动，恰好落入B点缺口，根据平抛运动的知识求出经过D点的速度，再结合机械能守恒定律求出释放点的高度．解答：解：物体离开D点做平抛运动，恰好落入B点缺口，有R=vDtR=gt2解得vD=物体运动过程中只有重力做功，机械能守恒，根据机械能守恒定律，有mg△h=mvD2解得△h=故选B．点评：本题关键根据平抛运动的条件求得小球经过D点的速度，然后根据机械能守恒定律求解释放点的高度．4.某人估测一竖直枯井深度，从井口静止释放一石头并开始计时，经2s听到石头落底声，由此可知井深约为(不计声音传播时间，重力加速度g取10m/s2)()A．10mB．20m

C．30m

D．40m参考答案：B5.（单选）在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态。现对B加一竖直向下的力F，F的作用线通过球心，设墙对B的作用力为F1，B对A的作用力为F2，地面对A的作用力为F3。若F缓慢增大而整个装置仍保持静止，截面如图所示，在此过程中A.F1缓慢增大，F3缓慢增大

B.F1缓慢增大，F3保持不变

C.F2保持不变，F3缓慢增大

D.F2缓慢增大，F3保持不变

参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）如图所示，沿波的传播方向上有间距均为1m的13个质点a、b、c、d、e、f、g、h、I、j、k、l、m，它们均静止在各自的平衡位置。一列横波以1m/s的速度水平向右传播，在t=0时刻到达质点a，且a开始由平衡位置向上振动，在t=1s时刻，质点a第一次达到最高点，求：

（1）这列波的波长为_____________，周期为_________。（2）在下图中画出g点第一次向下达到最大位移时的波形图象参考答案：（1）由题意知周期T=4S

波长λ=VT=4m

（2）当g第一次到达最低点时波形图如下7.两矩形物体A和B，质量分别为m和2m，它们叠放在竖立的弹簧上而静止，如图所示，弹簧的劲度系数为k．今用一竖直向下的力压物体A，弹簧又缩短了ΔL（仍在弹性限度内）而静止．现突然撤去压物块A的竖直向下的力，此时，A对B的压力大小为_________.参考答案：

8.模块选做题（模块3－5试题）⑴（4分）某考古队发现一古生物骸骨，考古专家根据骸骨中的含量推断出了该生物死亡的年代。已知此骸骨中的含量为活着的生物体中的1/4，的半衰期为5730年。该生物死亡时距今约

年。参考答案：答案：1.1×104（11460或1.0×104～1.2×104均可）解析：该核剩下1/4，说明正好经过两个半衰期时间，故该生物死亡时距今约2×5730年=11460年。9.(4分)质点以的速率作匀速圆周运动，每经历3s其运动方向就改变30，则该质点运动的周期为___________s，加速度大小为_________m/s2。

参考答案：

36，0.510.质点做直线运动，其s-t关系如图所示，质点在0-20s内的平均速度大小为_________m/s，质点在_________时的瞬时速度等于它在6-20s内的平均速度。

参考答案：0.8，

10s或14s

11.如图所示，两个质量相等而粗糙程度不同的物体m1和m2，分别固定在一细棒的两端，放在一倾角为α的斜面上，设m1和m2与斜面的摩擦因数为μ1和μ2，并满足tanα=

，细棒的质量不计，与斜面不接触，试求两物体同时有最大静摩擦力时棒与斜面上最大倾斜线AB的夹角θ的余弦值（最大静摩擦力依据滑动摩擦力公式计算）参考答案：12.一电池外电路断开时的路端电压为3V，接上8Ω的负载电阻后路端电压降为2.4V，则可以判定电池的电动势E为

??

V；内电阻r为

??

Ω。参考答案：答案：3，213.（5分）

，称为核反应；与衰变过程一样，在核反应中，

守恒、

守恒。参考答案：原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程，称为核反应；质量数、电荷数三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.“体育彩票中奖概率为，说明每买1000张体育彩票一定有一张中奖”，这种说法对吗？参考答案：15.内表面只反射而不吸收光的圆筒内有一半径为R的黑球，距球心为2R处有一点光源S，球心O和光源S皆在圆筒轴线上，如图所示．若使点光源向右半边发出的光最后全被黑球吸收，则筒的内半径r最大为多少？参考答案：自S作球的切线S?，并画出S经管壁反射形成的虚像点，及由画出球面的切线N，如图1所示，由图可看出，只要和之间有一夹角，则筒壁对从S向右的光线的反射光线就有一部分进入球的右方，不会完全落在球上被吸收．由图可看出，如果r的大小恰能使与重合，如图2，则r?就是题所要求的筒的内半径的最大值．这时SM与MN的交点到球心的距离MO就是所要求的筒的半径r．由图2可得??????????

（1）由几何关系可知

（2）由（1）、（2）式得

（3）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，板间距，在金属板右侧有一范围足够大的方向垂直于纸面向里的匀强磁场，其边界为MN，与金属板垂直。在t=0时刻，两金属板间加如图乙所示的正弦交变电压，匀强磁场的磁感应强度。现从开始，从两极板左侧的中点O以每秒1000个的数量不间断地释放出某种带正电粒子，这种粒子均以的速度沿两板间的中线OO′连续进入电场，经电场后射入磁场。已知带电粒子的比荷，粒子的重力忽略不计，假设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，不计粒子间的相互作用。求：⑴t＝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（结果保留两位有效数字）；⑵每秒钟有多少个带正电的粒子进入磁场；⑶由O点进入的带电粒子在磁场中运动的时间最长时间为多少？（π≈3）参考答案：⑴t＝0时，UAB=0，带电粒子在极板间不偏转，水平射入磁场，

得

①

(2分)

射入和射出磁场时，两点间的距离为s＝2r

②

(2分)由①②可得s=1.4m

③

(2分)

⑵设：当两极板电压为u时，由O点射入的粒子刚好从板的边缘进入磁场，则有

④(1分)

⑤(1分)

⑥(1分)

⑦(1分)由④⑤⑥⑦式得：

⑧(1分)由乙图可知，在每周期内只有0～，～，～，时间段内由O射入的粒子才能通过电场而进入磁场，即只有一半的时间内有粒子能进入磁场，所以每秒钟有500个粒子进入磁场。（2分）⑶只有当A板电势高于B板电势，且沿B板右侧边缘进入磁场的粒子，由于在电场中的偏转角最大，使得其在磁场中做圆周运动对应的圆心角最大，故在磁场中运动的时间最长，如图丙所示。即这些时刻入射的粒子在磁场中运动的时间最长。由带电粒子在电场中做类平抛运动的特点可得

，θ=30°

（2分）设粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期T，所求的最长时间为t′，则有

由几何关系得粒子在磁场中运动的圆心角240°，则

（2分）由、式代入数据得t′=3.2×10-5s

（1分）17.（13分）在用粒子轰击静止的氮核的实验中，假设某次碰撞恰好发生在同一条直线上．己知粒子轰击前的速度为，质量为，产生的氧核速度为，质量为，同向飞出的质子的质量为，设光速为，问：①质子飞出的速度为多大?②已知生成物氧核和质子的总动能比入射的粒子动能少了，若该反应引起的质量可损中，伴随着飞出一个光子，则该光子的能量多大?参考答案：解析：①由动量守恒定律

①解出质子飞出的速度

②②由质能方程，因质量亏损放出的能量

由能量守恒定律

③联立解得：

④评分标准：①~④每式1分。18.宇宙中存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统，通常可忽略其它星体对它们的引力作用。已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：一种是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央