湖南省郴州市何家山中学2022年高三物理联考试题含解析

湖南省郴州市何家山中学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.如图所示，间距l＝0.4m的光滑平行金属导轨与水平面夹角＝30°，正方形区域abcd内匀强磁场的磁感应强度B＝0.2T，方向垂直于斜面．甲乙两金属杆电阻R相同、质量均为m＝0.02kg，垂直于导轨放置．起初，甲金属杆处在磁场的上边界ab上，乙在甲上方距甲也为l处．现将两金属杆同时由静止释放，并同时在甲金属杆上施加一个沿着导轨的拉力F，使甲金属杆始终以a＝5m／s2的加速度沿导轨匀加速运动，已知乙金属杆刚进入磁场时做匀速运动，取g=10m/s2，则

A．每根金属杆的电阻R＝0.016

B．甲金属杆在磁场中运动的时间是0.4s

C．甲金属杆在磁场中运动过程中F的功率逐渐增大

D．乙金属杆在磁场中运动过程中安培力的功率是0.1W

参考答案：BC2.质量为1Kg物体只在力F作用下运动，力F随时间变化的图象如图所示，在t=1s时刻，物体的速度为零。则下列论述正确的是A.0~4s内，力F所做的功等于零，速度变化量也等于零B.0～3s内，力F所做的功等于零，速度变化量也等于零C.第1s内和第2s内的速度方向相同，加速度方向相反D.2s末拉力的功率为4W，2s内拉力的平均功率为2W参考答案：BC3.（单选）如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为4：1，电压表和电流表均为理想电表，原线圈接如图乙所示的正弦交流电，图甲中的R1为正温度系数的热敏电阻，R为定值电阻．下列说法正确的是（）A．在0.5×10﹣2S时，电压表V2的示数为9VB．R1处温度升高时，电流表的示数变小，电压表V2的示数不变C．原线圈两端电压的瞬时值表达式为u=36sin50πt（V）D．变压器原线圈的输入功率和副线圈的输出功率之比为1：4参考答案：解：A、由图知最大电压36V，有效值为36V，电压与匝数成正比，所以副线圈两端电压有效值即电压表V2的示数为9V，A错误；B、R1温度升高时，阻值增大，电流表的示数变小，但不会影响输入和输出电压值，故B正确；C、原线圈接的图乙所示的正弦交流电，由图知最大电压36V，周期0.02S，故角速度是ω=100π，U=36sin100πt（V），故C错误；D、理想变压器的输入、输出功率之比应为1：1，故D错误；故选：B．4.（单选）在一次交通事故中，警察测量出肇事车辆的刹车痕迹是20m，设该车辆的刹车加速度大小是10m/s2，该路段的限速为60km/h．则该车A．刹车所用的时间为1sB．超速

C．不超速

D．行驶速度为60km/h参考答案：答案：B：由运动的速度位移公式：，v=30m/s=108km/h，故超速，B正确。5.（单选）为了探测X星球，某探测飞船先在以该星球中心为网心，高度为h的圆轨道上运动，随后飞船多次变轨，最后围绕该星球做近表面圆周飞行，周期为T。引力常量G已知。则

A.变轨过程中必须向运动的反方向喷气

B．变轨后与变轨前相比，飞船的机械能增大

C．可以确定该星球的质量

D．可以确定该星球的平均密度参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（填空）（2013?杭州模拟）某同学拉着纸带运动，得到一条点迹清晰的纸带．他确定好起点之后，作了s﹣t图象如图所示．则在0﹣2.0s内的平均速度大小为

m/s，在

s时的瞬时速度大小等于它在0.6﹣2.0s内的平均速度．参考答案：0.8；1.0或1.4解：由图可知在0﹣2.0s内的位移x=1.60﹣0=1.60m，则平均速度，由图知0.6s时物体的位置在x=0.1m处，0.6﹣2.0s内的平均速度m/s，图象的斜率表示瞬时速度，由图可知，当曲线的斜率等于1.07时，瞬时速度与0.6﹣2.0s内的平均速度相同，此时曲线的倾斜角约为45°．做出曲线的切线可得，当时刻：t=1.0s或t=1.4s时，瞬时速度大小等于它在0.6﹣2.0s内的平均速度．故答案为：0.8；1.0或1.47.如图所示是采用动力学方法测量空间站质量的原理图，已知飞船质量为3.0×103kg。在飞船与空间站对接后，推进器对它们的平均推力大小为900N，推进器工作了5s，测出飞船和空间站速度变化了0.05m/s，则飞船和空间站的加速度大小为__________m/s2；空间站的质量为__________kg。参考答案：

答案：0.01m/s2

，8.7×104kg8.光照射某金属产生光电效应时，实验测得光电子最大初动能与照射光频率的图象如图所示，其中图线与横轴交点坐标为ν0，则该金属的逸出功为

．用一束波长范围为λ1～λ2，且λ1＜λ2的光照射该金属时产生光电效应，则光电子的最大初动能为

．已知普朗克常量为h，光在真空中传播速度为C．参考答案：hν0，．【考点】爱因斯坦光电效应方程．【分析】根据光电效应方程Ekm=hv﹣W0和eUC=EKm得出遏止电压Uc与入射光频率v的关系式，从而进行判断．【解答】解：当遏止电压为零时，最大初动能为零，则入射光的能量等于逸出功，所以W0=hv0．从图象上可知，逸出功W0=hv0．根据光电效应方程，Ekm=hv﹣W0=hv0．用一束波长范围为λ1～λ2，且λ1＜λ2的光照射该金属时产生光电效应，入射光的最小波长为λ1，即频率最大，那么产生的光电子的最大初动能为Ekm=，故答案为：hν0，．9.如图，真空中有两根绝缘细棒，处于竖直平面内，棒与竖直方向夹角为α，棒上各穿一个质量为m的小球，球可沿棒无摩擦的下滑，两球都带+Q的电量，现让两小球从同一高度由静止开始下滑，当两球相距为

时速度最大。参考答案：

10.22.（4分）如图所示甲、乙两图为常用的电流表和电压表的刻度盘，在甲图中如果接入电路的“+”和“-0.6”两个接线柱，则表的示数为_____，如果接入电路的是“+”和“-3”两个接线柱，则表的示数为_____.在乙图中，若选用的量程为0～15V，则表的示数为_____，若选用的量程为0～3V，则表的示数为_____.

参考答案：11.某人站在高楼的平台边缘，以20m/s的初速度竖直向上抛出一石子，不考虑空气阻力，g取，则石子抛出后通过抛出点下方20m处所需的时间为________________s。参考答案：12.如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线，（直线与横轴的交点坐标4.27，与纵轴交点坐标0.5）。由图可知普朗克常量为___________Js，金属的极限频率为

Hz（均保留两位有效数字）参考答案：13.我校机器人协会的同学利用如图所示的装置探究作用力与反作用力的关系。如图甲所示，在铁架台上用弹簧测力计挂住一个实心铁球，在圆盘测力计的托板上放一烧杯水，读出两测力计的示数分别为F1、F2；再把小球浸没在水中（水不会溢出），如图乙所示，读出两测力计的示数分别为F3、F4。请你分析弹簧测力计示数的变化，即F3_______F1（选填“>”“=”“<”）。水对铁球的浮力大小为_________，若___________，就说明了作用力与反作用力大小相等。参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（8分）在衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出。中微子的性质十分特别，因此在实验中很难探测。1953年，莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用中微子与水中的核反应，间接地证实了中微子的存在。（1）中微子与水中的发生核反应，产生中子（）和正电子（），即中微子+→+，可以判定，中微子的质量数和电荷数分别是

。（填写选项前的字母）

A.0和0

B.0和1

C.1和0

D.1和1（2）上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体后，可以转变为两个光子（），即+2

已知正电子和电子的质量都为9.1×10-31㎏，反应中产生的每个光子的能量约为

J.正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子，原因是

。参考答案：（1）A；(2)；遵循动量守恒解析：（1）发生核反应前后，粒子的质量数和核电荷数均不变，据此可知中微子的质量数和电荷数分都是0，A项正确。（2）产生的能量是由于质量亏损。两个电子转变为两个光子之后，质量变为零，由，故一个光子的能量为，带入数据得=J。正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体，故系统总动量为零，故如果只产生一个光子是不可能的，因为此过程遵循动量守恒。15.（8分）小明测得家中高压锅出气孔的直径为4mm，压在出气孔上的安全阀的质量为80g。通过计算并对照图像（如图)说明利用这种高压锅烧水时，最高温度大约是多少？假若要把这种高压锅向西藏地区销售，你认为需要做哪方面的改进，如何改进？参考答案：大约为115℃解析：

P＝Po＋Pm＝1．01×105Pa＋＝1．63×105Pa由图像可得锅内最高温度大约为115℃．若要把这种锅向西藏地区销售，由于西藏大气压较小，要使锅内最高温度仍为115℃，锅内外压强差变大，应适当提高锅的承压能力，并适当增加安全阀的质量。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，de和fg是两根足够长且固定在竖直方向上的光滑金属导轨，导轨间距离为L、电阻忽略不计。在导轨的上端接电动势为E、内阻为r的电源。一质量为m、电阻为R的导体棒ab水平放置于导轨下端e、g处，并与导轨始终接触良好。导体棒与金属导轨、电源、开关构成闭合回路，整个装置所处平面与水平匀强磁场垂直，磁场的磁感应强度为B，方向垂直于纸面向外。已知接通开关S后，导体棒ab由静止开始向上加速运动。求：（1）导体棒ab刚开始向上运动时的加速度以及导体棒ab所能达到的最大速度；（2）导体棒ab达到最大速度后电源的输出功率；（3）分析导体棒ab达到最大速度后的一段时间△t内，整个回路中能量是怎样转化的?并证明能量守恒。参考答案：（1）导体棒ab刚开始运动时的速度为零，由欧姆定律得 （1分）导体棒ab所受安培力

（1分）由牛顿第二定律

（1分）导体棒ab开始运动时的加速度为

（1分）设导体棒ab向上运动的最大速度为，当导体棒所受重力与安培力相等时，达到最大速度，回路电流为，则 （1分）由欧姆定律得

（1分）得 （1分）

（2）电源的输出功率为 （1分） （2分）

（3）电源的电能转化为导体棒的机械能和电路中产生的焦耳热之和 （2分）时间内：电源的电能 （1分）导体棒ab增加的机械能 （1分）电路中产生的焦耳热△t时间内，导体棒ab增加的机械能与电路中产生的焦耳热之和为整理得 （1分）由此得到，回路的能量守恒。（1分）17.一活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，初始时气体体积为3.0×10-3m3，测得此时气体的温度和压强分别为300K和1.0×105Pa,加热气体缓慢推动活塞，测得气体的温度和压强分别为320K和1.0×105Pa。①求此时气体的体积。②保持温度为320K不变，缓慢改变作用在活塞上的力，使气体压强变为8.0×104Pa，求此时气体的体积。参考答案：①由气体状态方程知：

将V0=3.0×10-3m3，T0=300K，P0=1.0×105Pa，T1=320K，P1=1.0×105Pa代入上式

解得：V1=3.2×10-3

m3

②气体发生等温变化，根据玻马定律有：

P1V1=P2V2

将P2=8.0×104pa代入可得：V2=4.0×10-3

m3

答：①此时气体的体积为3.2×10-3

m3

；

②此时气体的体积为4.0×10-3

m3．18.小明同学乘坐京石“和谐号”动车，发现车厢内有速率显示屏．当动车在平直轨道上经历匀加速、匀速与再次匀加速运行期间，他记录了不同时刻的速率，进行换算后数据列于表格中．在0﹣600s这段时间内，求：t/sv/m?s﹣1030100403005040050500605507060080（1）动车两次加速的加速度大小；（2）动车位移的大小．参考答案：解：（1）通过记录表格可以看出，动车组有两个时间段处