2021-2022学年河南省南阳市河南中光学集团有限公司子弟学校高三物理联考试题含解析

1、2021-2022学年河南省南阳市河南中光学集团有限公司子弟学校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. (多选题)甲、乙两个做匀速圆周运动的质点，它们的角速度之比为3:1,线速度之比2:3，那么下列说法中正确的是 （ ）A它们的半径之比是2:9 B它们的半径之比是1:2C它们的向心加速度之比是2:1 D它们的周期之比是1:3参考答案：ACD2. 如图，桌面上固定一个光滑竖直挡板，现将一个重球A与截面为三角形垫块B叠放在一起，用水平外力F可以缓缓向左推动B，使球慢慢升高，设各接触面均光滑，则该过程中AA和B均受三个力作用而平衡 BB

2、对桌面的压力越来越大CA对B的压力越来越小 D推力F的大小恒定不变参考答案：d3. （多选）如图甲所示，两根间距L=0.4m的平行金属导轨水平放置，导轨的电阻忽略不计，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B=T，导轨右端接有一理想变压器，变压器的原、副线圈匝数比为2：1，电表均为理想电表，一根导体棒ab置于导轨上，导体棒电阻不计且始终与导轨良好接触，若导体棒沿平行于导轨的方向在PQ和MN之间运动，其速度图象如图乙的正弦曲线所示，电阻R=10，则下列判断正确的有（） A 导体棒产生的感应电动势最大值4V B 交流电压表读数为2V，交流电流表示数为0.2A C 电阻R在1分钟内产生的热量为

3、96J D 增大导体棒运动的频率，其他条件不变，电压表示数将变大参考答案：【考点】： 导体切割磁感线时的感应电动势；变压器的构造和原理【专题】： 电磁感应与电路结合【分析】： 导体棒的速度作正弦规律变化，产生正弦式交变电流，由E=BLv得到感应电动势瞬时表达式，求出感应电动势最大值，从而得出有效值的大小由欧姆定律求解电流的有效值，即可得到两个电表的读数，并分析电表读数与频率的关系根据焦耳定律求解电阻R上产生的热量： 解：A、B、由乙图得：v=10=m/s导体棒产生的感应电动势瞬时表达式：e=BLv=V感应电动势最大值为，有效值为，由于导体棒电阻不计，则原线圈两端的电压为：U1=E=4V，根据，

4、U2=2V，即交流电压表读数为2V，交流电流表示数为：I2=，故A、B正确C、电阻R在1分钟内产生的热量为：Q=，故C错误D、增大导体棒运动的频率，导体棒产生的感应电动势最大值不变，有效值不变，则电压表示数不变，故D错误故选：AB【点评】： 本题是电磁感应与变压器规律的综合，关键要掌握法拉第电磁感应定律、欧姆定律和变压器的规律，知道交流电表测量有效值，求热量应用有效值4. 参考答案：C5. （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F

5、2，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. 某同学在研究“一定质量气体温度不变时压强和体积关系”实验中，将一气缸如图（甲）开口端向右水平固定放置，活塞面积为S，厚度不计，封闭气体长度为L，大气压强为p0。现用一水平向左的作用力缓慢推动活塞，设活塞向左移动距离为x。（1）通过力传感器对水平推力的测定，该同学将推力F作为纵坐标，则横坐标应该设置为_，便可作出图（

6、乙）中图像，且满足图线截距和斜率大小相等。图中斜率的含义为_（用题目中符号表示）。（2）该同学发现实验时图线（乙）中随着F的增大，图线呈现向下弯曲的趋势。试分析原因 。（3）该同学为了研究第（2）小题中图线呈现向下弯曲的趋势的原因，作出了该过程的p-V图像，则图（丙）中的四条图线（图线为双曲线）符合这一过程的是图线_。参考答案：（1）（2分）；p0S（2分）（2）推动活塞过程中漏气（2分）（3）（2分）7. 某研究性学习小组设计了以下方法来测量物体的带电量.如图所示的小球是一个外表面镀有金属膜的空心塑料球，用绝缘丝线悬挂于O点，O点固定一个可测量丝线偏离竖直方向角度的量角器，M、N是两块相同的

7、、正对着平行放置的金属板（加上电压后其内部电场可看作匀强电场）.另外还要用到的器材有天平、刻度尺、电压表、直流电流表、开关、滑动变阻器及导线若干.该小组的实验步骤如下，请你帮助该小组完成： （1）用天平测出小球的质量，按上图所示进行器材的安装，并用刻度尺测出M、N板之间的距离，使小球带上一定的电量. （2）连接电路（请在图中的虚线框中画出实验所用的电路图，电源、开关已经画出）. （3）闭合开关，调节滑动变阻器滑片的位置，读出多组相应的电压表的示数和丝线的偏转角度. （4）以电压为纵坐标，以_为横坐标作出过原点的直线，求出直线的斜率. （5）小球的带电量=_.（用、等物理量表示）参考答案：（1）

8、如图（a）.（4分）（2） （4分）（3） （4分） 提示：带电小球的受力如图b，根据平衡条件有，又有，联立解得，所以应以为横坐标.8. 在用DIS研究小车加速度与外力的关系时，某实验小组先用如图（a）所示的实验装置，重物通过滑轮用细线拉小车，位移传感器（发射器）随小车一起沿倾斜轨道运动，位移传感器（接收器）固定在轨道一端实验中把重物的重力作为拉力F，改变重物重力重复实验四次，列表记录四组数据a/ms-22.012.984.026.00F/N1.002.003.005.00（1）在坐标纸上作出小车加速度a和拉力F的关系图线；（2）从所得图线分析该实验小组在操作过程中的不当之处是：_ _；（3）

9、如果实验时，在小车和重物之间接一个不计质量的微型力传感器用来测量拉力F，如图(b)所示从理论上分析，该实验图线的斜率将_（填“变大”，“变小”，“不变”）参考答案：（1）图略 （2）倾角过大 （3）变大9. 如图所示，一自行车上连接踏脚板的连杆长R120cm，由踏脚板带动半径为r1的大齿盘，通过链条与半径为r2的后轮齿盘连接，带动半径为R230cm的后轮转动。若踏脚大齿盘与后轮齿盘的齿数分别为48和24。当骑车人以n=2r/s的转速蹬踏脚板时，自行车的前进速度为_m/s。若车匀速前进，则骑车人蹬踏脚板的平均作用力与车所受平均阻力之比为_。参考答案：2.4=7.54，3:1 10. 为了测量玩具

10、遥控汽车的额定功率，某同学用天平测出其质量为0.6kg，小车的最大速度由打点计时器打出的纸带来测量，如图所示，主要实验步骤有：ks5uA给小车尾部系一条长纸带，纸带通过打点计时器；B接通打点计时器（电源频率为50Hz），使小车以额定功率沿水平地面加速到最大速度，继续运行一段时间后关闭小车发动机，使其由地面向前滑行直至停下；C处理纸带上打下的点迹。（1）由纸带知遥控汽车的最大速度为 ；汽车滑行时的加速度为 。（2）汽车滑行的阻力为 ；动摩擦因数为 ，额定功率为 。（g取10m/s2 ，计算结果保留三位有效数字）第22题图参考答案：1.00 -1.73 （2）1.04 0.173 1.0411.

11、在研究平抛运动的实验中，某同学用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长为L小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛初速度的计算式为v0 大小为 ；小球经过c点时的速度VC大小为_ _（均用L、g表示）参考答案：（3分）；12. 某容器中的空气被光滑活塞封住，容器和活塞绝热性能良好，空气可视为理想气体。初始时容器中空气的温度与外界相同，压强大于外界。现使活塞缓慢移动，直至容器中的空气压强与外界相同。此时，容器中空气的温度_（填“高于”“低于”或“等于”）外界温度，容器中空气的密度_（填“大于”“小于”或“等于”）外界空气的密度。参考答案： (1). 低于 (2). 大

12、于【详解】由题意可知，容器与活塞绝热性能良好，容器内气体与外界不发生热交换，故，但活塞移动的过程中，容器内气体压强减小，则容器内气体正在膨胀，体积增大，气体对外界做功，即，根据热力学第一定律可知：，故容器内气体内能减小，温度降低，低于外界温度。最终容器内气体压强和外界气体压强相同，根据理想气体状态方程：又，m为容器内气体质量联立得：取容器外界质量也为m的一部分气体，由于容器内温度T低于外界温度，故容器内气体密度大于外界。故本题答案为：低于；大于。13. 如图所示，实线是一列简谐横波在t1时刻的波形图，虚线是在t2=(t10.2)s时刻的波形图若波速为35m/s，则质点M在t1时刻的振动方向为

13、；若在t1到t2的时间内，M通过的路程为1m，则波速为 m/s 参考答案：向下25三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （6分）如图所示，一气缸竖直放置，用一质量为m的活塞在缸内封闭了一定量的理想气体，在气缸的底部安装有一根电热丝，用导线和外界电源相连，已知汽缸壁和活塞都是绝热的，汽缸壁与活塞间接触光滑且不漏气。现接通电源，电热丝对缸内气体缓慢加热。 关于汽缸内气体，下列说法正确的是 。A单位时间内气缸单位面积上气体分子撞击次数减少B所有分子的速率都增加C分子平均动能增大D对外做功，内能减少设活塞横截面积为S，外界大气压强为p0，电热丝热功率为P，测得通电t时间内活塞缓慢

14、向上移动高度h，求：（）汽缸内气体压强的大小；（）t时间缸内气体对外所做的功和内能的变化量。参考答案：AC（2分）；（4分）15. （选修33（含22）（7分）如图所示是一定质量的气体从状态A经状态B到状态C的pT图象，已知气体在状态B时的体积是8L，求气体在状态A和状态C的体积分别是多大？并判断气体从状态B到状态C过程是吸热还是放热？参考答案：解析：由图可知：从A到B是一个等温过程，根据玻意耳定律可得：(2分) 代入数据解得：(1分)从B到C是一个等容过程， (1分)【或由，代入数据解得：】由图可知气体从B到C过程为等容变化、温度升高，(1分)故气体内能增大，(1分)由热力学第一定律可得该过

15、程气体吸热。(1分)四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图所示，水平地面上方有一高度为H、上下水平界面分别为PQ、MN的匀强磁场，磁感应强度为B矩形导线框ab边长为l1，cd边长为l2，导线框的质量为m，电阻为R磁场方向垂直于线框平面向里，磁场高度Hl2线框从某高处由静止落下，当线框的cd边刚进入磁场时，线框的加速度方向向下、大小为0.6g；当线框的cd边刚离开磁场时，线框的加速度方向向上、大小为0.2g在运动过程中，线框平面位于竖直平面内，上、下两边总平行于PQ空气阻力不计，重力加速度为g求：（1）线框的cd边刚进入磁场时，通过线框导线中的电流；（2）线框的ab边刚进入磁场时线框的

16、速度大小；（3）线框abcd从全部在磁场中开始到全部穿出磁场的过程中，通过线框导线横截面的电荷量参考答案：考点：导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化专题：电磁感应功能问题分析：（1）线框的cd边刚进入磁场时，受到重力和竖直向上的安培力作用，根据牛顿第二定律和安培力公式F=BIl结合求解电流（2）当线框的cd边刚离开磁场时，由牛顿第二定律得到电流表达式，由欧姆定律I=得到速度的关系式当ab进入磁场后，线框做匀加速运动，加速度为g，通过位移Hl2时ab离开磁场，由运动学公式求解线框的ab边刚进入磁场时线框的速度大小（3）由E=、I=、q=It结合求解电量解答：解：（1）设线框的cd边

17、刚进入磁场时线框导线中的电流为I1，依据题意、根据牛顿第二定律有mgB I1l1=I1=（2）设线框ab边刚进入磁场时线框的速度大小为v1，线框的cd边刚离开磁场时速度大小为v2，线框的cd边刚离磁场时线框导线中的电流为I2，依据题意、牛顿第二定律有B I2l1mg=I2=I2=v2=v1=v1=（3）设线框abcd穿出磁场的过程中所用时间为t，平均电动势为E，通过导线的平均电流为I?，通过导线某一横截面的电荷量为q，则E=I?=q=I?t=答：（1）线框的cd边刚进入磁场时，通过线框导线中的电流；（2）线框的ab边刚进入磁场时线框的速度大小为；（3）线框abcd从全部在磁场中开始到全部穿出磁

18、场的过程中，通过线框导线横截面的电荷量点评：本题是电磁感应与力学知识的综合应用，已知加速度，根据牛顿第二定律和安培力公式结合研究电流线框完全在磁场中运动的过程中，是匀加速运动，由匀变速运动的规律研究初速度和末速度的关系17. (12分)如图所示，光滑绝缘的细圆管弯成半径为R的半圆形，固定在竖直面内，管口B、C的连线是水平直径现有一带正电的小球(可视为质点)从B点正上方的A点自由下落，A、B两点间距离为4R从小球进入管口开始，整个空间中突然加上一个匀强电场，电场力在竖直向上的分力大小与重力大小相等，结果小球从管口C处脱离圆管后，其运动轨迹经过A点设小球运动过程中带电量没有改变，重力加速度为g，求：(1)小球到达B点的速度大小；(2)小球受到的电场力的大小；(3)小球经过管口C处时对圆管壁的压力参考答案：解析：(1)小球从开始自由下落到到达管口B的过程中机械能守恒，故有： (2分)到达B点时速度大小为 (2分)(2)设电场力的竖直分力为Fy，水平分力为Fx，则Fy=mg(方向竖直向上).小球从B运动到C的过程中，由动能定理得： (1分)小球从管口C处脱离圆管后，做类平抛运动，由于其轨迹经过A点，有 (1分) (1分)联立解得：Fx=mg 电场力的大小为： (1分)(3)小球经过管口C处时，向心力由Fx和圆管的弹力N提供，设弹