2021-2022学年湖南省株洲市高等师范专科学校附属中学高三物理联考试卷含解析

1、2021-2022学年湖南省株洲市高等师范专科学校附属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. 电饭锅工作原理电路如图所示.下列关于电饭锅工作原理的说法中，正确的有（ ）A. 必须手动按下开关按键后，电饭锅才能开始正常工作B. 插上电源插头后，电饭锅即正常工作，直至饭煮熟C. 感温铁氧体的作用是在锅内温度达到103时失去磁性，再在弹簧的作用下使电路断开D. 通过图示电路即可实现加热和自动保温功能参考答案：AC【分析】液体在沸腾时温度保持沸点不变，但是当液体全部汽化后，容器的温度就会升高；在高温下，磁体将无法吸引铁钴镍等物体，所以

2、磁体在保存时要避免高温；水的沸点是100，并且沸腾时继续吸热，并且温度保持不变。【详解】AB电饭锅插上电源后只有按下开关按键，开关横杆把磁铁向上顶，使磁铁吸住感温软铁，这时发热电阻丝接通电源开始加热；故A正确，B错误.C当温度达到103时，感温软铁就不受磁铁的吸引，开关的杠杆在弹簧的弹力及自身重力的作用而下降，使接触点分开，发热电阻与电源断开；故C正确.D电饭锅的关键原理是能够让温度升到103而进入保温模式，若温度达不到则不能保温，比如烧水就不能自动保温；故D错误.故选AC.【点睛】本题在解答时不要纠结于电路的理解上，认真读对应的题目，并正确选择所涉及的知识点是解答本题的关键。2. 如图，半径

3、为R的半圆形区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场。一质量为m、带电量为+q且不计重力的粒子，以速度v沿与半径PO夹角=30的方向从P点垂直磁场射入，最后粒子垂直于MN射出，则磁感应强度的大小为A. B. C. D. 参考答案：B粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，运动轨迹如图，由几何关系，知圆心角30，粒子运动的轨迹的半径为，根据洛伦兹力提供向心力，有，得半径为，联立得，B正确【点睛】考查了粒子在磁场中的运动，找到圆心位置，由几何关系求半径，由洛伦兹力提供向心力得到磁感应强度，这是带电粒子在磁场中运动经常用到的解题思路3. 如图所示，2008北京奥运会上中国选手曹磊毫无悬念地以总成绩2

4、82kg轻取金牌。赛前曹磊在一次训练中举起125kg的杠铃时，两臂成120，此时曹磊沿手臂向上撑的力F及曹磊对地面的压力N的大小分别是（假设她的体重为75kg，g取10m/s2）A.F =1250N N =2000N B.F =1250N N =3250NC.F =325N N =2000N D.F =722N N =2194N参考答案：答案：A4. 如图所示，为氢原子的能级图。若在气体放电管中，处于基态的氢原子受到能量为12.8 eV的高速电子轰击而跃迁到激发态，在这些氢原子从激发态向低能级跃迁的过程中（ ）A最多能辐射出10种不同频率的光子B最多能辐射出6种不同频率的光子C能辐射出的波长最

5、长的光子是从n5跃迁到n4能级时放出的D能辐射出的波长最长的光子是从n4跃迁到n3能级时放出的参考答案：BD5. 如图7所示，L1、L2、L3为等势面，两相邻等势面间电势差相同，取L2电势为零，有一负电荷在L1处动能为30J，运动到L3处动能为10J，则当电荷的电势能为4J，且不计重力和空气阻力时，它的动能是【 】A6J B4J C16J D14J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. 电量分别为+q、+q和-q的三个小球，质量均为m，固定在水平放置的边长均为的绝缘轻质三角形框架的三个顶点处，并处于场强为E且方向水平的匀强电场中，如图所示三角形框架在未知力F作用下绕

6、框架中心O由静止开始沿逆时针转动，当转过120时角速度为则此过程中，带电小球系统总的电势能的增量为_；合外力做的功为_参考答案：2Eql； 7. 图中竖直方向的平行线表示匀强电场的电场线，但未标明方向一个带电量为q的微粒，仅受电场力的作用，从M点运动到N点，动能增加了Ek（Ek0），则该电荷的运动轨迹可能是虚线a（选填“a”、“b”或“c”）；若M点的电势为U，则N点电势为U+参考答案：【考点】： 电场线；电势【分析】： 根据动能定理，通过动能的变化判断出电场力的方向，从而判断轨迹的弯曲程度，根据动能定理求出M、N两点间的电势差，从而求出N点的电势： 解：从M点运动到N点，动能增加，知电场力做

7、正功，则电场力方向向下，轨迹弯曲大致指向合力的方向，可知电荷的运动轨迹为虚线a，不可能是虚线b电场力方向方向向下，微粒带负电，则电场强度方向向上，N点的电势大于M点的电势，根据动能定理知，qUMN=Ek，则N、M两点间的电势差大小 UMN=由UMN=MN，M=U，解得N=U+故答案为：a，U+【点评】： 解决本题的关键知道轨迹弯曲与合力方向的大致关系，本题的突破口在于得出电场力方向，再得出电场强度的方向，从而知道电势的高低8. 在“用DIS探究牛顿第二定律”的实验中（1）下图（左）是本实验的装置图，实验采用分体式位移传感器，其发射部分是图中的_，与数据采集器连接的是_部分（填或）（2）上图（右

8、）是用DIS探究加速度与力的关系时所得到的a F实验图象，由图线可知，小车的质量为_kg参考答案：（1） ， （每空格1分）（2）m=0.77kg9. 如图，O、A、B为同一竖直平面内的三个点，OB沿竖直方向，BOA=60，OA长为l，且OA：OB=2：3将一质量为m的小球以一定的初动能自O点水平向右抛出，小球在运动过程中恰好通过A点，则小球的初动能为；现从O点以同样的初动能沿某一方向抛出小球，并对小球施加一方向与OAB所在平面平行的恒力F，小球通过了A点，到达A点时的动能是初动能的3倍；若小球从O点以同样的初动能沿另一方向抛出，在相同的恒力作用下，恰好通过B点，且到达B点时的动能为初动能的6

9、倍则此恒力F的大小为参考答案：考点：动能定理的应用；平抛运动分析：根据平抛运动的水平位移和竖直位移，结合平抛运动的规律求出初速度的大小，从而得出抛出时的初动能对O到A和O到B分别运用动能定理，求出恒力做功之比，结合功的公式求出恒力与OB的方向的夹角，从而求出恒力的大小解答：解：小球以水平初速度抛出，做平抛运动，在水平方向上的位移x=lsin60=，竖直方向上的位移y=，根据y=，x=v0t得，解得，则小球的初动能根据动能定理得，0到A有：，解得，O到B有：WOBmgl=5Ek0，解得，设恒力的方向与OB方向的夹角为，则有：，解得=30，所以，解得F=故答案为：mgl，点评：本题考查了平抛运动以

10、及动能定理的综合运用，第二格填空难度较大，关键得出恒力做功之比，以及恒力与竖直方向的夹角10. 如图所示，边长为L的正方形区域abcd内存在着匀强磁场。一个质量为m、电荷量为q、初速度为v0的带电粒子从a点沿ab方向进入磁场，不计重力。若粒子恰好沿BC方向，从c点离开磁场，则磁感应强度B_；粒子离开磁场时的动能为_。参考答案：，mv0211. 氢原子的能级如图所示，设各能级的能量值分别为，且，n为量子数。有一群处于n=4能级的氢原子，当它们向低能级跃迁时，最多可发出 种频率的光子。若n=4能级的氢原子向n=2能级跃迁时，发出的光子照射到某金属时恰能产生光电效应现象，则该金属的极限频率为 （用，

11、普朗克常量表示结果），上述各种频率的光子中还能使该金属产生光电效应的光子有 种。参考答案：12. 某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量关系的实验，图中（甲）为实验装置简图。钩码的总质量为，小车和砝码的总质量为（1）他想用钩码的重力表示小车受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为下列说法中正确的是_（选填字母代号）.A实验时要平衡摩擦力 B实验时不需要平衡摩擦力C钩码的重力要远小于小车和砝码的总重力 D实验进行时应先释放小车再接通电源（2）如图（乙）所示是某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E是计数点(每打5个点取一个计数点)，已知打点计时器采用的是频率

12、为50HZ的交流电，其中L1=3.07cm, L2=12.38cm, L3=27.87cm, L4=49.62cm。则打C点时小车的速度为 m/s，小车的加速度是 m/s2。(计算结果均保留三位有效数字)（3）由于他操作不当得到的aF关系图象如图所示，其原因是：_(4)实验中要进行质量和的选取，以下最合理的一组是（ ） A. =200, =10、15、20、25、30、40B. =200, =20、40、60、80、100、120C. =400, =10、15、20、25、30、40D. =400, =20 40、60、80、100、120参考答案：（1）AC (2分，选对一个给1分) （2）

13、 1.24 (2分) 6.22 (2分) （3）没有平衡摩擦力或木板的倾角过小（2分） （4）C（2分）13. 设地球绕太阳做匀速圆周运动，半径为R，速度为，则太阳的质量可用、R和引力常量G表示为_。太阳围绕银河系中心的运动可视为匀速圆周运动，其运动速度约为地球公转速度的7倍，轨道半径约为地球公转轨道半径的2109倍。为了粗略估算银河系中恒星的数目，可认为银河系中所有恒星的质量都集中在银河系中心，且银河系中恒星的平均质量约等于太阳质量，则银河系中恒星数目约为_。参考答案：答案： ；解析：地球绕太阳做圆周运动的向心力由太阳对地球的万有引力充当。根据万有引力定律和牛顿第二定律有，整理得 太阳绕银河

14、系运动也是由万有引力充当向心力。同理可得。三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 为了测量一个“12V、5W”的小灯泡在不同电压下的功率，给定了以下器材：电源：12V，电阻不计；电流表：00.6A, 03A,内阻可忽略；电压表：03V, 015V,内阻很大；滑动变阻器：阻值范围020,允许最大电流1A开关一个，导线若干实验时要求加在灯泡两端的电压可从0V调到12V。按画出的电路图，在下面图3的实物图上连接某位同学测得小灯泡的伏安特征曲线如图4所示，某次测量时，小灯泡电流强度大小为0.40A，则此时加在它两端的电压为为 A，此时小灯泡的实际功率为 W。参考答案：实物图如下 (

15、3分) 6.0 (3分) ； 2.4 (3分) 实物图连线注意：滑动变阻器采用分压式接法，电流表选0.6A量程，电压表选15V量程，电流表采用限流或分压接法都可以。由图4可直接读出电流强度大小为0.40A时加在灯泡两端的电压为为6.0A，此时小灯泡的实际功率为2.4W.15. “探究合力与分力的关系”的实验如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，P为橡皮条与细绳的结点，用两把互成角度的弹簧秤把结点P拉到位置从图甲可读得弹簧秤的示数为 为了更准确得到合力与分力的关系，要采用作力的 （填“图示”或“示意图”）来表示分力与合力图乙中方向一定沿AO方向的力是 (填“F”或“F”)参考答案： 3.8N 图

16、示 F 四、计算题：本题共3小题，共计47分16. （9分）如图所示，一质量为M的平板车B放在光滑水平面上，在其右端放一质量为m的小木块A，mM，A、B间动摩擦因数为，现给A和B以大小相等、方向相反的初速度v0，使A开始向左运动，B开始向右运动，最后A不会滑离B，求：（1）A、B最后的速度大小和方向.（2）从地面上看，小木块向左运动到离出发点最远处时，平板车向右运动的位移大小.参考答案：A刚好没有滑离B板，表示当A滑到B板的最左端时，A、B具有相同的速度，设此速度为v， A和B的初速度的大小为v0，则据动量守恒定律可得：Mv0mv0=（M+m）v 2分 解得：v v0，方向向右ks5u1分（2

17、）从地面上看，小木块向左运动到离出发点最远处时，木块速度为零，平板车速度为，由动量守恒定律得 2分这一过程平板向右运动S， 2分解得s= 2分17. 未来“嫦娥五号”落月后，轨道飞行器将作为中继卫星在绕月轨道上做圆周运动，如图所示设卫星距离月球表面高为h，绕行周期为T，已知月球绕地球公转的周期为T0，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，月球半径为r，万有引力常量为G试分别求出：（1）地球的质量和月球的质量；（2）中继卫星向地球发送的信号到达地球，最少需要多长时间？（已知光速为c，此问中设hrR）参考答案：考点：万有引力定律及其应用专题：万有引力定律的应用专题分析：（1）根据万有引力定律即可

18、求出中心天体的质量；（2）由万有引力定律求出月球到地球的距离，即卫星到地球的距离；然后由公式：s=ct即可求出时间解答：解：（1）设地球的质量为M0，月球的质量为M1，卫星的质量为m1，地球表面 某一个物体的质量为m2，地球表面的物体受到的地球的吸引力约等于重力，则：所以：由万有引力定律及卫星的向心力公式知：解得：（2）设月球到地球的距离为L，则：所以：由于hrR，所以卫星到达地面的距离：s=LR中继卫星向地球发送的信号是电磁波，速度与光速相等，即v=c，所以：s=ct时间：答：（1）地球的质量是，月球的质量是；（2）中继卫星向地球发送的信号到达地球，最少需要的时间是点评：向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用该类的题目中，运用万有引力提供向心力列出等式然后应用要结合的圆周运动的知识解决问题18. 如图所示，固定光滑斜面的倾角为30，有一质量m=2.0kg的物体，由静止开始从斜面的顶端A滑至底端B，然后又在水平面上滑