2021-2022学年陕西省西安市铁道部第一工程局子弟中学高三物理联考试题含解析

1、2021-2022学年陕西省西安市铁道部第一工程局子弟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. 如图所示，将一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在内壁光滑的半球形容器底部处（O为球心），弹簧另一端与质量为m的小球相连，小球静止于P点。已知容器半径为R，与水平面间的动摩擦因数为，OP与水平方向的夹角为。下列说法正确的是（ ）A. 容器相对于水平面有向左运动的趋势B. 容器对小球的作用力竖直向上C. 轻弹簧对小球的作用力大小为D. 弹簧原长为参考答案：D 由于容器和小球组成的系统处于平衡状态，容器相对于水平面没有向左运动的趋势，A错；容器

2、对小球的作用力是弹力，指向球心O，B错；对小球受力分析，如图所示，由得小球受到容器的支持力和弹簧对小球的弹力大小均为mg，C错；图中弹簧长度为R，压缩量为，故原长为，D正确.2. 空间存在甲、乙两相邻的金属球，甲球带正电，乙球原来不带电，由于静电感应，两球在空间形成了如图所示稳定的静电场实线为其电场线，虚线为其等势线，A、B两点与两球球心连线位于同一直线上，C、D两点关于直线AB对称，则（ ）AA点和B点的电势相同BC点和D点的电场强度相同C正电荷从A点移至B点，电场力做正功D负电荷从C点沿等势线CD移至D点，电势能先增大后减小参考答案：C3. （单选）质点沿x轴做直线运动，其vt图象如图所示

3、质点在t=0时位于x=3m处，开始沿x轴正方向运动当t=7s时，质点在轴上的位置坐标为（）Ax=3.5mBx=6.5mCx=9mDx=11.5m参考答案：考点：匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的速度与时间的关系版权所有专题：运动学中的图像专题分析：速度时间图象可读出速度的大小和方向，根据速度图象可分析物体的运动情况，确定何时物体离原点最远图象的“面积”大小等于位移大小，图象在时间轴上方“面积”表示的位移为正，图象在时间轴下方“面积”表示的位移为负解答：解：图象的“面积”大小等于位移大小，图象在时间轴上方“面积”表示的位移为正，图象在时间轴下方“面积”表示的位移为负，故7s时位移为：s=3.

4、5m，由于质点在t=0时位于x=3m处，故当t=7s时，质点在x轴上的位置为6.5m，故ACD错误，B正确故选：B点评：本题抓住速度图象的“面积”等于位移是关键能根据图象分析物体的运动情况，通过训练，培养基本的读图能力4. 已知介子、-介子都是由一个夸克（夸克或夸克d）和一个反夸克（反夸克或反夸克）组成的，它们的带电量如下表所示，表中e为元电荷。带电量 下列说法正确的是 （ ） A由和组成 B由d和组成 C由和组成 D由d和组成参考答案：A5. 在超市中某同学沿水平方向推着质量为m购物车乘匀速上升的自动扶梯上楼，如图所示。假设该同学、购物车、自动扶梯间保持相对静止，自动状梯的倾角为30，该同学

5、的质量为M该同学与扶梯间的动摩擦因数为，小车与扶梯间的摩擦忽略不计。已知重力加速度为g，则A. 该同学对扶梯的压力小于 Mgcos30，方向垂直于斜面向下B. 该同学对扶梯的摩擦力大小为（Mm）gsin30，方向沿斜面向下C. 扶梯对该同学的摩擦力大小为（Mm）gcos30?方向沿斜面向上D. 该同学对车的推力和车对该同学的推力大小必相等，这是因为人和车均处于平衡状态参考答案：AB【详解】对同学受力分析，在垂直斜面方向有：N=Mgcos 30-Fsin30，则该同学对扶梯的压力小于 Mgcos30，方向垂直于斜面向下，故A正确；对人和购物车整体受力分析，在平行扶梯方向有：f=（M+m）gsin

6、 30，方向沿斜面向上，所以同学对扶梯的摩擦力大小为（M+m）gsin 30，方向沿斜面向下，故B正确，C错误；该同学对车的推力和车对该同学的推力是一对作用力与反作用力的关系，大小相等，与人和车均处于平衡状态无关，故D错误。二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 如图所示，在竖直平面内存在着若干个无电场区和有理想边界的匀强电场区，两区域相互间隔，竖直高度均为h，电场区域水平方向无限长，每一电场区域场强的大小均为E，且 E=mg/q，场强的方向均竖直向上。一个质量为m，带正电的、电荷量为q的小球（看作质点），从第一无电场区域的上边缘由静止下落，不计空气阻力。则小球从开始运动到刚好

7、离开第n个电场区域的过程中，在无电场区域中所经历的时间为_，在第n个电场区域中所经历的时间为_。参考答案：，7. (6分)如图所示，一储油圆桶，底面直径与高均为d，当桶内无油时，从某点A恰好能看到桶底边缘上得点B，当桶内油的深度等于桶高的一半时，在A点沿A、B方向看去，看到桶底上的C点，C、B相距，由此可得油的折射率_，光在油中的传播速度=_m/s。参考答案： 8. 在点电荷电场中的A点分别由静止释放质子和粒子，从A运动到B的过程中，电场力对质子和粒子的冲量之比为 。参考答案： 答案：4 9. 小球由斜槽滚下，从桌边缘水平抛出，当它恰好离开桌边缘时，小球也同时下落，闪光频率为的闪光器拍摄的照片

8、中球有四个像，像间距离已在图中标出，两球恰在位置相碰。则球从离开桌面到和球碰撞时经过的时间为_ ，球离开桌面的速度为_ 。（g取10m/s2）参考答案： 0.3 110. 沿半径为R的半球型碗底的光滑内表面，质量为m的小球正以角速度，在一水平面内作匀速圆周运动，此时小球离碗底部为h= 。 参考答案：11. 如图所示，质点O从t=0时刻开始作简谐振动，振动频率为10Hz。图中Ox代表一弹性绳，OA=7 m，AB=BC=5m。已知形成的绳波在绳上的传播速度为10m/s，则在第2 s内A比B多振动_次，B比C多振动_次。参考答案： 次； 次。12. （4分）如图，金属棒ab置于水平放置的U形光滑导轨

9、上，在ef右侧存在有界匀强磁场B，磁场方向垂直导轨平面向下，在ef左侧的无磁场区域cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导轨在同一平面内。当金属棒ab在水平恒力F作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动后，圆环L有_（填收缩、扩张）趋势，圆环内产生的感应电流_（填变大、变小、不变）。参考答案：收缩，变小解析：由于金属棒ab在恒力F的作用下向右运动，则abcd回路中产生逆时针方向的感应电流，则在圆环处产生垂直于只面向外的磁场，随着金属棒向右加速运动，圆环的磁通量将增大，依据楞次定律可知，圆环将有收缩的趋势以阻碍圆环的磁通量将增大；又由于金属棒向右运动的加速度减小，单位时间内磁通量的变化率减

10、小，所以在圆环中产生的感应电流不断减小。13. 核电池又叫“放射性同位素电池”，一个硬币大小的核电池，就可以让手机不充电使用5000年. 燃料中钚（）是一种人造同位素，可通过下列反应合成：2 氘核（）轰击铀（）生成镎（NP238）和两个相同的粒子X，核反应方程是； 镎（NP238）放出一个粒子Y后转变成钚（），核反应方程是 +则X粒子的符号为 ；Y粒子的符号为 参考答案：；三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 一个小灯泡的额定电压为2.0V,额定电流约为0.5A，选用下列实验器材进行实验，并利用实验数据描绘和研究小灯泡的伏安特性曲线A.电源E：电动势为3.0V，内阻不计；

11、B.电压表V1：量程为03V，内阻约为1C.电压表V2：量程为015V，内阻约为4D.电流表A1：量程为03A，内阻约为0.1；E.电流表A2：量程为00.6A，内阻约为0.6；F.滑动变阻器R1：最大阻值为l0，额定电流为0.5A；G.滑动变阻器R2：最大阻值为l5，额定电流为1.0A；H.滑动变阻器R3：最大阻值为l50，额定电流为1.0A；I.开关S，导线若干实验得到如下数据（I和U分别表示通过小灯泡的电流和加在小灯泡两端的电压）：I/A0.000.120.210.290.340.380.420.450.470.490.50U/V0.000.200.400.600.801.001.201

12、.401.601.80200实验中电压表应选用 ；电流表应选用 ；滑动变阻器应选用 （请填写选项前对应的字母）。请你不要改动已连接导线，在下面的实物连接图中把还需要连接的导线补上闭合开关前，应使变阻器滑片放在最 （填“左”或“右”）端。在下面坐标中画出小灯泡的曲线。若将本题中的小灯泡接在电动势是1.5V、内阻是1.0的电池两端，则小灯泡的实际功率约为（保留两位有效数字）。参考答案：实验中电压表应选用B；电流表应选用E；滑动变阻器应选用G（请填写选项前对应的字母）请你不要改动已连接导线，在下面的实物连接图中把还需要连接的导线补上闭合开关前，应使变阻器滑片放在最 实物图连接如上图选“左” ， 实物

13、图连接如下图选“右” （填“左”或“右”）端在下面坐标中画出小灯泡的曲线Ks5u若将本题中的小灯泡接在电动势是1.5V、内阻是1.0的电池两端，则小灯泡的实际功率约为 0.4-0.5 （保留两位有效数字）15. 在验证机械能守恒定律的实验中，使质量m=0.30kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，已知打点计时器每隔T=0.02s打一个点，当地的重力加速度为g=10m/s2（1）同学甲选取一条纸带如图1所示在点迹较清晰的部分选取某点O作为起始点，图中A、B、C、D为纸带上选取的四个连续点根据vc=计算出C点的速度，然后利用mgh=mvc2验证机械能守恒，这样处理存在的错误是O点不

14、是打出来的第一个点，速度不为零，动能不为零（2）同学乙利用同学甲的纸带测量出：OB=15.55cm，OC=19.20cm，OD=23.23cm根据测量数据计算重物和纸带下落的加速度a=9.5 m/s2，进一步计算重物和纸带下落过程中所受的阻力f=0.09 N（计算结果均保留2位有效数字）（3）同学丙通过实验得到一条纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，以h为横轴，以为纵轴画出了如图2所示的图线，图线未过原点o试分析同学丙在实验操作过程中可能出现的问题该同学做实验时先释放了纸带，然后再合上打点计时器的开关参考答案：考点：验证机械能守恒定律专题：实验题

15、；机械能守恒定律应用专题分析：根据匀变速直线运动的推论公式x=aT2可以求出加速度的大小，根据牛顿第二定律求出下落过程中所受的阻力f根据机械能守恒有mv2=mgh，因此在以v2为纵轴，以h为横轴的图线中，斜率表示重力加速度，图线不过原点，说明开始时，物体已经具有了动能解答：解：（1）O点不是打出来的第一个点，速度不为零，动能不为零，所以验证机械能守恒定律的表达式为：mgh=mvc2m（2）根据匀变速直线运动的推论公式x=aT2可以求出加速度的大小，得：a=9.5m/s2，由牛顿第二定律得mgf=ma解得阻力f=0.09N（3）图线不过原点，说明开始时，物体已经具有了动能，因此该同学做实验时先释

16、放了纸带，然后再合上打点计时器的开关故答案为：（1）O点不是打出来的第一个点，速度不为零，动能不为零；（2）9.5；0.09（3）该同学做实验时先释放了纸带，然后再合上打点计时器的开关点评：明确实验原理，熟记处理纸带问题的思路和方法，注意求瞬时速度的方法，分清理论推导与实验探索的区别，学会求加速度的方法四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 质量m=1.5kg的物块（可视为质点）在水平恒力F作用下，从水平面上A点由静止开始运动，运动一段距离撤去该力，物块继续滑行t=2.0s停在B点，已知A、B两点间的距离s=5.0m，物块与水平面间的动摩擦因数=0.20，求恒力F多大（g=10m/s2）参

17、考答案：设撤去力F前物块的位移为s1，撤去力F 时物块速度为v物块受到的滑动摩擦力F1=mg 撤去力F后，由动量定理得F1t=mv由运动学公式得ss1=vt/2 全过程应用动能定理得Fs1F1s=0由以上各式得=15N17. （04年全国卷）（18分）如图所示，在y0的空间中存在匀强电场，场强沿y轴负方向；在y0的空间中，存在匀强磁场，磁场方向垂直xy平面（纸面）向外。一电量为q、质量为m的带正电的运动粒子，经过y轴上yh处的点P1时速率为v0，方向沿x轴正方向；然后，经过x轴上x2h处的 P2点进入磁场，并经过y轴上y处的P3点。不计重力。求（1）电场强度的大小。（2）粒子到达P2时速度的大

18、小和方向。（3）磁感应强度的大小。参考答案：解析：（1）粒子在电场、磁场中运动的轨迹如图所示。设粒子从P1到P2的时间为t，电场强度的大小为E，粒子在电场中的加速度为a，由牛顿第二定律及运动学公式有qE ma v0t 2h 由、式解得（2）粒子到达P2时速度沿x方向的分量仍为v0，以v1表示速度沿y方向分量的大小，v表示速度的大小，表示速度和x轴的夹角，则有 由、式得v1v0 由、式得 （3）设磁场的磁感应强度为B，在洛仑兹力作用下粒子做匀速圆周运动，由牛顿第二定律 r是圆周的半径。此圆周与x轴和y轴的交点分别为P2、P3。因为OP2OP3，45，由几何关系可知，连线P2P3为圆轨道的直径，由此可求得r 由、可得 18. 如图所示，用跨过光滑滑轮的缆绳将海面上一艘失去动力的小船沿直线拖向岸边，已知拖动缆绳的电动机功率恒为，小船的质量为，小船受到阻力大小恒为，小船经过A点时速度大小为