河南省洛阳市锦屏中学2022年高三物理联考试题含解析

河南省洛阳市锦屏中学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.（单选）关于物体所受合外力的方向，下列说法正确的是（

）A．物体做速率逐渐增加的运动时，其所受合外力的方向一定与速度方向相同

B．物体做变速率曲线运动时，其所受合外力的方向一定改变

C．物体做变速率圆周运动时，其所受合外力的方向一定指向圆心

D．物体做匀速率曲线运动时，其所受合外力的方向总是与速，度方向垂直

参考答案：D

当物体的速率增大时，合外力是动力，合外力与速度方向间夹角小于90°，而在直线运动中速率增大时合外力方向与速率方向间夹角必为0°，A错误，变速率的曲线运动也可以是匀变速运动，如平抛运动，故B错误；物体做变速率的圆周运动时，合外力一方面提供了改变速度方向的向心力，另一方面还提供了改变速度大小的切向力，故此时合外力的方向一定不指向圆心，C错误；在匀速率曲线运动中，由于物体的速度大小不变，则物体在速度方向上所受外力矢量和必为零，即物体所受合外力方向只能是垂直于速度方向，从而只改变速度方向而做曲线运动，但不改变速度的大小，D正确。2.氢原子从n=3的能级跃迁到n=2的能级辐射出a光，从n=4的能级跃迁到n=2的能级辐射出b光。下列关于这两种光的说法正确的是A．a光的光子能量比b光的光子能量大B．在同种介质中a光的传播速度比b光的传播速度小C．若a光不能使某金属发生光电效应，则b光一定不能使该金属发生光电效应D．将a光和b光先后在同一双缝干涉装置上进行实验，所得到的相邻干涉条纹的间距，a光的比b光的大一些参考答案：D3.（12分）如图所示是一种测量电容器电容的实验电路图，实验是通过高阻值电阻放电的方法，测出电容器充电至电压为U时所带的电荷量Q，从而再求出待测电容器的电容C．某同学在一次实验时的情况如下：A．按如图甲所示电路图接好电路；B．接通开关S，调节电阻箱R的阻值，使电流表的指针偏转接近满刻度，记下电流表的示数I0=490μA，电压表的示数U0=8.0V；C．断开开关S，同时开始计时，每隔5s测读一次电流i的值，将测得的数据标在图乙的坐标纸上（如图中的小黑点）按要求回答下列问题：①在图乙中画出i—t图线．②图乙中图线与坐标轴所围成的面积的物理意义是

③该电容器的电容为

F（结果保留两位有效数字）④若实验时把电压表接在E、D两端，则电容的测量值比它的真实值

（填“大”、“小”或“相等”）参考答案：

答案：①图略②电容器电压为U时所带的电荷量Q

③1.1×10-3

④小4.（单选）物理学中引入了“质点”、“点电荷”的概念，从科学方法上来说属于A．控制变量法

B．类比法

C．理想化模型法 D．等效替代法参考答案：C5.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，电压表和电流表均为理想电表，R为副线圈的负载电阻．现在原线圈a、b两端加上交变电压u，其随时间变化的规律u＝220sin100πtV，则：(

)

A．副线圈中产生的交变电流频率为50HzB．电压表的示数22VC．若电流表示数为0.1A，则原线圈中的电流为1AD．若电流表示数为0.1A，则1min内电阻R上产生的焦耳热为132J参考答案：AD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.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）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（4分）（2）倾角过大（3分）

（3）变大7.如图所示是探究气体的压强与温度关系的DIS实验装置图。（1）在图中①为____________传感器；②为__________传感器。（2）（单选题）与初状态相比，试管内气体的压强变化量Δp与温度变化量Δt之间的关系是图（

）参考答案：（1）（1分）

压强

（1分）

温度

（2）（3分）（

B

）8.N(N>1)个电荷量均为q(q>0)的小球，均匀分布在半径为R的圆周上，示意如图，若移去位于圆周上P点的一个小球，则圆心O点处的电场强度大小为________，方向__________。(已知静电力常量为k)参考答案：大小为，方向沿OP指向P点

9.如图，手用力握住一个竖直的瓶子，瓶子的重为250N，当瓶子静止时，瓶子受到

摩擦力的作用（选填“静”或“滑动”）。摩擦力的大小为

N，摩擦力的方向

（选填“竖直向上”、“竖直向上”、“水平向右”、“水平向左”）。如果在手和瓶子间抹了洗洁精，需要增大手握瓶子的力才能握住瓶子，此时瓶子受到摩擦力大小

（选填“变大”、“变小”或“不变”）。参考答案：静

250

竖直向上

不变10.如图所示，厚度为h，宽度为d的导体板放在与它垂直的、磁感应强度为B的匀强磁场中，当电流通过导体板时，在导体的上侧面A和下侧面A＇之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应．实验表明，当磁场不太强时，电势差U、电流I和磁感强度B之间的关系为，式中的比例系数K称为霍尔系数．霍尔效应可解释如下：外部磁场的洛伦兹力使运动的电子聚集在导体板的一侧，在导体板的另一侧会出现多余的正电荷，从而形成横向电场，横向电场对电子施加与洛伦兹力方向相反的静电力，当静电力与洛伦兹力达到平衡时，导体板上、下两侧之间就会形成稳定的电势差．设电流I是由电子的定向流动形成的，电子的平均定向速度为v，电荷量为e．回答下列问题：（1）达到稳定状态时，导体上侧面A的电势________下侧面A＇的电势（填“高于”、“低于”或“等于”）．（2）电子所受的洛伦兹力的大小为________________．（3）当导体上、下两侧之间的电势差为U时，电子所受的静电力的大小为_____________．（4）由静电力和洛伦兹力平衡的条件，证明霍尔系数为K＝，其中n代表导体板单位体积中电子的个数。参考答案：（1）导体中定向移动的是自由电子，结合左手定则，应填低于。（2）

（3）（或）（4）电子受到横向静电力与洛仑兹力的作用，两力平衡，有又通过导体的电流强度以上两式联列，并将代入得11.如图所示，金属棒AB的电阻R=2.0Ω，在拉力F=2N的水平力作用下以速度v=0.2m/s沿金属棒导轨匀速滑动，磁场方向与金属导轨所在平面垂直，设电流表与导轨的电阻不计，且金属棒在滑动过程中80%的机械能转化成电能，那么电流表读数为

。参考答案：

答案：0.4A12.如图所示，带电量分别为4q和-q的小球A、B固定在水平放置的光滑绝缘细杆上，相距为d。若杆上套一带电小环C（图上未画），带电体A、B和C均可视为点电荷。则小环C的平衡位置为

；将小环拉离平衡位置一小位移x(x小于d)后静止释放，则小环C

回到平衡位置。(选填“能”“不能”或“不一定”)参考答案：在AB连线的延长线上距离B为d处，不一定13.（4分）一根电阻丝接入100V的恒定电流电路中，在1min内产生的热量为Q，同样的电阻丝接入正弦交变电流的电路中，在2min内产生的热量也为Q，则该交流电压的峰值是

。

参考答案：

答案：100V三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.测量电流表G1内阻r1的电路如图甲所示。供选择的仪器如下：①待测电流表G1(0~1mA，内阻r1约40)；②电流表G2(0~3mA，内阻r2约20)；③定值电阻R1，有两种规格(100Ω，20Ω)；④定值电阻R2(500Ω)；⑤滑动变阻器R3，有两种规格（0~2000Ω，0~20Ω）；⑥干电池（1.5V，内阻不计）；⑦电键S及导线若干。⑴定值电阻Rl应选

Ω，滑动变阻器R3应选_

_Ω；⑵按电路图连接电路，按正确的步骤操作，滑动触头滑至某一位置时，记录G1、G2的读数分别为I1、I2，则电流表G1的内阻r1=

(用Rl、I1、I2表示)；⑶为了进一步提高测量的精确度，多次改变滑动触头的位置，记录相应的G1、G2的读数I1、I2，作出I1~I2关系图线如乙图所示，根据图线的斜率k,写出待测电流表G1内阻的表达式r1=_

_。(用k、Rl表示)参考答案：

）20Ω；0～20Ω

（2）①

②15.为了验证“当质量一定时，物体的加速度与它所受的合外力成正比”，用如图1所示装置实验：一端装有定滑轮的木板放在水平桌面上，木板上有一小车，其一端与打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与砝码连接．进行实验时，小车做匀加速运动，在纸带上打出一系列的点迹．（1）利用图1中所示装置开始实验，其中有一个错误：没有将长木板左端垫高，平衡摩擦力．（2）纸带记录了小车的匀变速运动，如图2所示，图中两计数点间有四个点未画出．已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，则小车运动的加速度a=0.80m/s2（保留2位有效数字）．（3）如果实验操作过程没有错误，但在绝大多数情况下，根据公式a=计算出的加速度要比利用纸带测出的加速度大．其原因：绳实际的拉力小于钩码的重力．参考答案：解：（1）由图可以看出，长木板处于水平状态，则没有将长木板左端垫高，平衡摩擦力；（2）图中两计数点间有四个点未画出，则两个计数点的时间间隔T=5×0.02=0.1s，根据匀变速直线运动的推论得：解得：a==0.80m/s2；（3）实验中小车合力要小于钩码重力，所以根据公式计算出的加速度要比利用纸带测出的加速度大的原因是存在摩擦阻力，绳实际的拉力小于钩码的重力．故答案为：（1）没有将长木板左端垫高，平衡摩擦力；（2）0.80；（3）绳实际的拉力小于钩码的重力．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.电子扩束装置由电子加速器、偏转电场和偏转磁场组成。偏转电场的极板由相距为d的两块水平平行放置的导体板组成，如图甲所示。大量电子由静止开始，经加速电场加速后，连续不断地沿平行板的方向从两板正中间OO＇射入偏转电场。当两板不带电时，这些电子通过两板之间的时间为2t0；当在两板间加最大值为U0、周期为2t0的电压（如图乙所示）时，所有电子均能从两板间通过，然后进入竖直宽度足够大的匀强磁场中，最后打在竖直放置的荧光屏上。已知磁场的磁感应强度为B，电子的质量为m、电荷量为e，其重力不计。（1）求电子离开偏转电场时的位置到OO＇的最小距离和最大距离；（2）要使所有电子都能垂直打在荧光屏上，①求匀强磁场的水平宽度L；求垂直打在荧光屏上的电子束的宽度。参考答案：见解析（1）由题意可知，从0、2t0、4t0、……等时刻进入偏转电场的电子离开偏转电场时的位置到OO＇的距离最大，在这种情况下，电子的最大距离为：

（4分）从t0、3t0、……等时刻进入偏转电场的电子离开偏转电场时的位置到OO＇的距离最小，在这种情况下，电子的最小距离为：

（4分）（2）①设电子从偏转电场中射出时的偏向角为q，由于电子要垂直打在荧光屏上，所以电子在磁场中运动半径应为：（2分）设电子离开偏转电场时的速度为vt，垂直偏转极板的速度为vy，则电子离开偏转电场时的偏向角为：，式中

（2分）又：

（1分）

解得：

（1分）②由于各个时刻从偏转电场中射出的电子的速度大小相等，方向相同，因此电子进入磁场后做圆周运动的半径也相同，都能垂直打在荧光屏上。

（2分）由第（1）问知电子离开偏转电场时的位置到OO＇的最大距离和最小距离的差值为：

（2分）所以垂直打在荧光屏上的电子束的宽度为：

（2分）17.如图甲所示，平行虚线“a、b将空间分为三个区域，两侧存在方向相反的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，左侧的磁场方向垂直纸面向里，右侧的磁场方向垂直纸面向外：中间存在变化的电场，电场强度随时间变化的图象如图乙所示，选垂直边界向右为正方向。，在电场内紧靠虚线a的某处无初速度释放一个电荷量为q、质量为m的带正电的粒子，在时刻，粒子第一次到达虚线b进入磁场，已知a、b之间的距离为d，不计粒子所受重力。求：

(1)Eo的大小；(2)若已知在时刻粒子第一次进人左侧磁场，求粒子在左侧磁场中做圆周运动的半径；(3)