湖南省永州市西江桥中学2022年高三物理联考试卷含解析

湖南省永州市西江桥中学2022年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.如图所示，A、B两物体用细绳相连跨过光滑轻小滑轮悬挂起来，B物体放在水平地面上，A、B两物体均静止.现将B物体稍向左移一点，A、B两物体仍静止，则此时与原来相比( ).（多选）A.绳子拉力变大 B.地面对物体B的支持力变大C.地面对物体B的摩擦力变大

.D.物体B受到的合力变大参考答案：BC2.关于原子结合能，下面说法正确的是

：（

）

A．只指原子核分解为核子时放出的能量

B、只指核子结合为原子核时需要供给的能量

C、核子结合成原子核时吸收的能量或原子核分解为核子时放出的能量

D、核子结合成原子核时放出的能量或原子核分解为核子时吸收的能量参考答案：D3.电容式加速度传感器的原理结构如图，质量块右侧连接轻质弹簧，左侧连接电介质，弹簧与电容器固定在外框上．质量块可带动电介质移动改变电容．则（）A．电介质插入极板间越深，电容器电容越小B．当传感器以恒定加速度运动时，电路中有恒定电流C．若传感器原来向右匀速运动，突然减速时弹簧会伸长D．当传感器由静止突然向右加速瞬间，电路中有顺时针方向电流参考答案：D【考点】电容器的动态分析．【分析】A、根据电容器的电容公式C=?，从而电容的大小变化；B、由牛顿第二定律，确定弹力是否变化，再确定电容器是否处于充放电状态；C、由惯性可知，弹簧处于什么状态；D、先确定电介质向什么方向运动，再来确定电容器处于充电，还是放电，从而确定电路中的电流方向．【解答】解：A、根据电容器的电容公式C=?，当电介质插入极板间越深，即电介质增大，则电容器电容越大，故A错误；B、当传感器以恒定加速度运动时，根据牛顿第二定律可知，弹力大小不变，则电容器的电容不变，因两极的电压不变，则电容器的电量不变，因此电路中没有电流，故B错误；C、若传感器原来向右匀速运动，突然减速时，因惯性，则继续向右运动，从而压缩弹簧，故C错误；D、当传感器由静止突然向右加速瞬间，质量块要向左运动，导致插入极板间电介质加深，因此电容会增大，由于电压不变，根据Q=CU，可知，极板间的电量增大，电容器处于充电状态，因此电路中有顺时针方向电流，故D正确；故选：D．4.在做研究平抛运动的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹。为了能较准确地描绘运动轨迹，以下操作要求正确的是（

）A.通过调节使斜槽的末端切线水平B.每次释放小球的位置必须不同C.每次必须由静止释放小球D.小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相碰参考答案：.ACD

5.卢瑟福α粒子散射实验的结果证明了A．质子的存在B．原子核是由质子和中子组成的C．电子只能在某些轨道上运动D．原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在一个很小的核上参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.瞬时速度是一个重要的物理概念。但在物理实验中通常只能通过（Ds为挡光片的宽度，Dt为挡

光片经过光电门所经历的时间）的实验方法来近似表征物体的瞬时速度。这是因为在实验中无法实现Dt

或Ds趋近零。为此人们设计了如下实验来研究物体的瞬时速度。如图所示，在倾斜导轨的A处放置一光

电门，让载有轻质挡光片（宽度为Ds）的小车从P点静止下滑，再利用处于A处的光电门记录下挡光片

经过A点所经历的时间Dt。按下来，改用不同宽度的挡光片重复上述实验，最后运动公式计算出

不同宽度的挡光片从A点开始在各自Ds区域内的，并作出-Dt图如下图所示。

在以上实验的基础上，请继续完成下列实验任务：

(1)依据实验图线，小车运动的加速度为

；

(2)依据实验图线，挡光片经过A点时的瞬时速度为

；

(3)实验操作须注意的主要事项是

。参考答案：7.如下图所示，是某次利用气垫导轨探究加速度与力、质量关系的实验装置安装完毕后的示意图，图中A为沙桶和沙砂，B为定滑轮，C为滑块及上面添加的砝码，D为纸带，E为电火花计时器，F为蓄电池、电压为6V，G是开关，请指出图中的三处错误：(1)______________________________________________________________；(2)______________________________________________________________；(3)______________________________________________________________．参考答案：(1)定滑轮接滑块的细线应水平(或与导轨平行)(2)滑块离计时器太远(3)电火花计时器用的是220V的交流电，不能接直流电8.氢原子能级及各能级值如图所示．当大量氢原子从第4能级向第2能级跃迁时，可以释放出3种不同频率的光子，所释放的光子最小频率为（用普朗克常量h和图中给出的能级值字母表示）．参考答案：【考点】：氢原子的能级公式和跃迁．【专题】：原子的能级结构专题．【分析】：根据hγ=Em﹣En，可知在何能级间跃迁发出光的频率最小．：解：当大量氢原子从第4能级向第2能级跃迁时，可以释放出3种不同频率的光子；分别是n=4向n=3，n=3向n=2，以及n=4向n=2三种．因为放出的光子能量满足hγ=Em﹣En，知，从n=4能级跃迁到n=3能级发出光的频率最小；则有：hγ=E4﹣E3，所以：γ=．故答案为：3；【点评】：解决本题的关键知道能级间跃迁放出或吸收光子的能量满足hγ=Em﹣En．9.一定质量的理想气体，状态从A→B→C→D→A的变化过程可用如图所示的p－V的图描述，图中p1、p2、V1、V2和V3为已知量。(1)气体状态从A到B是______过程(填“等容”、“等压”或“等温”)；(2)状态从B到C的变化过程中，气体的温度______(填“升高”、“不变”或“降低”)；(3)状态从C到D的变化过程中，气体______(填“吸热”或“放热”)；(4)状态从A→B→C→D的变化过程中，气体对外界所做的总功为________。参考答案：(1)等压

(2)降低

(3)放热

(4)p1(V3－V1)－p2(V3－V2)10.某组同学设计了“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”实验。图（a）为实验装置简图，A为小车，B为电火花计时器，C为装有细砂的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F等于细砂和小桶的总重量，小车运动的加速度a可用纸带上打出的点求得。①图（b）为某次实验得到的纸带，已知实验所用电源的频率为50Hz。根据纸带可求出电火花计时器打B点时的速度为

m/s,小车的加速度大小为

m/s2。（结果均保留二位有效数字）②在“探究加速度a与质量m的关系”时，某同学都按照自己的方案将实验数据在坐标系中进行了标注，但尚未完成图象（如下图所示）。请继续帮助该同学作出坐标系中的图象。③在“探究加速度a与合力F的关系”时，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F的图线如图（c），该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因。答：

。

参考答案：①1.6（2分）3.2（3分）②如图（2分）③实验前未平衡摩擦力（2分）11.设地球的质量为M，半径为R，则环绕地球飞行的第一宇宙速度v的表达式为______________；某行星的质量约为地球质量的，半径约为地球半径的，那么在此行星上的“第一宇宙速度”与地球上的第一宇宙速度之比为______________（已知万有引力常量为G）。参考答案：v=，/3︰1

12.（4分）在光滑水平面上的O点系一长为l的绝缘细线，线的一端系一质量为m，带电量为q的小球。当沿细线方向加上场强为E的匀强电场后，小球处于平衡状态。现给小球一垂直于细线的初速度v0，使小球在水平面上开始运动。若v很小，则小球第一次回到平衡位置所需时间为__________。

参考答案：答案：

13.如图所示，光滑的半圆槽内，A球从高h处沿槽自由滑下，与静止在槽底的B球相碰，若碰撞后A球和B球到达的最大高度均为h／9，A球、B球的质量之比为_____________或____________。参考答案：1:4，1:2三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.光电计时器是一种研究物体运动情况的常见仪器．当有物体从光电门通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．现利用如图甲所示装置探究物体的加速度与合外力、质量关系，其NQ是水平桌面，PQ是一端带有滑轮的长木板，1、2是固定在木板上的两个光电门（与之连接的两个光电计时器没有画出）．小车上固定着用于挡光的窄片K，测得其宽度为d，让小车从木板的顶端滑下，光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2．（1）在研究实验前，让小车不挂沙桶，在P端适当垫一小木块，让小车自由滑下，如果发现 ，即可判断小车近似做匀速直线运动，即平衡了摩擦力，也就是后面进行验证实验时，小车所受的合外力F就等于

；（2）该实验中，在改变小车的质量M或沙桶的总质量m时，保持M>>m，这样做的目的是

；（3）为了计算出小车的加速度，除了测量d、t1和t2之外，还需要测量

，若上述测量的物理量用x表示，则用这些物理量计算加速度的表达式为a=

。参考答案：（1）t1和t2在误差的范围内近似相等（2分）

绳的拉力（2分）（2）绳的拉力近似等于沙桶的总重力mg（2分）（3）两光电门之间的距离（2分）

15.为测量某金属丝的电阻率，他截取了其中的一段，用米尺测出金属丝的长度L，用螺旋测微器测得其直径为D，用多用电表粗测其电阻约为R．(1)该同学将米尺的0刻度线与金属丝的左端对齐，从图2甲中读出金属丝的长度L=______mm(2)该同学用螺旋测微器测金属丝的直径，从图2乙中读出金属丝的直径D=_____mm．(3)该同学选择多用电表“×10”档粗测金属丝的电阻，从图2丙中读出金属丝的电阻R=

Ω接着，该同学用伏安法尽可能精确地测出该金属丝的电阻，然后根据电阻定律计算出该金属丝的电阻率．实验室提供的器材有：A．直流电源E（电动势4V，内阻不计）B．电流表A1（量程0～3mA，内阻约50Ω）C．电流表A2（量程0～15mA，内阻约30Ω）D．电压表V1（量程0～3V，内阻10kΩ）E．电压表V2（量程0～15V，内阻25kΩ）F．滑动变阻器R1（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A）G．滑动变阻器R2（阻值范围0～2kΩ，允许通过的最大电流0.5A）H．待测电阻丝Rx，开关、导线若干要求较准确地测出其阻值，电流表应选_____，电压表应选______，滑动变阻器应选______．（用器材前的字母表示即可）(5)在如图丁所示的实物上画出连线（部分线画划出）参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，AB是倾角为θ的粗糙直轨道，BCD是光滑的圆弧轨道，AB恰好在B点与圆弧相切，圆弧的半径为R．一个质量为m的物体（可以看作质点）从直轨道上的P点由静止释放，结果它能在两轨道间做往返运动．已知P点与圆弧的圆心O等高，物体与轨道AB间的动摩擦因数为μ．求：（1）物体做往返运动的整个过程中在AB轨道上通过的总路程s；（2）最终当物体通过圆弧轨道最低点E时，对圆弧轨道的压力的大小；（3）为使物体能顺利到达圆弧轨道的最高点D（E、O、D为同一条竖直直径上的3个点），释放点距B点的距离L应满足什么条件．参考答案：（1）（2）（3－2cosθ）mg（3）L·R（1）因为摩擦力始终对物体做负功，所以物体最终在圆心角为2θ的圆弧上往复运动．对整体过程由动能定理得：mgR·cosθ－μmgcosθ·s＝0，所以总路程为s＝-（2）对B→E过程mgR（1－cosθ）＝mv

①

FN－mg＝

②

由牛顿第三定律，物体对轨道的压力

③由①②③得对轨道压力：＝（3－2cosθ）mg（3）设物体刚好到D点，则mg＝

④对全过程由动能定理得：mgLsinθ－μmgcosθ·L－mgR（1＋cosθ）＝mv

⑤由④⑤得应满足条件：L·R．17.（9分）如图所示，水平光滑平行导轨间距L=lm，左端接有阻值R=1．5的定值电阻，在距左端=2m处垂直导轨放置一根质量m=1kg、电阻r=0．5的导体棒，导体棒与导轨始终保持良好接触，导轨的电阻可忽略，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中。（1）若磁场的磁感应强度B随时间变化的关系为（式中B的单位为T，的单位为s），为使导体棒保持静止，求作用在导体棒上的水平拉力F随时间变化的规律；（2）若磁场的磁感应强度T恒定，时导体棒在水平拉力F的作用下从静止开始向右做匀加速直线运动，已知s时F=3N，求此时导体棒两端的电势差。

参考答案：解析：（1）由法拉第电磁感应定律

①

2分

（N）

②

2