2022-2023学年湖南省衡阳市谢第一中学高三物理联考试卷含解析

2022-2023学年湖南省衡阳市谢第一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.（多选）如图所示为某种质谱仪的工作原理示意图。此质谱仪由以下几部分构成：粒子源N；P、Q间的加速电场；静电分析器；磁感应强度为B的有界匀强磁场，方向垂直纸面向外；胶片M。若静电分析器通道中心线的半径为R，通道内均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为E。由离子源发出一质量为m、电荷量为q的正离子（初速度为零，重力不计），经加速电场加速后，垂直场强方向进入静电分析器，在静电分析器中，离子沿中心线做匀速圆周运动，而后由S点沿着既垂直于磁分析器的左边界，又垂直于磁场方向射入磁分析器中，最终打到胶片上的某点。下列说法中正确的是A．P、Q间加速电压为B．离子在磁场中运动的半径为C．若一质量为4m、电荷量为q的正离子加速后进入静电分析器，离子不能从S射出D．若一群离子经过上述过程打在胶片上同一点则这些离子具有相同的比荷参考答案：ABD2.如图所示，当小车向右加速运动时，物块M相对于车厢静止于竖直车厢壁上，当车的加速度增大时，则（

）A．物块M对车厢壁的压力增大

B．M受摩擦力增大C．M将与小车分离

D．物块M仍能相对于车静止参考答案：AD3.节日用的小彩灯，在一个灯泡坏了以后，其他的灯泡都不能正常工作，则这些小彩灯A．一定是串联

B．一定是并联

C．可能是串联，也可能是并联

D．无法判定参考答案：A4.如图所示，一束光从空气射向折射率的某种玻璃的表面，图中i表示入射角，则下列说法中不正确的是（

）A．无论入射角是多大，折射角r都不会超过45°B．欲使折射角r=30°，光束应以i=60°的角度入射C．当入射角i>45°时，在界面处会发生全反射现象D．光在该玻璃中的传播速度比在空气中的传播速度小参考答案：C5.为了观察门外情况，有人在门上开一小圆孔，将一块圆柱形玻璃嵌入其中，圆柱体轴线与门面垂直，如图所示。从圆柱底面中心看出去，可以看到的门外入射光线与轴线间的最大夹角称做视场角，已知该玻璃的折射率为n，圆柱长为，底面半径为r，则视场角是(

)A

BC

D参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图为氢原子的能级图，一群氢原子在n=4的定态发生跃迁时，能产生

种不同频率的光，其中产生的光子中能量最大是

ev参考答案：6、

12．75ev7.一物体在光滑水平面上的A点以一定初速度开始运动，同时受到一个与初速度方向相反的恒力作用，经时间t0力的大小不变，方向相反，使物体回到A点时速度恰为零。则这一过程所需时间为

。参考答案：

答案：8.物体做自由落体运动，把其全程自上而下分为三段，物体通过三段所用的时间之比为1：2：3，则这三段的位移之比为

，这三段中物体的平均速度之比为

[LU21]

。参考答案：9.（4分）验证一切物体相同的下落规律已成为物理学的经典实验之一，1971年，“阿波罗15号”宇航员斯科特刚踏上月球表面，他就忍不住在电视镜头面前重做了这个实验：让一根羽毛和一柄锤子同时落下，随后激动地说，如果没有

的发现，他就不可能到达他正踏着的那个地方。月球是目前人类到达的除地球外的惟一星体。月球上没有空气，是进行

实验的理想场所。参考答案：

答案：伽利略；自由落体10.右图为小车做直线运动的s－t图，则小车在BC段做______运动，图中B点对应的运动状态的瞬时速度大小是______m/s。参考答案：匀速

1.6-2.1

11.如图所示的电路中，电源电动势V，内电阻Ω，当滑动变阻器R1的阻值调为Ω后，电键S断开时，R2的功率为W，电源的输出功率为W，则通过R2的电流是A．接通电键S后，A、B间电路消耗的电功率仍为W．则Ω．参考答案：0.5；12.一汽艇在相距2km的甲乙两码头之间往返航行，逆水时用1.5h，顺水时用1h，则往返一次的平均速度为________，平均速率为_________。参考答案：0，0.8km/h13.如图所示，同一平面内有两根互相平行的长直导线甲和乙，通有大小均为I且方向相反的电流，a、b两点与两导线共面，其连线与导线垂直，a、b到两导线中点O的连线长度和甲乙间距离均相等．已知直线电流I产生的磁场中磁感应强度的分布规律是（K为比例系数，为某点到直导线的距离），现测得O点磁感应强度的大小为，则a点的磁感应强度大小为，乙导线单位长度受到的安培力的大小为N．参考答案：;

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.“研究共点力的合成”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示。（1）图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是___________。（2）（单选题）本实验采用的科学方法是（

）（A）理想实验法

（B）等效替代法（C）控制变量法

（D）建立物理模型法（3）（多选题）实验中可减小误差的措施有（

）（A）两个分力F1、F2的大小要尽量大些（B）两个分力F1、F2间夹角要尽量大些（C）拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行（D）AO间距离要适当，将橡皮筋拉至结点O时，拉力要适当大些参考答案：（1）F′（2分）

（2）B（2分）

（3）ACD（4分）（漏选得2分，错选不得分）15.用伏安法测电阻时，由于电压表、电流表内阻的影响，不论使用电流表内接法还是电流表外接法，都会产生系统误差．为了消除系统误差，某研究性学习小组设计了如图所示的测量电路．

（1）请完成下列操作过程：

第一步：先将R2的滑动头调到最左端，单刀双掷开关S2合向a，然后闭合开关S1，调节滑动变阻器R1和R2，使电压表和电流表的示数尽量大些（不超过量程），读出此时电压表和电流表的示数U1、I1。第二步：保持滑动变阻器

滑动触头位置不变，单刀双掷开关S2合向b，调节滑动变阻器____，读出此时电压表和电流表的示数U2、I2．（选填“R1”或“R2”）

（2）根据以上记录数据写出被测电阻Rx的表达式Rx=

。参考答案：（1），（每空2分）（2）（3分）

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，质量M=3.0kg的小车静止在光滑的水平地面上，其右侧足够远处有一挡板A，质量m=2.0kg的b球用长l=2m的细线悬挂于挡板正上方。一质量也为m＝2kg的滑块(视为质点)，以υ0=7m/s的初速度从左端滑上小车，同时对小车施加水平向右、大小为6N的恒力F，当滑块运动到平板车的最右端时，二者恰好相对静止，此时撤去恒力F。平板车碰到挡板时立即停止运动，滑块水平飞出小车后与b球正碰并粘在一起。已知滑块与小车间的动摩擦因数μ=0.3，g=10m/s2，问：（1）撤去恒力F前，滑块、小车的加速度各为多大，方向如何?（2）撤去恒力F时，滑块的速度为多大？（3）悬挂b球的细线能承受的最大拉力为30N，a、b两球碰后，细线是否会断裂?(要求通过计算回答)参考答案：（1）由牛顿第二定律得：对滑块：(2分)解得：a1=3m/s2(1分)，方向水平向左(1分)对平板车：(2分)a2=4m/s2(1分)，方向水平向右(1分)（2）设经过时间tl滑块与平板车相对静止，此时撤去恒力F，滑块的速度为vl

则：v1=v0-altl=a2tl

(2分)

解得：v1=4m/s

(2分)（3）滑块与小球碰撞，动量守恒：mvl=2mv2(2分)

设细线拉力为T，根据牛顿第二定律得：T-2mg=2m

(2分)

代入数值得：T=48N>30N，故细线会断裂(2分)17.如图甲所示，以两虚线M、N为边界，中间存在平行纸面且与边界垂直的水平电场，M、N间电压UMN的变化图象如图乙所示，电压的最大值为U0、周期为T0；M、N两侧为相同的匀强磁场区域Ⅰ、Ⅱ，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度为B。t＝0时，将一带正电的粒子从边界线M上的A处由静止释放，经电场加速后进入磁场，粒子在磁场中做圆周运动的周期也为T0。两虚线M、N间宽度很小，粒子在其间的运动时间不计，也不考虑粒子所受的重力．

（1）求该粒子的比荷；（2）求粒子第1次和第2次从右向左经边界线N离开磁场区域Ⅰ时两位置间的距离Δd；（3）若粒子的质量增加，电荷量不变，t＝0时，将其在A处由静止释放，求t＝2T0时粒子的速度。参考答案：

(1)粒子进入磁场后：由及得：显然：周期与半径、速率无关；据题意解得，得(2)由于不计粒子穿越MN间的时间，则可认为t=0时刻出发的粒子穿越MN的过程中电压始终为U0，时刻第1次自右向左穿过边界线N时再加速一次进入磁场区域Ⅱ时的速度为v1，即区域ⅠⅡ匀速圆周运动一周时间T0共被加速2次，有，得第2次自右向左到达边界线N（没到M）时被加速3次，速度设为v2，有，得如右图所示，第1、2两次到达边界N的位置距离为Δd解得：(3)粒子的质量增加，则因为则粒子匀速圆周运动的周期变为匀速圆周运动的周期增加每半个周期为，增加从t＝0开始到t＝2T0为止的时间内，根据加速电压图像可知粒子共加速了4次，且加速电压分别为由动能定理得得18.两根平行金属导轨固定倾斜放置，与水平面夹角为37°，相距d=0.5m，a、b间接一个电阻R，R=1.5Ω。在导轨上c、d两点处放一根质量m=0.05kg的金属棒，bc长L=1m，金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5。金属棒与导轨接触点间电阻r=0.5Ω，金属棒被两个垂直于导轨的木桩顶住而不会下滑，如图1所示。在金属导轨区域加一个垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁场随时间的变化关系如图2所示。重力加速度g=10m/s2。（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）。求：（1）t=0时刻，金属棒所受的安培力大小。（2）在磁场变化的全过程中，若金属棒始终没有离

开木桩而上升，图2中t0的最大值t0max是多大。（3）通过计算在图3中画出0～t0max内金属棒受到的静摩擦力随时间的变化图像。参考答案：（1）读图（2）可知：T/s=0.8T/s，

V=0.4V。

A=0.2A，

N=0.02N。

（2）此时金属棒对木桩的压力为零，最大静摩擦力沿斜面向下