2022年湖南省娄底市青石中学高三物理联考试题含解析

2022年湖南省娄底市青石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.（单选）如图所示，在高度为h、倾角为30°的粗糙固定的斜面上，有一质量为m、与一轻弹簧拴接的物块恰好静止于斜面底端．物块与斜面的动摩擦因数为，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力．现用一平行于斜面的力F拉动弹簧的A点，使m缓慢上滑到斜面顶端．此过程中（）A．F做功为2mghB．F做的功大于2mghC．F做的功等于物块克服重力做功与克服摩擦力做功之和D．F做的功等于物块的重力势能与弹簧的弹性势能增加量之和参考答案：考点：功能关系；功的计算；弹性势能．分析：F做的功等于系统增加的所有形式能的和，即：物块的重力势能、弹簧的弹性势能、摩擦产生的内能的总和．解答：解：对施加上力F开始到物块恰好开始运动的过程：W1﹣W弹=0…①W弹=EP…②对物块开始运动到到达顶端的过程：W2﹣mgh﹣μmgcos30°?2h…③由①②③得：WF=W1+W2=2mgh+EP可见F做的功大于2mgh，故A错误，B正确；全过程外力F做的功等物块的重力势能与弹簧的弹性势能增加量以及摩擦产生的内能之和，故CD错误；故选：B．点评：此题考查了动能定理的应用，其它的功能关系都可以由动能定理列出的式子变形推导出，注意全面理解．2.（多选题）水平面上质量为m=10kg的物体受到的水平拉力F随位移s变化的规律如图所示，物体匀速运动一段时间后，拉力逐渐减小，当s=7.5m时拉力减为零，物体也恰好停下．取g=10m/s2，下列结论正确的是（）A．物体与水平面间的动摩擦因数为0.12B．合外力对物体所做的功约为﹣40JC．物体匀速运动时的速度为2m/sD．物体运动的时间为0.4s参考答案：AB【考点】动能定理的应用；牛顿第二定律；功的计算．【分析】本题A的关键是根据物体匀速运动时应满足F=f的条件即可求解；题B的关键是明确F﹣s图象与s轴所夹的面积即为拉力F做的功，通过求出恒力F做的功与每小格面积的关系求出总面积即可；题C的关键是对全过程应用动能定理即可求解；题D的关键是通过求出恒力F作用的时间与给出的时间比较即可求解【解答】解：A：匀速时应有：F=f=μmg，解得动摩擦因数μ=0.12，所以A正确；B：根据W=Fs可知，F﹣s图象与s轴所夹图形的面积即为F做的功，可求出0～2.5m内力F做的功为：=F=12×2.5J=30J，共有5×6=30个小格，所以可求出每小格面积△S=1J；0～7.5m内F﹣t图象与s轴所夹的总面积为S=50×1J=50J，则力F做的总功为=50J，所以合外力做的功为：=﹣=50﹣0.12×10×10×7.5=﹣40J，所以B正确；C：对全过程由动能定理应有：=0﹣，解得：=2m/s，所以C错误；D：由F﹣s图象可知，物体匀速运动是时间=，所以物体运动的总时间不可能为0.4s，所以D错误．故选：AB．3.电梯的顶部挂一个弹簧秤，秤下端挂了一个重物，电梯匀速直线运动时，弹簧秤的示数为10N，在某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数变为6N，关于电梯的运动（如图所示），以下说法正确的是(g取10m/s2)

(

)

A．电梯可能向上加速运动,加速度大小为4m/s2B．电梯可能向下加速运动,加速度大小为4m/s2C．电梯可能向上减速运动,加速度大小为4m/s2D．电梯可能向下减速运动,加速度大小为4m/s2参考答案：CB4.如图所示，一木块在垂直于倾斜天花板平面方向的推力F作用下处于静止状态，则下列判断正确的是

A．天花板与木块间的弹力可能为零B．天花板对木块的摩擦力可能为零C．推力F逐渐增大的过程中，木块将始终保持静止D．木块受天花板的摩擦力随推力F的增大而变化参考答案：C解析：物体保持静止状态，说明合外力为0，将重力分解为垂直斜面方向和沿斜面方向，所以弹力不可能为0，静摩擦力等于沿重力沿斜面方向的分力，D项错误；因重力沿斜面的分力不变，所以F增大物体保持静止。5.甲、乙两物体都做匀加速直线运动，已知甲物体的加速度大于乙物体的加速度，则在某一段时间内

（）

A．甲的位移一定比乙的大

B．甲的平均速度一定比乙的大

C．甲的速度变化一定比乙的大

D．甲在任意时刻的速度都比乙的大参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图两个等量异号点电荷+Q和-Q被固定于水平面内两点M和N，MN间距为L，两电荷的竖直中垂线上有一固定光滑绝缘杆。此空间存在着水平的匀强磁场B。现将一个质量为m，电量为+q的带电小环套在杆上，从距中心O点的H处由静止释放，则当小环运动到O点时，小环的速度大小为_____________m/s。参考答案：

答案：

7.如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力．已知AP＝3R，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中，合外力做功___________,摩擦力做功为________.参考答案：mgR/2,-3mgR/28.历史上第一次利用加速器实现的核反应，是用加速后动能为0.5MeV的质子轰击静止的，生成两个动能均为8.9MeV的.(1MeV＝1.6×10－13J)，写出核反应方程为_________________________．质量亏损为________kg.参考答案：)＋→＋或＋→＋

3.1×10－29kg9.某同学想利用DIS测电风扇的转速和叶片长度，他设计的实验装置如图甲所示.该同学先在每一叶片边缘粘上一小条长为△l的反光材料，当叶片转到某一位置时，光传感器就可接收到反光材料反射的激光束，并在计箅机屏幕上显示出矩形波，如图乙所示.已知屏幕横向每大格表示的时间为5.00×10-3s.则电风扇匀速转动的周期为________s;若用游标卡尺测得△l的长度如图丙所示，则叶片长度为________m.参考答案：4.2×10-2；0.23：图忆中光强-时间图象周期为1.4×10-2s，电风扇匀速转动的周期T＝3×1.4×10-2s。游标卡尺测得△l的长度为35.1mm，反光时间为1.0×10-2s,电风扇叶片顶端线速度υ=35.1m/s，由υ=解得叶片长度L=0.23m10.（1）甲乙两个同学共同做“验证牛顿第二定律”的实验，装置如图所示。①两位同学用砝码盘（连同砝码）的重力作为小车受到的合力，需要平衡桌面的摩擦力对小车运动的影响，将长木板的一端适当垫高，在不挂砝码盘的情况下，轻推小车，能使小车做_______________运动。另外，还应满足砝码盘（连同砝码）的质量m

小车的质量M。（填“远小于”、“远大于”或“近似等于”）接下来，甲同学在保持小车质量不变的条件下，研究加速度与合力的关系；乙同学在保持合力不变的条件下，研究小车的加速度与质量的关系。②甲同学通过对小车所牵引纸带的测量，就能得出小车的加速度a。图2是某次实验所打出的一条纸带，在纸带上标出了5个计数点，在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出，图中数据的单位是cm。实验中使用的电源是频率f=50Hz的交变电流。根据以上数据，可以算出小车的加速度a=

m/s2。（结果保留三位有效数字）（2）（12分）小明利用实验室提供的器材测量某种电阻丝材料的电阻率，所用电阻丝的电阻约为20Ω。他首先把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上，在电阻丝上夹上一个与接线柱c相连的小金属夹，沿电阻丝移动金属夹，可改变其与电阻丝接触点P的位置，从而改变接入电路中电阻丝的长度。可供选择的器材还有：电池组E（电动势为3.0V，内阻约1Ω）；电流表A1（量程0～100mA，内阻约5W）；电流表A2（量程0～0.6A，内阻约0.2Ω）；电阻箱R（0～999.9W）；开关、导线若干。小明的实验操作步骤如下：A．用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径d；B．根据所提供的实验器材，设计并连接好如图甲所示的实验电路；C．调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大，闭合开关；D．将金属夹夹在电阻丝上某位置，调整电阻箱接入电路中的电阻值，使电流表满偏，记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L；E．改变金属夹与电阻丝接触点的位置，调整电阻箱接入电路中的阻值，使电流表再次满偏。重复多次，记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L。F．断开开关。①小明某次用螺旋测微器测量电阻丝直径时其示数如图乙所示，则这次测量中该电阻丝直径的测量值d=____________mm；②实验中电流表应选择_____________（选填“A1”或“A2”）；③小明用记录的多组电阻箱的电阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据，绘出了如图丙所示的R-L关系图线，图线在R轴的截距为R0，在L轴的截距为L0，再结合测出的电阻丝直径d，可求出这种电阻丝材料的电阻率r=____________（用给定的物理量符号和已知常数表示）。④若在本实验中的操作、读数及计算均正确无误，那么由于电流表内阻的存在，对电阻率的测量结果是否会产生影响？若有影响，请说明测量结果将偏大还是偏小。（不要求分析的过程，只回答出分析结果即可）答：

。参考答案：1）（6分）①匀速直线（2分）远小于

（2分）

②0.343

（2分）（2）（12分）①0.728～0.732……（3分）

②A1……（3分）③……（3分）

④不产生影响……（3分）11.（4分）在阳光照射下，充满雾气的瀑布上方常常会出现美丽的彩虹。彩虹是太阳光射入球形水珠经折射、内反射，再折射后形成的。光的折射发生在两种不同介质的

上，不同的单色光在同种均匀介质中

不同。参考答案：界面，传播速度12.如图所示，将粗细相同的两段均匀棒A和B粘合在一起，并在粘合处用绳悬挂起来，棒恰好处于水平位置并保持平衡．如果B的密度是A的密度的2倍，则A与B的长度之比为，A与B的重力之比为．参考答案：：1

,

1：

13.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︰1三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在“测定金属的电阻率”的实验中，待测金属导线的电阻Rx约为5Ω．实验室备有下列实验器材：A．电压表V1（量程3V，内阻约为15kΩ）B．电压表V2（量程15V，内阻约为75kΩ）C．电流表A1（量程3A，内阻约为0.2Ω）D．电流表A2（量程600mA，内阻约为1Ω）E．变阻器R1（0～100Ω，0.3A）F．变阻器R2（0～2000Ω，0.1A）G．电池E（电动势为3V，内阻约为0.3Ω）H．开关S，导线若干为了提高实验精确度，减小实验误差，应选用的实验器材有______。为了减小实验误差，应选用图甲中______（选填“a”或“b”）为该实验的电路图。参考答案：

(1).ADEGH

(2).b【详解】（1）必选器材有电池、开关和导线；因为电动势为：E=3V，故电压表选择V1，最大电流为：Imax==0.6A，故电流表选择A2；限流式电路，因为最大电流Imax=0.6A，故为了安全应选择滑动变阻器R1。故应选用的实验器材有：ADEGH；因为被测电阻为：Rx≈5Ω，所选电压表内阻：RV≈15000Ω，所选电流表内阻为：RA≈1Ω；满足故应选用电流表外接法。故选b.15.(9分)游标卡尺的示数为

cm；螺旋测微器的示数为

cm；秒表的读数

秒。

参考答案：

答案：1.095

0.6750

72.5四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，一底面积为S、内壁光滑的圆柱形容器竖直放置在水平地面上，开口向上，内有两个质量均为m的相同活塞A和B；在A与B之间、B与容器底面之间分别封有一定量的同样的理想气体，平衡时体积均为V．已知容器内气体温度始终不变，重力加速度大小为g，外界大气压强为P0，现假设活塞B发生缓慢漏气，致使B最终与容器底面接触．求活塞A移动的距离．参考答案：设A与B之间、B与容器底部之间的气体压强分别为P1、P2，漏气前，对A分析有：对B有:B最终与容器底面接触后，AB间的压强为P，气体体积为，则有：因为温度不变，对于混合气体有：漏气前A距离底面的高度为：漏气后A距离底面的高度为：联立可得：17.真空中足够大的两个相互平行的金属板a和b之间的距离为d，两板之间的电压Uab按图所示规律变化，其变化周期为T．在t=0时刻，一带电粒子(+q)仅在该电场的作用下，由a板从静止开始向b板运动，并于t=nT(n为自然数)时刻，恰好到达b板。求：（1）带电粒子运动过程中的最大速度为多少？（2）若粒子在时刻才开始从a板运动，那么经过同样长的时间，它将运动到离a板多远的地方？参考答案：（1）、带电粒子在匀强电场中的加速度为a，前半个周期为加速运动，后半个周期为减速运动，在一个周期中最后速度为0，带电粒子重复这个过程。所以在前半个周期末的速度最大.

d=2n