2022年山西省运城市中学北校高三物理联考试题含解析

2022年山西省运城市中学北校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，质量分别为的两个物块叠放在一起放置在一根竖直轻质弹簧的上端，当两物块静止时，弹簧压缩了。现用一竖直向下力按压物块，使弹簧再缩短后停止，然后松手放开，设弹簧总在弹性限度内，则刚松手时物块对物块的压力等于

A．

B．C．

D．参考答案：B解析：由题意知，当弹簧压缩时，两物块均处于静止，对的压力等于，在特殊值时，只有答案中对的压力才等于，对。另解：本题有两个关键状态：（1）未用力压时，两物块处于静止状态（2）刚松手时向上加速状态，对于这两个状态分别进行分析：当弹簧压缩处于静止时，对两个物块整体有：

①当刚松手时，对两个物块整体有：

②隔离有：

③联立①②③解得：，由牛顿第三定律知物块对物块的压力大小等于2.2012年2月25日电：25日0时12分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭，将第十一颗北斗导航卫星成功送入太空预定转移轨道。第十一颗北斗导航卫星是一颗倾斜的地球同步轨道卫星。第十一颗北斗导航卫星进入工作轨道后，下列说法正确的是A.运行速度大于7.9km/sB.运行速度大小于静止在赤道上物体的线速度C.卫星运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大D.向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等参考答案：CB3.一列简谐横波在t0=0.01s时刻的波形图如图甲所示，平衡位置在x=1m处的质点P的振动图象如图乙所示，已知质点Q的平衡位置在x=1.5m处，质点M的平衡位置在x=1.75m处，下列说法正确的是（）A．该波中每个质点的振动频率都为100HzB．t0时刻后质点M比质点Q先到达平衡位置C．从t0时刻起经过0.045s，质点Q的速度大于质点M的速度D．从t0时刻起经过0.025s，质点M通过得了路程为1mE．t=0.07s时，质点Q的加速度大于质点M的加速度参考答案：BCE【考点】波长、频率和波速的关系；横波的图象．【分析】由图乙得到波的周期，计算出频率；由质点M的运动情况得到波形的传播方向，进一步得到各个质点的运动情况；做简谐运动的质点在一个周期通过4A的路程，半个周期通过2A的路程，但四分之一个周期通过的路程不一定等于A，根据a=﹣判断各个质点的加速度的大小情况．【解答】解：A、由图乙得到周期为0.02s，故频率为50Hz，故A错误；B、t0时刻质点P向上运动，故波形向左传播，质点M也向下运动，故t0时刻后质点M比质点Q先到达平衡位置，故B正确；C、周期为T=0.02s，△t=0.045s=（2+）T，故从t0时刻起经过0.045s，质点Q在平衡位置，而质点M在平衡位置下方，故质点Q的速度大于质点M的速度，故C正确；D、周期为T=0.02s，△t=0.025s=（1+）T，从t0时刻起，由于质点M不在平衡位置开始运动，故路程不是5A，即不为1m，故D错误；E、经过△t=0.07s=（3+）T，Q在正的最大位移位置，波形图与甲图相同，故Q的位移大于M的位移，故Q的加速度大于M的加速度，故E正确；故选：BCE4.（单选）如图所示，有一质量不计的杆AO，长为R，可绕A自由转动．用绳在O点悬挂一个重为G的物体，另一根绳一端系在O点，另一端系在以O点为圆心的圆弧形墙壁上的C点．当点C由图示位置逐渐向上沿圆弧CB移动过程中(保持OA与地面夹角θ不变)，OC绳所受拉力的大小变化情况是 (

)A．逐渐减小

B．逐渐增大 C．先减小后增大

D．先增大后减小参考答案：C5.如图所示，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面的、电阻均匀的正方形导体框abcd，现将导体框分别朝两个方向以v、3v速度匀速拉出磁场，则导体框从两个方向移出磁场的两过程中（

）

A.导体框中产生的感应电流方向相同B.导体框中产生的焦耳热相同C.导体框ad边两端电势差相同D.通过导体框截面的电量相同参考答案：答案：AD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.(1)小明用电源频率为50Hz的电磁打点计时器（含复写纸）做“探究质量一定

时，加速度与合力的关系”实验。①在不挂配重，平衡摩擦力过程中，打点计时器打出的一条纸带如图（乙）所示，纸带A端与小车相连。要使小车做匀速直线运动，垫木应向____移动。②打点计时器打A、C两点过程中，小车通过的距离为____cm。③打B点时小车的速度是__________m/s④打AC两点过程中，小车的平均加速度大小为____m/s2。

（保留小数点后两位数字）(2)在测定一根粗细均匀合金丝Rx的电阻率的实验中．

I．利用螺旋测微器测定合金丝的直径，示数如图(a)所示，则可读得合金丝的直径

为____mm.

Ⅱ．待测合金丝Rx的电阻约为5Ω．提供的仪器有：

A．电压表V（内阻约为10kΩ，量程为3V）

B．电流表A1(内阻约为3Ω，量程为0.6A)

C．电流表A2(内阻约为0.1Ω，量程为3A)

D．滑动变阻器R(阻值为0-5Ω，额定电流为2A)

E．电源E（电动势为5V，内电阻为1Ω）

F．一个开关、若干导线①要求较准确地测出其阻值，电流表应选____．（填序号）②某同学根据以上仪器，按图（b）连接实验线路，在实验中发现电流表示数变化范围较窄，现请你用笔在图（b）中画一条线对电路进行修改，使电流表示数的变化范围变宽．

③此电路其测量结果比真实值偏___________（填“大”或“小”）．参考答案：(1)①左（1分）②16.20（2分）③0.41（3分）④0.50（3分）

(2)I.0.609(0.608-0.610)(3分)Ⅱ．①B(2分)；②作图（3分，分压均可）；③小（2分）

7.右图是自行车传动机的示意图，其中Ⅰ是大齿轮，Ⅱ是小齿轮，Ⅲ是后轮。⑴假设脚踏板的转速为r/s,则大齿轮的角速度是___rad/s；⑵要知道在这种情况下自行车前进的速度有多大，除需要测量大齿轮Ⅰ的半径，小齿轮Ⅱ的半径外，还需要测量的物理量是___；

⑶用上述量推导出自行车前进速度的表达式：__。参考答案：⑴

⑵后轮的半径

⑶8.如图甲所示，质量为m、边长为l的正方形金属线框位于绝缘光滑水平面上，线框右边紧贴着竖直向下的有界匀强磁场的边界OO/．线框在水平向右的外力F作用下从静止开始做匀加速直线运动，外力F随时间t呈线性变化，如图乙所示，图中的F0、t0均为已知量．在t＝t0时刻，线框左边恰到达OO/．此时线框受到的合力为_______或__________（写出两种表达）；在t＝t0时刻，线框的发热功率与外力F的功率之比P热：PF＝_______．参考答案：F0

或

；

3:59.单摆做简谐振动时回复力是由摆球__________的分力提供。用单摆测重力加速度实验中，尽量做到摆线要细，弹性要小，质量要轻，其质量要_________摆球质量。参考答案：

(1).重力沿圆弧切线；

(2).远小于【详解】单摆做简谐振动时回复力是由摆球重力沿圆弧切线的分力提供。用单摆测重力加速度实验中，尽量做到摆线要细，弹性要小，质量要轻，其质量要远小于摆球质量。10.地球绕太阳公转的周期为T1，轨道半径为R1，月球绕地球公转的周期为T2，轨道半径为R2，则太阳的质量是地球质量的____倍。参考答案：11.如图所示，质量相等的物体a和b，置于水平地面上，它们与

地面问的动摩擦因数相等，a、b间接触面光滑，在水平力F作用下，一起沿水平地面匀速运动时，a、b间的作用力=_________,如果地面的动摩擦因数变小，两者一起沿水平地面作匀加速运动，则____（填“变大”或“变小”或“不变”）。参考答案：F/2（2分），不变（2分）12.氢原子能级如图17所示，则要使一个处于基态的氢原子释放出一个电子而变成为氢离子，该氢原子需要吸收的能量至少是___________eV；一群处于n=4能级的氢原子跃迁到n=2的状态过程中，可能辐射___________种不同频率的光子。图17参考答案：13.6eV，313.右图为“研究一定质量气体在体积不变的条件下，压强变化与温度变化关系”的实验装置示意图．在烧瓶A中封有一定质量的气体，并与气压计相连，初始时气压计两侧液面平齐．（1）若气体温度升高后，为使瓶内气体的体积不变，应将气压计右侧管

（填“向上”或“向下”）移动．（2）（单选）实验中多次改变气体温度，用表示气体升高的温度，用表示气压计两侧管内液面高度差的变化量．则根据测量数据作出的图线应是：_______

参考答案：(1)向上

(2)A三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某学习小组在进行“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”实验时，装置如图所示。(1)

除桌面上的实验器材外，还准备了电磁打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸片和纸带，要完成该实验，还需要的实验器材有_______和________。(2)实验时保持钩码质量m不变，探究小车加速度a与小车(包括车中砝码)质量M的关系，以下做法正确的是________。A．平衡摩擦力时，应将长木板带有滑轮的一端适当垫高B．平衡摩擦力时，应将钩码用细绳通过定滑轮系在小车上C．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力D．实验时，先释放小车，再接通打点计时器电源(3)当M与m的大小关系满足____________时，可以认为绳对小车的拉力大小等于钩码的重力。参考答案：(1)天平(1分)

刻度尺(1分)(2)C

(2分)(3)M>>m

(2分)

15.有一根细而均匀的导电材料样品（如图a所示），截面为同心圆环（如图b所示），此样品长L约为3cm，电阻约为100Ω，已知这种材料的电阻率为，因该样品的内径太小，无法直接测量。现提供以下实验器材：A．20等分刻度的游标卡尺

B．螺旋测微器C．电流表A1（量程50mA，内阻r1=100Ω）D．电流表A2（量程100mA，内阻r2大约为40Ω）E．电流表A3（量程3A，内阻r3大约为0.1Ω）F．滑动变阻器R（0-10Ω，额定电流2A）G．直流电源E（12V，内阻不计）H．导电材料样品Rx（长L约为3cm，电阻Rx约为100Ω）I．开关一只，导线若干请根据上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品内径d的实验方案，回答下列问题：（1）用游标卡尺测得该样品的长度如图甲所示，其示数L=

mm；用螺旋测微器测得该样品的外径如图乙所示，其示数D=

mm。（2）请选择合适的仪器，画出最佳实验电路图，并标明所选器材前的字母代号。（3）（2分）用已知物理量的符号和测量量的符号来表示样品的内径d。d=

参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（计算）如图所示，水平放置的三条光滑平行金属导轨a，b，c，相距均为d＝1m，导轨ac间横跨一质量为m＝1kg的金属棒MN，棒与导轨始终良好接触．棒的电阻r＝2Ω，导轨的电阻忽略不计．在导轨bc间接一电阻为R＝2Ω的灯泡，导轨ac间接一理想伏特表．整个装置放在磁感应强度B＝2T匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下．现对棒MN施加一水平向右的拉力F，使棒从静止开始运动，试求：（1）若施加的水平恒力F＝8N，则金属棒达到稳定时速度为多少？（2）若施加的水平外力功率恒定，棒达到稳定时速度为1.5m/s，则此时电压表的读数为多少？（3）若施加的水平外力功率恒为P＝20W，经历t＝1s时间，棒的速度达到2m/s，则此过程中灯泡产生的热量是多少？参考答案：(1)=6m/s

(2)

(3)(1)当时，金属棒速度达到稳定，设稳定时速度为

解得=6m/s

(2)设电压表的读数为

则有

解得（3）设小灯泡和金属棒产生的热量分别为，，有由功能关系得：

可得17.如图所示，一足够长的矩形区域abcd内充满方向垂直纸面向里的、磁感应强度为B的匀强磁场，在ad边中点O，方向垂直磁场向里射入一速度方向跟ad边夹角θ=30°、大小为v0的带正电粒子，已知粒子质量为m，电量为q，ad边长为L，ab边足够长，粒子重力不计，求：（1）粒子能从ab边上射出磁场的v0大小范围．（2）如果带电粒子不受上述v0大小范围的限制，求粒子在磁场中运动的最长时间．参考答案：考点：带电粒子在匀强磁场中的运动．专题：带电粒子在磁场中的运动专题．分析：（1）粒子在磁场中做匀速圆周运动，当其轨迹恰好与ab边相切时，轨迹半径最小，对应的速度最小．当其轨迹恰好与cd边相切时，轨迹半径最大，对应的速度最大，由几何知识求出，再牛顿定律求出速度的范围．（2）粒子轨迹所对圆心最大时，在磁场中运动的最长时间．当其轨迹恰好与ab边相切或轨迹更小时，时间最长，求出圆心角，再求时间．解答：解：（1）若粒子速度为v0，则qv0B=，所以有R=

设圆心在O1处对应圆弧与ab边相切，相应速度为v01，则R1+R1sinθ=

将R1=代入上式可得，v01=

同理，设圆心在O2处对应圆弧与cd边相切，相应速度为v02，则R2﹣R2sinθ=

将R2=代入上式可得，v02=

所以粒子能从ab边上射出磁场的v0应满足．（2）由t=及T=可知，粒子在磁场中经过的弧所对的圆心角α越长，在磁场中运动的时间也越长．在磁场中运动的半径r≤R1时，

运动时间最长，弧所对圆心角为α=（2π﹣2θ）=，所以最长时间为t=T==．答：（1）粒子能从ab边上射出磁场的v0大小范围为．

（2）如果带电粒子不受上述v0大小范围的限制，求粒子在磁场中运动的最长时间为．点评：带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动解题一般程序是

1、画轨迹：确定圆心，几何方法求半径并画出轨迹．

2、找联系：轨迹半径与磁感应强度、速度联系；偏转角度与运动时间相联系，时间与周期联系．

3、用规律：牛顿第二定律和圆周运动的规律．18.(14分)某种发电机的内部结构平面图如图甲，永磁体的内侧为半圆柱面形，它与圆柱形铁芯之间的窄缝间形成如图所示B=0.5T的磁场。在磁场中有…个如图乙所示的U形导线框abcd。已知线框ab和ed边长均为02m，bc长为0．4m，线框以w=200rad／s角速度顺时针匀速转动。

(1)从线框bc边转到图甲所示正上方开始计时，求t2．5×10s这一时刻线框中感应电动势的大小。(感应电动势的结果保留两位有效数字)(2)从线框be边转到图甲所示正上方开始