2022-2023学年湖南省衡阳市岭茶中学高三物理联考试卷含解析

2022-2023学年湖南省衡阳市岭茶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.如图所示是利用DIS测定电动机效率的电路．图中方框A、B为传感器，实验中，通过通过A、B测得的物理量的数值分别是X、Y，由于电动机的转动使质量为m的物体在t时间内匀速上升了h高度，则以下说法正确的是（）A．A为电流传感器B．B为电压传感器C．电动机的输出功率为xyD．电动机的效率为×100%参考答案：D【考点】伏安法测电阻．【分析】（1）与计算机相连的是数据采集器，与电动机并联的是电压传感器，与电动机串联的是电流传感器；（2）根据P=UI计算输入功率即可；消耗的电能是xyt，产生的机械能等于重力势能的增加量mgh，也等于消耗的电能减去电动机内阻的热能．【解答】解：AB、A与计算机相连，是数据采集器；B与电动机并联，是电压传感器；C与电动机串联，是电流传感器；故AB错误；CD、电压表读数是X，电流表读数是Y，故电动机输入功率为：P入=XY；消耗的电能是XYt，产生的机械能等于重力势能的增加量mgh，故效率为：η=；故C错误，D正确；故选：D．2.用两根长度相等的绝缘细线系住两个质量相等的带电小球A和B，A带正电，B带负电，且|qA|=3|qB|，悬挂在水平向右的匀强电场中，保持平衡状态，能正确表示系统平衡状态的图是（）参考答案：D考点： 共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用；电场强度．专题： 共点力作用下物体平衡专题．分析： 运用整体法研究OA绳与竖直方向的夹角，再隔离B研究，分析AB绳与竖直方向的夹角，得到两夹角的关系，判断系统平衡状态．解答： 解：A带正电，受到的电场力水平向右，B带负电，受到的电场力水平向左．以整体为研究对象，分析受力如图．设OA绳与竖直方向的夹角为α，则由平衡条件得tanα==以B球为研究对象，受力如图．设AB绳与竖直方向的夹角为β，则由平衡条件得tanβ=得到α=β故选D点评： 本题采用隔离法和整体法，由平衡条件分析物体的状态，考查灵活选择研究对象的能力．3.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：B4.（多选）在空间某一匀强电场中，将一质量为m，电荷量为q的小球由静止释放，带电小球的运动轨迹为一直线，该直线与竖直方向成锐角，电场强度大小为E。则下列说法中正确的是A．由于小球所受的电场力和重力做功均与路径无关，故小球的机械能守恒B．若，则小球的电势能不变，机械能守恒C．若且，则小球的动能必增大，电势能可能增大D．若且，则小球的动能必增大，电势能可能增大参考答案：BC5.ab为紧靠着的、且两边固定的两张相同薄纸，如图所示．一个质量为1kg的小球从距纸面高为60cm的地方自由下落，恰能穿破两张纸（即穿过后速度为零）．若将a纸的位置升高，b纸的位置不变，在相同条件下要使小球仍能穿破两张纸，则a纸距离b纸不超过A．15cm

B．20cm

C．30cm

D．60cm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.某同学利用验证牛顿第二定律的实验装置来验证动能定理。在一端带滑轮的长木板上固定放置两个光电门，其中光电门乙固定在靠近滑轮处，光电门甲的位置可移动。与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间。改变光电门甲的位置进行多次测量，每次都使小车上的遮光片从紧靠光电门甲处由静止开始运动，用米尺测量甲、乙之间的距离s，并记下相应的时间t。测得小车的质量为M，钩码的质量为m，并满足M远远大于m。则：外力对小车做功为W=

，小车动能的增量为△EK=

。（用题中的字母表示）为减小实验误差，你认为实验操作之前必须进行的操作是：

。参考答案：7.某同学用如图所示的装置测定重力加速度，打点计时器使用交流电频率为50Hz，打出的纸带如图所示，由纸带所示数据可算出实验时打下点5时重物的速率为

m/s，加速度为

m/s2.参考答案：8.波速相等的两列简谐波在x轴上相遇，一列波（虚线）沿x轴正向传播，另一列波（实线）沿x轴负向传播。某一时刻两列波的波形如图所示，两列波引起的振动在x=8m处相互__________（填“加强”或“减弱”），在x=10m处相互__________（填“加强”或“减弱”）；在x=14m处质点的振幅为________cm。参考答案：

(1).加强

(2).减弱

(3).2【详解】两列波在x=8m处引起的振动都是方向向下，可知此位置的振动是加强的；在x=10m处是峰谷相遇，可知此位置振动减弱；在x=14m处也是峰谷相遇，振动减弱，则质点的振幅为。9.汽车发动机的功率为60kW，若汽车总质量为5×103kg，在水平路面上行驶时，所受阻力大小恒为5×103N，则汽车所能达到的最大速度为12m/s；若汽车以0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动，这一过程能维持的时间为16s．参考答案：考点：功率、平均功率和瞬时功率；牛顿第二定律．专题：功率的计算专题．分析：当汽车在速度变大时，根据F=，牵引力减小，根据牛顿第二定律，a=，加速度减小，当加速度为0时，速度达到最大．以恒定加速度开始运动，速度逐渐增大，根据P=Fv，发动机的功率逐渐增大，当达到额定功率，速度增大，牵引力就会变小，所以求出达到额定功率时的速度，即可求出匀加速运动的时间．解答：解：当a=0时，即F=f时，速度最大．所以汽车的最大速度=12m/s．以恒定加速度运动，当功率达到额定功率，匀加速运动结束．根据牛顿第二定律，F=f+ma匀加速运动的末速度===8m/s．所以匀加速运动的时间t=．故本题答案为：12，16．点评：解决本题的关键理解汽车的起动问题，知道加速度为0时，速度最大．10.（单选）某人欲估算飞机着陆时的速度，他假设飞机停止运动前在平直跑道上做匀减速直线运动，飞机在跑道上滑行的距离为s，从着陆到停下来所用的时间为t，则飞机着陆时的速度为

A．

B．

C．

D．到之间的某个值参考答案：B11.如图所示为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中背景方格的边长均为5cm，如果取g＝10m/s2，那么：（1）闪光频率是

Hz．（2）小球运动中水平分速度的大小

__m/s．（3）小球经过B点时的速度大小是

__m/s．参考答案：12.如图所示，轻绳一端系在质量为m的物体A上，另一端与套在粗糙竖直杆MN上的轻圆环B相连接；现用水平力F拉住绳子上一点O，使物体A及圆环B静止在图中虚线所在的位置；现稍微增加力F使O点缓慢地移到实线所示的位置，这一过程中圆环B仍保持在原来位置不动；则此过程中，圆环对杆摩擦力F1___

_____(填增大、不变、减小)，圆环对杆的弹力F2___

_____(填增大、不变、减小)。参考答案：不变，

增大；设圆环B的质量为M；以整体为研究对象，分析受力，如图，根据平衡条件得F2=F①F1=（M+m）g②由②可知，杆对圆环的摩擦力F1大小保持不变，由牛顿第三定律分析圆环对杆摩擦力F1也保持不变；再以结点为研究对象，分析受力，如图2；根据平衡条件得到，F=mgtanθ，当O点由虚线位置缓慢地移到实线所示的位置时，θ增大，则F增大，而F2=F，则F2增大13.小明同学在学习机械能守恒定律后，做了一个实验，将小球从距斜轨底面高h处释放，使其沿竖直的圆形轨道（半径为R）的内侧运动，在不考虑摩擦影响的情况下，（Ⅰ）若h＜R，小球不能通过圆形轨道最高点；（选填“能”或“不能”）（Ⅱ）若h=2R，小球不能通过圆形轨道最高点；（选填“能”或“不能”）（Ⅲ）若h＞2R，小球不一定能通过圆形轨道最高点；（选填“一定能”或“不一定能”）参考答案：考点：机械能守恒定律．专题：机械能守恒定律应用专题．分析：小球恰好能通过圆弧轨道最高点时，重力提供向心力，根据向心力公式求出到达最高点的速度，再根据机械能守恒定律求出最小高度即可求解．解答：解：小球恰好能通过最高点，在最高点，由重力提供向心力，设最高点的速度为v，则有：

mg=m，得：v=从开始滚下到轨道最高点的过程，由机械能守恒定律得：

mgh=2mgR+解得：h=2.5R所以当h＜2.5R时，小球不能通过圆形轨道最高点，Ⅰ．若h＜R，小球不能通过圆形轨道最高点；Ⅱ．若h=2R，小球不能通过圆形轨道最高点；Ⅲ．若h＞2R，小球不一定能通过圆形轨道最高点．故答案为：Ⅰ．不能；Ⅱ．不能；Ⅲ．不一定能点评：本题的突破口是小球恰好能通过最高点，关键抓住重力等于向心力求出最高点的速度．对于光滑轨道，首先考虑能否运用机械能守恒，当然本题也可以根据动能定理求解．三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用如图实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒．m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．下图给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图所示．已知m1=50g、m2=150g，则（g取9.8m/s2，所有结果均保留三位有效数字）（1）在纸带上打下记数点5时的速度v

=

m/s；（2）在打点0~5过程中系统动能的增量△EK=

J，系统势能的减少量△EP=

J，由此得出的结论是

；（3）若某同学作出图像如图，则当地的实际重力加速度g=

m/s2．

参考答案：（1）_2.40________________m/s

(2)_0.576________________

__0.588_______________J

__9.70_______________m/s2

15.某同学用图13所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律，图中PQ是斜槽，QR为水平槽，实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，重复上述操作10次。再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作10次。图中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点，接着进行测量、验证。在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？

（填选项号）A、水平槽上不放B球时，测量A球落点位置到O点的距离B、A球与B球碰撞后，测量A球和B球落点位置到O点的距离C、测量A球或B球的直径D、测量A球和B球的质量（或两球质量之比）E、测量G点相对于水平槽面的高度参考答案：ABD四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图1所示，水平直线PQ下方有竖直向上的匀强电场，上方有垂直纸面方向的磁场，其磁感应强度B随时间的变化规律如图2所示(磁场的变化周期T=2.4×10-5s)。现有质量带电量为的点电荷，在电场中的O点由静止释放，不计电荷的重力。粒子经t0=第一次以的速度通过PQ，并进入上方的磁场中。取磁场垂直向外方向为正，并以粒子第一次通过PQ时为t=0时刻。(本题中取，重力加速度)。试求：

⑴电场强度E的大小；

⑵时刻电荷与O点的水平距离；⑶如果在O点右方d=67.5cm处有一垂直于PQ的足够大的挡板，求电荷从开始运动到碰到挡板所需的时间。(保留三位有效数字)参考答案：⑴设粒子在电场中的加速度为a

由运动公式V0=at

(1分)

由牛顿定律qE=ma

(1分)

故电场强度大小：(2分)⑵如果粒子在匀强磁场B1=0.3T中作匀速圆周运动：

运动周期

(1分)

运动轨道半径

(1分)如果粒子在匀强磁场B2=0.5T中作匀速圆周运动：

运动周期

(1分)

运动轨道半径(1分)粒子进入磁场后在一个周期内的运动轨如图所示。(1分)所以在一个周期内水平位移

(2分)⑶在前15个周期内的水平位移S=15Δx=60cm

(1分)

最后7.5m内的运动轨迹如图所示

(1分)α=600

(1分)最后7.5cm运动时间t3

(1分)所以