2021-2022学年河南省周口市巴集五七中学高三物理联考试卷含解析

2021-2022学年河南省周口市巴集五七中学高三物理联

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，光滑斜面的倾角为8,斜面上放置一矩形导体线框abed,ab边的边长为（be边

的边长为,2,线框的质量为m、电阻为R,线框通过绝缘细线绕过光滑的小滑轮与重物相

连，重物质量为M,斜面上ef线（ef平行底边）的右上方有垂直斜面向上的匀强磁场，

磁感应强度为B,如果线框从静止开始运动，进入磁场的最初一段时间是做匀速运动的，

且线框的ab边始终平行底边，则下列说法正确的是

Mg-mgsinff

A.线框进入磁场前运动的加速度为W-

（Mg-mgsin3）R

B.线框进入磁场时匀速运动的速度为砧'

C.线框进入磁场时做匀速运动的总时间为⑺包一附？5山e）R

D.若该线框进入磁场时做匀速运动，则匀速运动过程产生的焦耳热为（Mg-mg）12

参考答案：

BC

Mg-mgsinff

线框进入磁场前，根据牛顿第二定律得：a=—M+m—,故A错误.设线框匀速运动

B然v

的速度大小为V,则线框受到的安培力大小为F=一元一，根据平衡条件得：F=Mg-

（姆一"军3灿

mgsinQ,联立两式得，v=那；,匀速运动的时间为t=v=（M2-切算”8）R,

故BC均正确.若线框进入磁场的过程做匀速运动，则M的重力势能减小转化为m的重力

势能和线框中的内能，根据能量守恒定律得：焦耳热为Q=（Mg-mgsinO）12,故D错

误.故选BC。

2.半径为R的光滑半圆球固定在水平面上，顶部有一小物体（可视为质点），如

图所示。今给小物体一个水平初速度5=展（g为重力加速度），则物体

将（）

A.沿球面滑至M点

B.立即离开半球面作平抛运动

C.先沿球面滑至某点N再离开球面做斜下抛运动

D.按半径大于R的新圆弧轨道运动

参考答案:

B

3.如图所示，在地面上方等间距分布着足够多的、水平方向的条形匀强磁场，每一条形磁

场区域的宽度及相邻区域的间距均为do现有一边长为I(l<d)的正方形线框在离地高h

处以水平初速度V0从左侧磁场边缘进入磁场，运动中线框平面始终竖直，最终落在地面

上，不计空气阻力，则()

(A)线框在空中运动的时间一定为

(B)h越大线框运动的水平位移一定越大

(C)vO越大线框运动过程中产生的焦耳热一定越多

(D)vO的大小连续变化，线框落地点也一定相应的连续变化

参考答案:

AC

4.(多选)模拟我国志愿者王跃曾与俄罗斯志愿者一起进行“火星500"的实验活动.假设

11

王跃登陆火星后，测得火星的半径是地球半径的2质量是地球质量的©已知地球表面

的重力加速度是g,地球的半径为R,王跃在地面上能向上竖直跳起的最大高度是h,忽

略自转的影响，下列说法正确的是()

A.2g

火星的密度为3兀GR

B.4g

火星表面的重力加速度是方

C.火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度相等

D.9h

王跃以与在地球上相同的初速度在火星上起跳后，能达到的最大高度是N

参考答案:

考万有引力定律及其应用；向心力.

点:

专万有引力定律的应用专题.

题：

分求一个物理量之比，我们应该把这个物理量先表示出来，在进行之比，根据万有引

析：力等于重力，得出重力加速度的关系，根据万有引力等于重力求出质量表达式，在

由密度定义可得火星密度；由重力加速度可得出上升高度的关系，根据万有引力提

供向心力求出第一宇宙速度的关系.

解GM1

—^二mgf2

答：解：A,由GR,得到：g=R,已知火星半径是地球半径的2,质量是地球质

2

量的Q

44

则火星表面的重力加速度是地球表重力加速度的豆即为石名

设火星质量为M，，由万有引力等于中可得：GR'2=mg',

g'R，2

解得：NTG,

M2g

密度为：p=H=3冗GR.故A正确；

例11

9——

B、g=R,已知火星半径是地球半径的2,质量是地球质量的9,

44

则火星表面的重力加速度是地球表重力加速度的可，即为故B正确；

2

理二”回V2

C、由GRR,得到V=YR,火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的3

倍.故c错误；

D、王跃以vo在地球起跳时，根据竖直上抛的运动规律得出可跳的最大高度是：

2

v0

h=2g,

4

由于火星表面的重力加速度是百g,王跃以相同的初速度在火星上起跳时，可跳的最

射

大高度h，=4：D正确.

故选：ABD.

点通过物理规律把进行比较的物理量表示出来，再通过已知的物理量关系求出问题是

评：选择题中常见的方法.把星球表面的物体运动和天体运动结合起来是考试中常见的

问题.

5.位于坐标原点的波源S不断地产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速v

=40m/s,已知t=0时亥。波刚好传播至Ux=13m处，部分波形图如图所示，下列说法

正确的是

A.波源S开始振动的方向沿y轴正方向

B.t=0.45s时，x=9m处的质点的位移为5cm

C.t=0.45s时,波刚好传播到x=18m处

D.t=0.45s时,波刚好传播到x=31m处Ks5u

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.如图所示是某一电荷在匀强磁场中做匀速圆周运动时的轨迹，若该电荷是负

电荷，其绕行的方向是沿针方向；如果已知该电荷的荷质比，要求匀

强磁场的磁感强度，则还必须已知的一个物理量是.（写出该

物理量的名称）

□

参考答案：

答案：顺周期（或频率或角速度）

7.已知地球的质量为M,万有引力恒量为G,地球半径为R.用以上各量表示，在地球表

回

面附近运行的人造地球卫星的第一宇宙速度v=V~R.

参考答案：

解：设卫星的质量是m,

地球的第一宇宙速度是v,

由牛顿第二定律可得：

MID2

-2AV

GR=mR,

8.人造地球卫星做半径为r,线速度大小为v的匀速圆周运动。当其角速度变为原

迎

来的4倍后，运动半径变为—，线速度大小变为。

参考答案：

"监

9.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/So

参考答案：

匀速，1.6-1.9

10.15.从高为5m处以某一初速度竖直向下抛出一个小球，小球在与地面相碰后竖

直向上弹起，上升到抛出点上方2m高处被接住，这段时间内小球的位移

是m,路程是m.（初速度方向为正方

向）

参考答案:

-312

11.（多选题）图（a）为一列简谐横波在t=0时的波形图，图（b）为介质中平衡位置在

产4m处的质点尸的振动图象。下列说法正确的是。（填写正确答案标

号。选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。每选错1个扣3分，最低得分

为0分）

y：cm,3"州

一6-6

A.质点0的振幅为6cm

B.横波传播的波速为lm/s

C.横波沿x轴负方向传播

D.在任意4s内P运动的路程为24cm

E.在任意1s内产运动的路程为6cm

参考答案：

ABD

【知识点】波长、频率和波速的关系.

解析：A、由图像知，P点的振幅为6cm,故A正确；B、波速v=T4m/s=lm/s.故B

正确；C、根据题意可知，图乙为质点P从此时开始的振动图象，得出质点向下振动，则

可确定波的传播方向为x轴正方向传播，故C错误；D、E4s为一个周期，故P点的路程为

振幅的4倍，故为24cm,但是质点不是匀速振动，故任意1s的路程不一定为6cm,故D

正确、E错误；故选ABD

【思路点拨】根据质点P的振动图象可确定质点P在某时刻的振动方向，从而确定波的传

播方向.由振动图象与波动图象可求出波的传播速度；根据各时刻可确定质点的加速度、

速度与位移的大小与方向关系.考查由波动图象与振动图象来确定波速，掌握质点不随着

波迁移，理解在不同时刻时，质点的位置、加速度与速度的如何变化.

12.已知引力常量月球中心到地球中心的距离及和月球绕地球运行的周期T。仅利用这三个

数据，可以估算出的物理量有（）。

A.月球的质量

B.地球的密度

C.地球的半径

D.月球绕地球运行速度的大小

参考答案：

D

【详解】研究月球绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式

所以可以估算出地球的质量，不能估算出月球的质量；由

题中条件不能求解地球的半径，也就不能求解地球的密度；故ABC错误。研究月球绕地球

2nr

做匀速圆周运动，根据圆周运动知识得：月球绕地球运行速度的大小＞一T,故D正确。

故选Do

13.一个物体从斜面上高h处由静止滑下并紧接着在水平面上滑行一段距离后停

止，测得停止处相对开始运动处的水平距离为S,如图，不考虑物体滑至斜面底端

的碰撞作用，并设斜面与水平面对物体的动摩擦因数相同.则动摩擦因数N

为-

参考答案：

h/（i

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分

14.）在一次实验技能比赛中，一同学设计了如下电路来测电源的电动势和内阻.

该同学选好器材后，用导线将各器材连接成如图乙所示实物连线电路（图甲是其电路原理

图），其中R0是保护电阻.

①该同学在闭合电键后，发现电压表无示数，电流表有示数，在选用器材时，除了导线

外，其它器材经检测都是完好的，则出现故障的原因

是，（请用接线柱处的字母去表达）.

②该同学测量时记录了6组数据，并根据这些数据画出了U-I图线如图所示.

根据图线求出电池的电动势E=V,内阻r=Q.

③若保护电阻R0的阻值未知，该电源的电动势E、内电阻r已经测出，在图乙的电路中

只需改动一条线就可测量出R0的阻值.该条线是,需改接

为,改接好后，调节滑动变阻器，读出电压表的示数为U、电

流表示数为I,电源的电动势用E表示.内电阻用r表示，则R0=

参考答案:

①jd部分断路（1分）

②1.48；0.50（每空2分）

E-U

火D0-------r

③jd；je（或jf）；I

15.藁研究性承习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示。在气垫

导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B,滑块P上固定一宽度为d的遮光

条，若光线被遮光条遮挡，光电传感器会输出电压，两光电传感器采集数据后与计算机相

连。滑块在细线的牵引下向左加速运动，遮光条经过光电传感器A、B时，通过计算机可

以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图象。

①实验前，接通气源，将滑块（不挂钩码）置于气垫导轨上，轻推滑块，当图乙中的

M4〃（选填">"、"="或"V"）时，说明气垫导轨已经水平。

②滑块P用细线跨过定滑轮与质量为m的钩码Q相连，将滑块P由图甲所示位置释放，

通过计算机得到如图乙所示图像，若△£】、82、d和m已知，要验证滑块和祛码组成的

系统机械能是否守恒，还应测出的物理量是和。

参考答案:

①=;②滑块质量，两光电传感器间距离.

①如果遮光条通过光电门的时间相等，则说明遮光条做匀速运动，即说明气垫导轨已经

水平.

②要验证滑块和钩码组成的系统机械能是否守恒，就应该去求出动能的增加量和重力势

能的减小量，光电传感器测量瞬时速度是实验中常用的方法，由于光电门的宽度很小，所

以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度，进而可得滑块和祛码组成的系统动能的增

加量，滑块和祛码组成的系统的重力势能的减小量△Ep=mgL,所以还应测出滑块质量

M,两光电传感器间的距离L.

四、计算题：本题共3小题，共计47分

16.如图，用跨过光滑定滑轮的缆绳将海面上一艘失去动力的小船沿直线拖向岸

边。已知拖动缆绳的电动机功率恒为P,小船的质量为加，小船受到的阻力大小恒

为f,经过A点时的速度大小为％，小船从A点沿直线加速运动到B点经历时间

为tl,A、B两点间距离为d,缆绳质量忽略不计。求：

(1)小船从A点运动到B点的全过程克服阻力做的功w】；

(2)小船经过B点时的速度大小嶙;

(3)小船经过B点时的加速度大小

参考答案:

(1)：小船从A点到达B点，受到的阻力恒为f,其克服阻力做的功为:

W=FS=fd

(2)：从A到B由动能定理可知：2'--2nrA'=Pl-Jd

解得:

C)设小蹴过日京匐州的拉力大小为F寓4水平方两夹角为“电动机率可男的谑度大小为明眼

P小

由牛锐晶二定户有

■ma

pf

由前吟加。•薜病前-f

17.(17分)如图所示，两根与水平面成。=30。角的足够长光滑金属导轨平行放

置，导轨间距为L=lm,导轨底端接有阻值为1。的电阻R,导轨的电阻忽略不

计。整个装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面斜向上，磁感应强度8=

1T»现有一质量为m=0.2kg、电阻不计的金属棒用细绳通过光滑滑轮与质量为M

=().5kg的物体相连，细绳与导轨平面平行。将金属棒与M由静止释放，棒沿导轨

运动了2m后开始做匀速运动。运动过程中，棒与导轨始终保持垂直接触。(取重

力加速度g=10m/s2)求：

V(m/s)

（1）金属棒匀速运动时的速度；

（2）棒从释放到开始匀速运动的过程中，电阻R上产生的焦耳热；

（3）若保持某一大小的磁感应强度8不变，取不同质量M的物块拉动金属棒，

测出金属棒相应的做匀速运动的u值，得到实验图像如图所示，请根据图中的数据

计算出此时的8；

（4）改变磁感应强度的大小为2，&=2Bi，其他条件不变，请在坐标图上画出

相应的丫一M图线，并请说明图线与M轴的交点的物理意义。

参考答案：

解析：

（1）金属棒受力平衡，所以

Mg=mgsingI