河南省信阳市城关中学2022年高三物理联考试卷含解析

河南省信阳市城关中学2022年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.斜上抛的物体经过最高点时，下列判断正确的是（

）A.速度是零

B.加速度是零

C.速度最小

D.加速度最小参考答案：C2.物理关系式不仅反映了物理量之间的关系，也确定了单位间的关系。如关系式，既反映了电压、电流和电阻之间的关系，也确定了（伏）与（安）和（欧）的乘积等效。现有物理量单位：（米）、（秒）、（牛）、（焦）、（瓦）、（库）、（法）、（安）、（欧）和（特），由他们组合成的单位都与电压单位（伏）等效的是：A．和

B．和C．和

D．和参考答案：B3.神舟八号和天宫一号顺利完成第二次对接分离后，北京时间18日19时22分，在北京航天飞行控制中心的控制下，天宫一号成功实施第二次升轨控制，轨道高度由337Km抬升到382Km，顺利由对接轨道进入管理轨道，天宫一号在对接轨道和管理轨道运动时可视为匀速圆周运动，则A、天宫一号在对接轨道的运行速度小于在管理轨道的运行速度B、天宫一号在对接轨道上通过制动减速后才能到达管理轨道C、天宫一号在对接轨道上具有的机械能大于在管理轨道上的机械能D、天宫一号在对接轨道上的加速度大于在管理轨道的加速度参考答案：D4.（单选）一质点沿半径为R的圆周运动一周，回到原地．它发生的位移大小是（）A．2πRB．πRC．2RD．0参考答案：考点：位移与路程．专题：直线运动规律专题．分析：位移是指从初位置到末位置的有向线段，位移是矢量，有大小也有方向；路程是指物体所经过的路径的长度，路程是标量，只有大小，没有方向．解答：解：只要是物体在运动，物体的路程就要增加，所以路程的最大值是在最后停止运动的时候，此时的路程为圆的周长，即为2πR；位移是从初位置到末位置的有向线段，转动一周位移为零．故选：D．点评：本题就是对位移和路程的考查，掌握住位移和路程的概念就能够解决了．5.（单选）如图所示，两束不同单色光P和Q射向半圆形玻璃砖，其出射光线都是从圆心O点沿OF方向，由此可知（

）A．P光束的折射率比Q光大B．Q光速穿过玻璃砖所需的时间比P光短C．两束光以相同的入射角从水中射向空气中，若Q光能发生全反射，则P光也一定能发生全反射D．如果让P、Q两列单色光分别通过同一双缝干涉装置，P光形成的干涉条纹间距比Q光的大参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.质量为0.4kg的小球甲以速度3m/s沿光滑水平面向右运动，质量为4kg的小球乙以速度5m/s沿光滑水平面向左运动，它们相碰后，甲球以速度8m/s被弹回，求此时乙球的速度大小为

m/s，方向

。参考答案：3.9，水平向左7.一小球沿光滑斜面向下运动，用每隔0.1s曝光一次的频闪照相机拍摄下不同时刻小球的位置照片如图所示，选小球的五个连续位置A，B，C，D，E进行测量，测得距离s1，s2，s3，s4的数据如表格所示．（计算结果保留三位有效数字）s1（cm）s2（cm）s3（cm）s4（cm）8.209.3010.4011.50（1）根据以上数据可知小球沿斜面下滑的加速度的大小为

m/s2；（2）根据以上数据可知小球在位置A的速度大小为

m/s．参考答案：（1）1.10（2）0.765【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系．【分析】根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出小球沿斜面下滑的加速度大小．根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度，结合速度时间公式求出A位置的速度．【解答】解：（1）根据△x=aT2得，小球下滑的加速度大小a=．（2）B点的瞬时速度m/s=0.875m/s，则A位置的瞬时速度vA=vB﹣aT=0.875﹣1.1×0.1m/s=0.765m/s．故答案为：（1）1.10（2）0.7658.质量为1kg的甲物体以5m/s的速度去撞击静止在水平桌面上质量为2kg的乙物体，碰撞后甲以1m/s的速度反向弹回，此时乙的速度大小为__________m/s，碰撞过程中系统损失的机械能为__________J。参考答案：3，39..(选修模块3-4)（填空）⑴下列说法中正确的是 。A．做简谐运动的质点，其振动能量与振幅无关B．泊松亮斑是光的衍射现象，玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的全反射现象C．真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源的运动和观察者的运动无关D．在“用单摆测定重力加速度”的实验中，为使实验结果较为准确，应选用10cm长的细线和小铁球⑵如图所示，一细束红光和一细束蓝光平行射到同一个三棱镜上，经折射后交于光屏上的同一个点M，若用n1和n2分别表示三棱镜对红光和蓝光的折射率，则n1_______n2（填“>”,“<”或“=”）；______为红光。

⑶如图所示是一列简谐波在t=0时的波形和传播距离。波沿x轴的正向传播，已知从t=0到t=2.2s时间内，质点P三次出现在波峰位置。且在t=2.2s时P质点刚好在波峰位置。求：①该简谐波的周期。②从t=0开始经过多长时间另一质点Q第一次到达波峰。参考答案：⑴BC⑵<，b

⑶0.8s，2s10.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）11.雨滴落到地面的速度通常仅为几米每秒，这与雨滴下落过程中受到空气阻力有关。雨滴间无相互作用且雨滴质量不变，重力加速度为g。（1）质量为m的雨滴由静止开始，下落高度h时速度为u，求这一过程中克服空气阻力所做的功W。____（2）将雨滴看作半径为r的球体，设其竖直落向地面的过程中所受空气阻力f=kr2v2，其中v是雨滴的速度，k是比例系数。a．设雨滴的密度为ρ，推导雨滴下落趋近的最大速度vm与半径r的关系式；____b．示意图中画出了半径为r1、r2（r1>r2）的雨滴在空气中无初速下落的v–t图线，其中_________对应半径为r1的雨滴（选填①、②）；若不计空气阻力，请在图中画出雨滴无初速下落的v–t图线。（

）（3）由于大量气体分子在各方向运动的几率相等，其对静止雨滴的作用力为零。将雨滴简化为垂直于运动方向面积为S的圆盘，证明：圆盘以速度v下落时受到的空气阻力f∝v2（提示：设单位体积内空气分子数为n，空气分子质量为m0）。________参考答案：

(1).

(2).

(3).①

(4).

(5).详见解析【分析】(1)对雨滴由动能定理解得：雨滴下落h的过程中克服阻做的功；(2)雨滴的加速度为0时速度最大解答；(3)由动量定理证明【详解】(1)对雨滴由动能定理得：解得：；(2)a.半径为r的雨滴体积为：，其质量为当雨滴的重力与阻力相等时速度最大，设最大速度为，则有：其中联立以上各式解得：由可知，雨滴半径越大，最大速度越大，所以①对应半径为的雨滴，不计空气阻力，雨滴做自由落体运动，图线如图：；(3)设在极短时间内，空气分子与雨滴碰撞，设空气分子的速率为U，在内，空气分子个数为：，其质量为设向下为正方向，对圆盘下方空气分子由动量定理有：对圆盘上方空气分子由动量定理有：圆盘受到的空气阻力为：联立解得：。12.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（对象）受到的合外力，需要平衡桌面的摩擦力对小车运动的影响。他们将长木板的一端适当垫高，在不挂砝码盘的情况下，小车能够自由地做_________

___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，甲同学研究：在保持小车的质量不变的条件下，其加速度与其受到的牵引力的关系；乙同学研究：在保持受到的牵引力不变的条件下，小车的加速度与其质量的关系。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）

③乙同学通过给小车增加砝码来改变小车的质量M，得到小车的加速度a与质量M的数据，画出a与1/M图线后，发现：当1/M较大时，图线发生弯曲。于是，该同学后来又对实验方案进行了进一步地修正，避免了图线的末端发生弯曲的现象。那么，该同学的修正方案可能是(

)A．改画a与的关系图线B．改画a与的关系图线C．改画a与的关系图线D．改画a与的关系图线参考答案：匀速直线

远小于

0.340

A

13.测定木块与长木板之间的动摩擦因数时，采用如图所示的装置，图中长木板水平固定．（1）实验过程中，电火花计时器应接在

（选填“直流”或“交流”）电源上．调整定滑轮高度，使

．（2）已知重力加速度为g，测得木块的质量为M，砝码盘和砝码的总质量为m，木块的加速度为a，则木块与长木板间动摩擦因数μ=

．（3）如图为木块在水平木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出．从纸带上测出x1=3.20cm，x2=4.52cm，x5=8.42cm，x6=9.70cm．则木块加速度大小a= m/s2(保留两位有效数字)．参考答案：根据运动学公式得：△x=at2，解得a=考点：探究影响摩擦力的大小的因素三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和力的关系”的实验装置．(1)在该实验中必须采用控制变量法，应保持________不变，用钩码所受的重力作为________，用DIS测小车的加速度．(2)改变所挂钩码的数量，多次重复测量．在某次实验中根据测得的多组数据可画出a－F关系图线如图所示．①分析此图线的OA段可得出的实验结论是_______________．②(单选题)此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是()A．小车与轨道之间存在摩擦B．导轨保持了水平状态C．所挂钩码的总质量太大D．所用小车的质量太大参考答案：15.利用如图（a）所示电路研究电源电动势一定时路端电压随电源内电阻变化的规律，实验所用电源内阻可以在0.2Ω﹣1.2Ω之间连续变化．（1）已知电源电动势为1.5V，改变电源内阻，由计算机将得到的路端电压U与相应的电流I的数据进行拟合的图线如图（b），则电路中的定值电阻R=2Ω，实验过程中路端电压U和内阻r的关系是U=．（2）现有L1“3V，3W”和L2“1.5V，0.75W”两个灯泡，上述实验中所用到的内阻可调电源4个，阻值为3Ω的定值电阻1个，阻值为1Ω的定值电阻2个，要求使两个灯泡都正常工作且电路消耗的总功率最小，请你在以上器材中合理选择，设计一个满足以上要求的方案，将你所设计的电路图画在图（c）中的方框内，在图中标出灯泡L1、L2的位置及所选用的定值电阻阻值．在该方案中4个电源的总内阻应该调整为r总=1.5Ω．参考答案：解：（1）图象的斜率表示电阻的阻值，则R==2Ω；由闭合电路欧姆定律可得：U===；（2）要使两灯均能正常发光，则电压应大于4.5V，故只能将四灯串联，电压为6V；3V灯泡的电流I1==1A；1.5V灯泡的电流I2==0.5A；故3V灯泡应在干路，1.5V灯泡应与某一电阻并联，因1.5V灯泡的电阻为3Ω；故只要与3Ω电阻并联即可；此时需要电压为U=3+1.5=4.5V；电流为：1A，只需内电阻r==1.5Ω即可；因在满足条件的电路中所用电阻较小，故消耗的能量最小；原理图如图所示；故答案为；（1）2；；（2）如图所示；1.5四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，在xoy平面第一象限内有平行于y轴的匀强电场和垂直于xoy平面的匀强磁场，匀强电场电场强度为E。一带电量为+q的小球从y轴上离坐标原点距离为L的A点处，以沿x正向的初速度进入第一象限，如果电场和磁场同时存在，小球将做匀速圆周运动，并从x轴上距坐标原点L/2的C点离开磁场。如果只撤去磁场，并且将电场反向，带电小球以相同的初速度从A点进入第一象限，仍然从x轴上距坐标原点L/2的C点离开电场。求：（1）小球从A点出发时的初速度大小；（2）磁感应强度B的大小和方向；（3）如果在第一象限内存在的磁场范围是一个矩形，求这一范围的最小面积。参考答案：（1）由带电小球做匀速圆周运动知，mg=Eq

(2分)所以电场反向后竖直方向受力Eq+mg=ma

a=2g

(2分)小球做类平抛运动有L/2=v0t

,

L=2gt2

(2分)得v0=

(1分)（2）带电小球做匀速圆周运动时，洛仑兹力提供向心力qv0B=mv02/R

B=mv0/qR

(2分)由圆周运动轨迹分析得(L－R)2+()2=R2

(2分)R=5L/8

代入得B=(1分)

(3)由小球运动轨迹的范围知最小矩形磁场的长、宽分别为a2=(L)2+()2

a=L/2

(2分)

b=R－R=(5－)L/8

(2分)面积S=5(－1)L2/16

(1分)17.如图所示，电阻均为R的金属棒a．b，a棒的质量为m，b棒的质量为M，放在如图所示光滑的轨道的水平部分，水平部分有如图所示竖直向下的匀强磁场，圆弧部分无磁场，且轨道足够长；开始给a棒一水平向左的的初速度v0，金属棒a．b与轨道始终接触良好．且a棒与b棒始终不相碰。请问：（1）当a．b在水平部分稳定后，速度分别为多少？损失的机械能多少？（2）设b棒在水平部分稳定后，冲上圆弧轨道，返回到水平轨道前，a棒已静止在水平轨道上，且b棒与a棒不相碰，然后达到新的稳定状态，最后a，b的末速度为多少？（3）整个过程中产生的内能是多少?

参考答案：（1）对a．b棒水平轨道分析，动量守恒；是稳定时a．b棒共同速度①②损失的机械能为

③（2）由于b棒在冲上又返回过程中,机械能守恒,返回时速度大小不变

④b棒与a棒向右运动过程中，直到稳定，动量守恒⑤达到新的稳定状态a，b的末速度:⑥（3）整个过程中产生的内能等于系统机械能的减少量⑦⑧18.如图（a），M、N、P为直角三角形的三个顶点，∠M=37°，MP中点处固定一电量为Q的正点电荷，MN是长为a的光滑绝缘杆，杆上穿有一带正电的小球（可视为点电荷），小球自N点由静止释放，小球的重力势能和电势能随位置x（取M点处x=0）的