河南省洛阳市实验中学2022-2023学年高三物理联考试题含解析

河南省洛阳市实验中学2022-2023学年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.（多选题）如图所示，左右边界分别为PP′、QQ′的匀强磁场的宽度为d，磁感应强度大小为B方向垂直纸面向里．一个质量为m、电荷量大小为q的微观粒子，沿与左边界PP′成θ=45°方向以速度v0垂直射入磁场．不计粒子重力，欲使粒子不从边界QQ′射出，v0的最大值可能是（）A． B． C． D．参考答案：AC【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动．【分析】粒子在磁场中做匀速圆周运动，作出粒子恰好不从QQ′边界射出的临界轨迹图，然后求出粒子的临界轨道半径，应用牛顿第二定律求出临界速度．【解答】解：如果粒子带正电，粒子不从边界QQ′射出速度v0最大时运动轨迹如图所示：由几何知识得：r﹣rsin（90°﹣θ）=d，解得：r=（2+）d，粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qv0B=m，解得：v0=，故A正确；如果粒子带负电，粒子不从边界QQ′射出速度v0最大时运动轨迹如图所示：由几何知识得：r+rsin（90°﹣θ）=d，解得：r=（2﹣）d，粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qv0B=m，解得：v0=，故C正确；故选：AC．2.（多选题）如图所示，内壁光滑的玻璃管竖直的放在水平地面上，管内底竖放有一轻弹簧处于自然伸长，正上方有两个质量分别为m和2m的A、B小球，用竖直的轻杆连着，并处于静止状态，球的直径比管的内径稍小．现释放两个小球，让它们自由下落，则在从B球与弹簧接触至运动到最低点的过程中，下列说法正确的是（）A．杆对B球做的功大于杆对A球做的功B．B球克服弹簧弹力做的功是杆对B球做功的3倍C．弹簧和杆对B球做功的和等于B球机械能的增量D．B球到最底点时杆对A球的作用力等于mg参考答案：BC【考点】动能定理的应用．【分析】先研究AB组成的整体加速度的方向，由超、失重的观点分析杆对A球的作用力大小．两球没有相对位移，杆对A球做功的大小等于杆对B球做的功．根据牛顿第二定律分别对两球列式，分析弹簧对B的弹力与杆对B的弹力关系，再分析做功关系．由功能关系分析B球机械能增量与外力做功的关系．【解答】解：A、自B球接触弹簧到运动到最低点的过程中，杆对A、B两球的作用力始终大小相等、方向相反，两者又没有相对位移，所以两个力做功的代数和为零，两个功的大小相等，故A错误；B、两球的加速度始终相等，设为a．根据牛顿第二定律，对A球有：F杆﹣mg=ma对B球有：F弹﹣2mg﹣F杆=2ma，解得F弹=3F杆．因位移相等，则由W=FL可知，弹簧对B球做功的大小是杆对B球做功的3倍，故B正确．C、对B分析可知，B球受重力、弹簧弹力和杆的弹力的作用，根据功能关系可知，弹簧和杆对B球做功之和等于B球机械能的增量，故C正确．D、到达最低点时AB均具有向上的加速度，此时A球受向上的杆的作用力一定大于本身的重力，故D错误．故选：BC3.如图5所示，在一次空地演习中，距离水平地面高度为H的飞机以水平速度Vl发射一枚炮弹欲轰炸地面目标P，反应灵敏的地面拦截系统同时以速度V2竖直向上发射炮弹拦截。设拦截系统与飞机的水平距离为S，若拦截成功，不计空气阻力，下列关系式一定正确的是

（

）

A．v1=v2

B．v1=v2

C．

D．v1=v2参考答案：D4.据报道，美国宇航局发射的“勇气”号和“机遇”号孪生双子火星探测器在2004年1月4日和1月25日相继带着地球人的问候在火星着陆。假设火星和地球绕太阳的运动可以近似看作同一平面内同方向的匀速圆周运动，已知火星的轨道半径r1=2.4×1011m，地球的轨道半径r2=1.5×1011m，如图所示，从图示的火星与地球相距最近的时刻开始计时，请估算火星再次与地球相距最近需多长时间：A.1.4年

B.4年

C.2.0年

D.1年参考答案：C5.在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程．在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中，正确的是A．牛顿应用“理想实验”推翻了亚里士多德的力是维持物体运动原因的观点B．英国物理学家卡文迪许用实验的方法测出了万有引力常量GC．在研究电荷间相互作用时，美国科学家密立根提出了电荷周围存在电场的观点D．元电荷的电荷量e最早由法国学者库仑测得参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（选修3—4）（5分）某种媒质的折射率为，有一束光从该媒质射向真空，要使真空中有折射光，入射角应满足的条件是____________。

参考答案：答案：i＜45°

7.如图所示，A、B两物体相距s=7m，物体A以vA=4m/s的速度向右匀速运动。而物体B此时的速度vB=10m/s，向右做匀减速运动，加速度a=－2m/s2。那么物体A追上物体B所用的时间为

（

）A．7s

B．8s

C．9s

D．10s参考答案：B8.如图所示，一直立的气缸用一质量为m的活塞封闭一定量的理想气体，活塞横截面积为S，汽缸内壁光滑且缸壁是导热的．开始活塞被固定，打开固定螺栓K，活塞上升，经过足够长时间后，活塞停在B点，则活塞停在B点时缸内封闭气体的压强为______________，在该过程中，缸内气体______（填“吸热”或“放热”）．（设周围环境温度保持不变，已知AB=h，大气压强为p0，重力加速度为g）参考答案：

(1).

(2).吸热活塞处于平衡状态有:,所以被封闭气体压强为被封闭气体体积增大,气体对外界做功,因为气体温度不变,因此内能不变,根据可以知道,在该过程中,缸内气体吸热.综上所述本题答案是：(1).

(2).吸热.9.有两个大小相等的力F1和F2，当它们的夹角为90°时，合力为F，则当它们的夹角为120°时，合力的大小为_____________。参考答案：10.如图所示，厚度为h，宽度为d的导体板放在与它垂直的、磁感应强度为B的匀强磁场中，当电流通过导体板时，在导体的上侧面A和下侧面A＇之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应．实验表明，当磁场不太强时，电势差U、电流I和磁感强度B之间的关系为，式中的比例系数K称为霍尔系数．霍尔效应可解释如下：外部磁场的洛伦兹力使运动的电子聚集在导体板的一侧，在导体板的另一侧会出现多余的正电荷，从而形成横向电场，横向电场对电子施加与洛伦兹力方向相反的静电力，当静电力与洛伦兹力达到平衡时，导体板上、下两侧之间就会形成稳定的电势差．设电流I是由电子的定向流动形成的，电子的平均定向速度为v，电荷量为e．回答下列问题：（1）达到稳定状态时，导体上侧面A的电势________下侧面A＇的电势（填“高于”、“低于”或“等于”）．（2）电子所受的洛伦兹力的大小为________________．（3）当导体上、下两侧之间的电势差为U时，电子所受的静电力的大小为_____________．（4）由静电力和洛伦兹力平衡的条件，证明霍尔系数为K＝，其中n代表导体板单位体积中电子的个数。参考答案：（1）导体中定向移动的是自由电子，结合左手定则，应填低于。（2）

（3）（或）（4）电子受到横向静电力与洛仑兹力的作用，两力平衡，有又通过导体的电流强度以上两式联列，并将代入得11.如图8-13所示，质量为0.1g的小球，带有5×10－4C的正电荷，套在一根与水平成37o的细长绝缘杆上，球与杆间的动摩擦因数为0.5，杆所在空间有磁感应强度为0.4T的匀强磁场，小球由静止开始下滑的最大加速度为

m/s2，最大速率为______多少？（g=10m/s2）参考答案：6m/s2

=10m/s12.在“探究恒力做功与物体的动能改变量的关系”的实验中备有下列器材：A.打点计时器；B.天平；C秒表；D.低压交流电源；E.电池；F.纸带；G.细线、砝码、小车、砝码盘；H.薄木板．①其中多余的器材是____________，缺少的器材是__________________．②测量时间的工具是__________________；测量质量的工具是____________________．③如图实所示是打点计时器打出的小车(质量为m)在恒力F作用下做匀加速直线运动的纸带．要测量的数据已用字母表示在图中，打点计时器的打点周期为T.请分析，利用这些数据能否验证动能定理？若不能，请说明理由；若能，请写出需验证的表达式．_________________________________________________________________________________参考答案：）①C、E

毫米刻度尺②A

B③能从A到B的过程中，恒力做的功为WAB＝FsAB物体动能的变化量为EkB－EkA＝mv－mv＝m()2－m()2＝m只要验证FsAB＝m即可．优点：A、B两点的距离较远，测量时的相对误差较小；缺点：只进行了一次测量验证，说服力不强．13.在平直的公路上，自行车与同方向行驶的汽车同时经过A点。自行车做匀速运动，速度为6m/s．汽车做初速度为10m/s(此即为汽车过A点的速度)、加速度大小为0.5m/s2的匀减速运动．则自行车追上汽车所需时间为

s，自行车追上汽车时，汽车的速度大小为

m/s，自行车追上汽车前，它们的最大距离是

m。参考答案：16；2；16三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（9分）我国登月的“嫦娥计划”已经启动，2007年10月24日，我国自行研制的探月卫星“嫦娥一号”探测器成功发射。相比较美国宇航员已经多次登陆月球。而言，中国航天还有很多艰难的路要走。若一位物理学家通过电视机观看宇航员登月球的情况，他发现在发射到月球上的一个仪器舱旁边悬挂着一个重物在那里摆动,悬挂重物的绳长跟宇航员的身高相仿,这位物理学家看了看自己的手表，测了一下时间，于是他估测出月球表面上的自由落体加速度。请探究一下,他是怎样估测的?参考答案：据宇航员的身高估测出摆长；测出时间，数出摆动次数，算得摆动周期；据公式,求得月球的重力加速度。解析：据单摆周期公式,只要测出单摆摆长和摆动周期,即可测出月球表面上的自由落体加速度．据宇航员的身高估测出摆长；测出时间，数出摆动次数，算得摆动周期；据公式求得月球的重力加速度。(9分)

15.(6分)如图所示，己知平行玻璃砖的折射率，厚度为.入射光线以入射角60°射到玻璃砖的上表面，经玻璃砖折射从下表面射出，出射光线与入射光线平行，求两平行光线间距离。（结果可用根式表示）

参考答案：解析：作出光路如图

由折射定律得（2分）

所以r=30°（2分）

由图知

则AB—AC=d·tan30°=d

出射光线与入射光线间的距离是d（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.粗糙的水平面上放置一质量为m=1.2kg的小物块（可视为质点），对它施加F=3N的水平作用力，使物块沿水平面向右匀加速运动．已知物块通过A点时的速度为vA=1m/s，到达B点所用时间t1=2s，此后再运动x=8m到达C点，到C点的速度为vC=5m/s，求：(1)物块在水平面上运动的加速度a(2)物块与水平面间的动摩擦因数μ参考答案：

……………2分

……………2分

解得:

a=1m/s2

a=－6m/s2

(舍)

……………2分由牛顿第二定律可知：F－μmg=ma

……………2分解得：μ=0.15

17.反射式速调管是常用的微波器件之一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理与下述过程类似。如图所示，在虚线MN两侧分别存在着方向相反的两个匀强电场，一带电微粒从A点由静止开始，在电场力作用下沿直线在A、B两点间往返运动。已知电场强度的大小分别是E1＝2.0×103N/C和E2＝4.0×103N/C，方向如图所示，带电微粒质量m＝1.0×10－20kg，带电荷量q＝－1.0×10－9C，A点距虚线MN的距离d1＝1.0cm，不计带电微粒的重力，忽略相对论效应。求：（1）B点距虚线MN的距离d2；（2）带电微粒从A点运动到B点所经历的时间t。参考答案：（1）带电微粒由A运动到B的过程中，由动能定理有|q|E1d1－|q|E2d2＝0

①