2022年山西省忻州市代县峨口镇东滩上中学高三物理联考试卷含解析

2022年山西省忻州市代县峨口镇东滩上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，空间中存在竖直向上的匀强电场，一个质量为m的带电小球只在电场力和重力作用下沿虚线作直线运动，轨迹上A、B两点的竖直高度差为H，重力加速度为g，则在小球从B到A的过程中（）A． 电场力对小球做功﹣mgHB． 小球的动能增加mgHC． 小球的机械能增加mgHD． 小球的重力势能和电势能的和增加mgH参考答案：C考点： 带电粒子在匀强电场中的运动；动能定理的应用．专题： 带电粒子在电场中的运动专题．分析： 先由运动状态判断出小球的受力情况（受重力和电场力作用，且大小相等），再根据能量的转化和守恒以及重力和电场力做功的特点即可判断各选项的正误．解答： 解：A、小球沿虚线作直线运动，说明小球受到的重力和电场力平衡，电场力竖直向上，小球向上运动电场力做正功，大小为mgH．故A错误．B、小球从B到A的过程中做匀速直线运动，合外力对小球所做的功为零，所以小球的动能保持不变．故B错误．C、小球从B到A的过程中，小球要克服重力做功，AB两点间的竖直高度是H，所以重力势能增加mgH，动能不变。故C正确．D、小球从B到A的过程中，只有电场力和重力做功，所以小球的重力势能和电势能的和不变．故D错误．故选：C．点评： 带电粒子在电场和重力场中的运动，分为两种情况：一是做直线运动：当电场力和重力在同一条直线，且速度也在这一直线上时，粒子将做直线运动，若重力和电场力平衡，粒子做匀速直线运动或静止．解决此类问题常用的方法是运动学规律和牛顿第二定律，也可用能量的观点来分析解决．二是做曲线运动，常出现的是类平抛运动．用平抛运动的知识解决此类问题．该题主要是考察了电场力和重力做功的特点，它们做功都与路径无关，重力做功与始末位置的高度差有关，电场力做功与始末位置间的电势差有关．2.如图所示，竖直向上的匀强电场中，绝缘轻质弹簧直立于地面上，上面放一个质量为m，带正电的小球，小球与弹簧不连接，加外力F将小球向下压到某位置静止，现撤去F，小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中，重力和电场力对小球做功的大小分别为W1和W2，小球离开弹簧时速度为v，不计空气阻力，则上述过程中(

)

A．弹簧弹性势能最大值等于

B．重力势能增加W1

C．机械能增加W2

D．电势能增加W2参考答案：

答案：BC3.我国已成功发射了两颗探月卫星“嫦娥1号”和“嫦娥2号”，“嫦娥1号”绕月运行的轨道高度为200公里，“嫦娥2号”绕月运行的轨道高度为100公里.以下说法正确的是A．“嫦娥2号”和“嫦娥1号”发射速度都必须大于第三宇宙速度B．“嫦娥2号”绕月运动的周期小于“嫦娥1号”绕月运动的周期C．“嫦娥2号”绕月运动的向心加速度小于“嫦娥1号”绕月运动的向心加速度D．“嫦娥2号”与“嫦娥1号”绕月运动的速度大小之比为参考答案：B4.如图，两平行金属板水平放置接到电源上，一带电微粒P在两板间恰好静止．现迅速使两板绕A．B两点转过较小的α角(如图所示)，则微粒在两板间将

（

）

A．保持静止

B．向右下方运动

C．在板间水平向右直线运动

D．因α角大小未知，无法判断参考答案：

C5.（多选）如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为2.49eV的金属钠，下列说法中正确的是（

）A．从n=3的激发态跃迁到n=2的激发态时所发出的光的波长最短B．这群氢原子能发出3种频率不同的光，且均能使金属钠发生光电效应C．金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为9.60eVD．从n=3的激发态跃迁到基态时所发出的光能使金属钠发生光电效应，且使光电子获得最大初动能参考答案：CD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某同学用如图12所示的装置来探究动能定理。①实验时为了保证小车受到的合力与钩码的总重力大小近似相等，钩码的总质量应满足的实验条件是

，实验时首先要做的步骤是

。②挂上适当的钩码后小车开始做匀加速直线运动，用打点计时器在纸带上记录其运动情况。图13是实验时得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F是计数点。本实验能测出的物理量有：小车的质量M，钩码的总质量m，各计数点间的距离，已知相邻计数点间的时间间隔为T，重力加速度为g。则打点计时器打出B点时小车的速度为

，实验中小车所受合外力做的功与动能变化间的关系式为

。（用题中及图中所给字母表示）参考答案：①钩码的总质量远小于小车的质量(1分)

平衡摩擦力(1分)②vB＝(2分)mg(Δx3＋Δx4)＝M()2－M()2等均可7.现有a、b两种单色光，其波长关系为用a光照射某种金属时，恰好发生光电效应。则：①用b光照射该金属时，

发生光电效应；（填“能”或“不能”）②若增加a光强度，释放出光电子的最大初动能

增大。（填“能”或“不能”）参考答案：8.法国科学家拉普拉斯曾说过：“认识一位巨人的研究方法对于科学的进步并不比发现本身有更少的用处……”在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法，如观察、实验、建立模型、物理类比和物理假说等方法。其中物理假说，是根据一定的科学事实和科学理论对研究的问题提出假说性的看法或说明，例如麦克斯韦的电磁场理论、分子动理论等假说，请你再举出两个物理假说的例子__________；

。参考答案：光的光子说、日心说、物质波、分子电流、黑洞等均可9.如图所示，某种自动洗衣机进水时，洗衣机缸内水位升高，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量．将细管中密闭的空气视为理想气体，当洗衣缸内水位缓慢升高时，外界对空气做了0.5J的功，则空气________(填“吸收”或“放出”)了__________的热量．参考答案：放出0.510.某物理兴趣小组采用如图所示的装置深入研究平抛运动。质量分别为mA和mB的A、B小球处于同一高度，M为A球中心初始时在水平地面上的垂直投影。用小锤打击弹性金属片，使A球沿水平方向飞出，同时松开B球，B球自由下落。A球落到地面N点处，B球落到地面P点处。测得mA=0.04kg，mB=0.05kg，B球距地面的高度是1.25m，M、N点间的距离为1.50m，则B球落到P点的时间是____s，A球落地时的动能是____J。（忽略空气阻力）参考答案：(1)0.5（２分）；

0.6811.有一列简谐横波在弹性介质中沿x轴正方向以速率v=10m/s传播，某时刻的波形如图所示，把此时刻作为零时刻，质点A的振动方程为y=

m.参考答案：12.在测定金属丝电阻率的实验中，某同学用螺旋测微器测量金属丝的直径，一次的测量结果如图所示．图中读数为_________mm。参考答案：螺旋测微器的固定刻度读数0.5mm，可动刻度读数为0.01×35.6=0.356mm，所以最终读数为：固定刻度读数+可动刻度读数=0.5mm+0.356mm=0.856mm.13.(4分)如图所示，在y轴上关于O点对称的A、B两点有等量同种点电荷+Q，在x轴上C点有点电荷-Q，且CO=OD，∠ADO=60°。则D点电场强度大小为

；若将点电荷-q从O移向C，其电势能

。(选填：“增大”、“减小”或“不变”)参考答案：

答案：零；增大三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用电火花打点计时器打下的纸带如图所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G等7个计时点，相邻两个计时点的时间间隔为丁=0.02s。经过测量得：d1=0.72em，d2=1.60cm，d3=2.64cm，d4=3.84em，d5=5.20em，d6=6.72cm。(1)本实验电火花打点计时器使用的电源应该是______(填选项前的字母)；A．直流6V

B．交流6V

C．交流220V

D．直流220V(2)通过测量的数据计算F点对应的速度大小为VF：______m／s(计算结果保留两位有效数字)；(3)计算加速度a的表达式为________。(用题中所给的实验数据的字母表示)参考答案：（1）C；（2）；（3）：（1）本实验选用电火花打点计时器，而电火花计时器应用电压为的交流电源，所以选C；（2）根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，电火花计时器的周期为，所以从E点到G点时间为，有：；（3）由，根据逐差法，得：。故答案为：（1）C；（2）；（3）。15.在探究小车的加速度a与小车质量M和小车受到的外力F的关系时（1）探究加速度和力的关系的实验数据描绘出的a﹣F图象如图所示，下列说法正确的BDA．三条倾斜的直线所对应的小车的质量相等B．三条倾斜的直线所对应的小车的质量不同C．直线1所对应的小车的质量最大D．直线3所对应的小车的质量最大（2）由于没有始终满足小车的质量M远大于钩码的质量m的关系，结果得到的图象应是下图中的D参考答案：考点：探究加速度与物体质量、物体受力的关系．专题：实验题；牛顿运动定律综合专题．分析：（1）根据牛顿第二定律写出a与F的关系方程，结合图象特点，可正确求解；（2）实验问题需要结合物理规律去解决．对于实验我们要清楚每一项操作存在的理由．比如为什么要平衡摩擦力，为什么要先接通电源后释放纸带等．根据该实验实验误差产生的原因即可正确解答．解答：解：（1）根据牛顿第二定律有：F=ma，故有a=，所以在a﹣F图象中斜率表示，故斜率大的质量小，三条图象斜率不同，故质量不同，图象3斜率最小，其质量最大，图象1斜率最大，质量最小，故AC错误，BD正确．故选BD．（2）随着增大，小车质量在减小，因此小车质量不再满足远大于砂和小砂桶的质量，加速度不可能一直均匀增大，加速度的增大幅度将逐渐减小，最后趋近与定值，故ABC错误，D正确．故选D．故答案为：（1）BD

（2）D点评：解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，尤其是理解平衡摩擦力和M＞＞m的操作和要求的含义．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.下图是用直流发电机为保温室中电热器供电的电路图，直流发电机的电动势为250V，内阻为0.50Ω，输电线电阻R1=R2=1.0Ω。保温室中装有若干只完全相同的电热器用来调节室温，每只电热器的额定电压为200V，额定功率为1000W，其他电阻不计，也不考虑电热器电阻随温度的变化。求：

(1)为使电热器能正常工作，应接入多少个电热器；

(2)在电热器正常工作状态下，直流发电机对保温室供热的效率；

(3)保温室内的电热器可能消耗的最大电功率。参考答案：17.（07年全国卷Ⅱ）（19分）用放射源钋的α射线轰击铍时，能发射出一种穿透力极强的中性射线，这就是所谓铍“辐射”。1932年，查德威克用铍“辐射”分别照射（轰击）氢和氮（它们可视为处于静止状态），测得照射后沿铍：“辐射”方向高速运动的氢核和氮核的速度之比为7.0。查德威克假设铍“辐射”是由一种质量不为零的中性粒子构成的，从而通过实验在历史上首次发现了中子。假定铍“辐射”中的中性粒子与氢核或氮核发生弹性正碰，试在一考虑相对论效应的条件下计算构成铍“辐射”的中性粒子的质量。（质量用原子质量单位u表示，1u等于C原子质量的十二分之一。取氢核和氮核的质量分别为1.0u和14.0u。）参考答案：答案：m＝1.2u解析：设构成铍“辐射”的中性粒子的质量和速度分别为m和v，氢核的质量为mH。构成铍“辐射”的中性粒子与氢核发生弹性正碰，碰后两粒子的速度分别为v和v。由动量守恒与能量守恒定律得mv＝mv＋mHv

①

②

解得v＝③

同理，对于质量为mN的氮核，其碰后速度为

v＝④由③④式可得m＝⑤

根据题意可知v=7.0v

⑥

将上式与题给数据代入⑤式得m＝1.2u

⑦18.（22分）物体A的质量M＝1kg，静止在光滑水平面上的平板车B的质量