2022年福建省南平市建瓯小桥中学高三物理联考试卷含解析

2022年福建省南平市建瓯小桥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.（单选）如图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r，闭合开关S，待电流达到稳定后，电流表示数为I，电压表示数为U，电容器C所带电荷量为Q．将滑动变阻器的滑动触头P从图示位置向a端移动一些，待电流达到稳定后，与P移动前相比（）A．U变小B．I变小C．Q不变D．Q减小参考答案：考点：闭合电路的欧姆定律．专题：恒定电流专题．分析：首先搞清电路的结构：电流稳定时，变阻器与R2串联，R1上无电流，无电压，电容器的电压等于变阻器的电压，电压表测量变阻器的电压，电流表测量干路电流；当滑片P向a端移动一些后，变阻器接入电路的电阻增大，根据欧姆定律分析电路的总电阻变化和干路电流的变化，再分析电表读数的变化和电容器电量的变化．解答：解：当滑动变阻器P的滑动触头从图示位置向a端移动时，其接入电路的电阻值增大，外电路总电阻增大，由闭合电路的欧姆定律可知，干路的电流I减小；变阻器两端的电压U=E﹣I（R2+r），由I减小，可知U增大，即电容器C两端的电压增大，再据C=，得Q=CU，可判断出电容器的电荷量Q增大，故B正确，ACD错误．故选：B点评：本题是含有电容器的动态变化分析问题，要综合考虑局部与整体的关系，对于电容器明确两端的电压，再利用电容器的定义式判断电量的变化情况．2.下列说法中正确的是A．振荡电流就是一种频率很高的交流电B．LC振荡电路中，当电容器放电完毕时，线圈中的电流为零C．LC振荡电路中，电容器的充电过程就是磁场能向电场能转化的过程D．在振荡过程中线圈中的自感现象总是阻碍线圈中电流的变化参考答案：ACD3.图中K、L、M为静电场中的3个相距很近的等势线．一带电粒子射入此静电场中后，仅在电场力作用下沿abcde轨迹运动．已知电势φK>φL>φM．下列说法中正确的是A．粒子带负电B．粒子在bc段做减速运动C．粒子在a点与e点的速率相等D．粒子从c点到d点的过程中电场力做负功参考答案：ABC由电势高低可知电场方向向向右，由轨迹弯曲方向可知粒子所受电场力方向向左，故粒子带负电，粒子在ac段电场力做负功，动能减小，故做减速运动，粒子在ce段电场力做正功，粒子在a点与e点的电势能相等，故由a至e电场力对粒子做功为0，粒子动能变化为0，粒子在a点与e点的速率相等，综上，选项ABC正确D错误。4.如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的相等，则它们的___▲____也相等。（A）速度（B）动能（C）动量（D）总能量参考答案：)C)根据可知动量相等，故A、B、D错，C对5.如图所示，以MN为下边界的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，MN上方有一单匝矩形导线框abcd，其质量为m，电阻为R，ab边长为l1，bc边长为l2，cd边离MN的高度为h．现将线框由静止释放，线框下落过程中ab边始终保持水平，且ab边离开磁场前已做匀速直线运动，求线框从静止释放到完全离开磁场的过程中（1）ab边离开磁场时的速度v；（2）通过导线横截面的电荷量q；（3）导线框中产生的热量Q．参考答案：解：（1）线框匀速运动时，产生的电动势为：E=Bl1v…①由欧姆定律可知：…②安培力为：F=BIl1…③根据平衡条件可知，mg=F…④由①②③④联立：（2）导线框穿过磁场的过程中，电量…⑤平均电流：…⑥平均电动势为…⑦由⑤⑥⑦联立：（3）导线框穿过磁场的过程中，利用能量守恒定律，带入（1）中的速度，解得：答：（1）ab边离开磁场时的速度v为（2）通过导线横截面的电荷量q为；（3）导线框中产生的热量Q为．【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化．【分析】（1）根据导体切割磁感线规律可明确感应电动势，根据欧姆定律求得电流，再由平衡条件可求得速度；（2）根据法拉第电磁感应定律可求得平均电动势，再由q=It可求得电荷量；（3）根据功能关系可求得导线框中产生的热量．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（6分）为研究静电除尘，有人设计了一个盒状容器，容器侧面是绝缘的透明有机玻璃，它的上下底面是面积A=0.04m2的金属板，间距L=0.05m，当连接到U=2500V的高压电源正负两极时，能在两金属板间产生一个匀强电场，如图所示。现把一定量均匀分布的烟尘颗粒密闭在容器内，每立方米有烟尘颗粒1013个，假设这些颗粒都处于静止状态，每个颗粒带电量为q=+1.0×10-17C，质量为m=2.0×10-15kg，不考虑烟尘颗粒之间的相互作用和空气阻力，并忽略烟尘颗粒所受重力。求合上电键后：⑴经过

秒烟尘颗粒可以被全部吸附？⑵除尘过程中电场对烟尘颗粒共做了

焦耳功？参考答案：⑴当最靠近上表面的烟尘颗粒被吸附到下板时，烟尘就被全部吸附。烟尘颗粒受到的电场力F=qU/L，L=at2/2=qUt2/2mL，故t=0.02s⑵W=NALqU/2=2.5×10-4J7.如图所示，两木块A和B叠放在光滑水平面上，质量分别为m和M，A与B之间的最大静摩擦力为f，B与劲度系数为k的轻质弹簧连接构成弹簧振子。为使A和B在振动过程中不发生相对滑动，则它们的振幅不能大于

，它们的最大加速度不能大于

参考答案：

略8.（1）甲、乙、丙、三位同学在使用不同精度的游标卡尺和螺旋测微器测量同一个物体的长度时，分别测量的结果如下：甲同学：使用游标为50分度的卡尺，读数为12.045cm乙同学：使用游标为10分度的卡尺，读数为12.04cm丙同学：使用游标为20分度的卡尺，读数为12.045cm从这些实验数据中可以看出读数肯定有错误的是

同学。（2）现要验证“当合外力一定时，物体运动的加速度与其质量成反比”这一物理规律．给定的器材如下：一倾角可以调节的长斜面（如图7所示）、小车、计时器、米尺、弹簧秤、还有钩码若干。实验步骤如下（不考虑摩擦力的影响，重力加速度为g），在空格中填入适当的公式。图7①用弹簧秤测出小车的重力，除以重力加速度g得到小车的质量M。②用弹簧秤沿斜面向上拉小车保持静止，测出此时的拉力F。③让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑到斜面底端A2，记下所用的时间t，用米尺测量A1与A2之间的距离s，从运动学角度得小车的加速度a＝

。④已知A1与A2之间的距离s，小车的质量M，在小车中加钩码，所加钩码总质量为m，要保持小车与钩码的合外力F不变，应将A1相对于A2的高度调节为h＝

。⑤多次增加钩码，在小车与钩码的合外力保持不变情况下，利用（1）、（2）和（3）的测量和计算结果，可得钩码总质量m与小车从A1到A2时间t的关系为：m＝

。参考答案：9.如图所示，半径为R的光滑半圆球固定在水平面上，顶部有一小物体A，现给它一个水平初速度，当这一水平初速度v0至少为_______________时，它将做平抛运动，这时小物体A的落地点P到球心O的距离=_______________.参考答案：;10.（3分）一个质量为m0静止的ω介子衰变为三个静止质量都是m的π介子，它们在同一平面内运动，彼此运动方向的夹角为120°，光在真空中的传播速度为c，则每个π介子的动能为

。参考答案：（3分）11.如图所示，位于竖直平面内的固定半径为R的光滑圆环轨道，圆环轨道与水平面相切于M点，与竖直墙相切于A点，竖直墙上另一点B与M的连线和水平面的夹角为600，C是圆环轨道的圆心，D是圆环上与M靠得很近的一点（DM远小于CM）．已知在同一时刻：a、b两球分别由A、B两点从静止开始沿光滑倾斜直轨道运动到M点；c球由C点自由下落到M点；d球从D点静止出发沿圆环运动到M点．则a、b、c、d四个小球最先到达M点的球是_______球。重力加速度取为g，d球到达M点的时间为____________。参考答案：c球；tD=。

12.如图所示，光滑弧形轨道末端水平，离地面的高度为H，将钢球从轨道的不同高度h处静止释放，则钢球到达轨道末端时的速度v与h的关系应满足v=____；(已知重力加速度g)。钢球的落点距轨道末端的水平距离为s，不计空气阻力，则与h的关系应满足=____（用H、h表示）。参考答案：13..如图所示，有一个匀强电场，方向平行于纸面。电场中有A、B、C、D四点，已知AD=DB=BC=d，且ABBC。有一个电量为q的正电荷从A点移动到B点电场力做功为2W，从B点移动到C点克服电场力做功为W。则电场中D点的电势

（填“大于”“小于”或“等于”）C点的电势；该电场的电场强度为

。参考答案：等于；三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.有一个纯电阻用电器，其电阻约为1kΩ，试设计一个能够精确地测量该用电器电阻的电路，实验要求用电器两端的电压从0开始逐渐变化。给有如下器材：电

源：电动势为3V，内电阻约为0.1Ω；

电流表：量程0.6A，内阻RA=0.50Ω；电压表：量程3V，内阻RV=10kΩ

滑动变阻器：最大电阻值为R=5.0Ω；开关一个、导线若干。（1）在下边的方框内画出实验电路图。（2）在下图中画出实验实物连接图。（3）若实验中在用电器正常工作的状态下电流表的示数为I，电压表的示数为U，考虑到电表内阻引起的系统误差，则用测量的电压、电流以及电表内阻计算用电器电阻真实值的表达式为_____________。参考答案：（3）

。（2分）15.(4分)实验室给同学们提供了如下实验器材：滑轮小车、小木块、长木板、秒表、砝码、弹簧秤、直尺，要求同学们用它们来粗略验证牛顿第二定律。（1）（4分）某同学的做法是：将长木板的一端放在小木块上构成一斜面，用小木块改变斜面的倾角，保持滑轮小车的质量不变，让小车沿不同倾角的斜面由顶端无初速释放，用秒表记录小车滑到斜面底端的时间。试回答下列问题：①改变斜面倾角的目的是：

；②用秒表记录小车下滑相同距离（从斜面顶端到底端）所花的时间，而不是记录下滑相同时间所对应的下滑距离，这样做的好处是：

。参考答案：答案：①改变小车所受的合外力；②记录更准确（或：更容易记录，记录误差会更小，时间更容易记录，方便记录，方便计时，位置很难记录等类似答案均给分）。（每空2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（14分）如图所示，A、B两球的质量均为m，其间有压缩的轻、短弹簧，弹簧处于锁定状态，两球的大小忽略，整体视为质点，该装置从半径为R的竖直光滑圆轨道左侧与圆心等高处由静止下滑，滑至最低点解除对弹簧锁定后，B球恰好能到达轨道最高点，求弹簧处于锁定状态时的弹性势能。

参考答案：解析：设AB系统滑到圆轨道最低点时速度为V。解除弹簧锁定后速度分别为VA和VB，B到轨道最高点速度为V，则有2mgR=2×mV02

（2分）2mV0=mVA+mVB

（2分）2×mV02+E弹=m(VA2+VB2)

（2分）mg=

（2分）mVB2=mg.2R+mV2

（2分）解得E弹=（7-2）mgR

（4分）17.所受重力G1＝8N的砝码悬挂在绳PA和PB的结点上.PA偏离竖直方向37°角，PB在水平方向，且连在所受重力为G2＝100N的木块上，木块静止于倾角为37°的斜面上，如图所示，试求：(1)木块与斜面间的摩擦力；(2)木块所受斜面的弹力.参考答案：如图甲所示分析P点受力，由平衡条件可得：FAcos37°＝G1FAsin37°＝FB可解得：FB＝6N

再分析G2的受力情况如图乙所示.由物体的平衡条件可得：Ff＝G2sin37°＋FB′cos37°FN＋FB′sin37°＝G2cos37°FB′＝FB可求得：Ff＝64.8NFN＝76.4N.18.某电视台娱乐节目在游乐园举行家庭搬运砖块比赛活动．比赛规则是：如图甲所示向滑动的长木板上搬放砖块，且每次只能将一块砖无初速度（相对地面）地放到木板上，木板停止时立即停止搬放，以木板上砖块多少决定胜负．已知每块砖的质量m=0.8kg，木板的上表面光滑且足够长，比赛过程中木板始终受到恒定的拉力F=20N的作用，未放砖块时木板以v0=3m/s的速度匀速前进．获得冠军的家庭上场比赛时每隔T=0.8s搬放一块砖，从放上第一块砖开始计时，图中仅画出了0～0.8s内木板运动的v﹣t图象，如图乙所示，g取10m/s2．求：（1）木板的质量及板与地面间的动摩擦因数．（2）木板停止时，木板上放有多少块砖．（3）从放上第一块砖开始到停止，摩擦力对木板做的功．参考答案：解：（1）没有放砖时对车受力有F=μMg

①放上第一块砖时，板车减速，设加速度大小为a1，对车受力N1=Mg+mg=Ma