2022年安徽省淮北市惠民高级中学高三物理联考试卷含解析

2022年安徽省淮北市惠民高级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，一质量为m的小球固定于轻质弹簧的一端，弹簧的劲度系数为4,另一端固

定于。点.将小球拉至A处，弹簧恰好无形变，由静止释放小球，当它运动到O点正下

方8点时速度为v、，A、B两点间的高度差为力，不计空气阻力，则

A.由A到B过程，小球机械能守恒

B.由A到8过程，小球重力做的功等于机g/i

C.小球到达8点时，受到的重力可能与弹力大小相等

mgh—MV3

D.小球到达8点时，弹簧的弹性势能为2

参考答案：

BD

试题分析：A、小球从A到B的过程中，有重力做功，弹簧弹力做功，小球机械能不守

恒，故A错误；B、重力做功只与初末位置的高度差有关，则由A至B重力做功为

mgh,故B正确；C、小球到达B点时，具有向上的向心加速度，处于超重状态，弹力大

于重力，故C错误；D、弹簧弹力做功量度弹性势能的变化，根据动能定理得：

mgh=­wrv3—wrv3

*2,所以小球到达位置B时弹簧的弹性势能为2，故D正

确；故选：BDo

考点：机械能守恒定律;弹性势能；功能关系

【名师点睛】本题要注意我们研究的系统是小球而不是小球与弹簧，小球与弹簧系统则机

械能守恒；而只对小球机械能是不定恒的；熟悉功能的对应关系.根据下降的高度求出重

力做功的大小，结合动能定理求出弹簧弹力做功大小，根据弹簧弹力做功量度弹性势能的

变化，从而得出最低点弹簧的弹性势能。根据小球到达B点时需要向上的向心加速度，判

断弹力和重力的大小关系。

2.（单选）在不远的将来，中国宇航员将登上月球，某同学为宇航员设计了测量一颗绕月

卫星做匀速圆周运动最小周期的方法.在月球表面上以不太大的初速度vo竖直向上抛出一

个物体，物体上升的最大高度为h.已知月球半径为R,则如果发射一颗绕月运行的卫

星，其做匀速圆周运动的最小周期为（）

7T2―—(2R空画

A.voV2RhB.voV2Rhc.vovTD.vovT

参考答案:

解：根据竖直上抛运动规律可知，物体竖直上抛运动的最大高度

2

v0

h=2g,

可得月球表面的重力加速度

2

v0

g=2h

又卫星周期最小时靠近月球表面运动，重力提供圆周运动向心力有：

4兀2R

mg=m

可得月球卫星的最小周期T=2nVg=丫0/福，故ACD错误，B正确.

故选：B.

3.如图所示，光滑的半球形物体固定在水平地面上，球心正上方有一光滑的小滑

轮，轻绳的一端系一小球.靠放在半球上的A点，另一端绕过定滑轮后用力拉住，

使小球静止.现缓慢地拉绳，在使小球使球面由A到半球的顶点B的过程中，半球

对小球的支持力N和绳对小球的拉力T的大小变化情况是（

A.N变大，T变小B.N变小，T变大

C.N变小，T先变小后变大D.N不变，T变小

4.压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小，某位同学利用压敏电阻设计了

判断电梯运动状态的装置，其装置示意图如图甲所示，将压敏电阻平放在电梯内，

受压面朝上，在上面放一物体加，电梯静止时电流表示数为/。，电梯在运动过程

中，电流表的示数如图乙所示，下列判断中正确的是（）

（A）乙图表示电梯做匀速直线运

动（B）乙图表示电梯做匀加速运动

（C）乙图表示电梯做变加速运动（D）乙图表示电梯做匀减速运动

参考答案：

答案：C

5.（多选）某学校教室里的磁性黑板上通常粘挂一些小磁铁，小磁铁被吸在黑板上可以用

于"贴"挂图或试题答案.关于小磁铁，下列说法中正确的是

A.磁铁受到的电磁吸引力大于受到的弹力才能被吸在黑板上

B.磁铁与黑板间在水平方向上存在两对作用力与反作用力

C.磁铁受到四个力的作用

D.磁铁受到的支持力与黑板受到的压力是一对平衡力

参考答案：

BC

二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分

6.如图所示，一半径为R的绝缘圆形轨道竖直放置，圆轨道最低点与一条水平轨道相连，

轨道均光滑；轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，场强为E.从水平轨道上A点由静

止释放一质量为m的带正电小球，已知小球受电场力的大小等于小球重力大小的3/4

倍.为使小球刚好在圆轨道内做圆周运动，小球在轨道内的最小速率是_/!短_；释放

点距圆轨道最低点B的距离是—6

参考答案:

考带电粒子在匀强电场中的运动；向心力.

点：

分1、带电小球受到重力和电场力作用，重力和电场力都是恒力，故重力和电场力的合

析：力也是恒力，所以在轨道上上升的运动过程中，动能减小，因为小球刚好在圆轨道

内做圆周运动，故合力恰好提供向心力时是小球做圆周运动的临界状态，此时小球

的速度最小，此时的"最高点”是等效最高点，不是相对于AB轨道的最高点.

2、A到B的过程运用动能定理，此过程只有电场力作用Eqs=mW,化简可得A到

B的距离s.

解解：带电小球运动到图中最高点时，重力、电场力的合力提供向心力时，速度最

答：3

小，因为Eq=Z1r

根据勾股定理合力为：'合T(mg)2+(枭)2=筑

y2

因为小球刚好在圆轨道内做圆周运动，故最高点合力提供向心力，即F合二区

解得：

12_12

（3）从B点到最高点，由动能定理得：-mgR（1+cosO）-EqRsin0=2mV21rl/

12

从A到B,由动能定理得：Eqs-2mVB

23

代入数据解得：S=ER

故答案为：Y产，

点题要注意速度最小的位置的最高点不是相对于地面的最高点，而是合力指向圆心，

评：恰好提供向心力的位置，这是解题的关键.

7.现有一个弹簧测力计（可随便找地方悬挂），一把匀质的长为1的有刻度、零点

位于端点的直尺，一个木块及质量不计的细线.试用这些器件设计一实验装置（要

求画出示意图），通过一次测量（弹簧测力计只准读一次数），求出木块的质量和

尺的质量.（已知重力加速度为g）

参考答案：

找个地方把弹簧测力计悬挂好，取一段细线做成一环，挂在弹簧测力计的挂钩上，

让直尺穿在细环中，环与直尺的接触点就是直尺的悬挂点，它将尺分为长短不等的

两段.用细线栓住木块挂在直尺较短的一段上，细心调节直尺悬挂点及木块悬挂点

的位置，使直尺平衡在水平位置（为提高测量精度，尽量使二悬挂点相距远些），

如图所示.设木块质量为m,直尺质量为M.记下二悬挂点在直尺上的读数xl、

x2,弹簧测力计读数G.由平衡条件和图中所设的直尺零刻度线的位置有

5+M)g=G(!)

用g(x2・&)

⑵

⑴、(2)式联立可得

q(/-2xa)

⑶

“■哗&

SV-2xJ(4)

给出必要的说明占8分，求出r占10分.

8.如图所示，质量为m、边长为L的正方形线圈ABCD由n匝导线绕成，线圈中有顺时针

方向大小为I的电流，在AB边的中点用细线竖直悬挂于轻杆一端，轻杆另一端通过竖直

的弹簧固定于地面，轻杆可绕杆中央的固定转轴。在竖直平面内转动。在图中虚线的下

方，有与线圈平面垂直的匀强磁场，磁感强度为B,平衡时，CD边水平且线圈有一半面积

在磁场中，忽略电流I产生的磁场，穿过线圈的磁通量为；弹簧受到的拉力为

参考答案:

BL1(2wg+nBIL

9.质量为100kg的小船静止在水面上，船两端有质量40kg的甲和质量60kg的乙，当甲、

乙同时以3m/s的速率向左、向右跳入水中后，小船的速度大小为0.6m/s,方向是向

参考答案:

考运动的合成和分解.

点：

专运动的合成和分解专题.

题：

分根据动量守恒定律分析，甲乙船三者组成的系统动量守恒.

析：

解解：甲乙船三者组成的系统动量守恒.规定向左为正方向.设小船的速度大小为

答：V,由动量守恒定律有：

0=m中v单+m乙vz.+mv

0=40x3-60x3+100v

解得：v=0.6m/s.

速度V为正值，说明方向向左.

故答案为：0.6,向左.

点解决本题的关键熟练运用动量守恒定律，注意动量的失量性，与速度的正负是解题

评：的关键.

10.如图，质量为m的活塞夹在两块光滑的水平隔板间，活塞与轻质传动杆之间有

大小不计的光滑转轴连接，活塞在水平力作用下缓缓推动传动杆，传动杆带动曲轴

绕固定转轴0转动。在图示位置时，水平推力大小为F(F<mg),轻杆与水平方

向夹角为0(0<45°),曲轴与水平虚线垂直，轻杆与曲轴连接处到转轴0距离为

L,此时传动杆对曲轴的力矩大小为—，隔板对活塞的作用力大小为一。

活塞

参考答案：

FL；mg-Ftan0

11.(3分)一电子具lOOeV的动能、从A点垂直电场线方向飞入匀强电场,

当从B点飞出时与场强方向恰成150。，如图所示，则A、B两点间的电势差为

Vo

E

参考答案:

300

12.某实验小组的同学在进行“研究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中准

备的实验器材有木块、木板、毛巾和硅码，在实验中设计的实验表格和实验数据记

录如下表所示。

实验序数接触面的材料正压力（N）滑动摩擦力（N）

1木块与木板20.4

2木块与木板4().8

3木块与木板61.2

4木块与木板81.6

5木块与毛巾82.5

（1）根据上面设计的表格可以知道该实验用的实验方法为.

（2）分析比较实验序数为1、2、3、4的实验数据，可得出的实验结论为

（3）分析比较实验序数为的两组实验数据，可得出的实验结论是：压力

相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大.

参考答案：

（1）控制变量法

（2）接触面相同时，滑动摩擦力大小与正压力大小成正比

（3）4、5

13.如图所示是用频闪照相的方法拍到的一个弹簧振子的振动情况，甲图是振子静止在平

1

衡位置的照片，乙图是振子被拉伸到左侧距平衡位置20cm处，放手后向右运动Z周期的

频闪照片，己知频闪的频率为10Hz,则振子的振动周期为T=s,而在t=T/12时

刻振子的位置坐标15cmo（选填"大于〃、"小于"或"等于。

“I••睥X

a**'q・AH

参考答案:

1.2；大于。

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分

14.将一单摆装置竖直悬于某一深度为h(未知)且开口向下的固定小筒中(单摆的下部

分露出筒外)，如图甲所示。将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放，设单摆摆动

过程中悬线不会碰到筒壁。如果本实验的长度测量工具只能测量出筒下端口到摆球球心之

间的距离I,并通过改变I而测出对应的摆动周期T,再以T2为纵轴、I为横轴，作出T2-I

图像，则可以由此图像得出小筒的深度h和当地的重力加速度g0

(1)如果实验中所得到的T2-I图像如图乙所示，那么对应的图像应该是a、b、c中

的»

(2)由图像可知，小筒的深度h=m；当地重力加速度g=

_________m/s2o

参考答案：

(1)a；(2)0.3、9.86(9.87)

15.如下图所示是某同学测量匀变速直线运动的加速度时，从若干纸带中选中的一

条纸带的一部分，他每隔4个点取一个计数点，图上注明了他对各计数点间距离的

测量结果.所接电源是频率为50Hz的交流电.

⑴为了验证小车的运动是匀变速运动，请进行下列计算，填入表内(单位：cm)

S2-S]S3—S2S4—S3S5—S4S(y-S5

各位移差与平均值最多相差_______cm,由此可以得出结论：小车的运动是

(2)两个相邻计数点间的时间间隔4=s.

(3)物体的加速度的计算式。=，

加速度为a—m/s2.

(4)计算打计数点B时小车的速度VB=m/s.(保留三位有效数字)

(5)在下图中绘出L/图线，并确定物体的加速度a=m/s2.

参考答案：

(1)数据表(单位：cm)

SLSi$3一$2SL$3$5一54宜―$5

1.601.551.621.531.611.58

0.05匀变速直线运动

(2)0.1

(3)1.58

(4)0.518(5”一/图见解析1.58

四、计算题：本题共3小题，共计47分

16.某种透明材料制成的空心球体外径是内径的2倍，其过球心的某截面（纸面内）如图

所示.一束单色光（纸面内）从外球面上A点入射，人射角为45,时，光束经折射后恰好

与内球面B点相切。

①求该透明材料的折射率

②欲使光束能射入空心球内部空心区域，入射角应满足什么条件?

参考答案：

①门=\：2；（2）1<30°

【分析】

sini

根据几何关系求得折射角的正弦值，根据""si”求得折射率；

根据发生全反射的条件求得在内表面上的入射角，根据几何关系即可求得在A点的入射

角。

【详解】①如图

设光束经折射后到达内球面上B点，在A点，由题意可知，入射角1=4,0,由几何关系

有：

BO1

sin