山东省德州市陵县实验中学高三物理联考试题含解析

山东省德州市陵县实验中学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.下列关于电场和磁场的说法中正确的是（A）电场中存在电场线，电场线从正电荷出发，终止于负电荷（B）磁场中存在磁感线，磁感线从磁体的N极出发，终止于S极（C）在电场中电场强度不为零处的电荷一定受到电场力的作用（D）在磁场中磁感应强度不为零处的通电导线一定受到磁场力的作用参考答案：C2.（多选题）一个物体做初速度为零的匀变速直线运动，比较它在开始运动后第1s内、第2s内、第3s内的运动，下列说法中正确的是（）A．经历的位移大小之比是1：4：9B．中间时刻的速度之比是1：3：5C．最大速度之比是1：2：3D．平均速度之比是1：2：3参考答案：BC【考点】匀变速直线运动规律的综合运用．【分析】由于物体做初速度为零的匀变速直线运动，因此可根据位移与时间关系可确定第1s内、第2s内、第3s内位移之比；由速度与时间关系可求出第1s内、第2s内、第3s内平均速度、中间时刻速度之比．【解答】解：A、由公式，得第1s内、前2s内、前3s内位移之比1：4：9，则第1s内、第2s内、第3s内的位移之比1：3：5，故A错误；B、由公式，得第1s内、前2s内、前3s内位移之比1：4：9，则第1s内、第2s内、第3s内的位移之比1：3：5，再由位移与时间的比值表示平均速度，也表示中间时刻速度，由于时间相等，所以中间时刻的速度之比等于各自位移之比，故B正确；C、由公式v=at，得第1s内、第2s内、第3s内的最大速度，就是第1s末、第2s末、第3s末的瞬时速度，即最大速度之比为1：2：3，故C正确；D、由公式，得第1s内、前2s内、前3s内位移之比1：4：9，则第1s内、第2s内、第3s内的位移之比1：3：5，再由位移与时间的比值表示平均速度，由于时间相等，所以平均速度之比为1：3：5，故D错误；故选：BC3.（单选）如右图所示，曲线C1、C2分别是纯电阻直流电路中，内、外电路消耗的电功率随电流变化的图线.由该图可知下列说法中错误的是（

C

）A．电源的电动势为4VB．电源的内电阻为1ΩC．电源输出功率最大值为8WD．电源被短路时，电源消耗的最大功率可达16W参考答案：C4.下列说法正确的是A.惯性是物体的固有属性，速度大的物体惯性一定大B.查德威克用α粒子轰击获得反冲核，发现了中子C.感应电流遵从楞次定律所描述的方向，这个结论符合能量守恒定律D.法拉第总结出了电磁感应定律参考答案：C【详解】A、惯性是物体的固有属性，质量是惯性大小的量度，与速度大小无关，故A错误；B、卢瑟福用α粒子轰击获得反冲核，发现了质子，故B错误；C、感应电流遵从楞次定律所描述的方向显然符合能量守恒定律，故C正确；D、1831年英国科学家法拉第发现了电磁感应现象，但没有给出电磁感应定律，故D错误。5.在高度为h的同一位置向水平方向同时抛出两个小球A和B，若A球的初速度vA大于B球的初速度vB，则下列说法中正确的是A．A球比B球先落地B．在飞行过程中的任一段时间内，A球的水平位移总是等于B球的水平位移C．若两球在飞行中遇到一堵墙，A球击中墙的高度等于B球击中墙的高度D．在空中飞行的任意时刻，A球总在B球的水平正前方，且A球的速率总是大于B球的速率参考答案：D解析：平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动两个分运动。由题意知，A、B小球在竖直方向同时由同一位置开始做自由落体运动，因此在飞行过程中，它们总在同一高度。而在水平方向上，A球以较大的速度，B球以较小的速度同时由同一位置开始向同一方向做匀速直线运动，在飞行过程中，A球总在B球的水平正前方。故A错误，又因为vA＞vB，故B错误D正确。因vA＞vB，抛出后A球先于B球遇到墙，即从抛出到遇到墙，A球运动时间短，B球用时长，那么A球下落的高度小，故C错误。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示是小英“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验，铜块和木块的大小、形状完全相同，实验时弹簧测力计拉着物体沿水平方向做匀速直线运动。

（1）比较甲、乙两图，可得到的结论是

；（2）若物体不是做匀速运动，而是做加速直线运动，弹簧测力计读数

摩擦力（填“等于”或“不等于”）；（3）实际操作时，手拉着弹簧测力计做匀速直线运动是比较困难的，因而测力计的读数不一定等于摩擦力的大小。请你提出一个改进的方法，确保测力计的读数等于摩擦力的大小。你的做法（画图或文字说明）

。参考答案：7.一定质量的理想气体在某一过程中，外界对气体做功，气体内能减少1.3×105J，则此过程中气体

（填“吸收”或“放出”）的热量是

J。此后保持气体压强不变，升高温度，气体对外界做了J的功，同时吸收了J的热量，则此过程中，气体内能增加了

J。参考答案：8.图示实线是简谐横波在t1=0时刻的波形图象，虚线是t2=0.2s时刻的波形图象，试回答：若波沿x轴正方向传播，则它的最大周期为

s；若波的传播速度为55m/s，则波的传播方向是沿x轴

方向(填“正”或“负”)。参考答案：0.8负9.如图所示，气缸中封闭着温度为127℃的空气，一重物用轻绳经轻滑轮跟气缸中的活塞相连接，不计一切摩擦，重物和活塞都处于平衡状态，这时活塞离气缸底的高度为10cm。如果缸内空气温度降为87℃，则重物将上升

cm；该过程适用的气体定律是

（填“玻意耳定律”或“查理定律”或“盖·吕萨克定律”）。参考答案：1；盖·吕萨克定律10.如图，倾角为37°，质量不计的支架ABCD的D端有一大小与质量均可忽略的光滑定滑轮，A点处有一固定转轴，CA⊥AB，DC＝CA＝0.3m。质量m＝lkg的物体置于支架的B端，并与跨过定滑轮的轻绳相连，绳另一端作用一竖直向下的拉力F，物体在拉力作用下沿BD做匀速直线运动，己知物体与BD间的动摩擦因数μ＝0.3。为保证支架不绕A点转动，物体向上滑行的最大距离s＝＿＿＿＿m。若增大F后，支架仍不绕A点转动，物体能向上滑行的最大距离s′＿＿＿＿s(填：“大于”、“等于”或“小于”。)(取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)参考答案：0.248

等于拉力F=mgsin37°+μmgcos37°=8.4N。BC=CA/sin37°＝0.5m.设m对支架BC的压力mgcos37°对A点的力臂为x，由力矩平衡条件，F·DCcos37°+μmgcos37°·CAcos37°=F·CAcos37°+mgcos37°·x，解得x=0.072m。由x+s=BC-ACsin37°解得s=0.248m。由上述方程可知，F·DCcos37°=F·CAcos37°，x值与F无关，所以若增大F后，支架仍不绕A点转动，物体能向上滑行的最大距离s′=s。11.如图所示，绝缘水平面上静止着两个质量均为m，电量均为+Q的物体A和B（A、B均可视为质点），它们间的距离为r，与水平面的动摩擦因数均为μ,则此时

A受到的摩擦力为

。如果将A的电量增至+4Q，则两物体将开始运动，当它们的加速度第一次为零时，A运动的距离为

。参考答案：(1)

(2)

12.如图所示是某种“研究平抛运动”的实验装置：（1）当a小球从斜槽末端水平飞出时与b小球离地面的高度均为H，此瞬间电路断开使电磁铁释放b小球，最终两小球同时落地，改变H大小，重复实验，a、b仍同时落地，该实验结果可表明（

）。A.两小球落地速度的大小相同

B.两小球在空中运动的时间相等C.a小球在竖直方向的分运动与b小球的运动相同D.a小球在水平方向的分运动是匀加速直线运动（2）利用该实验装置研究a小球平抛运动的速度，从斜槽同一位置释放小球，实验得到小球运动轨迹中的三个点A、B、C，如图乙所示，图中O为抛出点，B点在两坐标线交点，坐标xB=40cm，yB=20cm，则a小球水平飞出时的初速度大小为v0=_______m/s；平抛小球在B点处的瞬时速度的大小为vB=_____m/s（g=10m/s2）。参考答案：

(1).（1）BC

(2).（2）

(3).(1)当a小球从斜槽末端水平飞出时与b小球离地面的高度均为H，此瞬间电路断开使电磁铁释放b小球，最终两小球同时落地，知运动时间相等，a球在竖直方向上的分运动与b小球的运动相同，但不能说明a小球水平方向的分运动是匀速直线运动，故选BC。

（2）A点的横坐标为20cm，纵坐标为5cm，C点的横坐标为60cm，纵坐标为45cm，根据得，，则平抛运动的初速度:；B点竖直方向上的分速度，则B点的瞬时速度:。13.在磁感应强度B的匀强磁场中，垂直于磁场放入一段通电导线。若任意时刻该导线中有N个以速度v做定向移动的电荷，每个电荷的电量为q。则每个电荷所受的洛伦兹力f＝

，该段导线所受的安培力为F＝

。参考答案：答案：qvB，NqvB解析：带电粒子垂直磁场中运动时，受到磁场的洛伦兹力作用，有每个粒子受力。该段导线中有N个以速度做定向动的电荷，则导线所受的力等于每个电荷所受力的合力。所以有。三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（8分）为确定爱因斯坦的质能方程的正确性，设计了如下实验：用动能为MeV的质子轰击静止的锂核Li，生成两个粒子，测得两个粒子的动能之和为MeV。写出该反应方程，并通过计算说明正确。（已知质子、粒子、锂核的质量分别取、、）参考答案：核反应方程为核反应的质量亏损，由质能方程可得，质量亏损相当的能量MeV而系统增加的能量MeV，这些能量来自核反应中，在误差允许的范围内可认为相等，所以正确。15.内表面只反射而不吸收光的圆筒内有一半径为R的黑球，距球心为2R处有一点光源S，球心O和光源S皆在圆筒轴线上，如图所示．若使点光源向右半边发出的光最后全被黑球吸收，则筒的内半径r最大为多少？参考答案：自S作球的切线S?，并画出S经管壁反射形成的虚像点，及由画出球面的切线N，如图1所示，由图可看出，只要和之间有一夹角，则筒壁对从S向右的光线的反射光线就有一部分进入球的右方，不会完全落在球上被吸收．由图可看出，如果r的大小恰能使与重合，如图2，则r?就是题所要求的筒的内半径的最大值．这时SM与MN的交点到球心的距离MO就是所要求的筒的半径r．由图2可得??????????

（1）由几何关系可知

（2）由（1）、（2）式得

（3）四、计算题：本题共3小题，共计47分

16.

（12分）空间存在垂直于纸面方向的均匀磁场其方向随时间作周期性变化，磁感应强度B随时间变化的图线如图（甲）所示。规定B>0时，磁场方向穿出纸面。现在磁场区域中建立一与磁场方向垂直的平面直角坐标，如图（乙）所示。一电量C质量kg的带正电粒子，位于原点O处，在时刻以初速度m/s沿轴正方向开始运动，不计重力作用，不计磁场变化可能产生的一切其他影响。求：

（1）带电粒子的运动半径；

（2）带电粒子从O点运动到点的最短时间；

（3）要使带电粒子过图中的点，则磁场的变化周期为多少？

参考答案：

解析：（1）设粒子运动半径为R，则

2分

m

2分

（2）设点电粒子的运动周期为，则

1分

若磁场的变化周期恰好为带电粒子运动的，即它的轨迹为4个1/4圆相连接，它的运动轨迹如图所示，此种情况带点粒子从O点运动到P点所用的时间最短，设为，则

3分

（3）要使带电粒子经过P点，则磁场变化的周期T和带电粒子在磁场中的运动周期之间应满足的关系为

2分

即

2分17.如图所示为一种电磁装置，由粒子源、加速电场、偏转电场、匀强磁场组成．在S点有一粒子源，能不断释放电量为q，质量为m的静止带电粒子，被加速电压为U，极板间距离为d的匀强电场加速后，从正中央垂直射入电压为U的匀强偏转电场（偏转电场中电压正负极随时间做周期性变化），偏转极板长度和极板距离均为L，带电粒子在偏转电场中一次偏转后即进入一个垂直纸面方向的匀强磁场，其磁感应强度为B．若不计重力影响，欲使带电粒子通过某路径返回S点，求：（1）粒子进入磁场时速度大小．（2）匀强磁场的宽度D至少为多少？（3）该带电粒子周期性运动的周期T是多少？偏转电压正负极多长时间变换一次方向？参考答案：解：（1）粒子在加速电场中加速，由动能定理得：，解得：…①由于粒子在电场加速过程中做匀加速直线运动，则加速的时间t1为：t1==…②粒子在偏转电场中做类似平抛运动，其加速度a为：，粒子通过偏转电场的时间t2为：…③粒子在偏转电场中的侧移距离y为：…④侧向速度vy为：则粒子射出偏转电场时的速度v为：…⑤（2）以速度v进入磁场后做匀速度圆周运动，洛仑兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：…⑥则磁场宽度为：…⑦（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期T'为：，tanθ==2，则：θ=arctan2，所以粒子在磁场中运动的时间t3为：…⑧粒子从S出发到回到S的周期T为：T=2t1+2t2+t3=4d+2L+；偏转电压正负极换向时间t为：t==2d+L+；答：（1）粒