山西省运城市蔡村中学2022年高三物理联考试卷含解析

山西省运城市蔡村中学2022年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,轻杆长为L一端固定在水平轴上的O点,另一端系一个小球(可视为质点).小球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动,且能通过最高点,g为重力加速度.下列说法正确的是(

)A.小球通过最高点时速度不可能小于B.小球通过最高点时速度为时，球对杆有向下的弹力C.小球通过最高点时速度为时，球对杆有向下的弹力D.要使小球能通过最高点，小球在最低点速度至少为参考答案：C【详解】A．只要小球通过最高点时的速度大于零，小球就可以在竖直平面内做完整的圆周运动。故A错误.B．设小球通过最高点时的速度为时，杆上的弹力恰好为零，则此时只有重力充当向心力解得：因为，所以小球在最高点由离心的趋势，对杆有竖直向上的拉力，故B错误；C．同B选项分析，，小球在最高点近心运动的趋势，对杆有竖直向下的压力，C正确；D．小球通过最高点的临界速度为0，则小球从最低点到最高点，由机械能守恒可知：解得，故D错误。2.如图所示为单摆在两次受迫振动中的共振曲线，则下列说法正确的是（

）A．若两次受迫振动分别在月球上和地球上进行，且摆长相等，则图线Ⅱ是月球上的单摆共振曲线B．若两次受迫振动均在地球上同一地点进行的，则两次摆长之比为L1︰L2＝4︰25C．图线Ⅱ若是在地球表面上完成的，则该摆摆长约为1mD．若摆长约为1m，则图线I是在地球表面上完成的参考答案：C3.已知两个共点力的合力为50N，分力F1的方向与合力F的方向成30°角，分力F2的大小为30N。则A．F1的大小是唯一的

B．F2的方向是唯一的C．F2有两个可能的方向

D．F2可取任意方向参考答案：C4.一轻质直杆BO，其O端用光滑铰链绕于固定竖直杆AO上，B端挂一重物，且系一细绳，细绳跨过杆顶A处的光滑小滑轮，用力F拉住，如下图所示。现将细绳缓慢往左拉，使杆BO与杆AO间的夹角θ逐渐减小，重物则缓慢上升。在此过程中，拉力F及杆BO所受压力FN的大小变化情况，下列判断正确的是（

）A．FN先减小，后增大

B．FN始终增大

C．F先减小，后增大

D．F逐渐减小参考答案：D5.（单选）如图，用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上，系统处于平衡状态．现使小车从静止开始向左加速，加速度从零开始逐渐增大到某一值，然后保持此值，小球稳定地偏离竖直方向某一角度（橡皮筋在弹性限度内），与稳定在竖直位置相比，小球的高度（）A．一定升高B．一定降低C．保持不变D．升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定参考答案：考点：牛顿第二定律；胡克定律．.专题：牛顿运动定律综合专题．分析：以小球为研究对象，由牛顿第二定律可得出小球的加速度与受到的拉力之间的关系即可判断．解答：解：设L0为橡皮筋的原长，k为橡皮筋的劲度系数，小车静止时，对小球受力分析得：T1=mg，弹簧的伸长即小球与悬挂点的距离为L1=L0+，当小车的加速度稳定在一定值时，对小球进行受力分析如图，得：T2cosα=mg，T2sinα=ma，所以：T2=，弹簧的伸长：则小球与悬挂点的竖直方向的距离为：L2=（L0+）cosα=L0cosα+＜=L1，所以L1＞L2，即小球在竖直方向上到悬挂点的距离减小，所以小球一定升高，故A正确，BCD错误．故选：A．点评：本题中考查牛顿第二定律的应用，注意整体法与隔离法的使用，同时要注意审题．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，水平板上有质量m=1.0kg的物块，受到随时间t变化的水平拉力F作用，用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力Ff的大小。已知9s末的速度为9.5m/s，取重力加速度g=10m/s2。则4s末物块的加速度的大小为

▲

，4s~9s内合外力对物块做功为

▲

。参考答案：7.26．一辆汽车从静止开始匀加速开出，然后保持匀速运动，最后匀减速运动直到停止。从汽车开始运动起计时，下表给出了某些时刻汽车的瞬时速度。根据表中的数据通过分析、计算可以得出，汽车加速运动经历的时间为

s，汽车全程通过的位移为

m。时刻（s）1.02.03.05.07.09.510.5速度（m/s）3.06.09.012129.03.0参考答案：4.0

968.一个晴朗的天气，小明觉得湖水中鱼儿戏水时吐出小气泡的情景很美，于是画了一幅鱼儿戏水的图画（如图所示）。但旁边的同学认为他的画有不符合物理规律之处，请根据你所掌握的物理知识正确画出草图，并指出这样画的物理依据。①（2分）请在答题纸上画上你认为正确的草图②（3分）依据

③（2分）如果认为小气泡在水中缓慢上升，则小气泡中的气体对外做的功

（填“大于”、“等于或“小于”）气体吸收的热量。参考答案：①②因上层水温较高和压强较小，故小气泡在上升过程中气泡内压强减小，温度升高，体积增大。③“小于”9.光照射某金属产生光电效应时，实验测得光电子最大初动能与照射光频率的图象如图所示，其中图线与横轴交点坐标为ν0，则该金属的逸出功为

．用一束波长范围为λ1～λ2，且λ1＜λ2的光照射该金属时产生光电效应，则光电子的最大初动能为

．已知普朗克常量为h，光在真空中传播速度为C．参考答案：hν0，．【考点】爱因斯坦光电效应方程．【分析】根据光电效应方程Ekm=hv﹣W0和eUC=EKm得出遏止电压Uc与入射光频率v的关系式，从而进行判断．【解答】解：当遏止电压为零时，最大初动能为零，则入射光的能量等于逸出功，所以W0=hv0．从图象上可知，逸出功W0=hv0．根据光电效应方程，Ekm=hv﹣W0=hv0．用一束波长范围为λ1～λ2，且λ1＜λ2的光照射该金属时产生光电效应，入射光的最小波长为λ1，即频率最大，那么产生的光电子的最大初动能为Ekm=，故答案为：hν0，．10.某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图甲所示为实验装置的简图。(交流电的频率为50Hz)（1）如图乙所示为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为__

______m/s2。(保留两位有效数字)（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的数据如下表：实验次数12345678小车加速度a/m·s－21.901.721.491.251.000.750.500.30小车质量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67/kg－14.003.453.032.502.001.411.000.60请在如图12所示的坐标纸中画出图线，并由图线求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是______________________。参考答案：11.一列沿x轴正方向传播的简谐横波，t＝0时刻的波形如图中实线所示，t＝0.2s时刻的波形如图中的虚线所示，则此列简谐横波的波速为

m/s.

参考答案：10(4n+1)

n=0、1、2、3…12.某同学在研究性学习中，利用所学的知识解决了如下问题：一轻质弹簧竖直悬挂于某一深度为h＝30.0cm且开口向下的小筒中(没有外力作用时弹簧的下端位于筒内，测力计的挂钩可以同弹簧的下端接触)，如图甲所示，若本实验的长度测量工具只能测量露出筒外弹簧的长度l，现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数，该同学通过改变l而测出对应的弹力F，作出F－l图象如图乙所示，则弹簧的劲度系数为k＝________N/m，弹簧的原长l0＝_________cm参考答案：(1)(2分)

200

N/m，(2分)

20

cm13.1991年卢瑟福依据α粒子散射实验中α粒子发生了

（选填“大”或“小”）角度散射现象，提出了原子的核式结构模型。若用动能为1MeV的α粒子轰击金箔，则其速度约为 m/s。（质子和中子的质量均为1.67×10－27kg，1MeV=1×106eV）参考答案：答案：大，6.9×106解析：卢瑟福在α粒子散射实验中发现了大多数α粒子没有大的偏转，少数发生了较大的偏转，卢瑟福抓住了这个现象进行分析，提出了原子的核式结构模型；1MeV=1×106×1.6×10-19=mv2，解得v=6.9×106m/s。三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.一在隧道中行驶的汽车A以的速度向东做匀速直线运动，发现前方相距处、以的速度同向运动的汽车B正开始匀减速刹车，其刹车的加速度大小,从此刻开始计时，若汽车A不采取刹车措施，汽车B刹车直到静止后保持不动，求：（1）汽车A追上汽车B前，A、B两汽车间的最远距离；（2）汽车A恰好追上汽车B需要的时间．参考答案：（1）16m（2）8s(1)当A、B两汽车速度相等时，两车间的距离最远，即v＝vB－at＝vA

得t＝＝3s此时汽车A的位移xA＝vAt＝12m；汽车B位移xB＝vBt－at2＝21mA、B两汽车间的最远距离Δxm＝xB＋x0－xA＝16m(2)汽车B从开始减速直到静止经历的时间t1＝＝5s

运动的位移x′B＝＝25m汽车A在t1时间内运动的位移x′A＝vAt1＝20m

此时相距Δx＝x′B＋x0－x′A＝12m汽车A需要再运动的时间t2＝＝3s

故汽车A追上汽车B所用时间t＝t1＋t2＝8s15.（选修3-5）（4分）已知氘核质量2.0136u，中子质量为1.0087u，核质量为3.0150u。A、写出两个氘核聚变成的核反应方程___________________________________。B、计算上述核反应中释放的核能。（结果保留2位有效数字）（1u=931.5Mev）C、若两氘以相等的动能0.35MeV作对心碰撞即可发生上述核反应，且释放的核能全部转化为机械能，则反应中生成的核和中子的动能各是多少？（结果保留2位有效数字）参考答案：

答案：a、

b、在核反应中质量的亏损为Δm=2×2.0136u-1.0087u-3.015u=0.0035u所以释放的核能为0.0035×931.5Mev=3.26Mev

c、反应前总动量为0，反应后总动量仍为0，

所以氦核与中子的动量相等。

由EK=P2/2m得

EHe:En=1:3

所以En=3E/4=2.97Mev

EHe=E/4=0.99Mev四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一形状如图所示内壁光滑的导热气缸竖直放置，用不计质量的两个活塞封闭了一定质量的理想气体，两个活塞之间用一根轻绳连接。开始时气体的温度为0℃、体积为2．0×10－3m3，大气压强为1．0×105Pa。现缓慢地在活塞上倒上一定质量的细砂，最后活塞静止时气体的体积恰好变为原来的一半，然后对缸体缓慢加热，使气体温度变为136．5℃，求气缸内气体最终的压强和体积。参考答案：17.如图所示，在xOy所在坐标系中ABCD区域内，存在着两个场强均为E的匀强电场Ⅰ和Ⅱ，电场Ⅰ方向水平向右，电场Ⅱ方向竖直向上，两电场区域是边长为L的正方形，边界分别与x轴和+y轴相重合，已知带电粒子的电量q（q＞0），不计重力的影响．（1）若粒子从AB中点F由静止释放，求粒子离开电场时的位置坐标；（2）若粒子在AB线上不同位置释放，求粒子离开电场时动能与释放点纵坐标y之间的关系；（3）若粒子在AB中垂线上不同位置释放（电场Ⅰ区域内），试求粒子离开电场时动能与释放点横坐标绝对值x的关系．参考答案：解：（1）若粒子从F点释放，在电场Ⅰ中做匀加速直线运动，离开电场Ⅰ的速度为v，则，粒子在电场Ⅱ中做类平抛运动，假设从CD边离开，L=vt，d=，a=，解得d=．假设正确，因此离开电场时的坐标为（L，）（2）粒子在AB线上不同位置释放，在电场Ⅰ中获得速度均相同，进入电场Ⅱ中如若从CD边射出，由于穿出时间相同，侧向位移也均为d=；若从GD边射出由于穿出时间不同，侧向位移也不相同，因为分两种情形讨论：若释放点纵坐标在范围内，粒子从CD边射出，获得动能相同，．若释放点纵坐标在范围内，粒子从GD边射出，Ek=qEL+qE（L﹣y）=qE（2L﹣y）．（3）粒子在AB中垂线上不同位置释放在电场Ⅰ中获得的速度不相同，设粒子释放点横坐标为x，则，粒子离开电场Ⅱ可能是从CD边射出也可能从GD边射出若粒子刚好从D点射出，则L=vt，，x=，因此粒子横坐标在﹣l到范围内，粒子均从CD边射出，离开电场时侧向位移为，解得，离开电场时动能为．横坐标在到O范围内，粒子均从GD边射出，离开电场时的动能．答：（1）粒子离开电场时的坐标为（L，）（2）若释放点纵坐标在范围内，动能为；若释放点纵坐标在范围内，动能为qE（2L﹣y）Ek=qEL+qE（L﹣y）=qE（2L﹣y）．（3）粒子横坐标在﹣l到范围内，离开电场时动能为；横坐标在到O范围内，离开电场时的动能．18.如图，在直角三角形AOC中，竖直直角边AO=L，水平直角边OC=2L，斜边AC的正上方有沿竖直向上的匀强电场，OC的下方矩形区域内