河南省洛阳市平顶山实验高级中学高三物理联考试题含解析

河南省洛阳市平顶山实验高级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.（单选）如图是机场的安检人员用手持金属探测器检查乘客的情景．当探测线圈靠近金属物体时，在金属物体中就会产生电流，如果能检测出这种变化，就可以判定探测线圈附近有金属物体了．图中能反映出金属探测器工作原理的是（）A．通电螺线管使小磁针偏转B．金属棒在磁场中运动使电流计指针偏转C．通电导线在磁场中运动D．通电直导线使小磁针偏转参考答案：考点：*涡流现象及其应用．分析：由题意可知，探测器将线圈靠近金属物时，相当于闭合电路的部分导体在切割磁感线，从而产生电流，则分析各实验现象可知，能产生电流的选项．解答：解：当线圈靠近金属物体时，在金属物体中产生电流，相当于闭合电路的部分导体在切割磁感线，故在金属中会产生电流，故探测器采用了电磁感应原理；A选项为电流的磁效应实验；B选项为探究电磁感应现象的实验；C选项探究通电导体在磁场中受力的实验；D选项为探究电流的周围存在磁场的实验；故选：B．点评：考查电磁感应现象的应用，要求学生通过题意找出探测器的原理，并能正确掌握各实验的意义．2.在电梯中，把一重物置于台秤上，台秤与力传感器相连，电梯从静止加速上升，然后又匀速运动一段时间，最后停止运动，传感器的屏幕上显示出其受到的压力与时间的关系(N-t)图象如图所示，则()A.电梯在启动阶段约经历了3.5s的加速上升过程B.重物的重量为50NC.电梯的最大加速度约为6.7m/s2D.电梯的最大加速度约为16.7m/s2参考答案：C3.如图所示，光滑水平面上，AB两物体用轻弹簧连接在一起，A、B的质量分别为m1、m2，在拉力F作用下，AB共同做匀加速直线运动，加速度大小为a，某时刻突然撤去拉力F，此瞬时A和B的加速度大小为a1和a2，则（）A．a1=0，a2=0B．a1=a，a2=aC．a1=a，a2=aD．a1=a，a2=a参考答案：D【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力．【分析】通过隔离法求出弹簧的弹力，撤去拉力的瞬间，弹簧的弹力不变，结合牛顿第二定律，隔离分析，求出A、B的瞬时加速度．【解答】解：弹簧的弹力F弹=m1a，撤去F的瞬间，弹簧的弹力不变，则A的瞬时加速度，B的瞬时加速度．故D正确，A、B、C错误．故选：D．4.右图是沿x轴正向传播的简谐横波在某时刻的波形图，波速为2.0m/s，下列说法正确的是

A．该波的振动周期为4.0s

B．此时刻质点P的振动方向沿y轴正方向 C．经过△t=3.0s，质点P将沿x轴正向移动6.0m D．经过△t=4.0s，质点Q通过的路程是0.40m参考答案：D周期T==2.0s，选项A错误；“峰前升，峰后降”，质点P此时在峰后，故沿y轴负向运动，选项B错误；质点P只在其平衡位置附近上下振动，不随波逐流，选项C错误；经过△t=4.0s=2T，质点Q通过的路程是振幅的8倍，即0.40m，选项D正确。5.（多选）如图为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于n＝4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光。关于这些光下列说法正确的是（

）A．由n＝4能级跃到n＝1能级产生的光子能量最大B．由n＝2能级跃迁到n＝1能级产生的光子频率最小C．这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光D．由n＝4能级跃到n＝3能级产生的光子波长最长E．用n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光照射逸出功,为6.34eＶ的金属铂能发生光电效应参考答案：【知识点】氢原子的能级公式和跃迁．O2【答案解析】ADE解析：A、根据Em-En=hv，由n=4能级跃到n=1能级产生的光子能量最大．故A、D正确；B、由n=4能级跃迁到n=3能级产生的光子频率最小，故B错误；C、大量的氢原子处于n=4的激发态，可能发出光子频率的种数n==6．故C错误；E、n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光子能量E=13.6-3.40eV=10.2eV，大于逸出功，能发生光电效应．故E正确；故选ADE．【思路点拨】本题考查了波尔原子理论：从高轨道向低轨道跃迁时减少的能量以光子的形式辐射出去；所有的激发态都是不稳定的，都会继续向基态跃迁，故辐射光子的种类为．C=λγ，故波长越大，频率越短．波长越大，越容易发生明显的衍射．只有入射光子的能量大于金属的逸出功才会发生光电效应．解决本题的关键知道光子能量与能极差的关系，即Em-En=hv，以及知道光电效应产生的条件．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.做匀加速直线运动的小车，牵引一条纸带通过打点计时器，交流电源的频率为50Hz，由纸带上打出的某一点开始，每5个点剪下一段纸带，按图所示，使每一条纸带下端与x轴重合，左边与y轴平行，将纸带段粘贴在直角坐标系中，则小车运动的加速度是

m/s2（保留两位有效数字）。参考答案：______o.75______7.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、毛巾和砝码，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20.42木块与木板40.83木块与木板61.24木块与木板81.65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：8.在接近收费口的道路上安装了若干条突起于路面且与行驶方向垂直的减速带，减速带间距为10m，当车辆经过减速带时会产生振动。若某汽车的固有频率为1.25Hz，则当该车以

m/s的速度行驶在此减速区时颠簸得最厉害，我们把这种现象称为

。参考答案：答案：12.5，共振解析：汽车每经过一个减速带时，减速带都给汽车一个向上的力，这个力使汽车上下颠簸，当这个力的频率等于汽车的固有频率时，汽车发生共振，振动最厉害。所以有，。9.某实验小组利用如图甲所示的气垫导轨实验装置来探究合力一定时，物体的加速度与质量之间的关系。（1）做实验时，将滑块从图甲所示位置由静止释放，由数字计时器（图中未画出）可读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为Δt1、Δt2；用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离x，用游标卡尺测得遮光条宽度d。则滑块经过光电门1时的速度表达式v1=

；经过光电门2时的速度表达式v2=

，滑块加速度的表达式a=

。（以上表达式均用已知字母表示）。如图乙所示，若用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度，其读数为

mm。(2)为了保持滑块所受的合力不变，可改变滑块质量M和气垫导轨右端高度h（见图甲）。关于“改变滑块质量M和气垫导轨右端的高度h”的正确操作方法是

A．M增大时，h增大，以保持二者乘积增大B．M增大时，h减小，以保持二者乘积减小C．M减小时，h增大，以保持二者乘积不变D．M减小时，h减小，以保持二者乘积减小参考答案：（1）、、、8.15（2）C10.一物体做匀加速直线运动，经过A、B、C三点，已知AB=BC，AB段平均速度的大小为20m/s，BC段平均速度的大小为30m/s，则可求得从A到C的平均速度的大小为

参考答案：24m/11.如图所示为使用筷子的一种姿势。筷子2夹住不动，筷子1（不计重力）以拇指压住O处为轴，依靠食指和中指施加力而转动。为了使筷子1给A处食物施加恒定压力F1，食指和中指对筷子B点要施加F2的压力。则根据图中尺寸，可估算F1∶F2=----____________，若保持如图姿势不变，筷子足够长，则手握筷子位置越靠右，F2_____________(选填“越大”、“越小”或“不变”)参考答案：1:4；越大12.一人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如该卫星变轨后仍做匀速圆周运动，动能减小为原来的1/4，不考虑卫星质量的变化，则变轨前后卫星的轨道半径之比为

，周期之比为

。参考答案：1︰4

；

1︰813.一个质量为0.5kg的物体做初速度为零的匀加速直线运动，其位移S与速度的关系是S=0.5u2m，则该物体运动到3s末，其速度大小是________m/s；物体所受合外力的瞬时功率是__________W。参考答案：答案：3；1.5三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.为了测量木块与长木板间的动摩擦因数，某同学用铁架台将长板倾斜支在水平桌面上，组成如图甲所示的装置，所提供的器材有：长木板、木块（其前端固定有用于挡光的窄片K）、光电计时器、米尺、铁架台等，在长木板上标出A、B两点，B点处放置光电门（图中未画出），用于记录窄片通过光电门时的挡光时间，该同学进行了如下实验：（1）用游标尺测量窄片K的宽度d如图乙所示，则d=______mm，测量长木板上A、B两点间的距离L和竖直高度差h。（2）从A点由静止释放木块使其沿斜面下滑，测得木块经过光电门时的档光时间为△t=2.50×10-3s，算出木块经B点时的速度v=_____m/s，由L和v得出滑块的加速度a。（3）由以上测量和算出的物理量可以得出木块与长木板间的动摩擦因数的表达式为μ=_______（用题中所给字母h、L、a和重力加速度g表示）参考答案：

(1).(1)2.50；

(2).（2）1.0；

(3).（3）试题分析：(1)游标卡尺的读数是主尺读数加上游标读数；(2)挡光片通过光电门的时间很短，因此可以用其通过的平均速度来代替瞬时速度；(3)根据牛顿运动定律写出表达式，求动摩擦因数的大小。解：(1)主尺读数是2mm，游标读数是，则窄片K的宽度；(2)木块经B点时的速度(3)对木块受力分析，根据牛顿运动定律有：据运动学公式有其中、联立解得：15.（6分）一定质量的理想气体，在绝热膨胀过程中

①对外做功5J，则其内能（选填“增加”或“减少”）,

J.

②试从微观角度分析其压强变化情况。参考答案：答案：①减少，5；②气体体积增大，则单位体积内的分子数减少；内能减少，则温度降低，其分子运动的平均速率减小,则气体的压强减小。（4分要有四个要点各占1分；单位体积内的分子数减少；温度降低；分子运动的平均速率减小；气体的压强减小。）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，质量m=2kg、电量的物体静止在绝缘水平地面的A处，A、B间距L=20m。现加水平向右的电场强度的匀强电场，物体由静止开始运动，经运动到B处。（1）求物体与地面间的动摩擦因数；（2）若所加电场场强大小仍为，方向与水平方向成37°斜向上，经过一段时间后撤去，使物体从A处由静止开始运动并能到达B处，求电场存在的最短时间t。（已知。取）参考答案：（1）物体做匀加速运动（2分）故由牛顿第二定律（2分）解得。（2分）（2）设电场作用的最短时间为t，物体先以大小为的加速度匀加速t秒，撤去电场后，以大小为的加速度匀减速秒到达B处，速度恰为0，由牛顿定律（2分）解得

（1分）由于匀加速阶段的末速度即为匀减速阶段的初速度，因此有

（1分）

（2分）解得t=1.03s。（2分）17.如图，足够长的两平行金属导轨，间距m，导轨平面与水平面成角，定值电阻W．导轨上停放着一质量kg、电阻W的金属杆CD，导轨电阻不计，整个装置处于磁感应强度T的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上．导轨与金属杆间的摩擦系数．现用一垂直于金属杆CD的外力，沿导轨斜面方向向上拉杆，使之由静止开始沿导轨向上做加速度为m/s2的匀加速直线运动，并开始计时（，）试求：（1）推导外力随时间t的变化关系；（2）在s时电阻R上消耗功率和2秒内通过电阻的电量；（3）若s末撤销拉力，求电阻R上功率稳定后的功率大小．

参考答案：（1）

解得：（2）A

解得：q=0.8C（3）撤销外力后，导体棒向上做减速运动，停止后再向下变加速运动，当导体受力平衡时，速度达到最大并稳定，电阻R上功率也稳定。稳定速度

vm=10m/s

18.如图所示，竖直放置的U形管左端封闭，右端开口，左、右两管的横截面积均为2cm2，在左管内用水银封闭一段长为20cm、温度为27℃的空气柱(可看成理想气体)，左右两管水银面高度差为15cm，外界大气压为75cmHg。①若向右管中缓慢注入水银，直至两管水银面相平，求在右管中注入水银的体积V(以cm3为单位)；②在两管水银面相平后，缓慢升高气体温度，直至封闭空气柱的长度为开始时的长度，求此时空气柱的温度T。参考答案：①46cm3②415K①开始时左右两管水银面高度差为h=15cm，外界大气压p0＝75cmHg则封闭气体初始压强p1＝p0－h＝60cmHg

缓慢加入水银，等水银面相平