2022-2023学年山西省临汾市曲沃县里村中学高三物理联考试题含解析

2022-2023学年山西省临汾市曲沃县里村中学高三物理
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. 两个质量相差悬殊的天体(如地球和月球)所在同一平面上有5个特殊点，如图中的L1、L2、L3、L4、L5所示，人们称之为拉格朗日点。

若飞行器位于这些点上，会在地球和月球共同引力作用下，几乎不消耗燃料而保持与月球同步绕地球做圆周运动。

2019年1月3日，“嫦娥四号”成功着陆在月球背面，而它的探测器定点于L2点，下列说法正确的是
A. 探测器在L2点处于平衡状态
B. 探测器在L2点所受地球和月球引力的合力比在L1点小
C. 探测器与月球绕地球做圆周运动的周期之比等于它们的轨道半径之比
D. 探测器与月球绕地球做圆周运动的线速度之比等于它们的轨道半径之比
参考答案：
D
【详解】探测器在L2点所受的合力为地球和月亮对它引力的合力，这两个引力方向相同，合力不为零，处于非平衡状态，故A错误。

探测器在L2点所受地球和月球引力方向相同，而在L1点所受地球和月球引力方向相反，则探测器在L2点所受地球和月球引力的合力比在L1点大，选项B错误；因探测器保持与月球同步绕地球做圆周运动，可知探测器与月球绕
地球做圆周运动的周期相等，选项C错误；根据可知，探测器与月球绕地球做圆周运动的线速度之比等于它们的轨道半径之比，选项D正确。

2. 如图所示，质量为m的质点静止地放在半径为R的半球体上，质点与半球体间的动摩擦因数为μ，质点与球心的连线与水平地面的夹角为θ，则下列说法正确的是（）
A．地面对半球体的摩擦力方向水平向左
B．质点对半球体的压力大小为mgcosθ
C．质点所受摩擦力大小为mgsinθ
D．质点所受摩擦力大小为mgcosθ
参考答案：
D
【考点】共点力平衡的条件及其应用；静摩擦力和最大静摩擦力；力的合成与分解的运用．
【分析】以整体为研究对象可得出地面对半球体的摩擦力；以质点为研究对象，对质点进行受力分析，由共点力的平衡可得出质点受到的摩擦力及支持力，由牛顿第三定律可得出半球体受到的压力．
【解答】解：A、以整体为研究对象，整体处于静止状态，而水平方向不受外力，故半球体不受地面的摩擦力；故A错误；
B、对质点受力分析，质点受重力、支持力及摩擦力，三力作用下物体处于平衡状态，则合力为零，质点对球面的压力为mgsinθ，故B错误；
C、摩擦力沿切线方向，在切线方向重力的分力与摩擦力相等，即f=mgcosθ，故C错误，D正确；
故选D．
3. 如图所示，A、B为两块竖直放置的平行金属板，G是静电计，开关S合上后，静电计指针张开一个角度。

下述做法可使指针张角增大的是（）
A．使A、B两板靠近些
B．使A、B两板正对面积错开些
C ．断开S 后，使B 板向左平移减小板间距
D ．断开S 后，使A 、B 板错位正对面积减小
参考答案：
D
4. （单选）如图所示，滑轮本身的质量可忽略不计，滑轮轴O 安在一根轻木杆B 上，一根轻绳AC 绕过滑轮，A 端固定在墙上，保持水平，C 端挂一重物，BO 与竖直方向夹角θ=45°，系统保持平衡．若保持滑轮位置不变，改变θ的大小，则滑轮受到木杆作用力大小变化情况是（ ）
解：对滑轮受力分析，受连个绳子的拉力和杆的弹力；滑轮一直保持静止，合力为零，故杆的弹力与两个绳子的拉力的合力等值、反向、共线；
由于两个绳子的拉力大小等于重物的重力，大小不变，方向也不变，故两个拉力的合力为mg ，与水平方向成45°斜向右下方；
故选：D．
5. 雷蒙德· 戴维斯因研究来自太阳的电子中微子(v e)而获得了2002年度诺贝尔物理学奖．他探测中微子所用的探测器的主体是一个贮满615 t四氯乙烯(C2Cl4)溶液的巨桶．电子中微子可以将一个氯核转变为一个氩核，其核反应方程式为v e
十Ar+e,已知C1核的质量为36.95658 u，,Ar核的质量为36.95691 u，e的质量为0.00055 u，1 u质量对应的能量为931.5 MeV．根据以上数据，
可以判断参与上述反应的电子中微子的最小能量为（）
A．0.82 MeV B．0.3l MeV C．1.33
MeV D．0.51 MeV
A
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 本世纪最靠近地球的小行星2012DA14从离地面约34800km的距离，以28000km/h的速度由印度洋苏门答腊岛上空掠过。

如果小行星被地球俘获而成为绕地球做圆周运动的卫星，则小行星的环绕速度应为__________m/s，该环绕速度__________第一宇宙速度（选填“大于”、“等于”或“小于”）。

已知地球表面重力加速度为9.8m/s2，地球半径为6.4×103km。

参考答案：
3.12×103m/s，小于
7. 卢瑟福用a粒子轰击氮核时发现了质子.完成其核反应方程：
N+He→ .
参考答案：
O+H
8. 卢瑟福通过如图所示的实验装置发现了质子。

（1）卢瑟福用α粒子轰击_______核，第一次实现了原子核的____________。

（2）关于该实验，下列说法中正确的是（）
A．通过显微镜来观察荧光屏上α粒子所产生的闪光
B．银箔可以吸收产生的新粒子
C．实验必须在真空、密封容器内进行
D．测出新产生的粒子的质量和电量，明确这就是氢原子核
参考答案：
（1）氮，人工转变；（2）D
9. （5分）某测量员是这样利用回声测距离的：他站在两平行峭壁间某一位置鸣枪，经过1.00秒钟第一次听到回声，又经过0.50秒钟再次听到回声。

已知声速为
340m/s，则两峭壁间的距离为 m。

答案：425
解析：测量员先后听到两次回声分别是前（离他较近的墙）后两墙对声波的反射所造成的。

设测量员离较近的前墙壁的距离为x，则他到后墙壁的距离为。

所以有解得两墙壁间的距离s＝425m。

10. 如图所示的电路中，电源电动势V，内电阻Ω，当滑动变阻器R1的阻值调为
Ω后，电键S断开时，R2的功率为W，电源的输出功率为W，则通过R2的电流是A．接通电键S后，A、B间电路消耗的电功率仍为W．则Ω．
参考答案：
0.5；
11. 密闭在钢瓶中的理想气体，温度升高时压强增大。

从分子动理论的角度分析，这是由于分子热运动的________增大了。

该气体在温度T1、T2 时的分子速率分布图象如图所示，则T1________(选填“大于”或“小于”)T2。

参考答案：
(2)平均动能小于
12. 左图为一列简谐横波在t=20 秒时波形图，右图是x=200厘米处质点P的振动图线，那么该波的传播速度为________厘米/秒，传播方向为________________。

参考答案：
100；负X方向
13. 某压榨机的结构如图所示，其中B为固定绞链，C为质量可忽略不计的滑块，通过滑轮可沿光滑壁移动，D为被压榨的物体.当在铰链A处作用一垂直于壁的压力F时，物体D 所受的压力等于________
参考答案：
5F
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 在“研究匀变速直线运动”的实验中，实验装置如图甲所示．从实验中挑选一条点迹清晰的纸带，每5个点取一个计数点，用刻度尺测量计数点间的距离如图乙所示，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz．
（1）从图中所给的刻度尺上读出A、B两点间的距离s1=0.70cm；
（2）该小车的加速度a=0.20m/s2（计算结果保留两位有效数字），实验中纸带的左（填“左”或“右”）端与小车相连接．
参考答案：
解：（1）由刻度尺可知，s1=0.70cm；
（2）两个计数点间有5个间隔，故t=0.1s；
小车的加速度为：a===0.20m/s2；
实验中小车越来越快，故纸带的左端与小车相连接．
故答案为：（1）0.70；（2）0.20，左．
表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打
点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接．打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz．开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点．
（1）图2给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个小点（图中未标出），计数点间的距离如图2所示．根据图中数据计算的加速度a=0.50m/s2（保留两位有效数字）．
（2）回答下列两个问题：
①为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有CD（填入所选物理量前的字母）
A．木板的长度B．木板的质量m1 C．滑块的质量m2
D．托盘和砝码的总质量m3E．滑块运动的时间t
测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是天平．
（3）滑块与木板间的动摩擦因数μ=（用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）．
参考答案：
解：（1）由匀变速运动的推论△x=aT2可知加速度：
a===
×10﹣2=0.50m/s2
（2）（3）①以系统为研究对象，由牛顿第二定律得：
m3g﹣f=（m2+m3）a
滑动摩擦力：f=m2gμ，
解得：μ=
要测动摩擦因数μ，需要测出：滑块的质量m2 与托盘和砝码的总质量m3，故选：CD；需要的器材是天平；
故答案为：（1）0.50m/s2；（2）CD，天平；（3）．
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图甲所示，一个n=100匝，面积为S=0.6m2的圆形金属线圈，其总电阻r=2.0Ω, 与R=10Ω的电阻连接成闭合电路。

线圈内存在方向垂直纸面向里，磁感应强度Bt=2t + 3 (T)规律变化的磁场。

电阻R两端并联一对平行金属板M、N，N板右侧为坐标系的第一象限（坐标原点O在N板的下端），虚线OA与x轴成45°角。

yOA区域有垂直于纸面向外的匀强磁场B,xOA区域加如图乙所示周期性变化的电场E(规定沿x轴正方向的电场为正）。

在靠近M板的P点由静止释放一个质量为m = 2×10-3kg,带电量q=0.1C的粒子(重力不计)，粒子经过N板的小孔Q(0, 2m)点垂直于y轴进入第一象限。

t=0(从粒子进入电场时开始计时）时刻粒子经过OA上某点(未画出)沿－y方向进入电场，最后恰好垂直打在x轴上的C (1.5m, 0)点。

求：
(1) 金属线圈的感应电动势E和平行金属板MN间的电压U;
(2) yOA区域内的磁感应强度B
(3) xOA区域内电场的变化周期T和电场强度E0。

参考答案：
17. 可燃冰是天然气的固体状态，深埋于海底和陆地永久冻土层中，它的主要成分是甲烷分子与水分子，是极具发展潜力的新能源．已知1可燃冰可释放164,的天然气（标准状况下），标准状况下 1 mol气体的体积为 2.24×10 ，阿伏加德罗常数取=6.02×．则1 可燃冰所含甲烷分子数为多少？（结果保留一位有效数字）
参考答案：
18. （10分）水平地面上有一个坑，其竖直截面为半圆， ab为沿水平方向的直径，如图所示。

若在a点以初速度v0沿ab方向抛出一小球，小球会击中坑壁上的c点。

已知c点与水平地面的距离为圆半径的一半，求圆的半径。

参考答案：
解：如图所示
h＝则Od＝R 小球做平抛运动的水平位移x＝R＋R 竖直位移y＝h＝根据y＝gt2x＝v0t
联立以上两式解得R＝。