广东省茂名市第四中学高三物理联考试卷含解析

广东省茂名市第四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. 如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为2．49eV的金属钠，下列说法中正确的是
A．这群氢原子能发如三种频率不同的光，其中从n=3跃迁到n=2所发出的光波长最短B．这群氢原子能发出两种频率不同的光，其中从n=3跃迁到n=1所发出的光频率最高C．金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为9．60eV
D．金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为11.11eV
参考答案：
C
2. 如图所示，在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道I，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道Ⅱ，则（）
A．该卫星的发射速度必定大于11. 2 km/s
B．卫星在同步轨道II上的运行速度大于7. 9 km/s
C．在椭圆轨道I上，卫星在P点的速度大于在Q点的速度
D．卫星在Q点通过加速实现由轨道I进入轨道II
参考答案：
CD 3. 日常生活中，下列哪种情况不属于电磁感应现象的应用（）
A．录音机磁头将声音的电信号记录在磁带上
B．发电机通过旋转磁场中的线圈发电
C．银行柜员机通过信用卡上的磁条读取用户的信息
D．话筒通过振动磁场中的线圈将声信号转变为电信号
参考答案：
A
4. （多选）如图所示,在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯,现接通交流电源,过了几分钟,杯内的水沸腾起来。

若要缩短上述加热时间,下列措施可行的有
A.增加线圈的匝数
B.提高交流电源的频率
C.将金属杯换为瓷杯
D.取走线圈中的铁芯
参考答案：
AB
本题考查影响感应电动势大小的因素、感应电流大小的判断,意在考查考生的分析推理能力。

当线圈上通交流电时,金属杯由于发生电磁感应现象,杯中有感应电流,对水加热,若要增大感应电流,则需要增大感应电动势或者减小杯体的电阻。

增加线圈的匝数,使得穿过金属杯的磁场增强,感应电动势增大,选项A 正确;提高交流电的频率,使得磁通量的变化率增大,感应电动势增大,选项B正确;若将金属杯换为瓷杯,则不会产生感应电流,选项C错误;取走线圈中的铁芯,磁场会大大减弱,感应电动势减小,选项D错误。

5. 一物体m受到一个撞击力后，沿斜面向上滑动，在向上滑动的过程中，物体m受到的力是 A．重力，沿斜面向上的冲力，斜面的支持力
B．重力，沿斜面向上的冲力，沿斜面向下的滑动摩擦力
C．重力，沿斜面向下的滑动摩擦力，斜面的支持力
D ．重力，沿斜面向上的冲力，沿斜面向下的滑动摩擦力，斜面的支持力 参考答案：
C
二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 用如图所示的电路测电源的电动势、电阻和
的值。

已知：电源内阻极小（可不计），
伏特表量程为
（内阻很大），电阻箱可在
范围内调节。

（1）将接，闭合
，调节电阻箱，读出其示数
和对应的电压表的示数
；保持电阻箱示数不
变， ，读出电压表的示数
，则电阻
的阻值表达式为
.
（2）现已测得，继续测电源电动势和电阻的值。

将
接，闭合，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数和对应的电压表示数，将测得的数据绘出如图所示的图线，由于疏忽，图线坐标轴上的物理量和纵轴上物理量的单位均未标明，则
，。

参考答案：
．将切换接 1.43 1.2
7. 现测定长金属丝的电阻率。

①某次用螺旋测微器测量金属丝直径结果如图所示，其读数是______。

②利用下列器材设计一个电路，尽量准确地测量一段金属丝的电阻。

这段金属丝的电阻
，约为
，画出实验电路图，并标明器材代号。

电源 （电动势，内阻约为
）
电流表
（量程，内阻） 电流表
（量程
，内阻约为） 滑动变阻器
（最大阻值
，额定电流
）
开关及导线若干
③某同学设计方案正确，测量得到电流表的读数为
，电流表
的读数为
，则这段金属丝电阻
的计算式
______。

从设计原理看，其测量值与真实值相比______（填“偏大”、“偏小”或“相
等”）。

参考答案：
(1). （均可） (2). (3).
相等
【详解】根据螺旋测微器的读数法则可知读数为
因该实验没有电压表，电流表A1的内阻已知，故用A1表当电压表使用，为了调节范围大，应用分
压式滑动变阻器的接法，则点如图如图
由电路图可知流过电流为，电阻两端的电压为，因此电阻
该实验的电流为真实电流，电压也为真实电压，因此测得值和真实值相等
8. 如图所示的气缸中封闭着一定质量的理想气体，活塞和气缸间都导热，活塞与气缸间无摩擦，气缸开口始终向上.在室温为27°时，活塞距气缸底部距离h1=10cm,后将气缸放置在冰水混合物中，则：
①在冰水混合物中，活塞距气缸底部距离h2=？
②此过程中气体内能（填“增大”或“减小”），气体不对外做功，气体将 (填“吸热”或者“放热”) .
参考答案：
①气缸内气体的压强不变，由盖?吕萨克定律可知：（2分）
h2=7.9cm （1分）②减小（1分），放热（1分）
9. 客运电梯简化模型如图甲所示，电梯的加速度a随时间t变化的关系如图乙所示。

已知电梯在t=0时由静止开始上升，电梯总质最m=2.0×103kg，忽略一切阻力。

电梯在上升过程中受到的最大拉力F = N，电梯在前2s内的速度改变量△v = m/s。

参考答案：
2.2×104， 1.5 10. （3分）原子弹是利用反应而获得巨大核能，氢弹是利
用反应而获得巨大核能。

图所示是国际原子能机构和国际标准化组织公布的新的标志．
参考答案：
答案：核裂变核聚变辐射警示（每空1分，共3分）
11. 一个质量为m=70kg的人站在电梯中体重计上称体重，当电梯静止时，体重计读数为
N；当电梯以a=g的加速度向下做减速运动时，体重计上的读数为N。

（g=10m/s2）
参考答案：
700；1400
12. 如图所示为“用DIS研究机械能守恒定律”的实验装置。

该实验装置中传感器K的名称是
____________传感器；由该实验得到的结论是：
_________________________________________
_________________________________________。

参考答案：
光电门；在只有重力做功的情况下，物体的动能和重力势能相互转化，机械能总量保持不变。

13. 如图所示，A、B两点相距0.1m，AB连线与电场线的夹角θ＝60°，匀强电场的场强E＝100V/m，则A、B间电势差UAB＝__ __V。

参考答案：
-5V
由图示可知，BA方向与电场线方向间的夹角为：θ=60°，
BA两点沿电场方向的距离为：d=Lcosθ，
BA两点间的电势差为：UBA=Ed=ELcosθ=100V/m×0.1m×cos60°=5V，
故AB间的电势差为：UAB=-UBA=-5V。

故选。

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 如图所示，在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场，其边界过原点O和y轴上的点A（0，L）．一质量为m、电荷量为e的电子从A点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场，并从x轴上的B点射出磁场，射出B点时的速度方向与x轴正方向的夹角为60°．求：
（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小；
（2）电子在磁场中运动的时间t．
参考答案：
答：（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小为；
（2）电子在磁场中运动的时间t为
考点：带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力．
专题：带电粒子在磁场中的运动专题．
分析：（1）电子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律可以求出磁感应强度．
（2）根据电子转过的圆心角与电子做圆周运动的周期可以求出电子的运动时间．
解答：解：（1）设电子在磁场中轨迹的半径为r，运动轨迹如图，
可得电子在磁场中转动的圆心角为60°，
由几何关系可得：r﹣L=rcos60°，解得，轨迹半径：r=2L，
对于电子在磁场中运动，有：ev0B=m，
解得，磁感应强度B的大小：B=；
（2）电子在磁场中转动的周期：T= =，
电子转动的圆心角为60°，则电子在磁场中运动的时间
t= T=；
答：（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小为；
（2）电子在磁场中运动的时间t为．
点评：本题考查了电子在磁场中的运动，分析清楚电子运动过程，应用牛顿第二定律与周期公式即可正确解题．
15. 如图甲所示，将一质量m=3kg的小球竖直向上抛出，小球在运动过程中的速度随时间变化的规律如图乙所示，设阻力大小恒定不变，g=10m/s2，求
（1）小球在上升过程中受到阻力的大小f．
（2）小球在4s末的速度v及此时离抛出点的高度h．
参考答案：
（1）小球上升过程中阻力f为5N；
（2）小球在4秒末的速度为16m/s以及此时离抛出点h为8m
考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的图像．
专题：牛顿运动定律综合专题．
分析：（1）根据匀变速直线运动的速度时间公式求出小球上升的加速度，再根据牛顿第二定律求出小球上升过程中受到空气的平均阻力．
（2）利用牛顿第二定律求出下落加速度，利用运动学公式求的速度和位移．
解答：解：由图可知，在0～2s内，小球做匀减速直线运动，加速度大小为：
由牛顿第二定律，有：f+mg=ma1
代入数据，解得：f=6N．
（2）2s～4s内，小球做匀加速直线运动，其所受阻力方向与重力方向相反，设加速度的大小为a2，有：mg﹣f=ma2
即
4s末小球的速度v=a2t=16m/s
依据图象可知，小球在4s末离抛出点的高度：．
答：（1）小球上升过程中阻力f为5N；
（2）小球在4秒末的速度为16m/s以及此时离抛出点h为8m
点评：本题主要考查了牛顿第二定律及运动学公式，注意加速度是中间桥梁
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，一轻绳上端系在车的左上角的A点，另一轻绳一端系在车左端B点，B点在A点正下方，A、B距离为b，两绳另一端在C点相结并系一质量为的小球，绳AC长度为，绳BC长度为。

两绳能够承受的最大拉力均为2。

求：
(1)绳BC刚好被拉直时，车的加速度是多大?
(2)为不拉断轻绳，车向左运动的最大加速度是多大?
（要求画出受力图）参考答案：
（1）（9分）绳BC刚好被拉直时，小球受力如图所示（图2分）
因为 AB=BC=b，AC= b
故绳BC方向与AB垂直，θ=450 (2分)
竖直方向有：TAcosθ=mg （1分）
水平方向：TAsinθ=ma（1分）
以上两方程联立得 mgtanθ=ma （2分）
代入θ值可得 a=g （1分）
（2）（8分）小车向左加速度增大，AC、BC绳方向不变，所以AC绳拉力不变，BC绳拉力变大，BC绳拉力最大时，小车向左加速度最大，小球受力如图（图2分）
竖直方向有：TAcosθ=mg （1分）
水平方向：TAsinθ+TB=mam（1分）
以上两方程联立得Tm+ mgtanθ=mam（2分）
因这时 Tm=2mg 所以最大加速度为 am=3g （2分）
17. （12分）如图所示，质量m=2.0×10-4kg、电荷量q=1.0×10-6C的带正电微粒静止在空间范围足够大的电场强度为E1的匀强电场中。

取g=10m/s2。

（1）求匀强电场的电场强度E1的大小和方向；
（2）在t=0时刻，匀强电场强度大小突然变为E2=4.0×103N/C，且方向不变。

求在t=0.20s 时间内电场力做的功；
（3）在t=0.20s时刻突然撤掉电场，求带电微粒回到出发点时的动能。

参考答案：
解
（3）设在t=0.20s时刻突然撤掉电场时粒子的速度大小为v，回到出发点时的动能为E k，则v=at……………………1分
E
k
=mgh+……………………2分
解得：E k=8.0×10-4J……………………1分
18. 如图所示，abc是光滑的轨道，其中ab水平，bc为与ab相切的位于竖直平面内的半圆轨道，半径R=0.30m。

质量m=0.20kg的小球A静止在轨道上，另一质量M=0.60kg、速度
V0=5.5m/s的小球B与小球A正碰。

已知相碰后小球A经过半圆的最高点C落到轨道上距b 点为L=4R处，重力加速度g取10m/s2，求：
①碰撞结束时，小球A和B的速度大小；
②试论证小球B是否能沿着半圆轨道到达c点？。

参考答案：
①分别以v1和v2表示小球A和B碰后的速度，v3表示小球A在半圆最高点的速度，则对A由平抛运动规律有：L=v3t （1分）
h=2R=gt2/2 （1分）解得： v3=2m/s.（1分）
对A运用机械能守恒定律得：mv12/2=2mgR+mv32/2 （1分）
以A和B为系统，碰撞前后动量守恒：Mv0=Mv2+mv1 （1分）
联立解得：v1=6m/s ， v2=3.5m/s. （1分）
②小球B刚能沿着半圆轨道上升到最高点的条件是在最高点弹力为零、重力作为向心力，故有：Mg=mvc2/R （2分）
由机械能守恒定律有：MVB2/2=2RMg+Mvc2/2 （1分）
解得：vB==3.9m/s>v2，可知小球B不能达到半圆轨道的最高点.。