四川省乐山市犍为县孝姑中学2022年高三物理联考试卷含解析

四川省乐山市犍为县孝姑中学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，完全相同的三个木块并排固定在水平面上，一子弹以速度v水平射入，若子弹在木块中做匀减速运动，且穿过第三块木块后速度恰好为零．则子弹依次射入每块木块时的速度比和穿过每块
木块所用的时间比正确的是（）
A．v1：v2：v3=3：2：1 B．v1：v2：v3=1：：
C．t1：t2：t3=l：：D．t1：t2：t3=﹣：（﹣1）：1
参考答案：
D
【考点】匀变速直线运动规律的综合运用．
【分析】在解匀减速直线运动题目时，由于初速度不等于零，在用公式解题时，方程组非常难解，这时我们可以用逆过程解题，相当于物体做初速度为零的匀加速直线运动．
【解答】解：子弹匀减速穿过三木块，末速度为零，我们假设子弹从右向左作初速度为零的匀加速直线运动．
则：子弹依次穿过321三木块所用时间之比：t3：t2：t1=1：（）：（）
得：子弹依次穿过123三木块所用时间之比：t1：t2：t3=（）：（）：1
故选：D．
2. 如图所示，在 xOy 平面的第一、四象限内存在着方向垂直纸面向外，磁感应强度为 B 的匀强磁场，在第四象限内存在方向沿－y方向、电场强度为E的匀强电场．从y轴上坐标为（0，a）的P点向磁场区发射速度大小不等的带正电同种粒子，速度方向范围是与+y方向成30o－150o角，且在xOy平面内。

结果所有粒子经过磁场偏转后都垂直打到 x轴上，然后进入第四象限内的正交电磁场区．已知带电粒子电量为+q，质量为m，粒子重力不计．（1）所有通过第一象限磁场区的粒子中，求粒子经历的最短时间与最长时间的比值；
（2）求粒子打到 x 轴上的范围；
（3）从 x轴上x = a点射入第四象限的粒子穿过正交
电磁场后从 y轴上y =－b的 Q 点射出电磁场，
求该粒子射出电磁场时的速度大小．
参考答案：
3. 2008年9月25日至28日我国成功实施了“神舟”七号载入航天飞行并实现了航天员首次出舱。

飞船先沿椭圆轨道飞行，后在远地点343千米处点火加速，由椭圆轨道变成高度为343千米的圆轨道，在此圆轨道上飞船运行周期约为90分钟。

下列判断正确的是
A．飞船变轨前后的机械能相等
B．飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于失重状态
C．飞船在此圆轨道上运动的角度速度大于同步卫星运动的角速度
D．飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的加速度大于变轨后沿圆轨道运动的加速度
参考答案：
BC
解析：飞船点火变轨，前后的机械能不守恒，所以A不正确。

飞船在圆轨道上时万有引力来提供向心力，航天员出舱前后都处于失重状态，B正确。

飞船在此圆轨道上运动的周期
90分钟小于同步卫星运动的周期24小时，根据可知，飞船在此圆轨道上运动的角度速度大于同步卫星运动的角速度，C正确。

飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时只有万有引力来提供加速度，变轨后沿圆轨道运动也是只有万有引力来提供加速度，所以相等，D不正确。

考点：机械能守恒定律，完全失重，万有引力定律
提示：若物体除了重力、弹性力做功以外，还有其他力(非重力、弹性力)不做功，且其他力做功之和不为零，则机械能不守恒。

根据万有引力等于卫星做圆周运动的向心力可求卫星的速度、周期、动能、动量等状态量。

由得，由得，由得，可求向心加速度。

4. （单选）如图所示，一个小球在竖直环内至少能做（n+1）次完整的圆周运动，当它第（n-1）次经过环的最低点时的速度大小为7m/s，第n次经过环的最低点时速度大小为5m/s，则小球第（n+1）次经过环的最低点时的速度v的大小一定满足()
A．等于3m/s B．小于1m/s
C．等于1m/s D．大于1m/s
参考答案：
D
5. （多选）如图所示，一个质量为m、带电荷量为q的粒子，从两平行板左侧中点沿垂直场强方向射
入，当入射速度为v时，恰好穿过电场而不碰金属板．要使粒子的入射速度变为，仍能恰好穿过电场，则必须再使（）
A．
粒子的电荷量变为原来的
B．
两板间电压减为原来的
C．两板间距离增为原来的4倍D．两板间距离增为原来的2倍
参考答案：
考点：带电粒子在匀强电场中的运动．版权所有
专题：带电粒子在电场中的运动专题．
分析：以一定速度垂直进入偏转电场，由于速度与电场力垂直，所以粒子做类平抛运动．这样类平抛运动可将看成沿初速度方向的匀速直线与垂直于初速度方向匀加速直线运动．根据运动学公式解题．
解答：解：设平行板长度为l，宽度为d，板间电压为U，恰能穿过一电场区域而不碰到金属板上，则沿初速度方向做匀速运动：
t=
垂直初速度方向做匀加速运动：
a=
y==at2=
欲使质量为m、入射速度为的粒子也能恰好穿过这一电场区域而不碰到金属板，则沿初速度
方向距离仍是
l ，垂直初速度方向距离仍为d ；
A、使粒子的带电量减少为原来的，则y===，故A正确；
B、使两板间所接电源的电压减小到原来的一半，y=，故B错误；
C、D、板的电压不变，距离变化，根据y==，即：Uql2=md2v2，速度减小为，则
距离应该增加为2倍；
故C错误，D正确；
故选：AD．
点评：带电粒子在电场中偏转时做匀加速曲线运动．应用处理类平抛运动的方法处理粒子运动．6. 某实验小组设计了下面的实验电路测量电池的电动势和内电阻，闭合开关S，调整电阻箱的阻值R，读出电压表相应示数U，测出多组数据，利用测的数据做出如右下图像。

则电池的电动势
为，内电阻为。

电动势的测量值与真实值相
比（填“偏大”、“偏小”或“相等”）参考答案：
2V，0.2Ω，偏小。

只用电压表和变阻箱测电动势和内电阻的方法叫“伏欧法”，若用图象解题时，基本思路是：用学过的物理定律列出表达式，再结合数学知识整理出有关一次函数式y=kx+b的形式，再求出k和b即可．
由闭合电路欧姆定律得可整理为，由上式知若图象为线性关系，对照数学
一次函数y=kx+b，则横轴应取，纵轴应取，由图象纵轴截距为0.5，即E=2V，斜率k==0.1，可得r=0.2Ω.
本题中R无穷大时，电压表的示数近似等于电源的电动势。

由于电源内阻不为0，故电压表的示数小于电源电动势的真实值。

7. （6分）某地强风的风速为20m/s，设空气密度为ρ=1.3Kg/m3。

如果把通过横截面为
S=20m2的风的动能的50％转化为电能，则电功率为_______。

参考答案：
52000W
8. 质量为0.2kg的小球以10m/s速度竖直下落到水泥地面，然后向上弹起．若取竖直向上为正方向，小球与地面碰撞前后动量的变化量为3.6kgm/s，则小球与地面相碰前瞬间的动量为﹣2kgm/s，小球向上弹起的速度大小为8m/s．
参考答案：
解：取竖直向上方向为正方向，则小球与地面相碰前的动量P0=mv0=﹣0.2×10=﹣2kg?m/s；
在碰撞过程中动量的变化为：△p=mv2﹣P0=3.6kg?m/s．
解得：v2=8m/s；
故答案为：﹣2 8
9. 质点在直线A、B、C上作匀变速直线运动（图2），若在A点时的速度是5m/s，经3s到达B点时速度是14m/s，若再经过4s到达C点，则它到达C点时的速度是______m/s.
参考答案：
26
10. 如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形。

已知x＝0处的质点振动周期为0.2s，该简谐波的波速为_____m/s，x＝2m处的质点在0.15s时偏离平衡位置的位移为_____cm。

参考答案：
(1). 20 (2). －10 【分析】
由图读出波长，由公式求出波速；波向x 轴正方向传播，运用波形的平移法判断质点在0.15s 时的位置，即可求出其位移； 【详解】由题可知波形周期为：
，波长为：
，根据公式
可知波速为：
；
，由波形图可知经过，x ＝2m 处的质点处于波谷处，则此时刻偏离平衡位置的位移为。

【点睛】本题由波动图象读出波长、周期求出波速，同时注意波形的平移法是波的图象中常用的方法，要熟练掌握。

11. 某同学在研究性学习中，利用所学的知识解决了如下问题：一轻弹簧竖直悬挂于某一深度为h=25.0cm,且开口向下的小筒中（没有外力作用时弹簧的下部分位于筒内，但测力计可以同弹簧的下端接触），如图(甲)所示，如果本实验的长度测量工具只能测量出筒的下端弹簧的长度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-变化的图线如图（乙）所示.,
则弹簧的劲度系数为
N/m.
弹簧的原长
l0=
参考答案：
12. 某同学在“验证牛顿第二定律”的实验中,打出的纸带如下图（a ）所示,相邻计数点间的时间间隔是T 。

(1)测出纸带各相邻计数点之间的距离分别为S1、S2、S3、S4，为使实验结果更精确一些,该同学计算加速度的公式应为a = 。

(2)另有位同学通过测量,作出a-F 图象,如图(b)所示,试分析：图象不通过原点的原因是： ，图象上部弯曲的原因是： 。

参考答案：
（1） (2)平衡摩擦力不足或没平衡摩擦力、砂和桶的质量不是远小于车
的质量
13. 某同学想设计一个调光电路，现在已有下列器材：一只标有“6 V ，3 W ”的灯泡L ，一只标有“12 Ω，1 A ”的滑动变阻器，一电源电动势为12 V ，电源内阻不计，开关一只，导线若干．要想使调光电路的开关闭合后，改变滑动变阻器的滑片P 的位置，可使灯泡由正常发光到逐渐变暗，直至熄灭．
（1）为了满足实验设计的要求还需要_________________________（填写实验器材），
理由_____________________________________________
_______________________________________________ _______________________________________________ ___________________________________________ （2）请在右边的方框内画出符合设计要求的电路图．
参考答案：
（1）一个分压电阻R 0；
若仅用现有器材设计电路其电路图如图所示，通过计算可知，当滑动触片P 使灯泡正确发光时，滑动电阻器左边部分电阻为R 1 = 7.42 Ω，通过部分的电流将大于1 A ，所以滑动变
阻器将破坏，因此不能满足灯泡正常发光的情况．
（2）电路图如图所示．
三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （6分）如图所示，一气缸竖直放置，用一质量为m 的活塞在缸内封闭了一定量的理想气体，在气缸的底部安装有一根电热丝，用导线和外界电源相连，已知汽缸壁和活塞都是绝热的，汽缸壁与活塞间接触光滑且不漏气。

现接通电源，电热丝对缸内气体缓慢加热。

①关于汽缸内气体，下列说法正确的是 。

A ．单位时间内气缸单位面积上气体分子撞击次数减少 B ．所有分子的速率都增加 C ．分子平均动能增大 D ．对外做功，内能减少
②设活塞横截面积为S ，外界大气压强为p0，电热丝热功率为P ，测得通电t 时间内活塞缓慢向上移动高度h ，求：
（Ⅰ）汽缸内气体压强的大小；
（Ⅱ）t 时间缸内气体对外所做的功和内能的变化量。

参考答案：
AC （2分）；（4分）
15. （简答）如图所示，在水平地面上固定一倾角θ=37°、表面光滑的斜面，物体A 以初速度v 1沿斜
面上滑，同时在物体A 的正上方，有一物体B 以初速度v 2=2.4m/s 水平抛出，当A 上滑到最高点时，恰好被B 物体击中．A 、B 均可看作质点，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s 2．求： （1）物体A 上滑时的初速度v 1；
（2）物体A 、B 间初始位置的高度差h ．
参考答案：
（1）物体A 上滑时的初速度v 1是6m/s ．
（2）物体A 、B 间初始位置的高度差h 是6.8m ．
解：（1）物体A 上滑过程中，由牛顿第二定律得：mgsin θ=ma 设物体A 滑到最高点所用时间为t ，由运动学公式：0=v 1﹣at 物体B 做平抛运动，如图所示，由几何关系可得：
水平位移 x=
；
其水平方向做匀速直线运动，则 x=v 2t 联立可得：v 1=6m/s
（2）物体B 在竖直方向做自由落体运动，则 h B =
物体A 在竖直方向：h A = 如图所示，由几何关系可得：h=h A +h B 联立得：h=6.8m
答：（1）物体A 上滑时的初速度v 1是6m/s ． （2）物体A 、B 间初始位置的高度差h 是6.8m ．
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. （18分）如图所示为火车站装载货物的原理示意图，设AB 段是距水平传送带装置高为
H=5m 的光滑斜面，水平段BC 使用水平传送带装置，BC 长L=8m ，与货物包的摩擦系数为
μ=0.6，皮带轮的半径为R=0.2m，上部距车厢底水平面的高度h=0.45m．设货物由静止开始
从A点下滑，经过B点的拐角处无机械能损失.通过调整皮带轮（不打滑）的转动角速度ω可使货物经C点抛出后落在车厢上的不同位置，取g=10m/s2，求：
（1）当皮带轮静止时，货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离；
（2）当皮带轮以角速度ω=20 rad/s顺时方针方向匀速转动时，包在车厢内的落地点到C点的水平距离；
（3）试写出货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离S随皮带轮角速度ω变化关系，并画出S—ω图象。

（设皮带轮顺时方针方向转动时，角速度ω取正值，水平距离向右取正值）
参考答案：
解析：
由机械能守恒定律可得：
，所以货物在B点的速度为V0=10m/s
（1）货物从B到C做匀减速运动，加速度
设到达C点速度为V C，则：，所以：V C=2 m/s
落地点到C点的水平距离：
（2）皮带速度 V皮=ω·R=4 m/s，
同（1）的论证可知：货物先减速后匀速，从C点抛出的速度为V C=4 m/s，
落地点到C点的水平距离：
（3）①皮带轮逆时针方向转动：
无论角速度为多大，货物从B到C均做匀减速运动：在C点的速度为V C=2m/s，落地点到C点的水平距离S=0.6m
②皮带轮顺时针方向转动时：
Ⅰ、0≤ω≤10 rad/s时， S=0.6m
Ⅱ、10＜ω＜50 rad/s时，S=ω·R=0.06ω
Ⅲ、50＜ω＜70 rad/s时，S=ω·R=0.06ω
Ⅳ、ω≥70 rad/s时，S=＝4.2m
S—ω图象如图
17. （7分）如图所示，一质量M=2.0kg的长木板静止放在光滑水平面上，在木板的右端放一质量m=1.0kg可看作质点的小物块，小物块与木板间的动摩擦因数为μ=0.2。

用恒力F向右拉动木板使木板在水平面上做匀加速直线运动，经过t=1.0s后撤去该恒力，此时小物块恰好运动到距木板右端l=1.0m处。

在此后的运动中小物块没有从木板上掉下来。

求：
（1）小物块在加速过程中受到的摩擦力的大小和方向；
（2）作用于木板的恒力F的大小；
（3）木板的长度至少是多少？
参考答案：
解析：
（1）小物块受力分析如图所示，设它受到的摩擦力大小为f
f=0.2×1.0×10N=2N 方向水平向右
（2）设小物块的加速度为a1，木板在恒力F作用下做匀加速直线运动时的加速度为a2，此过程中小物块的位移为s1，木板的位移为s2
则有：
对木板进行受力分析，如图所示，根据牛顿第二定律：F-f’=Ma2，则F=f’+Ma2, 代入数值得出F=10N。

（3）设撤去F时小物块和木板的速度分别为v1和v2，撤去F后，木板与小物块组成的系统动量守恒，当小物块与木板相对静止时，它们具有共同速度V共
根据动量守恒定律得：mv1+Mv2=(m+M) V共
对小物块：根据动能定理：
对木板：根据动能定理：
代入数据：
所以木板的长度至少为L=l+l'=m≈1.7m
18. 为了安全，在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离.已知某公路的最高限速
vo=30m/s;假设前方车辆突然停止，后车司机从发现这一情况，经操纵刹车，到汽车开始减速所经历的时间(即反应时间)to = 0.50s.刹车时汽车受到阻力的大小F为汽车所受重力的0.45倍。

该公路上汽车间的距离s至少应为多少?(取g=10m/s2)
参考答案：
解：在反应时间内，汽车做匀速运动，运动的距离
s1＝vt = 30× 0.5m = 15m ----------2分
设刹车时汽车的加速度的大小为a，
f ＝μmg＝ma，得a＝μg＝4.5m/s2 ---------3分
自刹车到停下，汽车运动的距离
s2 ＝= 100 m ----------3分
所求距离s＝s1+s2 = 100m +15m = 115 m ----------2分
考点：匀变速直线运动速度与位移的关系，牛顿第二定律。

点评：解决本题的关键知道汽车在整个过程中的运动规律，结合牛顿第二定律和运动学公式联合求解，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁．。