河南省鄭州市第四十五中學2022年高三物理聯(lián)考試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.（單選）“嫦娥三號”探測器已成功在月球表面預選著陸區(qū)實現(xiàn)軟著陸，“嫦娥三號”著陸前在月球表面附近繞月球做勻速圓周運動，經(jīng)測量得其周期為T。已知引力常量為G，根據(jù)這些數(shù)據(jù)可以估算出A．月球的質(zhì)量

B．月球的半徑C．月球的平均密度

D．月球表面的重力加速度參考答案：C2.（多選題）如圖所示，半圓槽光滑、絕緣、固定，圓心是O，最低點是P，直徑MN水平，a、b是兩個完全相同的帶正電小球（視為點電荷），b固定在M點，a從N點靜止釋放，沿半圓槽運動經(jīng)過P點到達某點Q（圖中未畫出）時速度為零．則小球a（）A．從N到Q的過程中，重力與庫侖力的合力先增大后減小B．從N到P的過程中，速率先增大后減小C．從P到Q的過程中，動能減少量小于電勢能增加量D．從N到Q的過程中，電勢能一直增加參考答案：BD【考點】勻強電場中電勢差和電場強度的關系；電勢能．【分析】對a受力分析，明確庫侖力及重力的合力，根據(jù)功的公式明確合力做功情況；再根據(jù)重力做功和電場力做功的特點與勢能的關系分析電勢能的變化．【解答】解：A、a由N到Q的過程中，重力豎直向下，而庫侖力一直沿二者的連線方向，則可知，重力與庫侖力的夾角一直減小，同時庫侖力在增大；故合力一直在增大；故A錯誤；B、在整個過程中合力先與運動方向的夾角均為銳角，合力做正功；而后一過程中合力與運動方向夾角為鈍角，合力做負功；故從N到P的過程中，速率先增大后減小；故B正確；C、從P到Q的過程中，由動能定理可知，﹣mgh﹣WE=0﹣mv2；故動能的減小量等于重力勢能增加量和電勢能的增加量，故動能減少量大于電勢能增加量，故C錯誤；D、由于在下降過程中，速度沿切線方向，庫侖力沿兩電荷的連線，則可知庫侖力一直與運動方向夾角大于90°，故庫侖力一直做負功；電勢能一直增加；故D正確；故選：BD3.下列說法是某同學對電學中相關概念及公式的理解，其中正確的是A.電場強度公式E=U/d只適用于勻強電場B.根據(jù)電容的定義式C=Q/U，電容器極板上的電荷量每增加lC，電壓就增加lVC.根據(jù)電場力做功的計算式W=qU，一個電子在lV電壓下加速，電場力做功為leVD.電場線就是正電荷只在電場力作用下運動的軌跡參考答案：AC4.(單選)下列關于摩擦力的說法正確的是A．摩擦力的大小一定跟兩物體間的正壓力大小成正比B．摩擦力的方向一定和物體的運動方向相反C．靜摩擦力只可能對物體做正功，不可能對物體做負功D．滑動摩擦力既可能對物體做負功，也可能對物體做正功參考答案：D5.

(1)如圖所示，大量氫原子處于能級n=4的激發(fā)態(tài)，當它們向各較低能級躍遷時，對于多種可能的躍遷，下面說法中正確的是

A.從n=4能級躍遷到n=2能級放出的光子的頻率等于從n=2能級躍遷到n=1能級放出的光子的頻率B.最多只能放出6種不同頻率的光子C.從n=4能級躍遷到n=1能級放出的光子頻率最高D.從n=4能級躍遷到n=1能級放出的光子波長最長

參考答案：（1）BC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，一彈簧振子在M、N間沿光滑水平桿做簡諧運動，坐標原點O為平衡位置，MN＝8cm.從小球經(jīng)過圖中N點時開始計時，到第一次經(jīng)過O點的時間為0.2s，則小球的振動周期為________s，振動方程的表達式為x＝________cm。參考答案：0.8

（1）從小球經(jīng)過圖中N點時開始計時，到第一次經(jīng)過O點的時間為0.2s，故有：T=4×0.2s=0.8s（2）簡諧運動，從正向最大位移處開始計時，其位移時間關系公式為：x=Acosωt；A=4cm；所以，位移時間關系公式為：7.(4分)從事太空研究的宇航員需要長時間在太空的微重力條件下工作、生活，這對適應了地球表面生活的人，將產(chǎn)生很多不良影響。為了解決這個問題，有人建議在未來的太空城中建立兩個一樣的太空艙，它們之間用硬桿相連，可繞O點高速轉(zhuǎn)動，如圖所示。由于做勻速圓周運動，處于太空中的宇航員將能體驗到與在地面上受重力相似的感覺。太空艙中宇航員感覺到的“重力”方向指向

；假設O點到太空艙的距離為90m，要想讓太空艙中的宇航員能體驗到地面重力相似的感覺，則太空艙轉(zhuǎn)動的角速度大約是

rad/s（g取10m/s2）。參考答案：

答案：沿半徑方向向外；1/38.將一小球從高處水平拋出，最初2s內(nèi)小球動能EK隨時間t變化的圖線如圖所示，不計空氣阻力，重力加速度g=10m/s2。根據(jù)圖象信息可知，小球的質(zhì)量為

▲

kg，小球的初速度為

▲

m/s，最初2s內(nèi)重力對小球做功的平均功率為

▲

W。參考答案：

0.125kg

m/s

12.5W

9.有一列簡諧橫波在彈性介質(zhì)中沿x軸正方向以速率v=10m/s傳播，某時刻的波形如圖所示，把此時刻作為零時刻，質(zhì)點A的振動方程為y=

m.參考答案：10.（5分）兩個共力點F1,F2互相垂直，合力為F，F(xiàn)1與F之間的夾角為α，F(xiàn)2與F之間的夾角β，如圖所示，若保持合力F的大小和方向均不變，而改變F1時，對于F2的變化情況以下判斷正確的是

A.若保持α不變而減小F1，則β變小，F(xiàn)2變大；

B.若保持α不變而減小F1，則β變小，F(xiàn)2變??；

C.若保持F1的大小不變而減小α，則β變小，F(xiàn)2變大；

D.若保持F1的大小不變而減小α，則β變小，F(xiàn)2變小。參考答案：

AD11.甲、乙是兩顆繞地球作勻速圓周運動的人造衛(wèi)星，其線速度大小之比為，則這兩顆衛(wèi)星的運轉(zhuǎn)半徑之比為________，運轉(zhuǎn)周期之比為________。參考答案：；

12.某同學將力傳感器固定在小車上，然后把繩的一端固定在傳感器控鉤上，用來測量繩對小車的拉力，探究在小車及傳感器總質(zhì)量不變時加速度跟它們所受拉力的關系，根據(jù)所測數(shù)據(jù)在坐標系中作出了如圖所示的a—F圖象；

(1)圖線不過坐標原點的原因是

；

（2)本實驗中是否仍需要細沙和桶的總質(zhì)量遠小于小車和傳感器的總質(zhì)量

(填“是”或“否”)；

(3)由圖象求出小車和傳感器的總質(zhì)量為

kg。參考答案：13.（5分）如圖所示在真空中XOY平面的X＞0區(qū)域內(nèi)，磁感應強度B＝1.0×10-2T的勻強磁場，方向與XOY平面垂直，在X軸上P（10，0）點，有一放射源，在XOY平面內(nèi)各個方向發(fā)射速度V＝1.0×105m/S的帶正電的粒子粒子質(zhì)量m＝1.0×10-26Kg粒子的帶電量為q＝1.0×10-18C，則帶電粒子打到y(tǒng)軸上的范圍為＿＿＿＿＿（重力忽略）參考答案：

答案：-10cm~17.3cm

三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某班舉行了一次物理實驗操作技能比賽，其中一項比賽為用規(guī)定的器材設計合理電路，并能較準確地測量某電源的電動勢及內(nèi)阻。給定的器材如下：A．電流表G（滿偏電流10mA，內(nèi)阻10Ω）B．電流表A（0～0.6A～3A，內(nèi)阻未知）C．滑動變阻器R0（0～100Ω，1A）D．定值電阻R（阻值990Ω）E．開關與導線若干①請你用以上實驗器材設計測量該電源電動勢和內(nèi)阻的電路圖，并畫在右邊的虛線框中。（要求：為了保證器材的安全，在閉合開關前滑動變阻器的滑動頭應置于最右端，即最大電阻處）②圖甲為小劉同學根據(jù)上述設計的實驗電路利用測出的數(shù)據(jù)繪出的I1－I2圖線（I1為電流表G的示數(shù)，I2為電流表A的示數(shù)），則由圖線可以得到被測電源的電動勢為___________V，內(nèi)阻為__________Ω。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）③另一位小張同學對另一電源也用上面的實驗電路進行測量，初始時滑片P在最右端，但由于滑動變阻器某處發(fā)生斷路，合上電鍵后發(fā)現(xiàn)滑片P向左滑過一段距離x后電流表A才有讀數(shù)，于是該同學根據(jù)測出的數(shù)據(jù)作出了兩個電流表讀數(shù)I與x的關系圖，如圖乙所示，則根據(jù)圖象可知，此電池組的電動勢為__________V，內(nèi)阻為__________Ω。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）參考答案：①電路圖如圖所示

②7.5；5.0③9.00（9.00或9.10均可）；11.0（10.7～11.7均可）15.LED二極管的應用是非常廣泛的，2014年諾貝爾物理學獎被授予了日本科學家赤崎勇、天野浩和美籍日裔科學家中村修二，以表彰他們發(fā)明了藍色發(fā)光二極管（LED），并因此帶來的新型節(jié)能光源．某同學想要描繪某發(fā)光二極管的伏安特性曲線，實驗測得它兩端的電壓U和通過它的電流I的數(shù)據(jù)如下表所示．U/V0.00.400.801.201.602.002.402.80I/mA0.00.92.34.36.812.019.030.0實驗室提供了以下器材：A．電壓表（量程0﹣3V，內(nèi)阻約20kΩ）B．電壓表（量程0﹣15V，內(nèi)阻約100kΩ）C．電流表（量程0﹣50mA，內(nèi)阻約40Ω）D．電流表（量程0﹣0.6A，內(nèi)阻約2Ω）E．滑動變阻器（阻值范圍0﹣20Ω，允許最大電流2A）F．電源（電動勢6V，內(nèi)阻不計）G．開關，導線（1）該同學做實驗時，電壓表選用的是A，電流表選用的是C（填選項字母）．（2）圖甲中的實物連線已經(jīng)連了部分電路，請按實驗要求將實物圖中的連線補充完整．（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，請在圖乙中的坐標紙中畫出該二極管的I﹣U圖線．（4）若此發(fā)光二極管的最佳工作電流為15mA，現(xiàn)將此發(fā)光二極管與電動勢為3V、內(nèi)阻不計的電池組相連，還需串聯(lián)一個阻值R=53Ω的電阻，才能使它工作在最佳狀態(tài)（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．參考答案：【考點】：描繪小電珠的伏安特性曲線．【專題】：實驗題．【分析】：本題（1）根據(jù)數(shù)據(jù)表中的最大電壓與最大電流來選擇電壓表與電流表的量程；題（2）根據(jù)待測電阻滿足外接法條件可知電流表應用外接法，根據(jù)電流表從零調(diào)可知變阻器應采用分壓式接法；題（3）用平滑的曲線連線即可；題（4）根據(jù)閉合電路歐姆定律列出表達式并求解即可．：解：（1）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)表可知電壓最大為2.8V，最大電流為30mA，所以電壓表應選擇A，電流表應選擇C；（2）通過估算二極管的阻值可知滿足，所以電流表應用外接法；由于電流表從零調(diào)，所以變阻器應采用分壓式接法，連線圖如圖所示：（3）畫出的I﹣U圖象如圖所示：（4）根據(jù)閉合電路歐姆定律應有I=，由I﹣U圖象可讀出I=15mA時對應的電阻=2.2V，可求出=146.7Ω，代入數(shù)據(jù)解得R=53Ω故答案為：（1）A，C；（2）如圖；（3）如圖；（4）53四、計算題：本題共3小題，共計47分16.面對能源緊張和環(huán)境污染等問題，混合動力汽車應運而生。所謂混合動力汽車，是指擁有兩種不同動力源（如燃油發(fā)動機和電力發(fā)動機）的汽車，既省油又環(huán)保。車輛在起步或低速行駛時可僅靠電力驅(qū)動；快速行駛或者需急加速時燃油發(fā)動機啟動，功率不足時可由電力補充；在制動、下坡、怠速時能將機械能轉(zhuǎn)化為電能儲存在電池中備用。假設汽車質(zhì)量為M，當它在平直路面行駛時，只采用電力驅(qū)動，發(fā)動機額定功率為P1，能達到的最大速度為v1；汽車行駛在傾角為θ的斜坡道上時，為獲得足夠大的驅(qū)動力，兩種動力同時啟動，此時發(fā)動機的總額定功率可達P2。已知汽車在斜坡上行駛時所受的摩擦阻力與在平直路面上相等，運動過程阻力不變，重力加速度為g。求：1、汽車在平直路面上行駛時受到的阻力

2、汽車在斜坡道上能達到的最大速度。

3、若汽車在斜面上以恒定功率P1從靜止做加速直線運動，經(jīng)時間剛好達到最大速度V1，求這段時間的位移。參考答案：見解析（1）在平直路面行駛，汽車以功率P1勻速行駛時速度最大，設驅(qū)動力為F1，阻力為f，則P1=F1v1

①（2分）F1=f ②（2分）解得：f=P1/v1（2分）(2)設汽車上坡時驅(qū)動力為F2，能達到的最大速度為v2，則P2=F2v2 ③（2分）F2=Mgsinθ＋f④（2分）由①②③④式解得 ⑤

（2分）（3）由動能定理：P1t-fs=Mv12

⑥

（4分）解得：s=

（2分）17.(12分)如圖所示，邊長為L的等邊三角形ABc為兩個有界勻強磁場的理想邊界，三角形內(nèi)的磁場方向垂直紙面向外，磁感應強度大小為B，三角形外的磁場(足夠大)方向垂直紙面向里，磁感應強度大小也為B。把粒子源放在頂點A處，它將沿厶4的角平分線發(fā)射質(zhì)量為m、電荷量為q、初速度為v=負電粒子(粒子重力不計)。求：

(1)從A射出的粒子第一次到達c點所用時間為多少?

(2)帶電粒子在題設的兩個有界磁場中運動的周期。參考答案：解析：（1）帶電粒子垂直進入磁場，做勻速圓周運動

①