2021-2022學年河南省焦作市孟州會昌中學高三物理聯(lián)考試題含解析一、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.如圖所示，a是地球赤道上的一點，某時刻在a的正上方有三顆軌道位于赤道平面的衛(wèi)星b、c、d，各衛(wèi)星的運行方向均與地球自轉方向（圖中已標出）相同，其中d是地球同步衛(wèi)星．從該時刻起，經(jīng)過一段時間t（已知在時間t內三顆衛(wèi)星都還沒有運行一周），下列各圖中衛(wèi)星相對a的位置最接近實際的是（）A．B．C．D．參考答案：

考點： 人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關系．專題： 萬有引力定律的應用專題．分析： 根據(jù)萬有引力等于向心力：G=mr知，軌道半徑越大，周期越大，則角速度越小，所以經(jīng)過相同的時間，可以比較出三衛(wèi)星轉過的角度，而同步衛(wèi)星又與地球保持相對靜止．解答： 解：根據(jù)G=mr知，軌道半徑越大，周期越大，則角速度越小，所以經(jīng)過相同的時間，三個衛(wèi)星中，b轉過的角度最大，c次之，d最小，d為同步衛(wèi)星，與赤道上的a保持相對靜止．故A、B、C錯誤，D正確．故選：D．點評： 解決本題的關鍵掌握萬有引力提供向心力，G=mr知道周期與軌道半徑的關系以及知道同步衛(wèi)星的特點．2.(雙選)有一物體在離水平地面高處以初速度水平拋出，落地時速度為，豎直分速度為vy，水平射程為，不計空氣阻力，則物體在空中飛行的時間為A．

B．

C．

D．參考答案：BD3.（單選）物體在變力F作用下沿水平方向做直線運動，物體質量m＝10kg，F(xiàn)隨坐標x的變化情況如圖所示。若物體在坐標原點處由靜止出發(fā)，不計一切摩擦。借鑒教科書中學習直線運動時由v－t圖象求位移的方法，結合其他所學知識，根據(jù)圖示的F－x圖象，可求出物體運動到x＝16m處時，速度大小為A．3m/s

B．4m/sC．2m/s

D．m/s參考答案：C4.從高度為h處以水平速度v0拋出一個物體，要使該物體的落地速度與水平地面的夾角較大，則h與v0的取值應為下列四組中的哪一組()A．h＝30m，v0＝10m/sB．h＝30m，v0＝30m/sC．h＝50m，v0＝30m/sD．h＝50m，v0＝10m/s參考答案：D5.矩形導線框abcd固定在勻強磁場中，如圖甲所示，磁感線的方向與導線框所在平面垂直，規(guī)定磁場的正方向垂直紙面向里，磁感應強度B隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示，則()A．從0到t1時間內，導線框中電流的方向為adcbaB．從0到t1時間內，導線框中電流越來越小C．從t1到t2時間內，導線框中電流越來越大D．從t1到t2時間內，導線框bc邊受到安培力大小保持不變參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.在光電效應試驗中，某金屬的截止頻率相應的波長為，該金屬的逸出功為______。若用波長為（<0）單色光做實驗，則其截止電壓為______。已知電子的電荷量，真空中的光速和布朗克常量分別為e、c和h。參考答案：7.物體從180m高處自由落下，如果把物體下落的時間分成相等的三段，則每段時間下落位移自上而下依次為

，

，

。（取g=10m/s2）參考答案：20m,60m,100m8.興趣小組為測一遙控電動小車的額定功率，進行了如下實驗：①用天平測出電動小車的質量為0.4kg；②將電動小車、紙帶和打點計時器按如圖甲所示安裝；③接通打點計時器（其打點周期為0.02s）；④使電動小車以額定功率加速運動，達到最大速度一段時間后關閉小車電源，待小車靜止時再關閉打點計時器（設小車在整個過程中小車所受的阻力恒定）。在上述過程中，打點計時器在紙帶上所打的部分點跡如圖乙所示。請你分析紙帶數(shù)據(jù)，回答下列問題：（a）該電動小車運動的最大速度為

m/s；（b）關閉小車電源后，小車的加速度大小為

m/s2；（c）該電動小車的額定功率為

W。參考答案：9.（13分）如（a）圖，質量為Ｍ的滑塊Ａ放在氣墊導軌B上，Ｃ為位移傳感器，它能將滑塊Ａ到傳感器Ｃ的距離數(shù)據(jù)實時傳送到計算機上，經(jīng)計算機處理后在屏幕上顯示滑塊Ａ的位移－時間（s-t）圖象和速率－時間（v-t）圖象。整個裝置置于高度可調節(jié)的斜面上，斜面的長度為了、高度為。（取重力加速度g=9.8m/s2，結果可保留一位有效數(shù)字）

（1）現(xiàn)給滑塊Ａ一沿氣墊導軌向上的初速度，Ａ的v-t圖線如（b）圖所示。從圖線可得滑塊Ａ下滑時的加速度a=

m/s2,摩擦力對滑塊Ａ運動的影響

。（填“明顯，不可忽略”或“不明顯，可忽略”）（2）此裝置還可用來驗證牛頓第二定律。實驗時通過改變

，可驗證質量一定時，加速度與力成正比的關系；實驗時通過改變

，可驗證力一定時，加速度與質量成反比的關系。（3）將氣墊導軌換成滑板，滑塊Ａ換成滑塊Ａ’，給滑塊Ａ’一沿滑板向上的初速度，Ａ’的s-t圖線如（c）圖。圖線不對稱是由于造成的，通過圖線可求得滑板的傾角θ＝（用反三角函數(shù)表示），滑塊與滑板間的動摩擦因數(shù)μ＝。

參考答案：答案：（1）6

不明顯，可忽略（2）斜面高度h

滑塊A的質量M及斜面的高度h，且使Mh不變

（3）滑動摩擦力

解析：（1）從圖像可以看出，滑塊上滑和下滑過程中的加速度基本相等，所以摩擦力對滑塊的運動影響不明顯，可以忽略。根據(jù)加速度的定義式可以得出（2）牛頓第二定律研究的是加速度與合外力和質量的關系。當質量一定時，可以改變力的大小，當斜面高度不同時，滑塊受到的力不同，可以探究加速度與合外力的關系。由于滑塊下滑加速的力是由重力沿斜面向下的分力提供，所以要保證向下的分力不變，應該使不變，所以應該調節(jié)滑塊的質量及斜面的高度，且使Mh不變。

（3）滑板與滑塊間的滑動摩擦力比較大，導致圖像成拋物線形。從圖上可以讀出，滑塊上滑和下滑時發(fā)生位移大小約為。上滑時間約為，下滑時間約為，上滑時看做反向勻加速運動，根據(jù)運動學規(guī)律有：，根據(jù)牛頓第二定律有。下滑時，有，

聯(lián)立解得，10.如圖所示，在邊長為a的等邊三角形區(qū)域內有勻強磁場B，其方向垂直紙面向外，一個阻值為R、邊長為a的等邊三角形導線框架EFG正好與上述磁場區(qū)域的邊界重合，現(xiàn)使導線框以周期T繞其中心O點在紙面內勻速轉動，經(jīng)過導線框轉到圖中虛線位置，則在這時間內平均感應電動勢=Ba2，通過導線框任一截面的電量q=Ba2．參考答案：考點：導體切割磁感線時的感應電動勢．專題：電磁感應與電路結合．分析：本題的關鍵是根據(jù)幾何知識求出時間內磁通量的變化△?，再根據(jù)法拉第電磁感應定律和歐姆定律求出平均感應電動勢和平均感應電流，由q=It求電荷量．解答：解：兩等邊三角形所夾的小三角形為等邊三角形，小三角形高為：h=根據(jù)對稱性可知，小三角形的底邊長為：，則小三角形的面積為S=a2根據(jù)法拉第電磁感應定律可知：Ba2有：q==Ba2故答案為：Ba2；Ba2點評：求平均感應電動勢時應用E=，q=來求．11.某興趣小組想通過物塊在斜面上運動的實驗探究“合外力做功和物體速度變化的關系”。實驗開始前，他們提出了以下幾種猜想：①W∝，②W∝v，③W∝v2。他們的實驗裝置如圖甲所示，PQ為一塊傾斜放置的木板，在Q處固定一個速度傳感器（用來測量物體每次通過Q點時的速度），每次實驗，物體從不同初始位置處由靜止釋放。同學們設計了以下表格來記錄實驗數(shù)據(jù)。其中L1、L2、L3、L4……，代表物體分別從不同初始位置處無初速釋放時初始位置到速度傳感器的距離，v1、v2、v3、v4……，表示物體每次通過Q點的速度。實驗次數(shù)1234…….LL1L2L3L4…….vv1v2v3v4……他們根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制了如圖乙所示的L－v圖象，并得出結論W∝v2。他們的做法是否合適，你有什么好的建議？___________________________________________________________________。在此實驗中，木板與物體間摩擦力的大小_______（填“會”或“不會”）影響探究出的結果參考答案：12.對“落體運動快慢”、“力與物體運動關系”等問題，亞里士多德和伽利略存在著不同的觀點。請完成下表：

亞里士多德的觀點伽利略的觀點落體運動快慢重的物體下落快，輕的物體下落慢

力與物體運動關系

維持物體運動不需要力

參考答案：答案：物體下落快慢與物體輕重無關

維持物體運動需要力13.物體在地面附近以2m/s2的加速度勻減速豎直上升，則在上升過程中，物體的動能將

??

，物體的機械能將

??

。（選填增大、減小或不變）參考答案：答案：減小，增大三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（簡答）光滑的長軌道形狀如圖所示，下部為半圓形，半徑為R，固定在豎直平面內．質量分別為m、2m的兩小環(huán)A、B用長為R的輕桿連接在一起，套在軌道上，A環(huán)距軌道底部高為2R．現(xiàn)將A、B兩環(huán)從圖示位置靜止釋放．重力加速度為g．求：（1）A環(huán)到達軌道底部時，兩環(huán)速度大??；（2）運動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度；（3）若僅將輕桿長度增大為2R，其他條件不變，求運動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度．參考答案：（1）A環(huán)到達軌道底部時，兩環(huán)速度大小為；（2）運動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R；（3）若僅將輕桿長度增大為2R，其他條件不變，運動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R．解：（1）A、B都進入圓軌道后，兩環(huán)具有相同角速度，則兩環(huán)速度大小一定相等，對系統(tǒng)，由機械能守恒定律得：mg?2R+2mg?R=（m+2m）v2，解得：v=；（2）運動過程中A環(huán)距軌道最低點的最大高度為h1，如圖所示，整體機械能守恒：mg?2R+2mg?3R=2mg（h﹣R）+mgh，解得：h=R；（3）若將桿長換成2R，A環(huán)離開底部的最大高度為h2．如圖所示．整體機械能守恒：mg?2R+2mg（2R+2R）=mgh′+2mg（h′+2R），解得：h′=R；答：（1）A環(huán)到達軌道底部時，兩環(huán)速度大小為；（2）運動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R；（3）若僅將輕桿長度增大為2R，其他條件不變，運動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R．15.如圖所示，質量為m帶電量為+q的小球靜止于光滑絕緣水平面上，在恒力F作用下，由靜止開始從A點出發(fā)到B點，然后撤去F，小球沖上放置在豎直平面內半徑為R的光滑絕緣圓形軌道，圓形軌道的最低點B與水平面相切，小球恰能沿圓形軌道運動到軌道末端D，并從D點拋出落回到原出發(fā)點A處．整個裝置處于電場強度為E=的水平向左的勻強電場中，小球落地后不反彈，運動過程中沒有空氣阻力．求：AB之間的距離和力F的大?。畢⒖即鸢福篈B之間的距離為R，力F的大小為mg．考點： 帶電粒子在勻強電場中的運動；牛頓第二定律；平拋運動；動能定理的應用．專題： 帶電粒子在電場中的運動專題．分析： 小球在D點，重力與電場力的合力提供向心力，由牛頓第二定律即可求出D點的速度，小球離開D時，速度的方向與重力、電場力的合力的方向垂直，小球做類平拋運動，將運動分解即可；對小球從A運動到等效最高點D過程，由動能定理可求得小球受到的拉力．解答： 解：電場力F電=Eq=mg

電場力與重力的合力F合=mg，方向與水平方向成45°向左下方，小球恰能到D點，有：F合=解得：VD=從D點拋出后，只受重力與電場力，所以合為恒力，小球初速度與合力垂直，小球做類平拋運動，以D為原點沿DO方向和與DO垂直的方向建立坐標系（如圖所示）．小球沿X軸方向做勻速運動，x=VDt

沿Y軸方向做勻加速運動，y=at2a==所形成的軌跡方程為y=直線BA的方程為：y=﹣x+（+1）R解得軌跡與BA交點坐標為（R，R）AB之間的距離LAB=R從A點D點電場力做功：W1=（1﹣）R?Eq

重力做功W2=﹣（1+）R?mg；F所做的功W3=F?R有W1+W2+W3=mVD2，有F=mg答：AB之間的距離為R，力F的大小為mg．點評： 本題是動能定理和向心力知識的綜合應用，分析向心力的來源是解題的關鍵．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.

（18分）如圖所示，傾角為300的粗糙斜面的底端有一小車，車內有一根垂直小車底面的細直管，車與斜面間的動摩擦因數(shù)，在斜面底端的豎直線上，有一可以上下移動的發(fā)射槍，能夠沿水平方向發(fā)射不同速度的帶正電的小球，其電量與質量之比（計算時?。?，在豎直線與斜面之間有垂直紙面向外的勻強磁場和豎直向上的勻強電場，小球在運動過程中重力和電場力始終平衡.當小車以V0=7.2m/s的初速度從斜面底端上滑至2.7m的A處時，小球恰好落入管中且與管壁無碰撞，此時小球的速率是小車速率的兩倍.取g=10m/s2.求:

(1)小車開始上滑到經(jīng)過A處所用的時間；

(2)勻強磁場的磁感應強度的大小.參考答案：解析：(1)當小車上滑時,…⑴

1分

上滑至A處時

…………⑵

由得

…………⑶

2分

此時

………………⑷

1分

……⑸

當小車下滑時,

…⑹

1分

………⑺

由⑸⑹⑺得:

t下=0.6s…

⑻

此時

1分

從開始上滑到下滑經(jīng)過A處的時間t2=t上+t下=……………⑼

2分

(2)上滑經(jīng)過A點時,

V車=1.8m/s,

由題意知V球=3.6m/s………………⑽

1分

由幾何關系得m……⑾

2分

又……………⑿

由⑽、⑾、⑿得…⒀

2分

下滑經(jīng)過A處時,

V車=0.6m/s,

則V球=1.2m/s………………⒁

1分

由幾何關系得m……⒂

2分由⑿、⒁、⒂得………⒃

2分17.如圖所示，直角三角形OAC（α=30?）區(qū)域內有B=0.5T的勻強磁場，方向如圖所示。兩平行極板M、N接在電壓為U的直流電源上，左板為高電勢。一帶正電的粒子從靠近M板由靜止開始加速，從N板的小孔射出電場后，垂直O(jiān)A的方向從P點進入磁場中。帶電粒子的荷質比為，OP間距離為l＝0.3m。全過程不計粒子所受的重力