2022年湖南省常德市西洞庭管理區(qū)第一中學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.為減少煙塵排放對(duì)空氣的污染，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖所示的靜電除塵器，該除塵器的上下底面是邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.20m的正方形金屬板，前后面是絕緣的透明有機(jī)玻璃，左右面是高h(yuǎn)=0.10m的通道口．使用時(shí)底面水平放置，兩金屬板連接到U=2000V的高壓電源兩極（下板接負(fù)極），于是在兩金屬板間產(chǎn)生一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)（忽略邊緣效應(yīng)）．均勻分布的帶電煙塵顆粒以v=10m/s的水平速度從左向右通過(guò)除塵器，已知每個(gè)顆粒帶電荷量q=+2.0×10﹣17C，質(zhì)量m=1.0×10﹣15kg，不考慮煙塵顆粒之間的相互作用和空氣阻力，并忽略煙塵顆粒所受重力．在閉合開關(guān)后：（1）求煙塵顆粒在通道內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度的大小和方向；（2）求除塵過(guò)程中煙塵顆粒在豎直方向所能偏轉(zhuǎn)的最大距離；（3）除塵效率是衡量除塵器性能的一個(gè)重要參數(shù)．除塵效率是指一段時(shí)間內(nèi)被吸附的煙塵顆粒數(shù)量與進(jìn)入除塵器煙塵顆?？偭康谋戎担嚽笤谏鲜銮闆r下該除塵器的除塵效率；若用該除塵器對(duì)上述比荷的顆粒進(jìn)行除塵，試通過(guò)分析給出在保持除塵器通道大小不變的前提下，提高其除塵效率的方法．參考答案：【考點(diǎn)】：帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；牛頓第二定律；*靜電的利用和防止．【分析】：（1）通道內(nèi)只受電場(chǎng)力，由牛頓第二定律可求得加速度；（2）帶電粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)的合成與分解可求得偏轉(zhuǎn)的最大的距離；（3）根據(jù)進(jìn)入的顆粒及吸附的顆?？芍降男?，再由公式分析提高效率的方法．：解：（1）煙塵顆粒在通道內(nèi)只受電場(chǎng)力的作用，電場(chǎng)力F=qE

又因?yàn)镋=設(shè)煙塵顆粒在通道內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度為a，根據(jù)牛頓第二定律有=ma解得a=4.0×102m/s2，方向豎直向下；（2）若通道最上方的顆粒能通過(guò)通道，則這些顆粒在豎直方向上有最大的偏轉(zhuǎn)距離這些顆粒在水平方向的位移L=vt

在豎直方向的位移h′=at2解得h′=0.08m＜h=0.10m

可確定這些顆粒能通過(guò)通道因此，除塵過(guò)程中煙塵顆粒在豎直方向偏轉(zhuǎn)的最大距離為8.0cm；（3）設(shè)每立方米有煙塵顆粒為N0時(shí)間t內(nèi)進(jìn)入除塵器的顆粒N1=N0hLvt

時(shí)間t內(nèi)吸附在底面上的顆粒N2=N0h?Lvt

則除塵效率η===80%

因?yàn)閔′=at2=當(dāng)h?＜h時(shí)，η==×當(dāng)h?≥h時(shí)，η=1

因此，在除塵器通道大小及顆粒比荷不改變的情況下，可以通過(guò)適當(dāng)增大兩金屬板間的電壓U，或通過(guò)適當(dāng)減小顆粒進(jìn)入通道的速度v來(lái)提高除塵效率．答：（1）加速度為4.0×102m/s2，方向豎直向下；（2）煙塵顆粒在豎直方向偏轉(zhuǎn)的最大距離為8.0cm；（3）通過(guò)適當(dāng)增大兩金屬板間的電壓U，或通過(guò)適當(dāng)減小顆粒進(jìn)入通道的速度v來(lái)提高除塵效率．【點(diǎn)評(píng)】：本題考查帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，由于結(jié)合生活中的常識(shí)，故有一定的難度，在解答時(shí)應(yīng)注意審題，明確題意，構(gòu)建模型才能順利求解．2.如圖6所示平面直角坐標(biāo)系的第Ⅰ象限內(nèi)有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子以速度v從O點(diǎn)沿著與y軸夾角為30°的方向進(jìn)入磁場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)速度方向與x軸的正方向相同，不計(jì)粒子的重力，則()．圖6A．該粒子帶正電B．A點(diǎn)與x軸的距離為C．粒子由O到A經(jīng)歷時(shí)間t＝D．運(yùn)動(dòng)過(guò)程中粒子的速度不變參考答案：根據(jù)粒子的運(yùn)動(dòng)方向，由左手定則判斷可知粒子帶負(fù)電，A項(xiàng)錯(cuò)；運(yùn)動(dòng)過(guò)程中粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速度大小不變，方向變化，D項(xiàng)錯(cuò)；粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R＝，周期T＝，從O點(diǎn)到A點(diǎn)速度的偏向角為60°，即運(yùn)動(dòng)了T，所以由幾何知識(shí)求得點(diǎn)A與x軸的距離為，粒子由O到A經(jīng)歷時(shí)間t＝，B、C兩項(xiàng)正確．答案BC3.甲、乙兩車在公路上沿同一方向做直線運(yùn)動(dòng)，V-t圖像如圖所示，兩圖像在t=t1時(shí)刻相交，乙車從t=0開始到停下所通過(guò)的位移為S。t=0時(shí)刻，甲在乙前面，相距為d。已知此后兩車可以相遇兩次，且第一次相遇時(shí)刻為t’，則下列四組t’和d的組合可能是：A.t’=t1

d=

B.t’=t1

d=

C.t’=

d=

D.t’=

d=參考答案：C4.（多選）如圖是比荷相同的兩粒子從O點(diǎn)垂直進(jìn)入直線邊界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的運(yùn)動(dòng)軌跡。則下列說(shuō)法正確的是：（

）A．a(chǎn)帶正電，b帶負(fù)電B．a(chǎn)的帶電量比b的帶電量小C．a(chǎn)運(yùn)動(dòng)的速率比b的小D．a(chǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間比b的短參考答案：AC5.一帶電粒子，重力忽略不計(jì)，以一定的初速度進(jìn)入某電場(chǎng)后，恰能做直線加速運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的A.電場(chǎng)力對(duì)粒子做正功，電勢(shì)能減小B.電場(chǎng)力對(duì)粒子做負(fù)功，電勢(shì)能增加C.該電場(chǎng)一定是勻強(qiáng)電場(chǎng)，粒子平行于電場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)D.該電場(chǎng)一定是勻強(qiáng)電場(chǎng)，粒子垂直于電場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（4分）從某金屬表面逸出光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率的圖像如下圖所示，則這種金屬的截止頻率是__________HZ；普朗克常量是____________J/HZ。參考答案：4.3(±0.1)×1014Hz

(6.2～6.8)×10-34Js7.某同學(xué)利用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，探究物塊在水平桌面上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。物塊在重物的牽引下開始運(yùn)動(dòng)，重物落地后，物塊再運(yùn)動(dòng)一段距離停在桌面上（尚未到達(dá)滑輪處）。從紙帶上便于測(cè)量的點(diǎn)開始，每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz。（1）通過(guò)分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)

和

之間某時(shí)刻開始減速。（2）計(jì)數(shù)點(diǎn)5對(duì)應(yīng)的速度大小為

m/s，計(jì)數(shù)點(diǎn)6對(duì)應(yīng)的速度大小為

m/s。（保留三位有效數(shù)字）。（3）物塊減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度的大小為a=

m/s2（保留三位有效數(shù)字），若用a/g來(lái)計(jì)算物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)（g為重力加速度），則計(jì)算結(jié)果比動(dòng)摩擦因數(shù)的真實(shí)值

（填“偏大”或“偏小”）。

參考答案：（1）6，7或7，6（2）1.00，1.20（3）2.00，偏大8.物理小組在一次探究活動(dòng)中測(cè)量滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。實(shí)驗(yàn)裝置如圖，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端裝有定滑輪；木板上有一滑塊，其一端與電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，另一端通過(guò)跨過(guò)定滑輪的細(xì)線與托盤連接。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50Hz。開始實(shí)驗(yàn)時(shí)，在托盤中放入適量砝碼，滑塊開始做勻加速運(yùn)動(dòng)，在紙帶上打出一系列小點(diǎn)。⑴上圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)小點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算的加速度a＝

（保留三位有效數(shù)字）。⑵回答下列兩個(gè)問(wèn)題：①為測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù)，下列物理量中還應(yīng)測(cè)量的有（

）

（填入所選物理量前的字母）ks5uA．木板的長(zhǎng)度

B．木板的質(zhì)量m1

C．滑塊的質(zhì)量m2D．托盤和砝碼的總質(zhì)量m3E．滑塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間tks5u②測(cè)量①中所選定的物理量時(shí)需要的實(shí)驗(yàn)器材是

。⑶滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝

（用被測(cè)物理量的字母表示，重力加速度為g）。參考答案：⑴0.495～0.497m/s2；⑵①CD；②天平；⑶(9.改變物體內(nèi)能有兩種方式，遠(yuǎn)古時(shí)代“鉆木取火”是通過(guò)____________方式改變物體的內(nèi)能，把___________轉(zhuǎn)變成內(nèi)能。參考答案：做功

機(jī)械能10.有關(guān)熱輻射和光的本性，請(qǐng)完成下列填空題：黑體輻射的規(guī)律不能用經(jīng)典電磁學(xué)理論來(lái)解釋，1900年德國(guó)物理學(xué)家普朗克認(rèn)為能量是由一份一份不可分割最小能量值組成，每一份稱為_________。1905年愛(ài)因斯坦從此得到啟發(fā)，提出了光子的觀點(diǎn)，認(rèn)為光子是組成光的最小能量單位，光子的能量表達(dá)式為_________，并成功解釋了__________________現(xiàn)象中有關(guān)極限頻率、最大初動(dòng)能等規(guī)律，寫出了著名的__________________方程，并因此獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。參考答案：能量子；；光電效應(yīng)；光電效應(yīng)方程（或）11.在平直的公路上，自行車與同方向行駛的汽車同時(shí)經(jīng)過(guò)A點(diǎn)。自行車做勻速運(yùn)動(dòng)，速度為6m/s．汽車做初速度為10m/s(此即為汽車過(guò)A點(diǎn)的速度)、加速度大小為0.5m/s2的勻減速運(yùn)動(dòng)．則自行車追上汽車所需時(shí)間為

s，自行車追上汽車時(shí)，汽車的速度大小為

m/s，自行車追上汽車前，它們的最大距離是

m。參考答案：16；2；1612.直升機(jī)沿水平方向勻速飛往水源取水滅火，懸掛著m=500kg空箱的懸索與豎直方向的夾角θ1＝450。直升機(jī)取水后飛往火場(chǎng)，加速度沿水平方向，大小穩(wěn)定在a=1.5m/s2時(shí)，懸索與豎直方向的夾角θ2＝140。如果空氣阻力大小不變，且忽略懸索的質(zhì)量，則空氣阻力大小為___

___N，水箱中水的質(zhì)量M約為_______kg。（sin140=0.242；cos140=0.970）（保留兩位有效數(shù)字）參考答案：5000N

4.5×103

13.用測(cè)電筆接觸市電相線，即使赤腳站在地上也不會(huì)觸電，原因是

；另一方面，即使穿絕緣性能良好的電工鞋操作，測(cè)電筆仍會(huì)發(fā)亮，原因是

。參考答案：測(cè)電筆內(nèi)阻很大，通過(guò)與之串聯(lián)的人體上的電流（或加在人體上的電壓）在安全范圍內(nèi)；（2分）市電為交流電，而電工鞋相當(dāng)于一電容器，串聯(lián)在電路中仍允許交流電通過(guò)．（3分）三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.2004年1月25日，繼“勇氣”號(hào)之后，“機(jī)遇”號(hào)火星探測(cè)器再次成功登陸火星．人類為了探測(cè)距離地球大約3.0×105km的月球，也發(fā)射了一種類似四輪小車的月球探測(cè)器．它能夠在自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)的控制下行走，且每隔10s向地球發(fā)射一次信號(hào)，探測(cè)器上還裝著兩個(gè)相同的減速器(其中一只是備用的)，這種減速器可提供的最大加速度為5m/s2，某次探測(cè)器的自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)出現(xiàn)故障，從而使探測(cè)器只能勻速前進(jìn)而不再避開障礙物．此時(shí)地球上的科學(xué)家只能對(duì)探測(cè)器進(jìn)行人工遙控操作．下表為控制中心的顯示屏上的數(shù)據(jù)：

已知控制中心的信號(hào)發(fā)射和接收設(shè)備工作速度極快．科學(xué)家每次分析數(shù)據(jù)并輸入命令至少需要3s.問(wèn)：(1)經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)分析，你認(rèn)為減速器是否執(zhí)行了命令？(2)假如你是控制中心的工作人員，采取怎樣的措施？加速度滿足什么條件？請(qǐng)計(jì)算說(shuō)明．

參考答案：(1)未執(zhí)行命令(2)立即輸入命令，啟動(dòng)另一個(gè)備用減速器，加速度a>1m/s2，便可使探測(cè)器不與障礙物相碰．

15.一列簡(jiǎn)諧橫波在t=時(shí)的波形圖如圖（a）所示，P、Q是介質(zhì)中的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，圖（b）是質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖像。求（i）波速及波的傳播方向；（ii）質(zhì)點(diǎn)Q的平衡位置的x坐標(biāo)。參考答案：（1）波沿負(fù)方向傳播；

（2）xQ=9cm本題考查波動(dòng)圖像、振動(dòng)圖像、波動(dòng)傳播及其相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)。（ii）設(shè)質(zhì)點(diǎn)P、Q平衡位置的x坐標(biāo)分別為、。由圖（a）知，處，因此

④由圖（b）知，在時(shí)Q點(diǎn)處于平衡位置，經(jīng)，其振動(dòng)狀態(tài)向x軸負(fù)方向傳播至P點(diǎn)處，由此及③式有⑤由④⑤式得，質(zhì)點(diǎn)Q的平衡位置的x坐標(biāo)為

⑥四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.學(xué)校探究性學(xué)習(xí)小組對(duì)一輛自制小遙控車的性能進(jìn)行研究。他們讓這輛小車在水平的地面上由靜止開始運(yùn)動(dòng)，并將小車運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程記錄下來(lái)，通過(guò)數(shù)據(jù)處理得到如圖所示的－t圖象，已知小車在0～2s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，2s～10s內(nèi)小車牽引力的功率保持不變，在10s末停止遙控讓小車自由滑行，小車質(zhì)量m=1kg，整個(gè)過(guò)程中小車受到的阻力大小不變。求：

(1)小車所受的阻力f是多大?

(2)在2s～10s內(nèi)小車牽引力的功率P是多大?

(3)小車在加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的總位移s是多少?

參考答案：1）在10s末撤去牽引力后，小車只在阻力f作用下做勻減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度大小為a，則f=ma------------(1分)

根據(jù)由圖象可得a=2m/s2

--------(2分)

∴f=2N

-------(1分)（2）小車的勻速運(yùn)動(dòng)階段即7s～10s內(nèi)，設(shè)牽引力為F，則F=f

由P=由圖象可知=6m/s

∴P=12W---------（4分）

（3）小車的加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程可以分解為0～2s和2s～7s兩段，設(shè)對(duì)應(yīng)的位移分別為S1和S2，設(shè)在0～2s內(nèi)的加速度大小為a1，則由圖象可得a1=2m/s2

S1=

S1=4m

在2s～7s內(nèi)由動(dòng)能定理可得

=4m/s解得S2=25m

S=S1+S2

S=29m

--17.一物體從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度的大小為a，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間當(dāng)速度為v時(shí)，將加速度反向、大小改變。為使這物體再經(jīng)過(guò)與加速過(guò)程所用時(shí)間的N倍時(shí)間恰能回到原出發(fā)點(diǎn)，則反向后的加速度應(yīng)是多大？回到原出發(fā)點(diǎn)時(shí)的速度為多大？參考答案：,解析：

取加速度a的方向?yàn)檎较蛞约铀俣萢加速運(yùn)動(dòng)時(shí)有：

以加速度反向運(yùn)動(dòng)到原出發(fā)點(diǎn)時(shí)，位移為有：(沒(méi)說(shuō)明直接給3分）解得：回到原出發(fā)點(diǎn)時(shí)的速度解得：負(fù)號(hào)表明，回到原出發(fā)點(diǎn)時(shí)速度的大小為，方向與原的運(yùn)動(dòng)方向相反18.浙江衛(wèi)視六頻道《我老爸最棒》欄目中有一項(xiàng)人體飛鏢項(xiàng)目，該運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化模型如圖16所示．某次運(yùn)動(dòng)中，手握飛鏢的小孩用不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩系于天花板下，在A處被其父親沿垂直細(xì)繩方向推出，擺至最低處B時(shí)小孩將飛鏢松手，飛鏢依靠慣性飛出擊中豎直放置的圓形靶最低點(diǎn)D點(diǎn)，圓形靶的最高點(diǎn)C與B在同一高度，C、O、D在一條直徑上，A、B、C三處在同一豎直平面內(nèi)，且BC與圓形靶平面垂直。已知飛鏢質(zhì)量m＝1kg，BC距離s＝8m，靶的半徑R＝2m，AB高度