2022年山西省忻州市北社西學(xué)校高三物理聯(lián)考試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，光滑水平面上有大小相同的A、B兩球在同一直線上運(yùn)動。兩球質(zhì)量關(guān)系2mA=mB，規(guī)定向右為正方向，A、B兩球的動量均為6kgm/s，運(yùn)動中兩球發(fā)生碰撞，碰撞后A球的動量增量為-4kgm/s，則

A.左方是A球，碰撞后A、B兩球速度大小之比為2：5B.左方是A球，碰撞后A、B兩球速度大小之比為1：10C.右方是A球，碰撞后A、B兩球速度大小之比為2：5D.右方是A球，碰撞后A、B兩球速度大小之比為1：10參考答案：A2.（多選）平行板電容器的兩板A、B接于電池兩極，一個(gè)帶正電小球用絕緣細(xì)線懸掛在電容器內(nèi)部，閉合電鍵S，電容器充電，這時(shí)懸線偏離豎直方向夾角為θ，如圖所示，那么（）A．保持電鍵S閉合，將A板稍向B板靠近，則θ增大B．保持電鍵S閉合，將A板稍向上移，則θ減小C．電鍵S斷開，將A板稍向B板靠近，則θ不變D．電鍵S斷開，將A板稍向上移，則θ減小參考答案：考點(diǎn)：電容；勻強(qiáng)電場中電勢差和電場強(qiáng)度的關(guān)系．專題：電容器專題．分析：小球受重力、拉力、電場力三個(gè)力處于平衡狀態(tài)，保持開關(guān)S閉合，電容器兩端間的電勢差不變；斷開開關(guān)S，電容器所帶的電量不變．根據(jù)E=、C=、C=結(jié)合進(jìn)行分析．解答：解：A、保持開關(guān)S閉合，電容器兩端間的電勢差不變，A板向B板靠近，極板間距離減小，根據(jù)E=，知電場強(qiáng)度E增大，小球所受的電場力變大，θ增大．故A正確．

B、保持開關(guān)S閉合，僅將A板沿極板方向上移少許，電容器兩端間的電勢差不變，板間距離也不變，則板間場強(qiáng)不變，小球所受的電場力不變，θ不變．故B錯(cuò)誤．C、D斷開開關(guān)S，電容器所帶的電量不變，根據(jù)E=、C=、C=聯(lián)立得，E=，知d變化，E不變，電場力不變，θ不變．故C正確，D錯(cuò)誤．故選：AC點(diǎn)評：解決電容器的動態(tài)分析問題關(guān)鍵抓住不變量．若電容器與電源斷開，電量保持不變；若電容器始終與電源相連，電容器兩端間的電勢差保持不變．3.如圖所示，水平地面上有一個(gè)坑，其豎直截面為半圓，O為圓心，AB為沿水平方向的直徑．若在A點(diǎn)以初速度v1沿AB方向平拋一小球，小球?qū)糁锌颖谏系淖畹忘c(diǎn)D點(diǎn)；若A點(diǎn)小球拋出的同時(shí)，在C點(diǎn)以初速度v2沿BA方向平拋另一相同質(zhì)量的小球并也能擊中D點(diǎn)．已知∠COD=60°，且不計(jì)空氣阻力，則（）A．兩小球同時(shí)落到D點(diǎn)B．兩小球在此過程中動能的增加量相等C．在擊中D點(diǎn)前瞬間，重力對兩小球做功的瞬時(shí)功率之比為2：1D．兩小球初速度之比v1：v2=：3參考答案：D：解：A、平拋運(yùn)動的時(shí)間由高度決定，高度越高，時(shí)間越長，可知兩球平拋運(yùn)動的時(shí)間不等，不能同時(shí)落到D點(diǎn)，故A錯(cuò)誤．B、根據(jù)動能定理知，重力做功不同，則動能的增加量不同，故B錯(cuò)誤．C、根據(jù)，以及P=mgvy知，重力做功的瞬時(shí)功率P=mgvy=，根據(jù)幾何關(guān)系知，下降的高度之比2：1，則重力做功的瞬時(shí)功率之比．故C錯(cuò)誤．D、因?yàn)槠綊佭\(yùn)動的高度之比為2：1，根據(jù)t=，則時(shí)間之比為，根據(jù)，因?yàn)樗轿灰浦葹?：，解得兩小球初速度之比v1：v2=：3，故D正確．故選：D．4.中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BeiDouNavigationSatelliteSystem，BDS）是中國自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，是繼美國全球定位系統(tǒng)（GPS）、俄羅斯格洛納斯衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（GLONASS）之后第三個(gè)成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)．預(yù)計(jì)2020年左右，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)將形成全球覆蓋能力．如圖所示是北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中部分衛(wèi)星的軌道示意圖，己知a、b、c三顆衛(wèi)星均做圓周運(yùn)動，a是地球同步衛(wèi)星，則（）A．衛(wèi)星a的角速度小于c的角速度B．衛(wèi)星a的加速度小于b的加速度C．衛(wèi)星a的運(yùn)行速度大于第一宇宙速度D．衛(wèi)星b的周期大于24h參考答案：A【考點(diǎn)】人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系．【分析】地球同步衛(wèi)星，周期與自轉(zhuǎn)周期相等，第一宇宙速度是地球衛(wèi)星運(yùn)動的最大速度，根據(jù)萬有引力提供向心力公式判斷衛(wèi)星a和衛(wèi)星C的角速度關(guān)系以及衛(wèi)星a、b在軌道運(yùn)行時(shí)的加速度大小關(guān)系．【解答】解：由圖示可知：ra=rb＞rc；A、萬有引力提供衛(wèi)星做圓周運(yùn)動的向心力，由牛頓第二定律得：G=mω2r，解得：ω=，由于：ra＞rc，則：ωa＜ωc，故A正確；B、萬有引力提供衛(wèi)星做圓周運(yùn)動的向心力，由牛頓第二定律得：G=ma，解得：a=，由于：ra=rb，則：aa=ab，故B錯(cuò)誤；C、萬有引力提供衛(wèi)星做圓周運(yùn)動的向心力，由牛頓第二定律得：G=m，解得：v=，由于衛(wèi)星的軌道半徑大于地球半徑，a的運(yùn)行速度小于第一宇宙速度，故C錯(cuò)誤；D、萬有引力提供衛(wèi)星做圓周運(yùn)動的向心力，由牛頓第二定律得：G=m2r，解得：T=2π，由于：ra=rb，則：Tb=Ta=24h，故D錯(cuò)誤；故選：A．5.用同一光電管研究a、b兩種單色光產(chǎn)生的光電效應(yīng)，得到光電流I與光電管兩極間所加電壓U的關(guān)系如圖。則這兩種光（

）A．照射該光電管時(shí)a光使其逸出的光電子最大初動能大B．從同種玻璃射入空氣發(fā)生全反射時(shí)，a光的臨界角大C．通過同一裝置發(fā)生雙縫干涉，a光的相鄰條紋間距大D．通過同一玻璃三棱鏡時(shí)，a光的偏折程度大參考答案：BCA、由光電效應(yīng)方程m=hν-W0，由題圖可得b光照射光電管時(shí)使其逸出的光電子最大初動能大，b光的頻率大，波長小，故A錯(cuò)誤；b光的頻率大，在玻璃中的折射率nb大，由C=arcsin可知：從同種玻璃射入空氣發(fā)生全反射時(shí)，b光的臨界角小，a光大，故B正確；發(fā)生雙縫干涉時(shí)，△x=λ，b光波長小，相鄰條紋間距b光小，a光大，故C正確；在玻璃中的折射率nb＞na，b光的偏折程度大，故D錯(cuò)誤．故選BC．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.黑洞是一種密度極大的天體，從黑洞發(fā)出的光子都無法掙脫引力而射出．若在某黑洞表面可以不斷的發(fā)射出一種頻率為γ的光子，光子貼著黑洞表面射出后恰可以沿著黑洞表面做勻速圓周運(yùn)動，運(yùn)行周期為T，引力常量為G，則此黑洞的平均密度為

參考答案：7.如圖所示，兩端開口、粗細(xì)均勻的足夠長玻璃管插在大水銀槽中，管的頂部有一定長度的水銀．兩段空氣柱被封閉在左右兩側(cè)的豎直管中．開啟頂部連通左右水銀的閥門，右側(cè)空氣柱長為L0，右側(cè)空氣柱底部水銀面比槽中水銀面高出h，右側(cè)空氣柱頂部水銀面比左側(cè)空氣柱頂部水銀面低h．（i）試根據(jù)上述條件推測左側(cè)空氣柱的長度為

，左側(cè)空氣柱底部水銀面與槽中水銀面的高度差為

：（ii）若初始狀態(tài)溫度為T0，大氣壓強(qiáng)為P0，關(guān)閉閥門A，則當(dāng)溫度升至

時(shí)，右側(cè)氣柱底部水銀面與水銀槽中的水銀面相平？（不考慮水銀柱下降對大水銀槽中液面高度的影響，大氣壓強(qiáng)保持不變）．參考答案：（1）L0，2h；（2）【考點(diǎn)】理想氣體的狀態(tài)方程．【分析】（1）分別以兩部分氣體為研究對象，求出兩部分氣體壓強(qiáng)，然后由幾何關(guān)系求出右管內(nèi)氣柱的長度．（2）以左管內(nèi)氣體為研究對象，列出初末的狀態(tài)，由理想氣體狀態(tài)方程可以求出空氣柱的長度．【解答】解：（1）根據(jù)連通器的原理以及液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)可知，右側(cè)的氣體的壓強(qiáng)：P1=P0﹣h則左側(cè)氣體的壓強(qiáng)：P2=P1﹣h=P0﹣2h所以左側(cè)空氣柱底部水銀面與槽中水銀面的高度差為是2h．左側(cè)空氣柱的長度：L2=L0+h+h﹣2h=L0（2）關(guān)閉閥門A，溫度升高的過程中，右側(cè)的空氣柱的壓強(qiáng)增大，體積增大，由圖可知，右側(cè)氣柱底部水銀面與水銀槽中的水銀面相平時(shí)的空氣柱的長度：L1=L0+h壓強(qiáng)：P1′=P0設(shè)空氣柱的橫截面積是S，由理想氣體的狀態(tài)方程得：得：T1=故答案為：（1）L0，2h；（2）8.一飛船在某星球表面附近，受星球引力作用而繞其做勻速圓周運(yùn)動的速率為，飛船在離該星球表面高度為h處，受星球引力作用而繞其做勻速圓周運(yùn)動的速率為，已知引力常量為G，則該星球的質(zhì)量表達(dá)式為

。參考答案：由萬有引力提供向心力可得，，聯(lián)立可解得9.如圖所示，質(zhì)量M=2kg均勻矩形木塊靠在光滑墻上，A點(diǎn)處有固定光滑轉(zhuǎn)動軸，AB與水平方向夾角30°，CD邊長為2m，B、D兩點(diǎn)連線與地面平行，一質(zhì)量m=10kg的小物體若固定在CD邊上且位于A點(diǎn)正上方處，則墻對木塊的彈力為______________N；若將小物體從C點(diǎn)處靜止釋放使其沿CD邊自由下滑，物體與木塊間動摩擦因數(shù)為μ=0.2，物體維持勻加速直線運(yùn)動的時(shí)間為______________s。參考答案：，1.0810.水平放置相互靠近的帶電平板上極板帶正電，下極板帶負(fù)電，兩極板間電勢差為U，一束射線沿兩板中央軸線射入，結(jié)果發(fā)現(xiàn)熒光屏MN位于軸線上方的某處出現(xiàn)亮點(diǎn)，由此可判斷組成該射線的粒子所帶的電是______電（填“正”或“負(fù)”）；若每個(gè)粒子所帶電量的大小為q，則打到熒光屏上粒子的動能增量最大值為___________（粒子重力不計(jì)）．

參考答案：答案：負(fù)

uq/211.(7分)利用如圖裝置可測量大氣壓強(qiáng)和容器的容積。步驟如下：①將倒U形玻璃管A的一端通過橡膠軟管與直玻璃管B連接，并注入適量的水，另一端插入橡皮塞，然后塞住燒瓶口，并在A上標(biāo)注此時(shí)水面的位置K；再將一活塞置于10ml位置的針筒插入燒瓶，使活塞緩慢推移至0刻度位置；上下移動B，保持A中的水面位于K處，測得此時(shí)水面的高度差為17.1cm。②拔出橡皮塞，將針筒活塞置于0ml位置，使燒瓶與大氣相通后再次塞住瓶口；然后將活塞抽拔至10ml位置，上下移動B，使A中的水面仍位于K，測得此時(shí)玻璃管中水面的高度差為16.8cm。(玻璃管A內(nèi)氣體體積忽略不計(jì)，ρ＝1.0×103kg/m3，取g＝10m/s2)(1)若用V0表示燒瓶容積，p0表示大氣壓強(qiáng)，△V示針筒內(nèi)氣體的體積，△p1、△p2表示上述步驟①、②中燒瓶內(nèi)外氣體壓強(qiáng)差大小，則步驟①、②中，氣體滿足的方程分別為＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。(2)由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得燒瓶容積V0＝＿＿＿＿＿ml，大氣壓強(qiáng)p0＝＿＿＿＿Pa。(3)(單選題)倒U形玻璃管A內(nèi)氣體的存在(A)僅對容積的測量結(jié)果有影響(B)僅對壓強(qiáng)的測量結(jié)果有影響(C)對二者的測量結(jié)果均有影響(D)對二者的測量結(jié)果均無影響參考答案：（1）p0(V0+△V)=(p0+△p1)V0;

p0V0=(p0-△p2)(V0+△V);（2）560

9.58×104（3）C（1）對于步驟①，根據(jù)玻意耳定律可得p0(V0+△V)=(p0+△p1)V0;對于步驟②，根據(jù)玻意耳定律可得p0V0=(p0-△p2)(V0+△V);（2）聯(lián)立解得V0＝△V=56×10ml=560ml；p0＝△p1=56×0.171×1.0×103×10Pa=9.58×104Pa。（3）倒U形玻璃管A內(nèi)氣體的存在對二者的測量結(jié)果均有影響，選項(xiàng)C正確。

12.利用α粒子散射實(shí)驗(yàn)最早提出原子核式結(jié)構(gòu)模型的科學(xué)家是

；他還利用α粒子轟擊（氮核）生成和另一種粒子，寫出該核反應(yīng)方程

．參考答案：13.已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為E，激發(fā)態(tài)能量,其中n=2,3…。用h表示普朗克常量，c表示真空中的光速。能使氫原子從第一激發(fā)態(tài)電離的光子的最大波長為________參考答案：原子從n=2躍遷到+∞所以故：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（7分）一定質(zhì)量的理想氣體，在保持溫度不變的的情況下，如果增大氣體體積，氣體壓強(qiáng)將如何變化？請你從分子動理論的觀點(diǎn)加以解釋．如果在此過程中氣體對外界做了900J的功，則此過程中氣體是放出熱量還是吸收熱量？放出或吸收多少熱量？（簡要說明理由）參考答案：氣體壓強(qiáng)減?。?分）一定質(zhì)量的氣體，溫度不變時(shí)，分子的平均動能一定，氣體體積增大，分子的密集程度減小，所以氣體壓強(qiáng)減小．（3分）一定質(zhì)量的理想氣體，溫度不變時(shí)，內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，當(dāng)氣體對外做功時(shí)，氣體一定吸收熱量，吸收的熱量等于氣體對外做的功量即900J．（3分）15.(8分)如圖所示，有四列簡諧波同時(shí)沿x軸正方向傳播，波速分別是v、2v、3v和4v，a、b是x軸上所給定的兩點(diǎn)，且ab＝l。在t時(shí)刻a、b兩點(diǎn)間四列波的波形分別如圖所示，則由該時(shí)刻起a點(diǎn)出現(xiàn)波峰的先后順序依次是圖

；頻率由高到低的先后順序依次是圖

。參考答案：

BDCA

DBCA四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.卡文迪許在實(shí)驗(yàn)室中測得引力常量為G=6.7×10-11N?m2/kg2。他把這個(gè)實(shí)驗(yàn)說成是“稱量地球的質(zhì)量”。已知地球半徑為6400km，地球表面的重力加速度g=10m/s2。⑴根據(jù)題干中給出的以上數(shù)據(jù)估算地球的質(zhì)量M（此問的計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）；⑵根據(jù)萬有引力定律和題干中給出數(shù)據(jù)，推算地球的第一宇宙速度v1；⑶已知太陽系的某顆小行星半徑為32km，將該小行星和地球都看做質(zhì)量均勻分布的球體，且兩星球的密度相同，試計(jì)算該小行星的第一宇宙速度v2。參考答案：17.如圖所示，固定在水平桌面上平行光滑金屬導(dǎo)軌cd、eg之間的距離為L，d、e兩點(diǎn)接一個(gè)阻值為R的定值電阻，整個(gè)裝置處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中（磁場范圍足夠大）。有一垂直放在導(dǎo)軌上的金屬桿ab，其質(zhì)量為m、電阻值為r0在平行導(dǎo)軌的水平拉力F的作用下做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，F(xiàn)隨時(shí)間t變化規(guī)律為F=F0+kt，其中F0和k為已知的常量，經(jīng)過t0時(shí)間撤去拉力F．軌道的電阻不計(jì)。求

（1）t0時(shí)金屬桿速度的大小v0；

（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度的