2022年河南省南陽(yáng)市新野第一高級(jí)中學(xué)高三物理聯(lián)考試卷含解析

2022年河南省南陽(yáng)市新野第一高級(jí)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1.一物體恰能在一個(gè)斜面體上沿斜面勻速下滑，可以證明出此時(shí)斜面不受地面的摩擦力作用，若沿如圖所示方向用力向下推此物體，使物體加速下滑，則斜面受地面的摩擦力是A．大小為零

B．方向水平向右C．方向水平向左

D．無(wú)法判斷大小和方向參考答案：

答案：A2.如圖所示，表面粗糙的斜面體A放置在水平面上，物塊P被平行于斜面的彈簧拴著靜止在斜面上，彈簧的另一端固定在擋板B上。關(guān)于P、A受力情況的分析，正確的是A．物塊P一定受到斜面體A對(duì)它的摩擦力作用B．斜面體A一定受到水平面對(duì)它的摩擦力作用C．斜面體A對(duì)物塊P的作用力一定豎直向上D．地面對(duì)斜面體A的作用力一定豎直向上參考答案：D3.做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的單擺擺長(zhǎng)不變，若擺球質(zhì)量增加為原來(lái)的4倍，擺球經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)速度減小為原來(lái)的1/2，則單擺振動(dòng)的（）

A．頻率、振幅都不變

B．頻率、振幅都改變C．頻率不變，振幅改變

D．頻率改變，振幅不變參考答案：C4.(單選)如圖7所示，水平地面上堆放著原木，關(guān)于原木P的支撐點(diǎn)（

）M、N處受力的方向，下列說(shuō)法正確的是A．M處受到的支持力豎直向上B．N處受到的支持力豎直向上C．M處受到的靜摩擦力沿MN方向D．N處受到的靜摩擦力沿水平方向參考答案：B5.針對(duì)伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究?jī)?nèi)容及過(guò)程，有以下敘述：①伽利略借助數(shù)學(xué)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，如果速度與位移成正比，將會(huì)得到錯(cuò)誤的結(jié)論；②伽利略通過(guò)邏輯得出亞里士多德的結(jié)論是錯(cuò)誤的；③伽利略做了大膽的猜想：落體運(yùn)動(dòng)應(yīng)該是一種簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)，落體的速度與時(shí)間或位移成正比；④伽利略通過(guò)銅球沿阻力很小的斜面滾下這一嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的實(shí)驗(yàn)測(cè)定，得出只要傾角一定，銅球的加速度不變，他進(jìn)一步設(shè)想當(dāng)傾角為90°時(shí)，運(yùn)動(dòng)變?yōu)樽杂陕潴w，其性質(zhì)不變，且所有物體下落的加速度都一樣，到此人類終于認(rèn)識(shí)到自由落體運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)。根據(jù)伽利略研究的真實(shí)過(guò)程，你認(rèn)為科學(xué)合理的排序的是A．②③①④

B．①③②④

C．②①③④

D．①②③④參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示水平軌道BC，左端與半徑為R的四分之一圓周AB光滑連接，右端與四分之三圓周CDEF光滑連接，圓心分別為O1和O2。質(zhì)量為m的過(guò)山車從距離環(huán)底高為R的A點(diǎn)處，由靜止開(kāi)始下滑，且正好能夠通過(guò)環(huán)頂E點(diǎn)，不計(jì)一切摩擦阻力。則過(guò)山車在通過(guò)C點(diǎn)后的瞬間對(duì)環(huán)的壓力大小為_(kāi)__________，在過(guò)環(huán)中D點(diǎn)時(shí)的加速度大小為_(kāi)__________。參考答案：6mg，g7.一列有8節(jié)車廂的動(dòng)車組列車，沿列車前進(jìn)方向看，每?jī)晒?jié)車廂中有一節(jié)自帶動(dòng)力的車廂（動(dòng)車）和一節(jié)不帶動(dòng)力的車廂（拖車）．該動(dòng)車組列車在水平鐵軌上勻加速行駛時(shí)，設(shè)每節(jié)動(dòng)車的動(dòng)力裝置均提供大小為F的牽引力，每節(jié)車廂所受的阻力均為f，每節(jié)車廂總質(zhì)量均為m，則第4節(jié)車廂與第5節(jié)車廂水平連接裝置之間的相互作用力大小為

．參考答案：0【考點(diǎn)】牛頓第二定律；力的合成與分解的運(yùn)用．【分析】以整體為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律可得加速度；再以前4節(jié)車廂為研究對(duì)象求解第4節(jié)車廂與第5節(jié)車廂水平連接裝置之間的相互作用力大?。窘獯稹拷猓赫w受到的牽引力為4F，阻力為8f，根據(jù)牛頓第二定律可得加速度為：a=；設(shè)第4節(jié)車廂與第5節(jié)車廂水平連接裝置之間的相互作用力大小為T，以前面4節(jié)車廂為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律可得：2F﹣4f﹣T=4ma，即：2F﹣4f﹣T=4m×，解得T=0，故答案為：08.在“測(cè)定直流電動(dòng)機(jī)的效率”實(shí)驗(yàn)中，用左下圖所示的電路測(cè)定一個(gè)額定電壓為6V、額定功率為3W的直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率。（1）根據(jù)電路圖完成實(shí)物圖的連線；（2）實(shí)驗(yàn)中保持電動(dòng)機(jī)兩端電壓U恒為6V，重物每次勻速上升的高度h均為1.5m，所測(cè)物理量及測(cè)量結(jié)果如下表所示：實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345電動(dòng)機(jī)的電流I/A0.20.40.60.82.5所提重物的重力Mg/N0.82.04.06.06.5重物上升時(shí)間t/s1.41.652.12.7∞

計(jì)算電動(dòng)機(jī)效率η的表達(dá)式為_(kāi)_______（用符號(hào)表示），前4次實(shí)驗(yàn)中電動(dòng)機(jī)工作效率的平均值為_(kāi)_______。（3）在第5次實(shí)驗(yàn)中，電動(dòng)機(jī)的輸出功率是________；可估算出電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為_(kāi)_______Ω。參考答案：（1）（2分）如右圖

（2）（2分），（2分）74%（3）（2分）0，（2分）2.49.某同學(xué)利用數(shù)碼相機(jī)研究豎直上拋小球的運(yùn)動(dòng)情況。數(shù)碼相機(jī)每隔0．05s拍照一次，圖7是小球上升過(guò)程的照片，圖中所標(biāo)數(shù)據(jù)為實(shí)際距離，則：

（1）圖中t5時(shí)刻小球的速度v5＝________m/s。

（2）小球上升過(guò)程中的加速度a＝________m/s2。

（3）t6時(shí)刻后小球還能上升的高度h=________m。參考答案：10.(5分)如圖所示，是測(cè)定子彈速度的裝置示意圖，A、B兩圓盤平行，相距為L(zhǎng)，兩圓盤固定在同一根穿過(guò)圓心且與盤面垂直的轉(zhuǎn)軸上，兩圓盤以角速度ω高速轉(zhuǎn)動(dòng)，子彈以平行轉(zhuǎn)軸方向先后穿過(guò)A、B兩盤，量得兩圓盤上彈孔和圓心連線的夾角為θ，由此可測(cè)出子彈的速度為

。參考答案：

答案：ωL/（θ+2kл）k=0，1，2，3……11.某熱機(jī)在工作中從高溫?zé)釒?kù)吸收了8×106kJ的熱量，同時(shí)有2×106kJ的熱量排放給了低溫?zé)釒?kù)（冷凝器或大氣），則在工作中該熱機(jī)對(duì)外做了kJ的功，熱機(jī)的效率％。參考答案：6×106，7512.某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)欲“探究小車動(dòng)能變化與合外力對(duì)它所做功的關(guān)系”，在實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)了一套如圖甲所示的裝置，圖中A為小車，B打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，C為彈簧測(cè)力計(jì)，P為小桶(內(nèi)有沙子)，一端帶有定滑輪的足夠長(zhǎng)的木板水平放置，不計(jì)繩與滑輪的摩擦．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通電源再松開(kāi)小車，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)．(1)該同學(xué)在一條比較理想的紙帶上，從點(diǎn)跡清楚的某點(diǎn)開(kāi)始記為零點(diǎn)，順次選取一系列點(diǎn)，分別測(cè)量這些點(diǎn)到零點(diǎn)之間的距離x，計(jì)算出它們與零點(diǎn)之間的速度平方差△v2=v2－v02，彈簧秤的讀數(shù)為F，小車的質(zhì)量為m，然后建立△v2—x坐標(biāo)系，通過(guò)描點(diǎn)法得到的圖像是一條過(guò)原點(diǎn)的直線，如圖乙所示，則這條直線的斜率的意義為_(kāi)__________．（填寫表達(dá)式）(2)若測(cè)出小車質(zhì)量為0．4kg，結(jié)合圖像可求得小車所受合外力的大小為_(kāi)_________N．(3)另一名同學(xué)用如圖裝置探究小車加速度a和小車所受合外力F（彈簧秤讀數(shù)）的關(guān)系圖像，但由于忘記了平衡摩擦力，則他得出的結(jié)論是（

）參考答案：2F/m

1

B13.如圖為密閉鋼瓶中的理想氣體分子在兩種不同溫度下的速率分布情況，可知，一定溫度下氣體分子的速率呈現(xiàn)

分布規(guī)律；T1溫度下氣體分子的平均動(dòng)能

（選填“大于”、“等于”或“小于”）T2溫度下氣體分子的平均動(dòng)能。參考答案：中間多、兩頭少；小于試題分析：由圖可知，兩種溫度下氣體分子速率都呈現(xiàn)“中間多、兩頭少”的分布特點(diǎn)．由于T1時(shí)速率較低的氣體分子占比例較大，則說(shuō)明溫度下氣體分子的平均動(dòng)能小于溫度下氣體分子的平均動(dòng)能．考點(diǎn)：考查了分子平均動(dòng)能【名師點(diǎn)睛】要注意明確分子平均動(dòng)能為統(tǒng)計(jì)規(guī)律，溫度升高時(shí)并不是所有分子的速率均增大，同時(shí)注意圖象的性質(zhì)，能明確如何判斷分子平均速率的變化和溫度的變化．三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.在“探究”加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，采用如圖A所示的實(shí)驗(yàn)裝置，小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示，盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動(dòng)的紙帶由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)計(jì)算出．①當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足

時(shí)，才可以認(rèn)為繩對(duì)小車的拉力大小近似等于盤和盤中砝碼的重力。②一組同學(xué)在做加速度與質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)，保持盤及盤中砝碼的質(zhì)量一定，改變小車及車中砝碼的質(zhì)量，測(cè)出相應(yīng)的加速度．采用圖象法處理數(shù)據(jù)．為了比較容易地檢查出加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系，應(yīng)該做a與_______的圖象。③如圖B所示為甲同學(xué)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)作出的a—F圖象，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)存在的問(wèn)題是

。④乙、丙同學(xué)用同一裝置做實(shí)驗(yàn)，畫出了各自得到的a-F圖象如圖C所示，兩個(gè)同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)取值不同的物理量是________

__。參考答案：當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足

M》m

時(shí)，才可以認(rèn)為繩對(duì)小車的拉力大小等于盤和盤中砝碼的重力。一組同學(xué)在做加速度與質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)，保持盤及盤中砝碼的質(zhì)量一定，改變小車及車中砝碼的質(zhì)量，測(cè)出相應(yīng)的加速度．采用圖象法處理數(shù)據(jù)．為了比較容易地檢查出加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系，應(yīng)該做a與_1/M__的圖象。如圖B所示為甲同學(xué)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)作出的a—F圖象，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)存在的問(wèn)題是沒(méi)有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足

。④乙、丙同學(xué)用同一裝置做實(shí)驗(yàn)，畫出了各自得到的a-F圖象如圖C所示，兩個(gè)同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)取值不同的物理量是

小車及車中砝碼的質(zhì)量用M

。15.進(jìn)行“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)：（1）現(xiàn)有以下器材：帶鐵夾的鐵架臺(tái)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器以及復(fù)寫紙、紙帶，導(dǎo)線，還需要的器材是______________________、______________________、______________________；（2）下列選項(xiàng)中，屬于系統(tǒng)誤差的是（

）；屬于偶然誤差的是（

）；A．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)紙帶的阻力ks5uB．測(cè)量紙帶上的點(diǎn)距時(shí)存在的誤差C．測(cè)量點(diǎn)距時(shí)，將6個(gè)點(diǎn)誤計(jì)為7個(gè)點(diǎn)D．用秒表測(cè)量下落時(shí)間，由公式算出重物下落的高度E．重物和紙帶下落過(guò)程中受到空氣阻力（3）選出一條紙帶如圖所示，其中O點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通以50Hz的交流電。用刻度尺測(cè)得OA=12.41cm，OB=19.10cm，OC=27.29cm，在計(jì)數(shù)點(diǎn)A和B、B和C之間還各有一個(gè)點(diǎn)，重物的質(zhì)量為1.00kg，取g=9.80m/s2

。甲同學(xué)根據(jù)以上數(shù)據(jù)算出：當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打到B點(diǎn)時(shí)重物的重力勢(shì)能比開(kāi)始下落時(shí)減少了__________J；此時(shí)重物的動(dòng)能比開(kāi)始下落時(shí)增加了__________J。（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）。實(shí)驗(yàn)結(jié)論是_____________________________________。

（4）乙同學(xué)利用他自己實(shí)驗(yàn)時(shí)打出的紙帶，測(cè)量出了各計(jì)數(shù)點(diǎn)到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)的距離h，算出了各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度v，以h為橫軸，以為縱軸畫出了如上圖的圖線。圖線的斜率數(shù)值上近似等于(填代號(hào))__________A．3.60

B．9.80

C．4.90圖線未過(guò)原點(diǎn)O的原因是________________________________________________。參考答案：1）刻度尺（1分）；帶鐵夾的重物（1分）；低壓交流電源（1分）；（2）AE（2分）；B（2分）（3）1.87（2分）；1.73（2分）；在誤差允許范圍內(nèi)，重物的機(jī)械能守恒（2分）

（4）B（2分）；操作中先釋放重物，再接通（打點(diǎn)計(jì)時(shí)器）電源（3分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（14分）神奇的黑洞是近代引力理論所預(yù)言的一種特殊天體，探尋黑洞的方案之一是觀測(cè)雙星系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。天文學(xué)家觀測(cè)河外星系麥哲倫云時(shí)，發(fā)現(xiàn)了LMCX-3雙星系統(tǒng)，它由可見(jiàn)星A和不可見(jiàn)的暗星B構(gòu)成，兩星視為質(zhì)點(diǎn)，不考慮其它天體的影響，A、B圍繞兩者的連線上的O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它們之間的距離保持不變，如圖所示，引力常量為G，由觀測(cè)能夠得到可見(jiàn)星A的速率v和運(yùn)行周期T。（1）可見(jiàn)星A所受暗星B的引力FA可等效為位于O點(diǎn)處質(zhì)量為m＇的星體（視為質(zhì)點(diǎn)）對(duì)它的引力，設(shè)A和B的質(zhì)量分別為m1、m2。試求m＇（用m1、m2表示）（2）求暗星B的質(zhì)量m2與可見(jiàn)星A的速率v、運(yùn)行周期T和質(zhì)量m1之間的關(guān)系式。參考答案：解析：（1）設(shè)A、B的圓軌道半徑分別為r1、r2,由題意知，A、B做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度相同，其為。由牛頓運(yùn)動(dòng)定律，有

設(shè)A、B之間的距離為r又r=r1+r2，由上述各式得①由萬(wàn)有引力定律，有將①代入得

令比較可得②（2）由牛頓第二定律，有③又可見(jiàn)星A的軌道半徑④由②③④式可得17.（10分）如圖裝置叫做離心節(jié)速器，它的工作原理和下述力學(xué)模型類似：在一根豎直硬質(zhì)細(xì)桿的頂端O用鉸鏈連接兩根輕桿，輕桿的下端分別固定兩個(gè)金屬小球。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)豎直硬質(zhì)細(xì)桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩個(gè)金屬球可在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示。設(shè)與金屬球連接的兩輕桿的長(zhǎng)度均為l，兩金屬球的質(zhì)量均為m，各桿的質(zhì)量均可忽略不計(jì)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)加速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，輕桿與豎直桿的夾角從30°增加到60°，忽略各處的摩擦和阻力。求：（1）當(dāng)輕桿與豎直桿的夾角為30°時(shí)金屬球做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度的大小v1；（2）輕桿與豎直桿的夾角從30°增加到60°的過(guò)程中機(jī)器對(duì)兩小球所做的功。參考答案：解析：（1），，

得：

（5分）

（2）設(shè)小球在偏角為30°和60°做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度大小分別為v1和v2，上升的高度為h，根據(jù)牛頓第二定律有①

②

上升的距離

③

根據(jù)動(dòng)能定理得

④

由以上方程解得

。

（5分）18.25．(22分)如圖所示，空間存在兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，它們分界線是邊長(zhǎng)為3L的等邊三角形APC，D、E、F三點(diǎn)分別在PC、CA、AP邊上，AF=PD=CE=L，分界線兩側(cè)的磁場(chǎng)方向相反且垂直于紙面，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同，均為B，分界線外的磁場(chǎng)區(qū)域足