2022-2023學年湖南省衡陽市謝第一中學高三物理聯(lián)考試卷含解析

2022-2023學年湖南省衡陽市謝第一中學高三物理聯(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.（多選）如圖所示為某種質(zhì)譜儀的工作原理示意圖。此質(zhì)譜儀由以下幾部分構(gòu)成：粒子源N；P、Q間的加速電場；靜電分析器；磁感應強度為B的有界勻強磁場，方向垂直紙面向外；膠片M。若靜電分析器通道中心線的半徑為R，通道內(nèi)均勻輻射電場在中心線處的電場強度大小為E。由離子源發(fā)出一質(zhì)量為m、電荷量為q的正離子（初速度為零，重力不計），經(jīng)加速電場加速后，垂直場強方向進入靜電分析器，在靜電分析器中，離子沿中心線做勻速圓周運動，而后由S點沿著既垂直于磁分析器的左邊界，又垂直于磁場方向射入磁分析器中，最終打到膠片上的某點。下列說法中正確的是A．P、Q間加速電壓為B．離子在磁場中運動的半徑為C．若一質(zhì)量為4m、電荷量為q的正離子加速后進入靜電分析器，離子不能從S射出D．若一群離子經(jīng)過上述過程打在膠片上同一點則這些離子具有相同的比荷參考答案：ABD2.如圖所示，當小車向右加速運動時，物塊M相對于車廂靜止于豎直車廂壁上，當車的加速度增大時，則（

）A．物塊M對車廂壁的壓力增大

B．M受摩擦力增大C．M將與小車分離

D．物塊M仍能相對于車靜止參考答案：AD3.節(jié)日用的小彩燈，在一個燈泡壞了以后，其他的燈泡都不能正常工作，則這些小彩燈A．一定是串聯(lián)

B．一定是并聯(lián)

C．可能是串聯(lián)，也可能是并聯(lián)

D．無法判定參考答案：A4.如圖所示，一束光從空氣射向折射率的某種玻璃的表面，圖中i表示入射角，則下列說法中不正確的是（

）A．無論入射角是多大，折射角r都不會超過45°B．欲使折射角r=30°，光束應以i=60°的角度入射C．當入射角i>45°時，在界面處會發(fā)生全反射現(xiàn)象D．光在該玻璃中的傳播速度比在空氣中的傳播速度小參考答案：C5.為了觀察門外情況，有人在門上開一小圓孔，將一塊圓柱形玻璃嵌入其中，圓柱體軸線與門面垂直，如圖所示。從圓柱底面中心看出去，可以看到的門外入射光線與軸線間的最大夾角稱做視場角，已知該玻璃的折射率為n，圓柱長為，底面半徑為r，則視場角是(

)A

BC

D參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖為氫原子的能級圖，一群氫原子在n=4的定態(tài)發(fā)生躍遷時，能產(chǎn)生

種不同頻率的光，其中產(chǎn)生的光子中能量最大是

ev參考答案：6、

12．75ev7.一物體在光滑水平面上的A點以一定初速度開始運動，同時受到一個與初速度方向相反的恒力作用，經(jīng)時間t0力的大小不變，方向相反，使物體回到A點時速度恰為零。則這一過程所需時間為

。參考答案：

答案：8.物體做自由落體運動，把其全程自上而下分為三段，物體通過三段所用的時間之比為1：2：3，則這三段的位移之比為

，這三段中物體的平均速度之比為

[LU21]

。參考答案：9.（4分）驗證一切物體相同的下落規(guī)律已成為物理學的經(jīng)典實驗之一，1971年，“阿波羅15號”宇航員斯科特剛踏上月球表面，他就忍不住在電視鏡頭面前重做了這個實驗：讓一根羽毛和一柄錘子同時落下，隨后激動地說，如果沒有

的發(fā)現(xiàn)，他就不可能到達他正踏著的那個地方。月球是目前人類到達的除地球外的惟一星體。月球上沒有空氣，是進行

實驗的理想場所。參考答案：

答案：伽利略；自由落體10.右圖為小車做直線運動的s－t圖，則小車在BC段做______運動，圖中B點對應的運動狀態(tài)的瞬時速度大小是______m/s。參考答案：勻速

1.6-2.1

11.如圖所示的電路中，電源電動勢V，內(nèi)電阻Ω，當滑動變阻器R1的阻值調(diào)為Ω后，電鍵S斷開時，R2的功率為W，電源的輸出功率為W，則通過R2的電流是A．接通電鍵S后，A、B間電路消耗的電功率仍為W．則Ω．參考答案：0.5；12.一汽艇在相距2km的甲乙兩碼頭之間往返航行，逆水時用1.5h，順水時用1h，則往返一次的平均速度為________，平均速率為_________。參考答案：0，0.8km/h13.如圖所示，同一平面內(nèi)有兩根互相平行的長直導線甲和乙，通有大小均為I且方向相反的電流，a、b兩點與兩導線共面，其連線與導線垂直，a、b到兩導線中點O的連線長度和甲乙間距離均相等．已知直線電流I產(chǎn)生的磁場中磁感應強度的分布規(guī)律是（K為比例系數(shù)，為某點到直導線的距離），現(xiàn)測得O點磁感應強度的大小為，則a點的磁感應強度大小為，乙導線單位長度受到的安培力的大小為N．參考答案：;

三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.“研究共點力的合成”的實驗情況如圖甲所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細繩的結(jié)點，OB和OC為細繩，圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖示。（1）圖乙中的F與F′兩力中，方向一定沿AO方向的是___________。（2）（單選題）本實驗采用的科學方法是（

）（A）理想實驗法

（B）等效替代法（C）控制變量法

（D）建立物理模型法（3）（多選題）實驗中可減小誤差的措施有（

）（A）兩個分力F1、F2的大小要盡量大些（B）兩個分力F1、F2間夾角要盡量大些（C）拉橡皮筋時，彈簧秤、橡皮條、細繩應貼近木板且與木板平面平行（D）AO間距離要適當，將橡皮筋拉至結(jié)點O時，拉力要適當大些參考答案：（1）F′（2分）

（2）B（2分）

（3）ACD（4分）（漏選得2分，錯選不得分）15.用伏安法測電阻時，由于電壓表、電流表內(nèi)阻的影響，不論使用電流表內(nèi)接法還是電流表外接法，都會產(chǎn)生系統(tǒng)誤差．為了消除系統(tǒng)誤差，某研究性學習小組設計了如圖所示的測量電路．

（1）請完成下列操作過程：

第一步：先將R2的滑動頭調(diào)到最左端，單刀雙擲開關S2合向a，然后閉合開關S1，調(diào)節(jié)滑動變阻器R1和R2，使電壓表和電流表的示數(shù)盡量大些（不超過量程），讀出此時電壓表和電流表的示數(shù)U1、I1。第二步：保持滑動變阻器

滑動觸頭位置不變，單刀雙擲開關S2合向b，調(diào)節(jié)滑動變阻器____，讀出此時電壓表和電流表的示數(shù)U2、I2．（選填“R1”或“R2”）

（2）根據(jù)以上記錄數(shù)據(jù)寫出被測電阻Rx的表達式Rx=

。參考答案：（1），（每空2分）（2）（3分）

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，質(zhì)量M=3.0kg的小車靜止在光滑的水平地面上，其右側(cè)足夠遠處有一擋板A，質(zhì)量m=2.0kg的b球用長l=2m的細線懸掛于擋板正上方。一質(zhì)量也為m＝2kg的滑塊(視為質(zhì)點)，以υ0=7m/s的初速度從左端滑上小車，同時對小車施加水平向右、大小為6N的恒力F，當滑塊運動到平板車的最右端時，二者恰好相對靜止，此時撤去恒力F。平板車碰到擋板時立即停止運動，滑塊水平飛出小車后與b球正碰并粘在一起。已知滑塊與小車間的動摩擦因數(shù)μ=0.3，g=10m/s2，問：（1）撤去恒力F前，滑塊、小車的加速度各為多大，方向如何?（2）撤去恒力F時，滑塊的速度為多大？（3）懸掛b球的細線能承受的最大拉力為30N，a、b兩球碰后，細線是否會斷裂?(要求通過計算回答)參考答案：（1）由牛頓第二定律得：對滑塊：(2分)解得：a1=3m/s2(1分)，方向水平向左(1分)對平板車：(2分)a2=4m/s2(1分)，方向水平向右(1分)（2）設經(jīng)過時間tl滑塊與平板車相對靜止，此時撤去恒力F，滑塊的速度為vl

則：v1=v0-altl=a2tl

(2分)

解得：v1=4m/s

(2分)（3）滑塊與小球碰撞，動量守恒：mvl=2mv2(2分)

設細線拉力為T，根據(jù)牛頓第二定律得：T-2mg=2m

(2分)

代入數(shù)值得：T=48N>30N，故細線會斷裂(2分)17.如圖甲所示，以兩虛線M、N為邊界，中間存在平行紙面且與邊界垂直的水平電場，M、N間電壓UMN的變化圖象如圖乙所示，電壓的最大值為U0、周期為T0；M、N兩側(cè)為相同的勻強磁場區(qū)域Ⅰ、Ⅱ，磁場方向垂直紙面向里，磁感應強度為B。t＝0時，將一帶正電的粒子從邊界線M上的A處由靜止釋放，經(jīng)電場加速后進入磁場，粒子在磁場中做圓周運動的周期也為T0。兩虛線M、N間寬度很小，粒子在其間的運動時間不計，也不考慮粒子所受的重力．

（1）求該粒子的比荷；（2）求粒子第1次和第2次從右向左經(jīng)邊界線N離開磁場區(qū)域Ⅰ時兩位置間的距離Δd；（3）若粒子的質(zhì)量增加，電荷量不變，t＝0時，將其在A處由靜止釋放，求t＝2T0時粒子的速度。參考答案：

(1)粒子進入磁場后：由及得：顯然：周期與半徑、速率無關；據(jù)題意解得，得(2)由于不計粒子穿越MN間的時間，則可認為t=0時刻出發(fā)的粒子穿越MN的過程中電壓始終為U0，時刻第1次自右向左穿過邊界線N時再加速一次進入磁場區(qū)域Ⅱ時的速度為v1，即區(qū)域ⅠⅡ勻速圓周運動一周時間T0共被加速2次，有，得第2次自右向左到達邊界線N（沒到M）時被加速3次，速度設為v2，有，得如右圖所示，第1、2兩次到達邊界N的位置距離為Δd解得：(3)粒子的質(zhì)量增加，則因為則粒子勻速圓周運動的周期變?yōu)閯蛩賵A周運動的周期增加每半個周期為，增加從t＝0開始到t＝2T0為止的時間內(nèi)，根據(jù)加速電壓圖像可知粒子共加速了4次，且加速電壓分別為由動能定理得得18.兩根平行金屬導軌固定傾斜放置，與水平面夾角為37°，相距d=0.5m，a、b間接一個電阻R，R=1.5Ω。在導軌上c、d兩點處放一根質(zhì)量m=0.05kg的金屬棒，bc長L=1m，金屬棒與導軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.5。金屬棒與導軌接觸點間電阻r=0.5Ω，金屬棒被兩個垂直于導軌的木樁頂住而不會下滑，如圖1所示。在金屬導軌區(qū)域加一個垂直導軌平面向下的勻強磁場，磁場隨時間的變化關系如圖2所示。重力加速度g=10m/s2。（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）。求：（1）t=0時刻，金屬棒所受的安培力大小。（2）在磁場變化的全過程中，若金屬棒始終沒有離

開木樁而上升，圖2中t0的最大值t0max是多大。（3）通過計算在圖3中畫出0～t0max內(nèi)金屬棒受到的靜摩擦力隨時間的變化圖像。參考答案：（1）讀圖（2）可知：T/s=0.8T/s，

V=0.4V。

A=0.2A，

N=0.02N。

（2）此時金屬棒對木樁的壓力為零，最大靜摩擦力沿斜面向下