2022-2023學(xué)年河南省三門峽市地坑窯院群落高三物理聯(lián)考試卷含解析

2022-2023學(xué)年河南省三門峽市地坑窯院群落高三物理聯(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(xiàng)符合題意1.（單選）如圖所示：在傾角為θ的光滑斜面上，相距均為d的三條水平虛線l1、l2、l3，它們之間的區(qū)域Ⅰ、Ⅱ分別存在垂直斜面向下和垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，一個質(zhì)量為m、邊長為d、總電阻為R的正方形導(dǎo)線框，從l1上方一定高處由靜止開始沿斜面下滑，當(dāng)ab邊剛越過l1進(jìn)入磁場Ⅰ時，恰好以速度v1做勻速直線運(yùn)動；當(dāng)ab邊在越過l2運(yùn)動到l3之前的某個時刻，線框又開始以速度v2做勻速直線運(yùn)動，重力加速度為g．在線框從釋放到穿出磁場的過程中，下列說法正確的是（）A．線框中感應(yīng)電流的方向不變B．線框ab邊從l1運(yùn)動到l2所用時間大于從l2運(yùn)動到l3所用時間C．線框以速度v2勻速直線運(yùn)動時，發(fā)熱功率為sin2θD．線框從ab邊進(jìn)入磁場到速度變?yōu)関2的過程中，減少的機(jī)械能△E機(jī)與線框產(chǎn)生的焦耳熱Q電的關(guān)系式是△E機(jī)=WG+mv﹣mv+Q電參考答案：【考點(diǎn)】：導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢；電功、電功率；焦耳定律．【專題】：電磁感應(yīng)與電路結(jié)合．【分析】：根據(jù)右手定則判斷感應(yīng)電流的方向；由左手定則判斷安培力方向；當(dāng)ab邊剛越過GH進(jìn)入磁場I時做勻速直線運(yùn)動，安培力、拉力與重力的分力平衡，由平衡條件和安培力公式結(jié)合求解線圈ab邊剛進(jìn)入磁場I時的速度大小；線圈進(jìn)入磁場I做勻速運(yùn)動的過程中，分析線框的受力情況，由動能定理研究拉力F所做的功與線圈克服安培力所做的功的關(guān)系．：解：A、從線圈的ab邊進(jìn)入磁場I過程，由右手定則判斷可知，ab邊中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向沿a→b方向．dc邊剛要離開磁場Ⅱ的過程中，由右手定則判斷可知，cd邊中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向沿c→d方向，ab邊中感應(yīng)電流方向沿b→a方向，故A錯誤；B、根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件可知，兩次電場力與重力的分力大小相等方向相反；第二種情況下，兩邊均受電場力；故v2應(yīng)小于v1；則線框ab邊從l1運(yùn)動到l2所用時間小于從l2運(yùn)動到l3的時間；故B錯誤；C、線圈以速度v2勻速運(yùn)動時，mgsinθ=4×，得v=；電功率P=Fv=mgsinθ×=sin2θ；故C正確；D、機(jī)械能的減小等于線框產(chǎn)生的電能，則由能量守恒得知：線框從ab邊進(jìn)入磁場到速度變?yōu)関2的過程中，減少的機(jī)械能△E機(jī)與線框產(chǎn)生的焦耳熱Q電的關(guān)系式是△E機(jī)=Q電，故D錯誤；故選：C．【點(diǎn)評】：本題考查了導(dǎo)體切割磁感線中的能量及受力關(guān)系，要注意共點(diǎn)力的平衡條件及功能關(guān)系的應(yīng)用，要知道導(dǎo)軌光滑時線框減小的機(jī)械能等于產(chǎn)生的電能．2.（多選）關(guān)于電場和磁場，以下說法正確的是（

）A．電流在磁場中某點(diǎn)不受磁場力作用，則該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零B．電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度的方向與放在該點(diǎn)的正試探電荷所受電場力方向相同C．磁場中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與放在該點(diǎn)通電導(dǎo)線受力方向相同D．試探電荷在電場中某點(diǎn)不受電場力的作用，則該點(diǎn)的電場強(qiáng)度一定為零參考答案：BD3.如圖所示，質(zhì)量不等的木塊A和B的質(zhì)量分別為m1和m2，置于光滑的水平面上．當(dāng)水平力F作用于左端A上，兩物體一起做勻加速運(yùn)動時，A、B間作用力大小為F1.當(dāng)水平力F作用于右端B上，兩物體一起做勻加速運(yùn)動時，A、B間作用力大小為F2，則（）A．在兩次作用過程中，物體的加速度的大小相等B．在兩次作用過程中，F(xiàn)1＋F2<FC．在兩次作用過程中，F(xiàn)1＋F2＝FD．在兩次作用過程中，＝參考答案：AC4.（單選）山地滑雪是人們喜愛的一項(xiàng)體育運(yùn)動．如圖所示，一滑雪坡由斜面AB和圓弧面BC組成，BC圓弧面和斜面相切于B，與水平面相切于C，豎直臺階CD底端與傾角為θ的斜坡DE相連。第一次運(yùn)動員從A點(diǎn)由靜止滑下通過C點(diǎn)后飛落到DE上，第二次從AB間的A′點(diǎn)（圖中未標(biāo)，即AB>A′B）由靜止滑下通過C點(diǎn)后也飛落到DE上，運(yùn)動員兩次與斜坡DE接觸時速度與水平方向的夾角分別為φ1和φ2，不計空氣阻力和軌道的摩擦力，則

A.φ1>φ2B.φ1<φ2C.φ1=φ2D.無法確定兩角的大小關(guān)系參考答案：B解析：根據(jù)動能定理mgh=mv02，A下落時高度較大，所以從A下落到達(dá)C點(diǎn)的速度比較大那么從A和A′下落時在DE上的落點(diǎn)如圖所示，根據(jù)平拋運(yùn)動中的推論：tanφ=2tanθ由圖可以看出從A′下落時從C點(diǎn)飛出后tanθ值較大，故從A′下落時落到DE后tanφ2較大，即tanφ1＜tanφ2

故選：B．A5.圖中虛線所示為靜電場中的等勢面1、2、3、4，相鄰的等勢面之間的電勢差相等，其中等勢面3的電勢為0。一帶正電的點(diǎn)電荷只在靜電力的作用下運(yùn)動，經(jīng)過、點(diǎn)時的動能分別為23eV和5eV。當(dāng)這一點(diǎn)電荷運(yùn)動到某一位置時，其電勢能變?yōu)?8eV，它的動能應(yīng)為（

）A．8eV

B．11eV

C．15eV

D．19eV

參考答案：D由題，電荷經(jīng)過a、b點(diǎn)時的動能分別為23eV和5eV，動能減小為18eV．而相鄰的等勢面之間的電勢差相等，電荷在相鄰等勢面間運(yùn)動時電場力做功相等，電勢能變化量相等，則電荷從3等勢面到4等勢面時，動能減小6eV，所以經(jīng)過等勢面3時的動能是11eV，又等勢面3電勢為0，電勢能為0，所以電荷的總能量是11eV。其電勢能變?yōu)?8eV時，根據(jù)能量守恒定律得到，動能應(yīng)為19eV．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某學(xué)習(xí)小組做了如下實(shí)驗(yàn)：先把空的燒瓶放入冰箱冷凍，取出燒瓶，并迅速把一個氣球緊套在燒瓶頸上，封閉了一部分氣體，然后將燒瓶放進(jìn)盛滿熱水的燒杯里，氣球逐漸膨脹起來，如圖。(1)(4分)在氣球膨脹過程中，下列說法正確的是

▲

．

A．該密閉氣體分子間的作用力增大

B．該密閉氣體組成的系統(tǒng)熵增加

C．該密閉氣體的壓強(qiáng)是由于氣體重力而產(chǎn)生的D．該密閉氣體的體積是所有氣體分子的體積之和

(2)(4分)若某時刻該密閉氣體的體積為V，密度為ρ，平均摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則該密閉氣體的分子個數(shù)為

▲

；(3)(4分)若將該密閉氣體視為理想氣體，氣球逐漸膨脹起來的過程中，氣體對外做了

0.6J的功，同時吸收了0.9J的熱量，則該氣體內(nèi)能變化了

▲

J；若氣球在膨脹過程中迅速脫離瓶頸，則該氣球內(nèi)氣體的溫度

▲

(填“升高”或“降低”)。參考答案：B0.3（2分）；降低7.如圖所示，質(zhì)量為m的小球A以速率v0向右運(yùn)動時跟靜止的小球B發(fā)生碰撞，碰后A球以的速率反向彈回，而B球以的速率向右運(yùn)動，則B的質(zhì)量mB=_______；碰撞過程中，B對A做功為

。參考答案：4.5m

-3mv02/8

動量守恒：；動能定理：。8.如圖所示為氫原子的能級圖，n為量子數(shù)。①在氫原子的核外電子由量子數(shù)為2的軌道躍遷到量子數(shù)為3的軌道的過程中，將______(填“吸收”、“放出”)光子。②若已知普朗克常量h=6.6×10－34J·S，某金屬的逸出功為3.3eV，則該金屬的極限頻率_____________Hz。若一群處于量子數(shù)為3的激發(fā)態(tài)的氫原子在向基態(tài)躍遷過程中，有________種頻率的光子能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)．參考答案：9.如圖1，電源電動勢E＝6V，內(nèi)阻r＝2Ω，電鍵S閉合后，將滑動變阻器的滑片從A端移動到B端，該過程中定值電阻R1、R2消耗的功率與通過該電阻的電流的關(guān)系如圖2所示。由圖可知，滑動變阻器的阻值最大范圍為_____Ω，R1的最大功率為______W。參考答案：6，410.一定質(zhì)量的理想氣體，從初始狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B、C再回到狀態(tài)A，變化過程如圖所示，其中A到B曲線為雙曲線．圖中V0和P0為已知量．①從狀態(tài)A到B，氣體經(jīng)歷的是

(選填“等溫”“等容”或“等壓”)過程；②從B到C的過程中，氣體做功大小為

；③從A經(jīng)狀態(tài)B、C再回到狀態(tài)A的過程中，氣體吸放熱情況為____(選填“吸熱”、“放熱”或“無吸放熱”)。參考答案：等溫

放熱（1）據(jù)題知A到B曲線為雙曲線，說明p與V成反比，即pV為定值，由得知?dú)怏w的溫度不變，即從狀態(tài)A到B，氣體經(jīng)歷的是等溫過程；（2）從B到C的過程中，氣體做功大小等于BC線與V軸所圍的“面積”大小，故有：（3）氣體從A經(jīng)狀態(tài)B，再到C氣體對外做功，從C到A外界對氣體，根據(jù)“面積”表示氣體做功可知：整個過程氣體對外做功小于外界對氣體做功，而內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律得知?dú)怏w要放熱。11.A、B為相同大小的量正三角形板塊，如圖所示鉸接于M、N、P三處并靜止．M、N分別在豎直墻壁上和水平天花板上，A板較厚，質(zhì)量分布均勻，重力為G．B板較薄，重力不計．三角形的兩條邊均水平．那么，A板對鉸鏈P的作用力的方向?yàn)檠豊P方向；作用力的大小為G．參考答案：考點(diǎn)：共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；物體的彈性和彈力．專題：共點(diǎn)力作用下物體平衡專題．分析：對B分析可知B受拉力的方向，對A分析找出力臂由力矩平衡可求得作用力的大?。獯穑航猓阂駼的重力不計，B的重力對平衡沒有影響，故對B平衡起作用的只有N和P點(diǎn)，故可將B可以作二力桿處理，則板A對P的拉力應(yīng)沿NP方向；對A分析，A受重力和P點(diǎn)的拉力而關(guān)于支點(diǎn)M平衡，設(shè)邊長為L，由幾何關(guān)系可知，重力的力臂為L1=L，P點(diǎn)的拉力的力矩為L2=L；則由力矩平衡可知，GL1=FL2，即G?L=F?L解得F=G由牛頓第三定律可知A板對鉸鏈P的作用力的大小為F′=F=G故答案為：沿NP方向，G．點(diǎn)評：本題關(guān)鍵在于理解B不計重力的含義，將B板等效為二力桿．運(yùn)用力矩平衡條件解決此類問題．12.質(zhì)量為m=60kg的人站在質(zhì)量為M=100kg的小車上，一起以v=3m/s的速度在光滑水平地面上做勻速直線運(yùn)動．若人相對車以u=4m/s的速率水平向后跳出，則車的速率變?yōu)?.5m/s．參考答案：考點(diǎn)：動量守恒定律．專題：動量定理應(yīng)用專題．分析：首先要明確參考系，一般選地面為參考系．其次選擇研究的對象，以小車和車上的人組成的系統(tǒng)為研究對象．接著選擇正方向，以小車前進(jìn)的方向?yàn)檎较颍铌P(guān)鍵的是明確系統(tǒng)中各物體的速度大小及方向，跳前系統(tǒng)對地的速度為v0，設(shè)跳離時車對地的速度為v，人對地的速度為﹣u+v．最后根據(jù)動量守恒定律列方程求解．解答：解：選地面為參考系，以小車和車上的人為系統(tǒng)，以小車前進(jìn)的方向?yàn)檎较?，跳前系統(tǒng)對地的速度為v0，設(shè)跳離時車對地的速度為v，人對地的速度為﹣u+v，根據(jù)動量守恒定律：（M+m）v0=Mv+m（﹣u+v′），解得：v′=v+u，代入數(shù)據(jù)解得：v′=4.5m/s；故答案為：4.5．點(diǎn)評：運(yùn)動動量守恒定律時，一定要注意所有的速度都是相對于同一個參考系，因此該題的難點(diǎn)是人對地的速度為多大．13.如圖所示，半徑為R的光滑半圓球固定在水平面上，頂部有一小物體A，現(xiàn)給它一個水平初速度，當(dāng)這一水平初速度v0至少為_______________時，它將做平拋運(yùn)動，這時小物體A的落地點(diǎn)P到球心O的距離=_______________.參考答案：;三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖，光滑絕緣底座上固定兩豎直放置、帶等量異種電荷的金屬板a、b，間距略大于L，板間電場強(qiáng)度大小為E，方向由a指向b，整個裝置質(zhì)量為m?，F(xiàn)在絕綠底座上施加大小等于qE的水平外力，運(yùn)動一段距離L后，在靠近b板處放置一個無初速度的帶正電滑塊，電荷量為q，質(zhì)量為m，不計一切摩擦及滑塊的大小，則(1)試通過計算分析滑塊能否與a板相撞(2)若滑塊與a板相碰，相碰前，外力F做了多少功;若滑塊與a板不相碰，滑塊剛準(zhǔn)備返回時，外力F做了多少功?參考答案：（1）恰好不發(fā)生碰撞（2）【詳解】(1)剛釋放小滑塊時，設(shè)底座及其裝置的速度為v由動能定理：放上小滑塊后，底座及裝置做勻速直線運(yùn)動，小滑塊向右做勻加速直線運(yùn)動當(dāng)兩者速度相等時，小滑塊位移絕緣底座的位移故小滑塊剛好相對絕緣底座向后運(yùn)動的位移，剛好不相碰(2)整個過程絕緣底座位移為3L則答：(1)通過計算分析可各滑塊剛好與a板不相撞；(2)滑塊與a板不相碰，滑塊剛準(zhǔn)備返回時，外力F做功為3qEL。15.（8分）請問高壓鍋的設(shè)計運(yùn)用了哪些物理知識？參考答案：①水的沸點(diǎn)隨液面上方氣壓的增大而升高；②力的平衡；③壓強(qiáng)；④熔點(diǎn)（熔化）。解析：高壓鍋是現(xiàn)代家庭廚房中常見的炊具之一，以物理角度看：高壓鍋從外形到工作過程都包含有許多的物理知識在里面．高壓鍋的基本原理就是利用增大鍋內(nèi)的氣壓，來提高烹飪食物的溫度，從而能夠比較快的將食物煮熟。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（14分）如圖所示，固定的光滑圓柱體半徑R=(m)，勻質(zhì)柔軟繩長度L=3m，質(zhì)量m=0.9kg，搭放在圓柱體上，繩子右端A剛好與圓心O等高。（g=10m/s2）

（1）若使繩子在如圖位置靜止，在A端施加的豎直向下的拉力F1多大？（2）若給繩一個初速度v=2m/s，同時給A端豎直向下的力F2，為保持A端在一段時間內(nèi)豎直向下勻速運(yùn)動，則力F2與時間t之間滿足什么關(guān)系？（3）若給繩一個初速度v=2m/s，為使繩能夠從圓柱體右側(cè)滑落，在A端施加的豎直向下的拉力至少做多少功？參考答案：解析：（1）與光滑圓柱體接觸的繩長為，可見處于懸垂?fàn)顟B(tài)的繩長占整個繩長的。為使繩子保持靜止，拉力大小

(4分)（2）為保持A端在一段時間內(nèi)豎直向下勻速運(yùn)動，力F2需要維持到左、右兩邊繩長恰好相等，即A端下降1m，此時。在此之前，有（）

(5分)（3）為使繩能夠從圓柱體右側(cè)滑落，在A端施加的豎直向下的拉力作用下，繩至少應(yīng)運(yùn)動到左、右兩邊繩長恰好相等，且此時繩速度為零。設(shè)該過程拉力至少做功Wmin，根據(jù)動能定理，有

(3分)得

(2分)17.如圖所示,質(zhì)量為M的鐵箱內(nèi)裝有質(zhì)量為m的貨物.以某一初速度向上豎直拋出,上升的最大高度為H,下落過程的加速度大小為a,重力加速度為g,鐵箱運(yùn)動過程受到的空氣阻力大小不變。求:(1)鐵箱下落過程經(jīng)歷的時間;(2)鐵箱和貨物在落地前的運(yùn)動過程中克服空氣阻力做的功;(3)上升過程貨物受到鐵箱的作用力.參考答案：解:(1)設(shè)鐵箱下落過程經(jīng)歷的時間為t,則

解得

（1分）(2)設(shè)鐵箱運(yùn)動過程中受到的空氣阻力大小為f,克服空氣阻力做的功為W,則

解得

（2分）

（2分）

(3)設(shè)上升過程的加速度大小為a′,貨物受到鐵箱的作用力大小為F,則

解得

（2分）

作用力方向豎直向下 （1分）18.12．（19分）如圖10所示，足夠長的斜面與水平面的夾角為θ=53°，空間中自下而上依次分布著垂直斜面向下的勻強(qiáng)磁場區(qū)域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、……n，相鄰兩個磁場的間距均為d=0.5m。一邊長L=0.1m、質(zhì)量m=0.5kg、電阻R=0.2Ω的正方形導(dǎo)線框放在斜面的頂端，導(dǎo)線框的下邊距離磁場I的上邊界為d0=0.4m，導(dǎo)線框與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5。將導(dǎo)線框由靜止釋放，導(dǎo)線框在每個磁場區(qū)域中均做勻速直線運(yùn)動。已知重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，求：（1）導(dǎo)線框進(jìn)入磁場I時的速度；（2）磁場I的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1；（3）磁場區(qū)域n的磁感應(yīng)強(qiáng)度Bn與B1的函數(shù)關(guān)系。參考答案：（1）線框從靜止開始運(yùn)動至剛進(jìn)入磁場I時，以線框和物塊為研究對象，由動能定理有：

………………①解①并代入數(shù)據(jù)得：v1=2m/s

……②（2）線框在磁場I中勻速運(yùn)動，由法拉第電磁感應(yīng)定律：