江西省吉安市春风中学2022年高三物理联考试卷含解析

江西省吉安市春风中学2022年高三物理联考试卷含解析 一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意 1. 上海磁悬浮线路的最大转弯处半径达到8000 m，最小转弯处半径也达到1300 m，近距离用眼睛看线路几乎是一条直线。一位质量为50 kg的乘客坐在以100 m/s的速率运行的车厢内，随车驶过半径为2500 m的转弯处时，下列说法正确的是 A．乘客可能受到重力、车厢对乘客的支持力和摩擦力 B．乘客一定受到重力、向心力、车厢对乘客的支持力和摩擦力 C．乘客所需向心力的大小为200 N D．乘客受到车厢作用力的大小为200 N 参考答案： AC 根据圆周运动向心力公式得：F向=m=50×N=200N，选项C正确。若轨道水平，则此向心力由车厢对乘客的摩擦力提供，A正确B错误，若轨道倾斜，对人进行受力分析，如图所示： FN==539N，D错误。 2. 质量为2 kg的物体静止在足够大的水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等．从t＝0时刻开始，物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力F的作用，F随时间t的变化规律如图3所示．重力加速度g取10 m/s2，则物体在t＝0至t＝12 s这段时间的位移大小为 A.18 m         B．54 m C.72 m         D．198 m 参考答案： B 3. 阿联酋迪拜哈利法塔，原名迪拜塔，塔高828m，也被称为世界第一高楼。楼层总数162层，配备56部电梯，最高速可达17.4m/s。游客乘坐观光电梯大约1min就可以到达观光平台。若电梯简化成只受重力与绳索拉力，已知电梯在t＝0时由静止开始上升，其加速度a与时间t的关系如图所示。下列相关说法正确的是（　　） A. t＝6s时，电梯处于失重状态 B. 7s～53s时间内，绳索拉力最小 C. t＝59s时，电梯处于超重状态 D. t＝60s时，电梯速度恰好为0 参考答案： D 【详解】根据a﹣t图象可知当t＝6s时刻电梯的加速度向上，电梯处于超重状态。故A错误； 53s～55s时间内，加速度的方向向下，电梯处于失重状态，绳子的拉力小于重力；而7～53s时间内，a＝0，电梯处于平衡状态，绳索拉力等于电梯的重力，应大于电梯失重时绳索的拉力，所以这段时间内绳索拉力不是最小。故B错误； t＝59s时，电梯减速向上运动，a＜0，加速度方向向下，电梯处于失重状态，故C错误； 根据a﹣t图象与坐标轴所围的面积表示速度的变化量，由几何知识可知，60s内a﹣t图象与坐标轴所围的面积为0，所以速度的变化量为0，而电梯的初速度为0，所以t＝60s时，电梯速度恰好为0．故D正确。 4. 用一根细线悬挂一个质量大、直径小的小球，当细线的质量和小球的尺寸完全可以忽略时，把这个装置叫单摆，这里的物理科学方法是                           （     ） A．等效替代法        B．控制变量法       C．理想模型法       D．比值定义法 参考答案： C 5. （单选）如图所示，电源电动势为E，内阻为r。电路中的R2 、R3分别为总阻值一定的滑动变阻器，R0为定值电阻，R1为光敏电阻（其电阻随光照强度增大而减小）。当电键S闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。有关下列说法中正确的是（  ） A．只逐渐增大R1的光照强度，电阻R0消耗的电功率变大， 电阻R3 中有向上的电流 B．只调节电阻R3的滑动端P2向上端移动时，电源消耗的功率变大，电阻R3中有向上的电流 C．只调节电阻R2的滑动端P1向下端移动时，电压表示数变大，带电微粒向下运动 D．若断开电键S，电容器所带电荷量变大，带电微粒向上运动 参考答案： 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 倾角为30°的直角三角形底边长为2l，底边处在水平位置，斜边为光滑绝缘导轨．现在底边中点O处固定一正电荷Q，让一个质量为m、带正电的点电荷q沿斜边顶端A滑下（不脱离斜面）．测得它滑到斜边上的垂足D处时速度为υ，加速度为a，方向沿斜面向下．该点电荷滑到斜边底端C点时的速度υc=　　，加速度ac=　g﹣a　．（重力加速度为g） 参考答案： 考点： 电势差与电场强度的关系． 专题： 电场力与电势的性质专题． 分析： 根据几何知识分析得到B、C、D三点在以O为圆心的同一圆周上，三点的电势相等，电荷q从D到C过程中只有重力做功，根据动能定理求出质点滑到斜边底端C点时的速度．分析质点q在C点的受力情况，根据牛顿第二定律和库仑定律求出质点滑到斜边底端C点时加速度． 解答： 解：由题，BD⊥AC，O点是BC的中点，根据几何知识得到B、C、D三点在以O为圆心的同一圆周上，三点在点电荷Q产生的电场中是等势点，所以，q由D到C的过程中电场中电场力作功为零． 由动能定理得：mgh= 而h==，所以vC= 质点在D点受三个力的作用；电场F，方向由O指向D点；重力mg，方向竖直向下；支持力N，方向垂直于斜面向上．由牛顿第二定律，有    mgsin30°﹣Fcos30°=ma…① 质点在C受三个力的作用；电场F，方向由O指向C点；重力mg，方向竖直向下；支持力N，方向垂直于斜面向上．由牛顿第二定律，有    mgsin30°+Fcos30°=maC…② 由①②解得：aC=g﹣a． 故答案为：；g﹣a． 点评： 本题难点在于分析D与C两点电势相等，根据动能定理求速度、由牛顿第二定律求加速度都常规思路． 7. 已知U有一种同位素，比U核多3个中子。某时刻，有一个这样的同位素核由静止状态发生衰变，放出的粒子的速度大小为v0。 ① 试写出衰变的核反应方程___________________（产生的新核的元素符号可用Y表示）； ② 衰变后的残核初速度大小为____________    ___ 参考答案： ①  U→Y+He；  ②  8. 如图所示，是一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s，则振动的周期为     s，x=1.0m处质点的振动方向沿                 (填 “y轴正方向”或 “y轴负方向”)，x=2.0m处的质点在0—1.5s内通过的路程为      cm． 参考答案： 9. （5分）长度为的质量分布不均的木棒， 木棒用细绳悬挂在水平天花板上而处于水平位置，细绳与天花板间的夹角分布为，如图所示,则木棒的重心离右端的距离为                。     参考答案：   解析：该题是质量分布不均的木棒，其重心位置未知，无法直接求重心离右端的距离。根据三力汇交原理，木棒受两细绳和重力三个力作用，这三个力必然交于一点，如图所示，则点为重心位置。设，。由几何关系则有:， ，可求得。 10. 光纤通信中，光导纤维递光信号的物理原理是利用光的　  　　　现象，要发生这种现象，必须满足的条件是：光从光密介质射向　　　　，且入射角等于或大于　　　　。 参考答案： 答案：全反射   光疏介质   临界角 解析：“光纤通信”就是利用了全反射的原理。这里的光纤就是光导纤维的简称。发生全反射现象的条件是：光从光密介质射入光疏介质，且入射角等于或大于临界角。 11. 为了验证“当质量一定时，物体的加速度与它所受的合外力成正比”，一组同学用图甲所示的装置进行实验，并将得到的实验数据描在图乙所示的坐标图中． (1)在图乙中作出a－F图线． (2)由a－F图线可以发现，该组同学在实验操作中遗漏了____________这个步骤． (3)根据a－F图线可以求出系统的质量是________(保留两位有效数字)． 参考答案： 12. 如图所示为氢原子的能级图，n为量子数。在氢原子核外电子由量子数为2的轨道跃迁到量子数为3的轨道的过程中，将        （填“吸收”或“放出”）光子。若该光子恰能使某金属产生光电效应，则一群处于量子数为4的激发态的氢原子在向基态跃迁过程中，有      种频率的光子能使该金属产生光电效应。 参考答案： 吸收    （填“吸收”或“放出”）；   5 13. 为了“验证牛顿运动定律”，现提供如图所示的器材：A为小车，B为电火花计时器，C为装有砝码的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F等于砝码和小桶的总重量．请思考探究思路并回答下列问题： (1)为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取什么做法？_______________________________. (2)在“探究加速度与质量的关系”时，保持砝码和小桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m的数据如下表： 次数 1 2 3 4 5 小车加速度a/m·s－2 0.78 0.38 0.25 0.20 0.16 小车质量m/kg 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 根据上述实验数据，用计算机绘制出a—m图象如图所示： 通过对图象(图甲)的观察，可猜想在拉力F一定的情况下a与m的关系可能是：a∝m－1、a∝m－2、a∝m－3、…，为了验证猜想，请在图乙中作出最能直观反映a与m之间关系的图象． (3) 在“探究加速度与力的关系”时，保持小车的质量不变，改变小桶中砝码的质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与力F图线如图所示，该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因是________________________________________________________． 参考答案： (1)把木板的右端(或安装打点计时器的那端)适当垫高，以平衡摩擦力 (2)如图所示             (3)实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 某同学用如图1所示的装置研究匀变速直线运动的规律． （1）实验开始前　不需要　（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力，实验中　不需要　（填“需要”或“不需要”）保证悬挂的钩码质量要远小于小车的质量． （2）实验中，从打出的多条纸带巾选取一条合适的纸带（图2），并在其上取了O，A，B，C，D，E，F共7个计数点，（每相邻两个计数点间还有四个计时点未画出）用刻度尺测出 A，B，C，D，E，F六个计数点到O点的距离并填在下面的表格中 线段 OA OB OC OD OE OF 数据/cm 0.54 1.53 2.92 4.76 7.00 9.40 打点计时器所用交流电的频率为50Hz，则打点C时小车的速度为　0.16　m/s，小车运动的加速度为　0.40　ms2，从释放小车到打点C时，小车运动的时间为　0.40　s（结果都保留两位有效数字）． （3）若小车的质量为M=450g．打（2）问巾纸带时悬挂钩码的质量为m=50g，不计线与滑轮的摩擦，重力加速度g=l0m/s2，则小车运动过程巾所受阻力为　0.3　N． 参考答案： 考点： 探究小车速度随时间变化的规律．. 分析： 根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小．根据牛顿第二定律分析钩码和小车求解小车运动过程巾所受阻力． 解答： 解：（1）本实验只要保证小车能做匀变速运动即可，不需要调节木板的倾斜度以平衡摩擦力，该实验不需要知道小车的合力，即不需要应使钩码质量远小于小车质量． （2）由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s， 根据匀变速直线运动中时间中点的