河南省许昌市禹州鸠山乡第一高级中学高三物理联考试题含解析

河南省许昌市禹州鸠山乡第一高级中学高三物理联考试题含解析 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. 如图所示，墙上有两个钉子a和b，它们的连线与水平方向的夹角为45°，两者的高度差为。一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a点，另一端跨过光滑钉子b悬挂一质量为m1的重物．在绳子距a端 的c点有一固定绳圈．若绳圈上悬挂质量为m2的钩码，平衡后绳的ac段正好水平，则重物和钩码的质量比为（　　） A.                 B.2             C.                D. 参考答案： C 2. 如图所示为一个做直线运动物体的位移图象，则下列说正确的是（  ）          A．OA段物体向东北方向运动，AB段物体向东运动，BC做又向 东北方向运动          B．OA段与BC段物体运动方向相同，AB段物体静止不动          C．因OA段和BC段物体通过的位移相等，所用时间相等，所以OA与BC的斜率相同          D．OA段、AB段、BC段物体通过的位移均相同 参考答案： BC 3. （单选）如图所示，重6N的木块静止在倾角为300的斜面上，若用平行于斜面沿水平方向，大小等于4N的力F推木块，木块仍保持静止，则木块所受的摩擦力大小为……(  ) A．4 N    B．3 N    C．5 N    D．6 N 参考答案： C 4. 如图是某质点运动的速度图像，由图像得到的正确结果是  (   )  A．0～1s内的平均速度是2m/s   B．0～2s内的位移大小是3 m   C．0～1s内的加速度小于2～4s内的加速度,且方向相反   D．0～1s内的运动方向与2～4s内的运动方向相反 参考答案： B 5. 关于静电场，下列结论普遍成立的是（      ） A．电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关 B．电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低 C．在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向 D．将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点，电场力做功为零 参考答案： BC 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 以气体为例，气体的大量分子做无规则运动，大量分子的速率分布如右图，若以温度区分，甲为       温分布，乙为       温分布。（填高或低）   参考答案：     答案：低温  高温 7. 处于激发状态的原子，在入射光的电磁场的影响下，从高能态向低能态跃迁，两个状态之间的能量差以辐射光子的形式发射出去，这种辐射叫做受激辐射。原子发生受激辐射时，发出的光子频率、发射方向等，都跟入射光子完全一样，这样使光得到加强，这就是激光产生的机理。那么，发生受激辐射时，产生激光的原子的总能量En、电势能Ep、电子动能Ek的变化情况是__________ A．Ep增大、Ek减小、En减小     B．Ep减小、Ek增大、En减小 C．Ep增大、Ek增大、En增大     D．Ep减小、Ek增大、En不变 参考答案： B 8. 质量为100kg的小船静止在水面上，船的左、右两端分别有质量40kg和60kg的甲、乙两人，当甲、乙同时以3m/s的速率分别向左、向右跳入水中后，小船的速度大小为_______，方向         。 参考答案： 、向左  9. 某实验小组设计了如图（a）所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图像。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图（b）所示。 （1）图线______是在轨道左侧抬高成为斜面情况下得到的（选填“1”或“2”）；  （2）滑块和位移传感器发射部分的总质量m=__________kg；滑块和轨道间的动摩擦因数μ=____________。 (3)实验中是否要求滑块和位移传感器发射部分的总质量远远大于重物质量的条件?      。 参考答案： （1）1 （2）0.5，0.2   (3) 否 10. 静止的电了经电场加速后，撞击原了使其由基态跃迁到激发态，电子的加速电压至少为_________V；用大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁释放的光了，照射某种金属，有两种频率的光子能使该金属发生光电效应，则该金属的逸出功一定小于__________eV。 参考答案：     (1). 10.2    (2). 12.09 【分析】 由高能级向低能级跃迁，辐射的光子能量等于两能级间的能级差，当光子的能量大于逸出功，即可发生光电效应； 【详解】使处于的氢原子跃迁到激发态，所需要的能量最小， 即： 则电子的加速电压至少为：； 根据光电效应规律可知，从跃迁到和从跃迁到时释放的两种频率的光子能产生光电效应，则从跃迁到时释放出光子的能量为：，则可知该金属的逸出功W0一定小于。 【点睛】解决本题的关键知道光子能量与能极差的关系，即，以及知道光电效应产生的条件。 11. 如图，竖直放置的轻弹簧，下端固定，上端与质量为kg的物块B相连接．另一个质量为kg的物块A放在B上．先向下压A，然后释放，A、B共同向上运动一段后将分离，分离后A又上升了m到达最高点，此时B的速度方向向下，且弹簧恰好为原长．则从A、B分离到A上升到最高点的过程中，弹簧弹力对B做的功为　 　J，弹簧回到原长时B的速度大小为       m/s.（m/s2） 参考答案： 0, 2 12. 在“用单摆测定重力加速度”的某次实验中，摆长为L的单摆完成n次全振动的时间为t，则单摆的周期为　▲　，重力加速度大小为　▲　 参考答案：   t/n ， 13. （4分）演示光电效应实验的装置如图所示，实验中，当用弧光灯发出的光照射锌板时，发现验电器指针会发生偏转，则指针上带的电是________电（填“正”或“负”）；已知锌的极限频率为v0，当用频率为v的光照射锌板时，只要满足_____________的条件，就能发生光电效应。 参考答案： 正电；v＞v0 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. （1）用落体法验证机械能守恒定律，下面哪些测量工具是必需的 （    ）      A、天平   B、4~6V的低压直流电源    C、刻度尺    D、秒表 （2）在使用重锤和打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，选定了一条较为理想的纸带，如下图所示。O为起始点，以后各点依次记为1、2、3……，纸带上所打的各点记录了重锤在不同时刻的位置，测得的S1、S2、S3……是重锤从开始运动到各时刻的位移，重物由O点运动到“4”点，势能的减少量的表达式为           ，动能的增量表达式为_______ (重锤质量为m，打点计时器的打点周期为T)，实验结果发现动能增量总        （填“大于”、“等于”或“小于”）重力势能的减少量，主要的原因是：                                  。 参考答案： （1）C  （2）mgS4、 、小于  、重锤下落时要克服阻力做功   15. 在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用电火花计时器打下的纸带如图甲所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G 7个计数点，每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出，电火花计时器接220V、 50Hz交流电源。他经过测量并计算得到电火花计时器在打B、C、D、E、F各点时物体的瞬时速度如下表： 对应点 B C D E F 速度（m/s） 0.141 0.185 0.220 0.254 0.301 （1）设电火花计时器的周期为T，计算vF的公式为vF=___________；（2分） （2）根据（1）中得到的数据，以A点对应的时刻为t=0，试在图乙所示坐标系中合理地选择标度，作出v－t图象. （4分） (3)利用该图象求物体的加速度a=__________m/s2；（结果保留2位有效数字）（2分） （4）如果当时电网中交变电流的电压变成210V，  而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比________（选填：“偏大”、“偏小”或“不变”）．（2分） 参考答案： 【知识点】 探究小车速度随时间变化的规律．A7 【答案解析】（1）；（2）如图；（3）0.38~0.42；（4）不变  解析： ：（1）每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出，所以相邻两个计数点间的时间间隔T′=5T， 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， 得：（2）根据（1）中得到的数据，以A点对应的时刻为t=0，作出v-t图象． （3）由速度-时间图象的斜率表示加速度，得：a=m/s2=0.40m/s2 （4）电网电压变化，并不改变打点的周期，故测量值与实际值相比不变． 【思路点拨】根据匀变速直线运动中在相等的时间内，速度的变化量相等，即可求解瞬时速度的大小， 根据速度-时间图象的斜率表示加速度解出加速度的数值，打点计时器的打点频率是与交流电源的频率相同，所以即使电源电压降低也不改变打点计时器打点周期．要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．   四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图甲所示，光滑绝缘斜面的倾角θ=30°，矩形区域GHIJ （GH与IJ相距为d）内存在着方向垂直于斜面的匀强磁场．质量为m、边长为d的正方形闭合金属线框abcd平放在斜面上，开始时ab边与GH相距也为d，现用一平行于斜面的恒力拉动线框，使其由静止开始（t=0）沿斜面向上运动，当线框完全通过磁场后运动一段时间再撤去外力．已知线框运动的过程中产生的电流I随时间t变化的 I一t图象如图乙所示（规定电流沿abcd方向为正）．已知向上穿过磁场时线框中电流大小为I0，前后两次通过磁场产生电流的时间之比为2：1，重力加速度为g，斜 足够长，线框ab边始终与GH平行，求： （1）匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向； （2）线框的电阻阻值； （3）撤去外力之前线框位移的大小． 参考答案： 解：（1）由I﹣t图象知道，线框向上和向下穿过磁场的过程都做匀速运动，设向上穿过磁场时线框的速度大小为v1，向下穿过磁场时线框的速度大小为v2，线框中电流大小为I； 根据运动学公式和欧姆定律可得：向上时，v1t1=2d，I0R=Bdv1； 向下时，v2t2=2d，IR=Bdv2； 根据共点力的平衡可得：mgsin30°=BId， 由题设条件知道t1：t2=2：1， 联立解得：B=； 根据右手定则可知磁场方向垂直斜面向上； （2）线框向上穿过磁场时．根据共点力平衡可得： F=mgsin30°+BI0d， 线框从开始运动的ab边向上刚好进入磁场的过程中，根据动能定理可得： （F﹣mgsin30°）d=， 联立解得R=； （3）设撤去外力前位移大小为x，线框离开磁场后作用的位移为x﹣3d， 从线框离开磁场到再次进入磁场的过程中，根据动能定理可得： F（x﹣3d）=， 联立可得：x=4d． 答：（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小为，方向垂直斜面向上； （2）线框的电阻阻值为； （3）撤去外力之前线框位移的大小为4d． 【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；共点力平衡的条件及其应用；动能定理；闭合电路的欧姆定律． 【分析】（1）分别对向上、向下穿过磁场过程中根据运动学公式和欧姆定律列方程，在根据共点力的平衡求解磁感应强度，根据右手定则判断磁场方向； （2）线框向上穿过磁场时．根据共点力平衡和动能定理列方程联立求解电阻阻值； （3）从线框离开磁场到再次进入磁场的过程中