2022年度遼寧省朝陽市第四高級中學(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15分.每小題只有一個選項符合

題意

1.如圖所示，梯形物塊靜止于墻角附近的水平面上，現(xiàn)將一小球從圖示位置由靜止釋放,

不計一切摩擦，則在小球從釋放到落至地面的過程中，下列說法正確的是（）

A.梯形物塊的機械能守恒

B.小球與梯形物塊之間的彈力不做功

C.梯形物塊與小球組成的系統(tǒng)機械能守恒

D.小球重力勢能的減少量等于梯形物塊動能的增加量

參考答案：

C

【考點】功能關(guān)系；功的計算.

【分析】機械能守恒的條件是只有重力或彈力做功.小球和梯形物塊組成的系統(tǒng)中，只有

重力勢能和動能相互轉(zhuǎn)化，機械能守恒；而小球和梯形物塊各自的機械能都不守恒.

【解答】解：A、不計一切摩擦，梯形物塊在小球壓力作用下向右加速運動，梯形物塊的

機械能增加，故A錯誤.

B、梯形物塊由靜到動，動能增加，只有彈力對斜劈做功，根據(jù)動能定理，小球?qū)μ菪挝?/p>

塊的壓力對梯形物塊做正功，斜劈對小球的彈力對小球做負(fù)功，故B錯誤；

C、小球和梯形物塊組成的系統(tǒng)中，只有重力勢能和動能相互轉(zhuǎn)化，機械能守恒，故C正

確；

D、根據(jù)系統(tǒng)的機械能守恒知，小球重力勢能減少量等于梯形物塊的增加量和小球動能的

增加量之和，故D錯誤；

故選：C

2.矩形線框在勻強磁場內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動過程中，線框輸出的交流電壓隨時間變化的圖像

如圖所示，下列說法中正確的是

A.交流電壓的有效值為36及v

B.交流電壓的最大值為360V,頻率為().25Hz

C.2s末線框平面垂直于磁場，通過線框的磁通量最大

D.1s末線框平面垂直于磁場，通過線框的磁通量變化最快

參考答案：

BC

3.(單選)如圖所示，質(zhì)量為2kg的物體B和質(zhì)量為1kg的物體C用輕彈簧連接并豎直地

靜置于水平地面上.再將一個質(zhì)量為3kg的物體A輕放在B上的一瞬間，A與B之間的彈

力大小為(取g=10m/s2)()

A；30NB；0C；15ND；12N

參考答案：

D

開始彈簧的彈力等于B的重力，即F=mBg放上A的瞬間，彈簧彈力不變，

a_(mA4-mB)g-FmAg

對整體分析，根據(jù)牛頓第二定律得，mA+mB.

隔離對A分析，有mAg-N/A覆，則N=mA(g-a)=3x(l。-6)N=12N,故D正

確。

故選Do

4.如圖所示，斜面體M放置在水平地面上，位于斜面上的物塊m受到沿斜面向上

的推力F作用.設(shè)物塊與斜面之間的摩擦力大小為F1-,斜面與地面之間的摩擦力大

小為F2.增大推力F,斜面體始終保持靜止，下列判斷正確的是（）

A.若物塊沿斜面向上滑動,則Fl、F2一定增大

B.若物塊沿斜面向上滑動,則Fl、F2一定不變

C.若物塊與斜面相對靜止,則Fl、F2一定減小

D.若物塊沿斜面相對靜止，則Fl、F2一定不變

參考答案:

B

5.（多選）如圖9所示，勁度系數(shù)為k的輕彈簧的一端固定在墻上，另一端與置于水平面

上質(zhì)量為m的物體接觸而未連接，彈簧水平且無形變。用水平力F緩慢推動物體，在彈

性限度內(nèi)彈簧長度被壓縮了xO,此時物體靜止。撤去F后，物體開始向左運動，運動的最

大距離為4x0o物體與水平面間的動摩擦因數(shù)處處相同為4重力加速度為go則

（）

/7777777777777777777A

圖9。

A.撤去F后，物體先做勻加速運動，再做勻減速運動

B.物體做勻減速運動的時間為、‘總

C.撤去F后，物體剛開始向左運動時的加速度大小為-闋

D.物體從開始向左運動到速度達(dá)到最大的過程中摩擦力對物體做的功為

參考答案：

【知識點】牛頓第二定律.C2

【答案解析】BCD解析：A、撤去F后，物體水平方向上受到彈簧的彈力和滑動摩擦力，

滑動摩擦力不變，而彈簧的彈力隨著壓縮量的減小而減小，彈力先大于滑動摩擦力，后小

于滑動摩擦力，則物體向左先做加速運動后做減速運動，隨著彈力的減小，合外力先減小

后增大，則加速度先減小后增大，故物體先做變加速運動，再做變減速運動，最后物體離

開彈簧后做勻減速運動；故A錯誤.B、由題，物體離開彈簧后通過的最大距離為3x0,

由牛頓第二定律得：勻減速運動的加速度大小為a=m=ng.將此運動看成向右的初速

瓦

度為零的勻加速運動，則3x0=2at2,得t=\'Mg.故B正確.C、撤去F后，根據(jù)牛頓

g-即tg=%

第二定律得物體剛運動時的加速度大小為a=mm'，故C正確；D、由上

分析可知，當(dāng)彈簧的彈力與滑動摩擦力大小相等、方向相反時，速度最大，此時彈簧的壓

"mg

縮量為x=k,則物體開始向左運動到速度最大的過程中克服摩擦力做的功為W叩mg

扭mg

(xO-x)=nmg(xO?k).故D正確.故選BCD

【思路點撥】本題通過分析物體的受力情況，來確定其運動情況：撤去F后，物體水平方

向上受到彈簧的彈力和滑動摩擦力，滑動摩擦力不變，而彈簧的彈力隨著壓縮量的減小而

減小，可知加速度先減小后增大，物體先做變加速運動，再做變減速運動，最后物體離開

彈簧后做勻減速運動；撤去F后，根據(jù)牛頓第二定律求解物體剛運動時的加速度大小；物

體離開彈簧后通過的最大距離為3x0,由牛頓第二定律求得加速度，由運動學(xué)位移公式求

得時間；當(dāng)彈簧的彈力與滑動摩擦力大小相等、方向相反時，速度最大，可求得此時彈簧

的壓縮量，即可求解物體開始向左運動到速度最大的過程中克服摩擦力做的功.

二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分

6.某同學(xué)“探究小車的速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗裝置如圖甲所示。小車放在斜

面上，車前端拴有不可伸長的細(xì)線，跨過固定在斜面邊緣的小滑輪與重物相連，小

車后面與穿過打點計時器的紙帶相連。開始時，小車停在靠近打點計時器的位置，

重物到地面的距離小于小車到滑輪的距離。啟動打點計時器，釋放重物，小車在重

物牽引下，由靜止開始沿斜面向上運動；重物落地后，小車會繼續(xù)向上運動一段距

離。打點計時器使用的交流電頻率為50Hz。某次實驗打出的紙帶如圖乙所示，圖

中a、b、c是紙帶上的三段，紙帶運動方向如圖中箭頭所示

（1）根據(jù)所提供的紙帶和數(shù)據(jù)，計算打c段紙帶時小車的加速度大小為

m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

（2）判斷小車運動的最大速度可能出現(xiàn)在b段紙帶中的兩點之間。

參考答案：

（1）5.0（2）D4>D5

（5］均+$3）-曰乜+一）

：（1）根據(jù)勻變速直線運動的推論得：a==5.0m/s2.

（2）從紙帶b上可發(fā)現(xiàn)：相鄰的點距離先增大后減小，由于打點計時器打點的時

間間隔是相等的，所以b段紙帶先加速后減速，所以最大速度可能出現(xiàn)在b段紙帶

中長度為2.98cm的一段.

7.將一小球從高處水平拋出，最初2s內(nèi)小球動能EK隨時間t變化的圖線如圖所

示，不計空氣阻力，重力加速度g=10m/s2。根據(jù)圖象信息可知，小球的質(zhì)量

為

▲kg,小球的初速度為▲m/s,最初2s內(nèi)重力對小球做功的平均功率

為

▲Wo

參考答案:

0.125kg4j5m/s12.5W

8.在如圖所示的光電效應(yīng)現(xiàn)象中，光電管陰極K的極限頻率為v0,則陰極材料的逸出功

等于；現(xiàn)用頻率大于v0的光照射在陰極上，若在A、K之間加一數(shù)值為U的反

向電壓時，光電流恰好為零，則光電子的最大初動能為;若入射光頻率為V

（v>vO）,則光電子的最大初動能為。

參考答案：

（1）hvO；ell；hv-hvO

9.如圖所示，太空宇航員的航天服內(nèi)充有氣體，與外界絕熱，為宇航員提供適宜的環(huán)境，

若宇航員出艙前航天服與艙內(nèi)氣體的壓強相等，艙外接近真空，在打開艙門的過程中，艙

內(nèi)氣壓逐漸降低，航天服內(nèi)氣體內(nèi)能減少（選填"增加"、"減少"或"不變"）.為使航

天服內(nèi)氣體保持恒溫，應(yīng)給內(nèi)部氣體加熱（選填"制冷"或"加熱"）

參考答案：

解：根據(jù)熱力學(xué)第一定律△U=W+Q,Q=0,氣體急劇膨脹，氣體對外界做功，W取負(fù)值,

可知4U為負(fù)值，即內(nèi)能減小.

為使航天服內(nèi)氣體保持恒溫，應(yīng)給內(nèi)部氣體加熱.

故答案為：減小，加熱

10.（選修模塊3-4）

描述簡諧運動特征的公式是x=o自由下落的籃球緩地面反

彈后上升又落下,若不考慮空氣阻力及在地面反彈時的能量損失，此運動

（填''是"或“不是"）簡諧運動。

參考答案：

答案：Asincot；不是。

解析:

簡諧運動的特征公式為X=Asincot,其中A是振幅；自由落體由反彈起來的過程

中，回復(fù)力始終為重力，恒定不變，與偏離平衡位置的位移不是成正比的，不符合簡諧運

動的規(guī)律。

11.如圖所示，在光滑水平面上有一輛質(zhì)量M=8kg的平板小車，車上有一個質(zhì)量m=1.9kg

的木塊，木塊距小車左端6m(木塊可視為質(zhì)點)，車與木塊一起以v=lm/s的速度水平向

右勻速行駛.一顆質(zhì)量mo=O.lkg的子彈以v()=179m/s的初速度水平向左飛來，瞬間擊中木

塊并留在其中，則木塊獲得的速度大小是,如果木塊剛好不從車上掉下，小車

的速度大小是.

|

參考答案：

8m/s；0.8m/s

【考點】動量守恒定律；功能關(guān)系.

【分析】子彈與木塊組成的系統(tǒng)動量守恒，由動量守恒定律可以求出木塊的速度；子彈、

木塊、小車組成的系統(tǒng)動量守恒，由動量守恒定律求出它們的共同速度即可.

【解答】解：子彈擊中木塊過程中，子彈與木塊組成的系統(tǒng)動量守恒，以子彈的初速度方

向為正方向，由動量守恒定律得：

movo-mv=(mo+m)v”

代入數(shù)據(jù)解得w=8m/s,

以子彈、木塊、小車組成的系統(tǒng)為研究對象，以子彈的初速度方向為正方向，由動量守恒

定律得：

(mo+m)V|-Mv=(m()+m+M)V2，

解得：V2=O.8m/s

故答案為：8m/s：O.8m/s

12.某同學(xué)做了如下的力學(xué)實驗：一個質(zhì)量為m的物體放在水平面上，物體受到向右的水

平拉力F的作用后運動，設(shè)水平向右為加速度的正方向，如下圖(a)所示，現(xiàn)測得物體的加

速度a與拉力F之間的關(guān)系如下圖(b)所示，由圖象可知，物體的質(zhì)量

m=；物體與水平面間的動摩擦因數(shù)n=.

a/(n>s

a"J1.203040

（a）（b）

參考答案：

5kg0.4

氏

13.氫原子第n能級的能量為En=?J,其中El為基態(tài)能量.當(dāng)氫原子由第5能級躍遷到

第3能級時;發(fā)出光子的頻率為％;若氫原子由第3能級躍遷到基態(tài)，發(fā)出光子的頻率為

五

>2,則“=_。

參考答案：

（1）結(jié)合'&=E、，E=可解答。

（1）今（3分）

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分

14.如圖所示，熒光屏MN與x軸垂直放置，熒光屏所在位置的橫坐標(biāo)刖=40cm,在第一象

限y軸和MN之間存在沿y軸負(fù)方向的勻強電場，在第二象限有半徑R=10cm的圓形磁

場，磁感應(yīng)強度大小B=0.4T,方向垂直加了平面向外。磁場的邊界和x軸相切于P點。

在P點有一個粒子源，平行于坐標(biāo)平面，向x軸上方各個方向發(fā)射比荷為1.0X10匕/kg

的帶正電的粒子，已知粒子的發(fā)射速率玲=4.0X10%/$。不考慮粒子的重力粒子間的相互

作用。求

（D帶電粒子在磁場中運動的軌跡半徑;

（2）若所有帶電粒子均打在x軸下方的熒光屏上，求電場強度的最小值

參考答案：

（1）r=10cm（2）0b=4x10sv/m

【詳解】（1）粒子在磁場中做圓周運動，其向心力由洛倫茲力提供，即:

A=JW4—

r,

則

4x10?

m二0Im

10,x04

（2）由于r=R,所以所有粒子從右半圓中平行x軸方向進(jìn)入電場進(jìn)入電場后，最上面的

粒子剛好從Q點射出電場時，電場強度最小，

粒子進(jìn)入電場做類平拋運動，水平方向上

x■=V二04n

豎直方向，

」at2-5-02nl

22M

聯(lián)立解得最小強度為：

E4xl爐VZm；

15.（8分）在尸衰變中常伴有一種稱為“中微子”的粒子放出。中微子的性質(zhì)十

分特別，因此在實驗中很難探測。1953年，萊尼斯和柯文建造了一個由大水槽和

探測器組成的實驗系統(tǒng)，利用中微子與水中;舊的核反應(yīng)，間接地證實了中微子的

存在。

（1）中微子與水中的;打發(fā)生核反應(yīng)，產(chǎn)生中子（。%）和正電子（：國），即

中微子可以判定，中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別是。

（填寫選項前的字母）

A.0和0B.0和1C.1和

0D.1和1

(2)上述核反應(yīng)產(chǎn)生的正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整

體后，可以轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€光子(，)，即為+為一2y

已知正電子和電子的質(zhì)量都為9.1X10Rkg,反應(yīng)中產(chǎn)生的每個光子的能量約

為J.正電子與電子相遇不可能只轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€光子，原因

是O

參考答案：

(1)A；(2)8.2x10*；遵循動量守恒

解析：(1)發(fā)生核反應(yīng)前后，粒子的質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)均不變，據(jù)此可知中

微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分都是0,A項正確。

(2)產(chǎn)生的能量是由于質(zhì)量虧損。兩個電子轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€光子之后，質(zhì)量變?yōu)?/p>

5E

零，由￡=&?/,故一個光子的能量為萬，帶入數(shù)據(jù)得萬=82x10“1

正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體，故系統(tǒng)總動量為零，

故如果只產(chǎn)生一個光子是不可能的，因為此過程遵循動量守恒。

四、計算題：本題共3小題，共計47分

16.某熱水袋內(nèi)水的體積約為400cm3,已知水的摩爾質(zhì)量為18g/mol,阿伏伽德羅常數(shù)為

6xl023/mol,求它所包含的水分子數(shù)目約為多少？水的密度為lg/cm3(計算結(jié)果保留2

位有效數(shù)字)

參考答案：

、水的質(zhì)量?=Pv.......

=400g.....

水的摩爾數(shù)......

=200/9JIIO1-

水分子數(shù)N=nNA........

=1.3義10*個”

17.（18分）如圖所示，一根豎直桿穿過一個質(zhì)量"3.0kg的帶孔的物塊A,

另一正方形金屬線框B的質(zhì)量m27kg、邊長a=O.16%桿的右側(cè)距桿LdOm處固

定有一定滑輪，一柔軟絕緣的細(xì)繩跨過定滑輪，兩端分別與物塊A和B連接。開始

時滑輪左側(cè)的繩子處在水平方向上，讓A、B同時由靜止釋放，B向上運動力=

0.5m便進(jìn)入長度b=0.16m的指向紙內(nèi)的磁感應(yīng)強度B=0.5T的勻強磁場，經(jīng)過磁

場過程線框做勻速運動；而后A沿豎直桿下滑。不計一切摩擦和空氣阻力，g取

10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,我p1.41.

⑴求線框B上邊剛進(jìn)入磁場時的速度；

⑵問線框B經(jīng)過磁場過程中物塊A向下做什么

運動？

⑶求線框B經(jīng)過勻強磁場時獲得的內(nèi)能。

參考答案：

解析：

⑴設(shè)B上升了h時繩子與水平方向的夾角為0

cos9=L+卜=0.8,①（1分）

此時A、B的速度大小關(guān)系為

■②（1分）

A下降的高度為〃/=￡婚，=L5m,③（1分）

A下降B上升過程中，A、B組成系統(tǒng)機械能守恒:

21j2

MgHi=mgh+ZMVA+1mvU@（2分）

將①②③代入④可得線框B上邊剛進(jìn)入磁場時的速度陛=2.0m/s。一一（1分）

⑵根據(jù)。=不》,當(dāng)線框B勻速通過磁場的過程中，隨著0的增大，物塊A

做變減速運動。--------------------------（3分）

⑶當(dāng)線框B下邊剛離開磁場時，設(shè)繩子與水平方向的夾角為e

cos，，=L+h+<j+bm/