北京顺义区第二中学2021-2022学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. 做曲线运动的物体在运动过程中，下列说法正确的是( ) A．速度大小一定改变 B．加速度大小一定改变 C．速度方向一定改变 D．加速度方向一定改变 参： C

2. 如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点，悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态.如果只人为改变一个条件，当衣架静止时，下列说法正确的是( )

错误.

B、当杆向右移动后，根据Xcosθ=L，即L变大，绳长不变，所以θ角度减小，绳子与竖直方向的夹角变大，绳子的拉力变大，B正确.

D、绳长和两杆距离不变的情况下，θ不变，所以挂的衣服质量变化，不会影响悬挂点的移动，D错误. 故选AB.

【点睛】本题在判断绳子拉力的变化关键是把握一个合力的不变，然后分析绳子夹角的变化情况，而夹角的变化情况又与两杆距离有关，写出了距离与夹角关系，题目就会变的容易.

3. 如图所示，电路中RT为热敏电阻，R1和R2为定值电阻。当温度升高时，RT阻值变小。开关S闭合后，RT的温度升高，则下列物理量中变小的是 A．通过RT的电流 B．通过R1的电流

C．通过R2的电流 D．电容器两极板间的电场强度

A. 绳的右端上移到b′，绳子拉力不变 B. 将杆N向右移一些，绳子拉力变大 C. 绳的两端高度差越小，绳子拉力越小 D. 若换挂质量更大的衣服，则衣架悬挂点右移

参： C

4. 为了探测引力波，“天琴计划”预计发射地球卫星P，其轨道半径约为地球半径的16倍；另一地球卫星Q的轨道半径约为地球半径的4倍。P与Q的周期之比约为 A. 2:1 B. 4:1 C. 8:1 D. 16:1

参：

AB

解：如图所示，两个绳子是对称的，与竖直方向夹角是相等的。

参：

C

试题分析 本题考查卫星的运动、开普勒定律及其相关的知识点。

假设绳子的长度为X，则Xcosθ=L，绳子一端在上下移动的时候，绳子的长度不变，两杆之间的距离不变，则θ角度不变；

A、C、两个绳子的合力向上，大小等于衣服的重力，由于夹角不变，所以绳子的拉力不变；A正确，C

RQ=4R，根据开普勒定律，

=

=，所以P与Q的周期之比为TP∶TQ=8∶1，选项C正确。

解析 设地球半径为R，根据题述，地球卫星P的轨道半径为RP=16R，地球卫星Q的轨道半径为

点睛 此题难度不大，解答此题常见错误是：把题述的卫星轨道半径误认为是卫星距离地面的高

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度，陷入误区。

5. 如图7所示，质量为m2，带＋q的金属球a和质量为m1不带电的木球b之间用绝缘细线相连，置于竖直向上，场强为E，且范围足够大的匀强电场中，两球恰能以速度匀速上升。；

当小木球运动到A点时，细线突然断开，小木球运动到B点时速度为零，则（ ）

A、小木球的速度为零时，金属小球的速度也为零

B、A和B两点之间电势差为

C、小木球的速度为0时，金属小球的速度大小为

D、小木球从点A到B的过程中，其动能减少量等于金属球动能的增加量 参： B

二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分

6. 如右图所示，AB为竖直固定金属棒，金属杆BC重为G。长为L，并可绕过B点垂直纸面的水平轴无摩擦转动，AC为轻质金属线，ABC＝37，ACB＝90，在图示范围内有一匀强磁场，其磁感应强度与时间成正比：B＝k t，整个回路总电阻为R，则回路中感应电流I＝ ，当t = 时金属线AC中拉力恰为零。（已知

，

）

参：

7. (6分)某同学用如图所示装置研究感应电流的方向与引起感应电流的磁场方向的关系。已知电流从接线柱流入电流表时，电流表指针左偏。实验的磁场方向、磁铁运动情况及电流表指针偏转情况部分已记录在下表中。请依据电磁感应规律填定空出的部分。

实验序号 磁场方向 磁铁运动情况 指针偏转情况 1 向下 插入 左偏 2 拔出 右偏 3 向上 右偏 4 向上 拔出 参： 向下，插入，左偏

8. （6分）供电电路电源输出电压为U1，线路损失电压为U2，用电器得到的电压为U3，总电流为I，线路导线的总电阻为R，则线路损失的电功率可表示为①___________________；②_________________________；③__________________________。 参：

①I2R；②IU2；③I(U1-U3) (各2分)

9. 如图所示是自行车传动装置的示意图．假设踏脚板每2 s转一圈，要知道在这种情形下自行车前进的速度有多大，还需测量哪些量？

________________________________

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__________________________________________________________________________ 请在图中用字母标注出来，并用这些量推导出自行车前进速度的表达式：___________． 参：

点评： 本题考查闭合电路欧姆定律及功率公式的应用，要注意等效内阻法的应用，明确当内外电阻相等时，外部功率最大． 11. 放射性元素

线轰击

衰变为，此衰变过程的核反应方程是＿＿＿＿；用此衰变过程中发出的射

，可得到质量数为22的氖(Ne)元素和另一种粒子，此核反应过程的方程是＿＿＿＿。

参：

．如图所示，测量R、r、R′．自行车的速度为：

→

+He He+

→

Ne+H。

→

+He。用α射线轰击

，可得到质量数

10. 如图，电源电动势E=3V，内阻r=1Ω，电阻R1=2Ω，滑动变阻器总电阻R=16Ω，在滑片P从a滑到b的过程中，电流表的最大示数为 1 A，滑动变阻器消耗的最大功率为 0.75 W．

根据衰变规律，此衰变过程的核反应方程是

为22的氖(Ne)元素和另一种粒子，此核反应过程的方程是：He+→Ne+H。

12. 在科学探究活动中，对实验数据进行分析归纳得出结论是非常重要的环节，下面的表格中的数据是某同学在物体作直线运动过程中测得的位移s和时间t的数据记录。 物体运动的起止所测的物理量 1 2 3 4 5

点 参：

考点： 闭合电路的欧姆定律；电功、电功率． 专题： 恒定电流专题． 分析： 分析电路明确电路结构，再根据闭合电路欧姆定律求得电流表的最大示数；由功率公式可知当内外电阻相等时功率达最大． 解答： 解：由图可知，滑动变阻器两端相互并联后与R1串联，当滑动变阻器短路时，电流表示数最大，则最大电流I===1A； 时间t(s) A→B 位移s(m) 0. 0.25 1.24 0.50 1.52 0. 75 1.76 1.00 1.97 1.25 ⑴请你在下列甲图的网格中作s-t图象； 把保护电阻看做电源的内阻，电源与保护电阻等效于电源，滑动变阻器是外电路，滑片P从a

⑵该同学猜想图线接近于二次函数的图象，为了验证这个猜想，请你通过转换变量在乙图的网格中作相应的图象；

⑶通过上述处理，你认为物体从A→B的过程中，s随t变化的规律

是： (用s、t表示，涉及数字，计算结果保留2位有效数字)。

滑到b的过程中，电路外电阻R先变大后变小，等效电源电动势E不变，由P=可知，滑动变阻器消耗的电功率先变小后变大，当内外电路电阻相等时，外电路功率最大，即当R=r+R1=1+2=3Ω时，外电路功率最大，故此时滑动变阻器消耗的功率为： 参：

P===0.75W； ⑴图略，见解析；⑵图略，见解析；⑶s＝0.33t2

试题分析：⑴根据描点作图法，作出s-t图象如下图甲所示。

故答案为：1；0.75． 3 / 6

⑵由于该同学猜想图线接近于二次函数的图象，为了验证这个猜想，通过转换变量来进行，即作s-t2图象，为此求得表格如下：

时间t(s) A→B 新变量t2(s2) 位移s(m) 0. 0.79 0.25 1.24 1.54 0.50 1.52 2.31 0.75 1.76 3.10 1.00 1.97 3.88 1.25 参：

3.00 、 AB 、

三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分

14. （选修3-4模块）(6分)如图所示，红光和紫光分别从介质1和介质2中以相同的入射角射到介质和真空的界面，发生折射时的折射角也相同。请你根据红光在介质1与紫光在介质2的传播过程中的情况，提出三个不同的光学物理量，并比较每个光学物理量的大小。

根据描点作图法，作出s-t2图象如上图乙所示。 ⑶从所作s-t2图象中看出t2、s呈线性变化关系，即从A到B的过程中s随t变化的规律是：物体作初速度为零的匀加速直线运动，由图中斜率求得，即a＝

＝0.65m/s2，故s＝0.325t2

题中所提供的数据均为保留2小数点后位数，因此有：s＝0.33t2

参：

答案：①介质１对红光的折射率等于介质２对紫光的折射率；②红光在介质１中的传播速度和紫光在介质２中的传播速度相等；③红光在介质１中发生全反射的临界角与紫光在介质２中发生全反射的临界角相等。

13. 物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验装置如图示，打点计时器固定在斜面上，滑块拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上从静止开始滑下。乙是打出的纸带的一段。

（1）已知打点计时器所使用的交流电的频率为50 Hz，选A、B、C、D、E、F、G 7个点为计数点，且各计数点间均有一个点没有画出，则滑块下滑的加速度 a＝__________m/s2。

（2）为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有_______。（填物理量前的字母） A.木板的长度L B.木板的末端被垫起的高度h C．木板的质量m1 D.滑块的质量m2 E.滑块运动的时间t （3）滑块与木板间的动摩擦因数

μ＝____________。（用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）

（其它答法正确也可；答对每１条得２分，共6分）

15. (8分) 如图所示，有四列简谐波同时沿x轴正方向传播，波速分别是 v、2 v、3 v和 4 v，a、b是x轴上所给定的两点，且ab＝l。在t时刻a、b两点间四列波的波形分别如图所示，则由该时刻起a点出现波峰的先后顺序依次是图 ；频率由高到低的先后顺序依次是图 。

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参：

BDCA DBCA

四、计算题：本题共3小题，共计47分

16. 带电粒子的质量，电荷量q=l.6×10-19C，以速度v=3.2×106m/s沿垂直于磁场同时又垂宣于磁场边界的方向进^匀强磁场，磁场的磁感强度为B=0.17T．磁场的宽度为L=10cm．求：（不计重力）

（1）带电粒子离开磁场时的偏转角多大？ （2）带电粒子在磁场中运动的时间是多少？

（3）带电粒子在离开磁场时偏离入射方向的距离d多大？

参：

解：（1）轨迹半径为

………………2分

所以

即：带电粒子离开磁场时的偏转角为： ………………2分

（2）带电粒子在磁场中运动的时间为：

………………3分

………………2分

（3）带电粒子离开磁场时偏离入射方向的距离为

………………

17. 如图所示，一日字形导体框位于一匀强磁场上方l处，其中导体棒AB、CD、EF质量均为m、电阻

均为R、长均为l，其它电阻不计，导体棒AC、BD的质量忽略不计，其长度为2l，水平方向的匀强磁场的磁感应强度为B，磁场宽度为2l，虚线MN、PQ为磁场边界，某时刻起线框由静止释放，当EF进入磁场时，线框刚好开始做匀速运动，则： （1）导体棒CD刚进入磁场时线框加速度的大小？ （2）线框匀速运动时速度的大小？

（3）从开始到线框匀速运动结束的过程中导体棒EF所产生的热量？

参：

答案：（1）

，（2）

，（3）

（1）CD刚进入磁场时的速度：

（1分）

感应电动势：

（1分）

由闭合电路欧姆定律得： （1分） 由牛顿第二定律得： （1分）

解得：

（2分）

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（2）由法拉第电感应定律得： （1分）

由闭合电路欧姆定律得： （1分）

由平衡条件得：

（1分）

解得： （1分）

（3）由题意知，当导体棒EF到磁场边界PQ时匀速运动结束，设导体棒EF产生的热量为Q1，整个线框产生的总热量为Q，由能量守恒定律得：

（2分）

由电路的串并联关系得： （1分） 解得： （2分）

【解析】

18. （15分）如图甲所示，垂直于水平桌面向上的有界匀强磁场，磁感应强度B=0.8T，宽度L=2.5m。光滑金属导轨OM、ON固定在桌面上，O点位于磁场的左边界，且OM、ON与磁场左边界均成45°角。金属棒ab放在导轨上，且与磁场的右边界重合。t=0时，ab在水平向左的外力F作用下匀速通过磁场。测得回路中的感应电流随时间变化的图象如图乙所示。已知OM、ON接触处的电阻为R，其余电阻不计。

（1）利用图象求出这个过程中通过ab棒截面的电荷量及电阻R；

（2）写出水平力F随时间变化的表达式； （3）已知在ab通过磁场的过程中，力F做的功为W焦，电阻R中产生的焦耳热与一恒定电流I0在相同时间内通过该电阻产生的热量相等，求I0的值。 参：

解析：

（1）根据q=It，由i—t图象得：q=5C ①

6 / 6

根据

②

得R=1Ω ③

（2）由图象知，感应电流i=2－0.4t ④

棒的速度 ⑤ 有效长度

⑥

棒在力F和安培力FA作用下匀速运动，有

⑦

（3）棒匀速运动，动能不变，过程中产生的热量Q=W ⑧由

⑨

得 ⑩