2020年山西省长治市东沟中学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. 已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，地球同步卫星质量为m，引力常量为G。有关同步卫星，下列表述正确的是( )A.卫星距离地心的高度为 B.卫星的运行速度小于第一宇宙速度C.卫星运行时受到的向心力大小为 D.卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度参考答案：AD 由万有引力提供向心力可得F引=F向，G=ma向=m=m，解得F引=G， h+R =,故A正确C错误；由于第一宇宙速度为，卫星的运行速度为，因而B正确；地表重力加速度为，卫星的加速度为，因而D正确；故选AD2. 质量分别为2m和m的A、B两物体分别在水平恒力F1和F2的作用下沿水平面运动，撤去F1、F2后受摩擦力的作用减速到停止，其v-t图象如图所示。则下列说法正确的是AF1和F2大小相等 BF1和F2对A、B做功之比为2：1 CA、B所受摩擦力大小相等D全过程中摩擦力对A、B做功之比为1：2参考答案：C3. （多选）如图为某压力锅的结构简图将压力阀套在出气孔上，给压力锅加热，在气体把压力阀顶起之前，锅内气体A压强增大B内能不变C对外界做正功D分子平均动能增大参考答案：AD4. 热力学温标是通过下列方法建立起来的（A）先猜想，后实验验证 （B）对规律作合理外推（C）对规律作合理外推 （D）对规律作合理外推参考答案：C5. 如图，导体框平面与水平面成角，质量为的导体棒PQ与ab、cd接触良好，回路的总电阻为R，整个装置放于垂直于框架平面的变化的磁场中，磁感应强度的变化如图（乙），PQ始终静止，则在0tos内，PQ受到的摩擦力的变化情况可能是（ ） 一直增大 一直减小先减小后增大先增大后减小A B C D 参考答案：C二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 一列简谐横波沿x轴的正方向传播，t=0时刻的波形如图所示，此时该波恰好传播到x=4m处，t=0.1s时，质点a第一次到达最低点，则该波的传播速度为10m/s；t=0.6s时，位于x=8m处的质点b恰好第一次沿y轴负方向通过平衡位置参考答案：解：简谐横波沿x轴的正方向传播，图示时刻a质点正向下运动，经过T第一次到达最低点，即有T=0.1s，得 T=0.4s由图知 =4m，则波速 v=10（m/s）当图示时刻a质点的状态传到b点处时，质点b恰好第一次沿y轴负方向通过平衡位置，则所用时间为 t=s=0.6s，即t=0.6s时，位于x=8m处的质点b恰好第一次沿y轴负方向通过平衡位置故答案为：10，0.67. （5分）某学生在做“研究平抛运动的实验”中，忘记小球做平抛运动的起点位置，他只得到如图所示的一段轨迹，建立如图所示坐标系，则该物体做平抛运动的初速度为 。() 参考答案：解析：从点开始，物体沿竖直方向依在连续相等的时间内的位移分别为，则由公差公式计算出,再根据水平方向的位移，解得。8. 下列核反应中，X1是 、X2是 ，其中发生核裂变反应的是 。 参考答案：中子、氘核9. （6分）在图中，物体的质量m= 05kg，所加压力F = 40N，方向与竖直墙壁垂直。若物体处于静止状态，则物体所受的静摩擦力大小为_N，方向_；若将F增大到60N，物体仍静止，则此时物体所受的静摩擦力大小为_N。参考答案： 5 向上 5 10. 在如图（a）所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器闭合开关S，将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端，两个电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图（b）所示则电源内阻的阻值为5，滑动变阻器R2的最大功率为0.9W参考答案：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：由图可知两电阻串联，V1测R1两端的电压，V2测R2两端的电压；当滑片向左端滑动时，滑动变阻器接入电阻减小，则可知总电阻变化，由闭合电路欧姆定律可知电路中电流的变化，则可知内电压的变化及路端电压的变化，同时也可得出R1两端的电压变化，判断两图象所对应的电压表的示数变化；由图可知当R2全部接入及只有R1接入时两电表的示数，则由闭合电路的欧姆定律可得出电源的内阻；由功率公式可求得电源的最大输出功率及滑动变阻器的最大功率解答：解：当滑片左移时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大；而R1两端的电压增大，故乙表示是V1示数的变化；甲表示V2示数的变化；由图可知，当只有R1接入电路时，电路中电流为0.6A，电压为3V，则由E=U+Ir可得：E=3+0.6r；当滑动变阻器全部接入时，两电压表示数之比为，故=；由闭合电路欧姆定律可得E=5+0.2r解得：r=5，E=6V由上分析可知，R1的阻值为5，R2电阻为20；当R1等效为内阻，则当滑动变阻器的阻值等于R+r时，滑动变阻器消耗的功率最大，故当滑动变阻器阻值为10时，滑动变阻器消耗的功率最大，由闭合电路欧姆定律可得，电路中的电流I=A=0.3A，则滑动变阻器消耗最大功率 P=I2R=0.9W；故答案为：5，0.9点评：在求定值电阻的最大功率时，应是电流最大的时候；而求变值电阻的最大功率时，应根据电源的最大输出功率求，必要时可将与电源串联的定值电阻等效为内阻处理11. 如图所示，A、B两点间电压为U，所有电阻阻值均为R，当K闭合时，UCD=_ ，当K断开时，UCD=_。 参考答案：0 U/312. 探究能力是物理学研究的重要能力之一有同学通过设计实验来探究物体因绕轴转动而具有的转动动能与哪些因素有关。他以圆型砂轮为研究对象，研究其转动动能与其质量、半径、角速度等的具体关系。如图所示，砂轮由动力带动匀速旋转，测得其角速度，然后让砂轮脱离动力，用一把弹性尺子与砂轮接触使砂轮慢慢停下，设尺和砂轮间的摩擦力恒为（转动过程动能定理也成立。不计转轴的质量及其与支架间的摩擦）。分别取不同质量、不同半径的砂轮，使其以不同角速度旋转的进行实验，最后得到的数据如下表所示：半径/cm质量/m0角速度/rads-1圈数转动动能/J412841432422164423281216161232(1)根据题给数据计算砂轮的转动动能Ek，并填在上面的表格里。 (2)由上述数据推导出该砂轮的转动动能Ek与质量m、角速度、半径r的关系式为_。参考答案：（1）填空半径/cm质量/m0角速度/rads-1圈数转动动能/J41286.44143225.64221612.84423225.68121625.6161232102.4（2） EK=km2r2 或者EK=m2r2。13. (选修模块33) 设想将1g水均匀分布在地球表面上，估算1cm2的表面上有多少个水分子?(已知1mol水的质量为18g，地球的表面积约为51014m2，结果保留一位有效数字)参考答案：答案：7103（61037103都算对）解析： 1g水的分子数 N = NA ，1cm2的分子数 n =N7103（61037103都算对）。 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到光电门B处的距离， b表示遮光片的宽度，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度，实验时滑块在A处由静止开始运动。（1）滑块通过B点的瞬时速度可表示为 ；（2）某次实验测得倾角，重力加速度用g表示，滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量可表示为Ek= ，系统的重力势能减少量可表示为Ep= ，在误差允许的范围内，若Ek = Ep则可认为系统的机械能守恒。参考答案：【知识点】验证机械能守恒定律考查题。E5【答案解析】（1） （2分）；由可得出B点的速度值。（2） （3分），（3分）。根据动能定理就可得到：，重力势能的减少量为：。【思路点拨】本题依题意利用平均速度的定义式求出物体在B处时的瞬时速度，然后只要根据动能定理和速度的关系求出动能的增加量，重力势能的减少量要注意两物体在这个过程中发生的位移（M是沿斜面方向的分力）。在误差允许的范围内，若Ek = Ep则可认为系统的机械能守恒。15. 要测量一只量程已知的电压表的内阻，所备器材如下：待测电压表V(量程3 V，内阻未知) 电流表A(量程3A，内阻0.01 )定值电阻R(阻值2 k，额定电流50 mA)蓄电池E(电动势略小于3V，内阻不计)多用电表开关k1、k2，导线若干有一同学利用上面所给器材，进行如下实验操作：首先，用多用电表进行粗测，选用100 倍率，操作方法正确若这时刻度盘上的指针位置如图甲所示，则测量的结果是 为了更精确地测出此电压表内阻，该同学设计了如图所示的乙、丙实验电路，你认为其中较合理的电路图是，其理由是 在图丁中，根据你选择的电路把实物连接好用你选择的电路进行实验时，请简述实验步骤： 用上述所测量的符号表示电压表的内阻RV .参考答案：3.0103 (2分)丙 乙图中电流表的示数太小，误差太大丙图中R的阻值与电压表阻值接近，误差小(2分)实物图连接如右图所示：实验步骤：(3分)闭合k1再闭合k2，读得电压表示数U1；再断开k2，读得电压表示数2四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图所示，水平光滑地面上停放着一辆小车，左侧靠在竖直墙壁上，小车的四分之一圆弧轨道AB是光滑的，在最低点B与水平轨道BC相切，BC的长度是圆弧半径的10倍，整个轨道处于同一竖直平面内。可视为质点的物块从A点正上方某处无初速下落，恰好落入小车圆弧轨道滑动，然后沿水平轨道滑行至轨道末端C处恰好没有滑出。已知物块到达圆弧轨道最低点B时对轨道的压力是物块重力的9倍，小车的质量是物块的3倍，不考虑空气阻力和物块落入圆弧轨道时的能量损失（g=10m