2021-2022学年湖南省郴州市鲁塘中心学校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,物体在水平力作用下,静止在斜面上。若稍许减小水平推力F,而物体仍保持静止,设斜面对物体的静摩擦力为f,物体所受的支持力为FN,则 ( )
A.f和FN都一定减小
B.f和FN都不一定减小
C.f不一定减小,FN -定减小
D.f一定减小,FN不一定减小
参考答案:
C
2. (双项选择题)在光电效应实验中,用频率为ν的光照射光电管阴极,发生了光电效应,下列说法正确的是
A.增大入射光的强度,光电流增大
B. 减小入射光的强度,光电效应现象消失
C. 改变频率小于ν的光照射,一定不发生光电效应
D.改变频率大于ν的光照射,光电子的最大初动能变大
参考答案:
AD
3. (多选)现有两个边长不等的正方形ABCD和abcd,如图所示,且Aa、Bb、Cc、Dd间距相等。在AB、AC、CD、DB的中点分别放等量的正点电荷或负点电荷。则下列说法中正确的是 ( )
A.O点的电场强度和电势均为零
B.把一负点电荷沿着b→d→c的路径移动时,电场力做功为零
C.同一点电荷在a、d两点所受电场力相同
D.将一正点电荷由a点移到b点电势能减小
参考答案:
BCD
4. 如图是体育摄影中“追拍法”的成功之作,摄影师眼中清晰的滑板运动员是静止的,而模糊的背景是运动的,摄影师用自己的方式表达了运动的美.请问摄影师选择的参考系是
A.大地 B.太阳
C.滑板运动员 D.步行的人
参考答案:
C
5. (单选)水平匀速飞行的飞机每隔1s投下一颗炸弹,共投下5颗,若空气阻力及风的影响不计,在炸弹落到地面之前,下列说法中正确的是 ( )
A.这5颗炸弹在空中排列成一条竖直线,地面上的人看到每个炸弹都做平抛运动
B.这5颗炸弹在空中排列成一条竖直线,地面上的人看到每个炸弹都做自由落体运动
C.这5颗炸弹在空中排列成一条抛物线,地面上的人看到每个炸弹都做平抛运动
D.这5颗炸弹在空中排列成一条抛物线,地面上的人看到每个炸弹都做自由落体运动
参考答案:
A平抛运动的竖直分运动为自由落体,所以5可炸弹在水平方向运动完全相同,在一条直线上,地面上的人看到的每个炸弹都做平抛运动,A对;
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. .2011年11月3日,中国自行研制的神舟八号飞船与天宫一号目标飞行器在距地球343km的轨道实现自动对接。神舟八号飞船远地点处圆轨道速度 (选填“大于”、“小于”或“等于”)近地点处圆轨道速度;假设神舟八号在近圆轨道做匀速圆周运动时,离地高度为H,地球表面重力加速度为g、地球半径为R,则神舟八号的运行速度为 。
参考答案:
小于
7. 面积为S的矩形线框abcd,处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与线框面成角(见图),当线框以ab为轴顺时针转90°时,穿过abcd面的磁通量变化量_____。
参考答案:
8. 在“探究加速度与物体受力的关系”活动中,某小组设计了如图所示的实验。图中上下两层水平轨道表面光滑,两完全相同的小车前端系上细线,细线跨过滑轮并分别挂上装有不同质量砝码的盘,两小车尾部细线水平连到控制装置上,实验时通过控制细线使两小车同时开始运动,然后同时停止。实验中:
(1)应使砝码和盘的总质量远小于小车的质量,这时可认为小车受到的合力的大小等于 。
(2)若测得小车1、2的位移分别为x1和x2,则小车1、2的加速度之比 。
(3)要达到实验目的,还需测量的物理量是 。
参考答案:
(1)砝码和盘的总重 (2分)(2)x1/x2 (2分)
(3) 两组砝码和盘的总重量(质量)(或盘的质量、两砝码和盘的总重量的比值)
9. 一个做匀加速直线运动的物体,它在开始时连续两个4 s的时间内分别通过的位移为24 m和64 m,则这个物体的加速度为 m/s2,中间时刻的瞬时速度为 m/s。
参考答案:
2.5 11
10. 如图所示,质点甲以8ms的速度从O点沿Ox轴正方向运动,质点乙从点Q(0m,60m)处开始做匀速直线运动,要使甲、乙在开始运动后10 s在x轴上的P点相遇,质点乙运动的位移是 ,乙的速度是 .
参考答案:
100m 10㎝/s
11. 在将空气压缩装入气瓶的过程中,温度保持不变,外界做了24 kJ的功。现潜水员背着该气瓶缓慢地潜入海底,若在此过程中,瓶中空气的质量保持不变,且放出了5 kJ的热量。在上述两个过程中,空气的内能共减小________ kJ,空气________(选填“吸收”或“放出”)的总热量为________kJ。
参考答案:
(1)交流 (2) (3)1.3
12. 我国航天计划的下一个目标是登上月球,当飞船靠近月球表面的圆形轨道绕行几圈后登陆月球,飞船上备有以下实验器材:
A.计时表一只;
B.弹簧测力计一把;
C.已知质量为m的物体一个;
D.天平一只(附砝码一盒)。
已知宇航员在绕行时及着陆后各做了一次测量,依据测量的数据,可求出月球的半径R 及月球的质量M(已知万有引力常量为G)
(1)两次测量所选用的器材分别为________、________和________(用选项符号表示);
(2)两次测量的物理量是________和________;
(3)试用所给物理量的符号分别写出月球半径R和质量M的表达式R=________,M=________。
参考答案:
(1)两次测量所选用的器材分别为_A__、_B_和_C______(用选项符号表示);
(2)两次测量的物理量是__飞船周期T_和_物体重力F___;
(3) R=FT2/4π2m__ , M= F3T4/16π4Gm3
13. 物体A、B的质量之比为mA:mB=4:1,使它们以相同的初速度沿水平地面滑行,若它们受到的阻力相等,那么它们停下来所用的时间之比为tA:tB=______,若两物体与地面的动摩擦因数相同,那么它们停下来所用的时间之比为tA:tB=______
参考答案:
4:1;1:1
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. (7分)如图甲所示为某一测量电阻的电路,Rx为待测电阻,R为电阻可读可调的电阻箱,R′为适当的保护电阻,阻值未知,电源E的电动势未知,S为单刀双掷开关,A为电流表,请完成以下要求:
①简述测量Rx的基本步骤:
② 按图甲所示的电路,在图乙实物图上连线。
参考答案:
答案:
①A.将S向a端闭合,读出电流表的读数为I;
B.将S向b端闭合,适当调节电阻箱的阻值,使得电流表读数仍为I,并记下此时电阻箱的读数R;
C. 在本实验中,Rx的测量值就为R
②
15. 小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变化。一学习小组通过实验研究这一问题。实验室备有的器材是:电压表(0~3V,3kΩ),电流表(0~0.6A,0.1Ω),电池,开关,滑动变阻器,待测小灯泡,导线若干。实验时,要求小灯泡两端电压从0逐渐增大到额定电压以上。
(1)他们应选用下图中的 图所示电路进行实验。
(2)根据实验数据描绘出如图所示U-I图象,由图可知,小灯泡电阻随温度T变化的规律是 。
(3)请你根据实验所得图线求出小灯泡在2.0V电压下的实际功率 W。(结果保留两位有效数字)
参考答案:
(1) A (2)随温度升高而增大 (3) 1.0
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 如图所示,半径 R =3.6 m 的光滑绝缘圆弧轨道,位于竖直平面内,与长L=5 m的绝缘水平传送带平滑连接,传送带以v =5 m/s的速度顺时针转动,传送带右侧空间存在互相垂直的匀强电场和匀强磁场,电场强度E=20 N/C,磁感应强度B=2.0 T,方向垂直纸面向外。a为m1=1.0×10-3 kg的不带电的绝缘物块,b为m2=2.0×10-3kg、q=1.0×10-3C带正电的物块。b静止于圆弧轨道最低点,将a物块从圆弧轨道顶端由静止释放,运动到最低点与b发生弹性碰撞(碰后b的电量不发生变化)。碰后b先在传送带上运动,后离开传送带飞入复合场中,最后以与水平面成60°角落在地面上的P点(如图),已知b物块与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.1。( g 取10 m/s2,a、b 均可看做质点)求:
(1)物块 a 运动到圆弧轨道最低点时的速度及对轨道的压力;
(2)传送带上表面距离水平地面的高度;
(3)从b开始运动到落地前瞬间, b运动的时间及其机械能的变化量。
参考答案:
(1) , 方向竖直向下 (2) (3)
【分析】
(1)根据机械能守恒定律求解物块 a 运动到圆弧轨道最低点时的速度;根据牛顿第二定律求解对最低点时对轨道的压力;
(2)a于b碰撞时满足动量和能量守恒,列式求解b碰后的速度;根据牛顿第二定律结合运动公式求解b离开传送带时的速度;进入复合场后做匀速圆周运动,结合圆周运动的知识求解半径,从而求解传送带距离地面的高度;
(3)根据功能关系求解b的机械能减少;结合圆周运动的知识求解b运动的时间.
【详解】(1)a物块从释放运动到圆弧轨道最低点C时,机械能守恒,
得:v C=6 m/s
在C点,由牛顿第二定律:
解得:
由牛顿第三定律,a物块对圆弧轨道压力: ,方向竖直向下。
(2)a、b碰撞动量守
a、b碰撞能量守恒
解得(,方向水平向左。可不考虑)
b在传送带上假设能与传送带达到共速时经过的位移为s,
得: 加速1s后,匀速运动0.1s,在传送带上运动,所以b离开传送带时与其共速为
进入复合场后,,所以做匀速圆周运动
由
得:r==5m
由几何知识解得传送带与水平地面的高度:
(3)b的机械能减少为
b在磁场中运动的
b在传送带上运动;b运动的时间为
17. 如图所示,AB是倾角为θ的粗糙直轨道,BCD是光滑的圆弧轨道,AB恰好在B点与圆弧相切,圆弧的半径为R.一个质量为m的物体(可以看作质点)从直轨道上的P点由静止释放,结果它能在两轨道间做往返运动.已知P点与圆弧的圆心O等高,物体与轨道AB间的动摩擦因数为μ.求:
(1)物体做往返运动的整个过程中在AB轨道上通过的总路程s;
(2)最终当物体通过圆弧轨道最低点E时,对圆弧轨道的压力的大小;
(3)为使物体能顺利到达圆弧轨道的最高点D(E、O、D为同一条竖直直径上的3个点),释放点距B点的距离L应满足什么条件.
参考答案:
(1)因为摩擦力始终对物体做负功,所以物体最终在圆心角为2θ的圆弧上往复运动.
对整体过程由动能定理得:mgR·cosθ-μmgcosθ·s=0,
所以总路程为s=-
(2)对B→E过程mgR(1-cos θ)=mv ①
FN-mg= ②
由牛顿第三定律,物体对轨道的压力 ③
由①②③得对轨道压力:=(3-2cosθ)mg
(3)设物体刚好到D点,则mg= ④
对全过程由动能定理得:mgLsin θ-μmgcos θ·L-mgR(1+cos θ)=mv ⑤