2021-2022学年湖南省湘潭市泉塘子中学高三物理联考试卷含解析

1、2021-2022学年湖南省湘潭市泉塘子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. （单选）如图所示，质量为m的滑块置于倾角为30的粗糙斜面上，轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点，另一端系在滑块上，弹簧与竖直方向的夹角为30，系统处于静止状态，则A滑块一定受到三个力作用B弹簧一定处于压缩状态C斜面对滑块的支持力大小可能为零D斜面对滑块的摩擦力大小一定等于mg参考答案：D2. （单选）把水星和金星绕太阳的运动视为匀速圆周运动。从水星与金星和太阳在一条直线上开始计时，若测得在相同时间内水星、金星转过的角度分别为1、2（均为锐角），则由此条

2、件可求得水星和金星A质量之比 B绕太阳运动的轨道半径之比C绕太阳运动的动能之比 D受到太阳的引力之比参考答案：【知识点】万有引力定律在行星上的应用。D5【答案解析】B。依题意可求出水星和金星运转的角速度：，再根据万有引力定律和牛顿第二定律得出：，两式类比可得：，由计算可知，B答案正确；A答案列式求解时，质量被约去，无法求出比值，A错；C、D答案不知两星的质量，也无法得出比值，都错；故本题选择B答案。【思路点拨】本题求解的关键是根据角速度定义求出角速度的表达式，然后应用万有引力定律和牛顿第二定律列式类比得出比值进行选择答案。3. 做匀加速直线运动的物体, 加速度为2m/s2, 它的意义是 （ ）

3、A. 物体在任一秒末的速度是该秒初的速度的两倍 B物体在任一秒末速度比该秒初的速度大2m/sC物体在任一秒的初速度比前一秒的末速度大2m/sD物体在任一秒的位移都比前一秒内的位移增加2m参考答案：B4. (单选)如图所示,在火星与木星轨道之间有一小行星带。假设该带中的小行星只受到太阳的引力,并绕太阳做匀速圆周运动。下列说法正确的是()A.太阳对各小行星的引力相同B.各小行星绕太阳运动的周期均小于一年C.小行星带内各小行星圆周运动的线速度值大于地球公转的线速度值D.小行星带内侧小行星的向心加速度值大于外侧小行星的向心加速度值参考答案：D5. (多选)如图所示，质量为m的环带+q电荷，套在足够长的

4、绝缘杆上，动摩擦因数为，杆处于正交的匀强电场和匀强磁场中，杆与水平电场夹角为，若环能从静止开始下滑，则以下说法正确的是( )A环在下滑过程中，加速度不断减小，最后为零B环在下滑过程中，加速度先增大后减小，最后为零C环在下滑过程中，速度不断增大，最后匀速D环在下滑过程中，速度先增大后减小，最后为零参考答案：BC二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 利用 粒子散射实验最早提出原子核式结构模型的科学家是 ；他还利用 粒子轰击（氮核）生成和另一种粒子，写出该核反应方程 参考答案：7. 如图所示，将两条完全相同的磁铁（磁性极强）分别固定在质量相等的小车上，水平面光滑，开始时甲车速度大小

5、为3m/s，方向水平向右，乙车速度大小为2m/s，方向水平向左，两车在同一直线上，当乙车的速度为零时，甲车速度为_m/s，方向_。参考答案：1；水平向右8. 在验证牛顿运动定律的实验中有如图（a）所示的装置，小车放在斜面上，车前端拴有不可伸长的细线，跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连，小车后面与穿过打点计时器的纸带相连。开始时，小车停在靠近打点计时器的位置，重物到地面的距离小于小车到滑轮的距离。启动计时器，释放重物，小车在重物牵引下，由静止开始沿斜面向上运动，重物落地后，小车会继续向上运动一段距离。打点计时器使用的交流电频率为50Hz。图（b）中a、b、c是小车运动纸带上的三段，纸带运动方向

6、如图箭头所示。（1）根据所提供的纸带和数据，计算打c段纸带时小车的加速度大小为 m/s2（计算结果保留两位有效数字）。（2）打a段纸带时，小车的加速度大小是2.5m/s2，请根据加速度的情况，判断小车运动的最大速度可能出现在b段纸带中的 两点之间。（3）若g取，由纸带数据可推算出重物m与小车的质量M之比为m：M= 。参考答案：（1）5.0 （3分）；（2）D4D5（3分）；(3)1：19. 如图所示是某一电荷在匀强磁场中做匀速圆周运动时的轨迹，若该电荷是负电荷，其绕行的方向是沿_针方向；如果已知该电荷的荷质比，要求匀强磁场的磁感强度，则还必须已知的一个物理量是_ （写出该物理量的名称）参考答案

7、： 答案：顺 周期(或频率或角速度)10. （1）用电磁打点计时器、水平木板（包括定滑轮）、小车等器材做“研究小车加速度与质量的关系”的实验。下图是某学生做该实验时小车即将释放之前的实验装置图，该图中有4处错误，请写出其中两处：_ _；_ _。（2）利用打点计时器和如图的其他器材可以开展多项实验探究，其主要步骤如下：a、按装置安装好器材并连好电路.b、接通电源，释放纸带，让重锤由静止开始自由下落.c、关闭电源，取出纸带, 更换纸带重复步骤b，打出几条纸带.d、选择一条符合实验要求的纸带，数据如图（相邻计数点的时间为T），进行数据处理:若是探究重力做功和物体动能变化的关系.需求出重锤运动到各计数

8、点的瞬时速度，试表示在B点时重锤运动的瞬时速度VB= . 若是测量重力加速度g. 为减少实验的偶然误差，采用逐差法处理数据，则加速度大小可以表示为g = .如果求出的加速度值与当地重力加速度公认的值g有较大差距，说明实验过程存在较大的阻力，若要测出阻力的大小，则还需测量的物理量是 .（ g为已知量）参考答案：（1）（4分）（2）（6分）VB - （2分）g -（2分）重锤的质量m； 11. （3分）将质量为m的铅球以大小为v的速度沿与水平方向成角的方向抛入一个装有沙子的总质量为M，静止的沙车中，沙车与地面的摩擦力不计，则球与沙车最终的共同速度为 。参考答案：mvcos/(M+m)12. 如图（

9、a）所示，宽为L=0.3m的矩形线框水平放置，一根金属棒放在线框上与线框所围的面积为0.06m2，且良好接触，线框左边接一电阻R=2，其余电阻均不计现让匀强磁场垂直穿过线框，磁感应强度B随时间变化的关系如图（b）所示，最初磁场方向竖直向下在0.6s时金属棒刚要滑动，此时棒受的安培力的大小为_N；加速度的方向向_（填“左”、“右”）参考答案： 答案：0.3 左13. 如图所示，一弹簧振子在M、N间沿光滑水平杆做简谐运动，坐标原点O为平衡位置，MN8 cm.从小球经过图中N点时开始计时，到第一次经过O点的时间为0.2 s，则小球的振动周期为_ s，振动方程的表达式为x_ cm。参考答案：三、 简答

10、题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 如图甲所示，斜面倾角为=37，一宽为d=0.65m的有界匀强磁场垂直于斜面向上，磁场边界与斜面底边平行。在斜面上由静止释放一矩形金属线框，线框沿斜面下滑，下边与磁场边界保持平行。取斜面底部为重力势能零势能面，从线框开始运动到恰好完全进入磁场的过程中，线框的机械能E和位移x之间的关系如图乙所示，图中、均为直线段。已知线框的质量为M=0.1 kg，电阻为R=0.06 （取g=l0ms-2, sin 37=0.6, cos 37=0.8)求：(1)线框与斜面间的动摩擦因数；(2)线框刚进入磁场到恰好完全进入磁场所用的时间t：(3)线框穿越磁场的过程中

11、，线框中的最大电功率Pm。参考答案：0.5；1/6s；0.54W【详解】（1）由能量守恒定律，线框减小的机械能等于克服摩擦力做功，则 其中x1=0.36m； 解得=0.5（2）金属线框进入磁场的过程中，减小的机械能等于克服摩擦力和安培力做的功，机械能均匀减小，因此安培力也是恒力，线框做匀速运动，速度为v1v12=2ax1 解得a=2m/s2 v1=1.2m/s 其中 x2为线框的侧边长，即线框进入磁场过程中运动的距离，可求出x2=0.2m，则 （3）线框刚出磁场时速度最大，线框内电功率最大 由 可求得v2=1.8m/s根据线框匀速进入磁场时：可得FA=0.2N又因为可得 将v2、B2L2带入可

12、得：15. （10分）在其他能源中，核能具有能量密度大，地区适应性强的优势，在核电站中，核反应堆释放的核能被转化为电能。核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能。(1)核反应方程式，是反应堆中发生的许多核反应中的一种，n为中子，X为待求粒子，为X的个数，则X为_，=_，以、分别表示、核的质量，分别表示中子、质子的质量，c为光的真空中传播的速度，则在上述核反应过程中放出的核能（2）有一座发电能力为的核电站，核能转化为电能的效率为。假定反应堆中发生的裂变反应全是本题(1)中的核反应，已知每次核反应过程中放出的核能，核的质量，求每年(1年=3.15107s)消耗的的质量。参考

13、答案：解析：(1)(2)反应堆每年提供的核能 其中T表示1年的时间以M表示每年消耗的的质量，得： 解得:代入数据得：M=1.10103（kg） 四、计算题：本题共3小题，共计47分16. )如图所示，一玩滚轴溜冰的小孩(可视作质点)质量为m=30kg，他在左侧平台上滑行一段距离后平抛，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点进入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑，A、B为圆弧两端点，其连线水平。已知圆弧半径为R=1.0m，对应圆心角为=106o，平台与AB连线的高度差为h=0.8m (计算中取g=10m/s2,sin53o=0.8,cos53o=0.6)求：(1)小孩平抛的初速度(2)小孩运动到圆弧轨道最低点

14、O时对轨道的压力。参考答案：17. 具有我国自主知识产权的“歼10”飞机的横空出世，证实了我国航空事业在飞速发展而航空事业的发展又离不开风洞试验，简化模型如图a所示，在光滑的水平轨道上停放相距s010 m的甲、乙两车，其中乙车是风力驱动车在弹射装置使甲车获得v040 m/s的瞬时速度向乙车运动的同时，乙车的风洞开始工作，将风吹向固定在甲车上的挡风板，从而使乙车获得了速度，测绘装置得到了甲、乙两车的vt图象如图b所示，设两车始终未相撞(1)若风对甲、乙的作用力相等，求甲、乙两车的质量比；(2)求两车相距最近时的距离参考答案：(1)由题图b可知：甲车的加速度大小a甲 (1分)乙车的加速度大小a乙 (1分)因为m甲a甲m乙a乙 (1分) 解得 (1分)(2)在t1时刻，甲、乙两车的速度相等，均为v10 m/s，此时两车相距最近，对乙车有：va乙t1 (1分) 对甲车有：va甲(0.4t1) (1分)可解得t10.3 s (1分)到速度相等时甲车的位移 (1分)乙车的位移 (1分)两车相距最近的距离为smins0s乙s甲4.0