广东省汕头市澄海莲华中学高三物理联考试卷含解析

广东省汕头市澄海莲华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，一个足球用网兜悬挂于O点，A点为网兜上对称分布的网绳的结点，OA为一段竖直绳，设网绳的长短和足球重力不变，若足球越大，则（） A．网绳的拉力越大 B． 网绳的拉力越小 C．网绳的拉力不变 D． 竖直绳OA的拉力越大参考答案：解：设有n根网绳，每根网绳与竖直方向的夹角为θ，则：nTcosθ=mgT=若足球越大，网绳与竖直方向的夹角越大，cosθ越小，则T越大，故A正确BC错误；以网绳和足球整体为研究对象，根据平衡条件，竖直绳OA的拉力总是与足球的重力相等，保持不变，故D错误；故选：A．2.（单选）为了探测X星球，某探测飞船先在以该星球中心为网心，高度为h的圆轨道上运动，随后飞船多次变轨，最后围绕该星球做近表面圆周飞行，周期为T。引力常量G已知。则

A.变轨过程中必须向运动的反方向喷气

B．变轨后与变轨前相比，飞船的机械能增大

C．可以确定该星球的质量

D．可以确定该星球的平均密度参考答案：D3.如图所示，1、2两个长方体的质量分别是m1、m2(且m1<m2)，叠放在光滑水平面上，用水平力F拉物体可使它们一起运动(无相对运动)，这时它们间相互作用的摩擦力为Ff，下列说法正确的是(

)A．若改为2F的水平力拉物体1，则它们间的摩擦力一定变为2Ff

B．若改为F/2的水平力拉物体1，则它们间的摩擦力变为Ff/2C．若改为F的水平力拉物体2，则它们间的摩擦力大于FfD．若改变F的水平力拉物体2，则它们间的摩擦力仍为Ff参考答案：B4.（多选）如图所示，在坐标系xOy中，有边长为a的正方形金属线框abcd，其一条对角线ac和y轴重合、顶点a位于坐标原点O处．在y轴的右侧的Ⅰ、Ⅳ象限内有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的上边界与线框的ab边刚好重合，左边界与y轴重合，右边界与y轴平行．t=0时刻，线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场上边界的方向穿过磁场区域．取沿a→b→c→d→a的感应电流方向为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流i随时间t变化的图线是（）A．B．C．D．参考答案：考点：导体切割磁感线时的感应电动势．专题：电磁感应与图像结合．分析：在0﹣时间内，ab边切割磁感线运动，根据右手定则判断感应电流的方向，根据E=BLv判断感应电动势的大小变化．在﹣时间内，cd边切割磁感线运动，根据右手定则判断感应电流的方向，根据E=BLv判断感应电动势的大小变化．解答：解：在0﹣时间内，ab边切割磁感线运动，根据右手定则，知感应电流的方向为abcda，为正，切割的有效长度在均匀减小，所以感应电流的大小在均匀减小．在﹣时间内，cd边切割磁感线运动，根据右手定则感应电流的方向为adcba，为负，切割的有效长度在均匀减小，所以感应电流的大小在均匀减小．故A正确，B、C、D错误．故选A．点评：解决本题的关键掌握右手定则判定感应电流的方向，以及掌握切割产生的感应电动势大小公式E=BLv．5.多选）地球绕太阳沿椭圆轨道运动如图所示，当地球位于近日点A时，受到的万有引力为FA，运行速度为vA，具有机械能为EA，当地球位于远日点B时，受到的万有引力FB，运行速度为vB，具有机械能为EB．以下判断正确的是（）A．FA＜FBB．vA＞vBC．EA=EBD．地球从A处运动到B处，万有引力对地球的运动不做功参考答案：考点：万有引力定律及其应用；人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．.专题：人造卫星问题．分析：根据万有引力公式F=G判断地球处于近日点和远日点的引力大小；从远日点向近日点运动过程中，地球距离太阳越来越近，引力做正功，根据动能定理可知，动能增加，即速度变大，但机械能守恒．解答：解：A、根据万有引力公式F=G可知，在近日点的距离比远日点的距离小，所以在近日点万有引力大，即FA＞FB，故A错误．B、从远日点向近日点运动过程中，地球距离太阳越来越近，引力做正功，根据动能定理可知，动能增加，即速度变大，故vA＞vB，故B正确．CD、地球绕太阳沿椭圆轨道运动过程中万有引力对地球做负功，机械能守恒，即EA=EB，故C正确、D错误．故选：BC．点评：本题要掌握万有引力定律的公式，理解公式中的各个物理量的含义，知道从远日点向近日点运动过程中，地球距离太阳越来越近，引力做正功，动能增大，但机械能守恒．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.用光照射某金属，使它发生光电效应现象，若增加该入射光的强度，则单位时间内从铝板表面逸出的光电子数_________，从表面逸出的光电子的最大动量大小__________（填“增加”“减小”或“不变”）参考答案：增加

不变

7.（15分）已知万有引力常量为G，地球半径为R，同步卫星距地面的高度为h，地球的自转周期T，地球表面的重力加速度g.某同学根据以上条件，提出一种估算地球赤道表面的物体随地球自转的线速度大小的方法：地球赤道表面的物体随地球作圆周运动，由牛顿运动定律有又因为地球上的物体的重力约等于万有引力,有

由以上两式得:

⑴请判断上面的结果是否正确，并说明理由。如不正确，请给出正确的解法和结果。

⑵由以上已知条件还可以估算出哪些物理量?(请估算两个物理量,并写出估算过程).参考答案：解析：（1）以上结果是不正确的。因为地球赤道表面的物体随地球作圆周运动的向心力并不是物体所受的万有引力，而是万有引力与地面对物体支持力的合力。……………(3分)

正确解答如下：地球赤道表面的物体随地球自转的周期为T，轨道半径为R，所以线速度大小为：……………(4分)

(2)①可估算地球的质量M，设同步卫星的质量为m，轨道半径为，周期等于地球自转的周期为T，由牛顿第二定律有：……………(3分)

所以……………(1分)

②可估算同步卫星运转时线速度的大小，由①知地球同步卫星的周期为T，轨道半径为，所以……………(4分)【或：万有引力提供向心力……………(1分)

对地面上的物体有：……………(1分)，

所以得：……(2分)】8.某学生骑着自行车（可视为质点）从倾角为θ=37°的斜坡AB上滑下，然后在水平地面BC上滑行一段距离后停下，整个过程中该学生始终未蹬脚踏板，如图甲所示．自行车后架上固定一个装有墨水的容器，该容器距地面很近，每隔相等时间T滴下一滴墨水．该学生用最小刻度为cm的卷尺测得某次滑行数据如图乙所示.假定人与车这一整体在斜坡上和水平地面上运动时所受的阻力大小相等.己知人和自行车总质量m=80kg，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8.则T=__________s，人与车在斜坡AB上运动时加速度大小a1=__________m/s2，在水平地面上运动时加速度大小a2=__________m/s2.（结果均保留一位有效数字）参考答案：．0.5（2分）

4（2分）

2（2分）9.某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律．频闪仪每隔0.05s闪光一次，如图中所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表（当地重力加速度取10m/s2，小球质量m=0.2kg，结果保留三位有效数字）：时刻t2t3t4t5速度（m/s）5.595.084.58

（1）由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5=

m/s．（2）从t2到t5时间内，重力势能增量△Ep=

J，动能减少量△Ek=

J．（3）在误差允许的范围内，若△Ep与△Ek近似相等，从而验证了机械能守恒定律．由上述计算得△Ep

△Ek（选填“＞”“＜”或“=”），造成这种结果的主要原因是

．参考答案：解：（1）在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，所以有：v5==4.08m/s（2）根据重力做功和重力势能的关系有：△Ep=mg（h2+h3+h4）=0.2×10×（26.68+24.16+21.66）×10﹣2J=1.45J在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，所以有：v2==5.59m/s△Ek=m（v22﹣v52）=×0.2×[（5.59）2﹣（4.08）2]J=1.46J．（3）由上述计算得△Ep＜△Ek，由于纸带和打点计时器的摩擦以及空气阻力的存在，导致动能减小量没有全部转化为重力势能．故答案为：（1）4.08．（2）1.45，1.46（3）＜，由于纸带和打点计时器的摩擦以及空气阻力的存在．10.在《研究有固定转动轴的物体平衡》实验中：（1）判断力矩盘重心是否在盘的转轴上的简便方法是轻转，看能否停在任意位置；（2）除用钩码外还需用一只弹簧秤是因为：易找到平衡位置．参考答案：考点：力矩的平衡条件．分析：（1）实验原理是研究力矩盘平衡时四个拉力的力矩关系，通过轻转判断重心是否在盘的转轴上．（2）除用钩码外还需用一只弹簧秤容易找到平衡位置．解答：解：（1）实验前要时重力、摩擦力的合力矩近似为零，轻轻拨动力矩盘，观察其是否能自由转动并随遇平衡，即判断力矩盘重心是否在盘的转轴上的简便方法是轻转，看能否停在任意位置．（2）除用钩码外还需用一只弹簧秤容易找到平衡位置．故答案为：（1）轻转，看能否停在任意位置．（2）易找到平衡位置．点评：本题关键要抓住实验原理，根据实验要求进行分析．考查分析设计实验操作要求和技巧的能力．11.要利用轨道、滑块(其前端固定有挡光窄片K)、托盘、砝码、轻滑轮、轻绳、光电计时器、米尺等器材测定滑块和轨道间的动摩擦因数μ，某同学设计了如图甲所示的装置，滑块和托盘上分别放有若干砝码，滑块质量为M，滑块上砝码总质量为m′，托盘和盘中砝码的总质量为m.轨道上A、B两点处放置有光电门(图中未画出)．实验中，重力加速度g取10m/s2.图甲图乙(1)用游标卡尺测量窄片K的宽度d，如图乙所示，则d＝__________mm，用米尺测量轨道上A、B两点间的距离x，滑块在水平轨道上做匀加速直线运动，挡光窄光通过A、B两处光电门的挡光时间分别为tA、tB，根据运动学公式，可得计算滑块在轨道上加速运动的加速度的表达式为a＝____________；(2)该同学通过改变托盘中的砝码数量，进行了多次实验，得到的多组数据如下：实验次数托盘和盘中砝码的总质量m/(kg)滑块的加速度a/(m/s2)10.100020.150030.2000.3940.2500.9150.3001.4060.3501.9270.4002.38图丙请根据表中数据在图丙中作出am图象．从数据或图象可知，a是m的一次函数，这是由于采取了下列哪一项措施________．A.每次实验的M＋m′都相等

B.每次实验都保证M＋m′远大于mC.每次实验都保证M＋m′远小于m

D.每次实验的m′＋m都相等(3)根据am图象，可知μ＝________(请保留两位有效数字)．参考答案：(1)2.20或2.25(2分)(2分)(2)注意：应为直线，标度的选取要合适(2分)D(2分)(3)0.16(2分)12.一定质量的理想气体，从初始状态A经状态B、C再回到状态A，变化过程如图所示，其中A到B曲线为双曲线．图中V0和P0为已知量．（1）从状态A到B，气体经历的是等温（选填“等温”“等容”或“等压”）过程；（2）从B到C的过程中，气体做功大小为p0V0；（3）从A经状态B、C再回到状态A的过程中，气体吸放热情况为放热（选填“吸热”、“放热”或“无吸放热”）．参考答案：：解：（1）据题知A到B曲线为双曲线，说明p与V成反比，即pV为定值，由=c得知气体的温度不变，即从状态A到B，气体经历的是等温过程．（2）从B到C的过程中，气体做功大小等于BC线与V轴所围的“面积”大小，故有：W=×（p0+2p0）×V0=p0V0；（3）气体从A经状态B，再到C气体对外做功，从C到A外界对气体，根据“面积”表示气体做功可知：整个过程气体对外做功小于外界对气体做功，而内能不变，根据热力学第一定律得知气体要放热．故答案为：①等温；②p0V0；③放热；【解析】13.刹车后的汽车做匀减速运动直到停止，则它在前一半时间与后一半时间的平均速度之比为 ；它在前一半位移与后一半位移的平均速度之比为

。参考答案：3：1，：1三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（11分）简述光的全反射现象及临界角的定义，并导出折射率为的玻璃对真空的临界角公式。参考答案：解析：光线从光密介质射向光疏介质时，折射角大于入射角，若入射角增大到某一角度C，使折射角达到，折射光就消失。入射角大于C时只有反射光，这种现象称为全反射，相应的入射角C叫做临界角。

光线由折射率为的玻璃到真空，折射定律为：

①

其中分别为入射角和折射角。当入射角等于临界角C时，折射角等于，代入①式得

②15.（8分）为确定爱因斯坦的质能方程的正确性，设计了如下实验：用动能为MeV的质子轰击静止的锂核Li，生成两个粒子，测得两个粒子的动能之和为MeV。写出该反应方程，并通过计算说明正确。（已知质子、粒子、锂核的质量分别取、、）参考答案：核反应方程为核反应的质量亏损，由质能方程可得，质量亏损相当的能量MeV而系统增加的能量MeV，这些能量来自核反应中，在误差允许的范围内可认为相等，所以正确。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（10分）物理课上，老师将两本相同的物理课本逐页插在一起放在水平桌面上，设每本无理数的页数为，质量为，且每页的质量相等，书页之间的动摩擦因数为μ1，书本和桌面之间的动摩擦因数为μ2，两个同学要水平抽出这两本书，至少需要多大的拉力？参考答案：解析：每页书的质量m0=m/s，甲书受摩擦力：f甲=μ1[m0g+2m0g+3m0g+……(2n-1)m0g]=nμ1(2n-1)m0g=μ1(2n-1)mg乙书受摩擦力：f乙=μ1[m0g+2m0g+3m0g+……(2n-1)m0g]+2μ2mg=nμ1(2n-1)m0g+2μ2mg=μ1(2n-1)mg+2μ2mg故甲同学需要的拉力最小为T甲=f甲=μ1(2n-1)mg故乙同学需要的拉力最小为T乙=f乙=μ1(2n-1)mg+2μ2mg17.如图所示，质量为M的长滑块静止在光滑水平地面上，左端固定一劲度系数为k且足够长的水平轻质弹簧，右侧用一不可伸长的细绳连接于竖直墙上，细绳所能承受的最大拉力为T．使一质量为m、初速度为v0的小物体，在滑块上无摩擦地向左滑动而后压缩弹簧．弹簧的弹性势能表达式为Ep＝（k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量）．（1）给出细绳被拉断的条件．（2）长滑块在细绳拉断后被加速的过程中，所能获得的最大向左的加速度为多大？（3）小物体最后离开长滑块时，相对地面速度恰好为零的条件是什么？参考答案：1）设弹簧压缩量为x1时绳被拉断：kx1＝T

从初始状态到压缩绳被拉断的过程中，kx＜mv02

故细绳被拉断的条件为v0＞

（2）设绳被拉断瞬间，小物体的速度为v1，有

kx＋mv＝mv

解得

当弹簧压缩至最短时，滑块有向左的最大加速度am，此时，设弹簧压缩量为x2，小物体和滑块有相同的速度为v2．从绳被拉断后到弹簧压缩至最短时，小物体和滑块、弹簧系统的动量守恒、机械能守恒：mv1＝(M＋m)v2

kx＋(M＋m)v＝mv

由牛顿第二定律：kx2＝Mam