2022年湖南省怀化市白田乡中学高三物理联考试题含解析

2022年湖南省怀化市白田乡中学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.我国正在建设的北斗卫星导航系统将由5颗静止轨道卫星（同步卫星）和30颗非静止轨道卫星组成，30颗非静止轨道卫星中有27颗是中圆轨道卫星和3颗是倾斜同步轨道卫星，中圆轨道卫星轨道高度约21500km，静止轨道卫星和倾斜同步轨道卫星距地面的高度约为36000km，地球半径约为6400km，下列关于北斗导航卫星的说法正确的是:(

)

A．静止轨道卫星的向心加速度比中圆轨道卫星向心加速度大

B．倾斜同步轨道卫星从地球上看是移动的，但每天经过特定的地区上空

C．中圆轨道卫星从地球上看是移动的，但每天经过特定的地区上空

D．中圆轨道卫星的线速度大于倾斜同步轨道卫星的线速度参考答案：BD2.光子不仅有能量，还有动量，光照射到某个面上就会产生压力，宇宙飞船可以采用光压作为动力。给飞船安上面积很大的薄膜，正对着太阳光，靠太阳光在薄膜上产生压力推动宇宙飞船前进．第一次安装的是反射率极高的薄膜，第二次安装的是吸收率极高的薄膜，那么A．安装反射率极高的薄膜，飞船的加速度大B．安装吸收率极高的薄膜，飞船的加速度大C.两种情况下，由于飞船的质量一样，飞船的加速度大小都一样D.两种情况下，飞船的加速度不能比较参考答案：A解析：根据光的直线传播和动量定理。3.如图所示，长为L的细绳一端固定在O点，另一端拴住一个小球。在O点的正下方与O点相距2L/3的地方有一枚与竖直平面垂直的钉子A；把球拉起使细绳在水平方向伸直，由静止开始释放，当细线碰到钉子后的瞬间（细绳没有断），下列说法中正确的是

（

）

A．小球的向心加速度突然增大到原来的3倍

B．小球的线速度突然增大到原来的3倍

C．小球的角速度突然增大到原来的1.5倍

D．细绳对小球的拉力突然增大到原来的1.5倍参考答案：4.科学家法拉第对电磁学的发展作出了重大贡献，下列陈述中不符合历史事实的是A、法拉第首先引入“场”的概念来研究电和磁的现象B、法拉第首先引入电场线和磁感线来描述电场和磁场C、法拉第首先发现电磁感应现象并给出了电磁感应定律D、法拉第首先发现了电流的磁效应现象参考答案：答案：D5.（多选）如图所示，P、Q是矩形ABCD的AD边和BC边的中点，E、F是AB边和CD边的中点，MP=QN,M点和N点有等量异种点电荷。对于图中八个点的场强关系，下列法正确的是 A．A与B点场强相同，C与D点场强相同 B．A与C点场强相同，B与D点场强相同 C．A与D点场强相同，B与C点场强相同 D．E与F点场强相同，P与Q点场强相同参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示是一定质量的理想气体由状态A经过状态B变为状态C的V-T图象．已知气体在状态A时的压强是1.5×105Pa．试分析：①根据图象提供的信息，计算气体在图中A点时温度TA=

K，及C点时压强pC=

Pa；②由状态A变为状态B的过程中，气体对

(选填“内”或“外”)做功；由状态B变为状态C的过程中，气体

(选填“吸收”或“放出”)热量；由状态A变为状态C的过程中，气体分子的平均动能

(选填“增大”、“减小”或“不变”)．参考答案：7.吊桥AB长L，重G1，重心在中心。A端由铰链支于地面，B端由绳拉住，绳绕过小滑轮C挂重物，重量G2已知。重力作用线沿铅垂线AC，AC=AB。当吊桥与铅垂线的夹角θ=_____________吊桥能平衡，此时铰链A对吊桥的作用力FA=_____________。参考答案：2arcsin，8.相对论论认为时间和空间与物质的速度有关；在高速前进中的列车的中点处，某乘客突然按下手电筒，使其发出一道闪光，该乘客认为闪光向前、向后传播的速度相等，都为c，站在铁轨旁边地面上的观察者认为闪光向前、向后传播的速度_______（填“相等”、“不等”）。并且，车上的乘客认为，电筒的闪光同时到达列车的前、后壁，地面上的观察者认为电筒的闪光先到达列车的______（填“前”、“后”）壁。参考答案：相等9.一端封闭的玻璃管自重为G，横截面积为S，内装一段高为h的水银柱，封闭了一定质量的气体。现将玻璃管封闭端用弹簧测力计悬起，另一端没入水银槽中，如图所示。当玻璃管没入一定深度后，弹簧测力计的示数为G。若当时的大气压为p0，则此时管内上方气体的压强为_______，玻璃管内、外水银面的高度差△x为_______。(设玻璃管壁的厚度不计)

参考答案：p0

h

10.某同学采用—1/4圆弧轨道做平抛运动实验，其部分实验装置示意图如图甲所示。实验中，通过调整使出口末端B的切线水平后，让小球从圆弧顶端的A点由静止释放。图乙是小球做平抛运动的闪光照片，照片中的每个正方形小格的边长代表的实际长度为4.85cm。已知闪光频率是10Hz。则根据上述的信息可知：小球到达轨道最低点B时的速度大小vB＝

m/s，小球在D点时的竖直速度大小vDy=

m/s，当地的重力加速度g＝

m/s2。参考答案：11.（4分）如图所示，质点P以O为圆心、r为半径作匀速圆周运动，周期为T，当质点P经过图中位置A时，另一质量为m、初速度为零的质点Q受到沿OA方向的水平恒定拉力F作用从静止开始在光滑水平面上作直线运动，为使P、Q在某时刻速度相同，拉力F必须满足的条件是______.参考答案：

答案：

12.某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量关系的实验，图中（甲）为实验装置简图。钩码的总质量为，小车和砝码的总质量为（1）他想用钩码的重力表示小车受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为下列说法中正确的是________（选填字母代号）.A．实验时要平衡摩擦力

B．实验时不需要平衡摩擦力C．钩码的重力要远小于小车和砝码的总重力

D．实验进行时应先释放小车再接通电源（2）如图（乙）所示是某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E是计数点(每打5个点取一个计数点)，已知打点计时器采用的是频率为50HZ的交流电，其中L1=3.07cm,L2=12.38cm,L3=27.87cm,L4=49.62cm。则打C点时小车的速度为

m/s，小车的加速度是

m/s2。(计算结果均保留三位有效数字)（3）由于他操作不当得到的a－F关系图象如图所示，其原因是：_______________________________________

(4)实验中要进行质量和的选取，以下最合理的一组是（

）

A.=200,=10、15、20、25、30、40B.=200,=20、40、60、80、100、120C.=400,=10、15、20、25、30、40D.=400,=2040、60、80、100、120参考答案：（1）AC(2分，选对一个给1分)

（2）

1.24(2分)

6.22(2分)（3）没有平衡摩擦力或木板的倾角过小（2分）

（4）C（2分）13.如图所示，质量为m的均匀直角金属支架ABC在C端用光滑铰链铰接在墙壁上，支架处在磁感应强度为B的匀强磁场中，当金属支架通一定电流平衡后，A、C端连线恰水平，相距为d，BC与竖直线夹角为530，则金属支架中电流强度大小为

；若使BC边与竖直线夹角缓慢增至900过程中，则金属支架中电流强度变化应

（选填“增大、减小、先增大后减小、先减小后增大”）。(sin37°=0.6，cos37°=0.8)参考答案：1.07mg/Bd，先增大后减小三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.质量为m=4kg的小物块静止于水平地面上的A点，现用F=10N的水平恒力拉动物块一段时间后撤去，物块继续滑动一段位移停在B点，A、B两点相距x=45m，物块与地面间的动摩擦因数μ=0.2．g取10m/s2．求：（1）撤去力F后物块继续滑动的时间t；（2）物块在力F作用过程发生的位移x1的大小．参考答案：（1）撤去力F后物块继续滑动的时间为3s；（2）物块在力F作用过程发生的位移x1的大小36m解：设F作用时间为t1，之后滑动时间为t，前段加速度大小为a1，后段加速度大小为a2（1）由牛顿第二定律可得：F﹣μmg=ma1μmg=ma2且：a1t1=a2t可得：a1=0.5m/s2，a2=2m/s2，t1=4t（a1t12+a2t2）=x解得：t=3s（2）由（1）可知，力F作用时间t1=4t=12x1=a1t12==36m答：（1）撤去力F后物块继续滑动的时间为3s；（2）物块在力F作用过程发生的位移x1的大小36m15.（4分）一束单色光由左侧时的清水的薄壁圆柱比，图为过轴线的截面图，调整入射角α，光线拾好在不和空气的界面上发生全反射，已知水的折射角为，α的值。

参考答案：解析：当光线在水面发生全放射时有，当光线从左侧射入时，由折射定律有，联立这两式代入数据可得。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，A为位于一定高度处的质量为m的小球，B为位于水平地面上的质量为M的长方形空心盒子，盒子足够长，且M=2m，盒子与地面间的动摩擦因数=0.2．盒内存在着某种力场，每当小球进入盒内，该力场将同时对小球和盒子施加一个大小为F=Mg、方向分别竖直向上和向下的恒力作用；每当小球离开盒子，该力F同时立即消失．盒子的上表面开有一系列略大于小球的小孔，孔间距满足一定的关系，使得小球进出盒子的过程中始终不与盒子接触．当小球A以v=1m/s的速度从孔1进入盒子的瞬间，盒子B恰以v0=6m/s的速度向右滑行．取重力加速度g=10m/s2，小球恰能顺次从各个小孔进出盒子．试求：

（1）小球A从第一次进入盒子到第二次进入盒子所经历的时间；

（2）盒子上至少要开多少个小孔，才能保证小球始终不与盒子接触；

（3）从小球第一次进入盒子至盒子停止运动的过程中，盒子通过的总路程．参考答案：（1）A在盒子内运动时，根据牛顿第二定律有

解得a=g

A在盒子内运动的时间

A在盒子外运动的时间

A从第一次进入盒子到第二次进入盒子的时间

（2）小球在盒子内运动时，盒子的加速度=4m/s2

小球在盒子外运动时，盒子的加速度

小球运动一个周期盒子减少的速度为

从小球第一次进入盒子到盒子停下，小球运动的周期数为

故要保证小球始终不与盒子相碰，盒子上的小孔数至少为2n+1个，即11个．

（3）小球第一次在盒内运动的过程中，盒子前进的距离为m

小球第一次从盒子出来时，盒子的速度m/s

小球第一次在盒外运动的过程中，盒子前进的距离为=1m

小球第二次进入盒子时，盒子的速度m/s

小球第二次在盒子内运动的过程中，盒子前进的距离为m

小球第二次从盒子出来时，盒子的速度m/s

小球第二次在盒外运动的过程中，盒子前进的距离为m

…………

分析上述各组数据可知，盒子在每个周期内通过的距离为一等差数列，公差d＝0.12m．且当盒子停下时，小球恰要进入盒内，最后0.2s内盒子通过的路程为0.04m．

所以从小球第一次进入盒子至盒子停止运动的过程中，盒子通过的总路程为

17.人们通过对月相的观测发现，当月球恰好是上弦月时，如图甲所示，人们的视线方向与太阳光照射月球的方向正好是垂直的，测出地球与太阳的连线和地球与月球的连线之间的夹角为θ。当月球正好是满月时，如图乙所示，太阳、地球、月球大致在一条直线上且地球在太阳和月球之间，这时人们看到的月球和在白天看到的太阳一样大(从物体两端引出的光线在人眼光心处所成的夹角叫做视角，物体在视网膜上所成像的大小决定于视角，在图乙中可以认为月日的内公切线过地心)已知嫦娥飞船贴近月球表面做匀速圆周运动的周期为T，月球表面的重力加速度为g0，试利用题中的数据估算太阳的半径。参考答案：设太阳半径为R日、月球半径为R月，地月、地日之间的距离分别为r地月、r地日质量为m的物体在月球表面受到的重力mg0＝GMm/R2质量为m0的嫦娥飞船贴近月球表面运动，有，在观察上弦月时，由几何关系r地月/r地日＝cosθ当月球正好是满月时，月球和太阳看起来一样大，由几何关系R月/R日=r地月/r地日联立解得R日＝18.如图，相距L的光滑金属导轨，半径为R的圆弧部分竖直放置、直的部分固定于水平地面，MNQP范围内有方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场．金属棒ab和cd垂直导轨且接触良好，cd静止在磁场中，ab从圆弧导轨的顶端由静止释放，进入磁场后与cd没有接触．已知ab的质量为m、电阻为r，cd的质量为3m、电阻为r．金属导轨电阻不计，重力加速度为g．（1）求：ab到达圆弧底端时对轨道的压力大小（2）在图中标出ab刚进入磁场时cd棒中的电流方向（3）若cd离