湖北省孝感市英才外国语学校高三物理联考试卷含解析

湖北省孝感市英才外国语学校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.（多选）

U型金属导轨构成如图所示斜面，斜面倾斜角为，其中MN，PQ间距为L，磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面，导轨电阻不计，金属棒质量为m，以速度v沿导轨上滑，并与两导轨始终保持垂直且接触良好，导轨与棒间的动摩擦因数为μ，棒接入电路的电阻为R，棒沿导轨上滑位移为时速度减为0，（重力加速度为）则在这一过程中（

）

A．棒沿导轨向上做匀减速运动

B．棒受到的最大安培力大小为

C．导体棒动能的减少量等于mgssin+μmgscos

D．克服安培力做的功等于mv－mgssin－μmgscos参考答案：D2.在光滑的绝缘水平面上，有一个正三角形abc，顶点a、b、c处分别固定一个正点电荷，电荷量相等，如图2所示，O点为正三角形外接圆的圆心，E、G、H点分别为ab、ac、bc的中点，F点为E关于c点电荷的对称点，则下列说法正确的是 A．e电荷产生的电场在E、F两点的电势不相等 B．O点的电场强度为零 C．E、G、H三点的电场强度均相同 D．若静止释放c处电荷，该电荷将沿eF做匀加速直线运动（不计空气阻力）参考答案：BE、G、H三点的电场强度大小相等，方向不同。E、F位置电势相等。若释放c电荷，c电荷所受合力向右，但合力的大小在变化，所以c电荷将沿cF做加速直线运动。由库仑定律知，三个电荷在O点的合场强为零。B对，ACD错。3.某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x=5sint（cm），则下列关于质点运动的说法中正确的是（）A．质点做简谐运动的振幅为10cmB．质点做简谐运动的周期为4sC．在t=4s时质点的速度最大D．在t=4s时质点的加速度最大参考答案：C【考点】简谐运动的振幅、周期和频率；简谐运动的回复力和能量．【分析】振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离，等于位移表达式x=5sintcm中的最大位移的大小．由位移表达式读出角频率ω，求出周期．将t=4s代入位移表达式，分析物体的位置，判断速度和加速度的大小．【解答】解：A、由位移的表达式x=5sint（cm），可知质点做简谐运动的振幅为5cm．故A错误．

B、由位移的表达式读出角频率ω=rad/s，则周期为T==8s．故B错误．

C、在t=4s时质点的位移x=5sintcm=5sin×4cm=0cm，说明物体通过平衡位置，速度最大．故C正确．

D、在t=4s时质点通过平衡位置，加速度最小．故D错误．故选C4.（多选）2008年9月25日21时10分，“神舟”七号载人航天飞船在中国西昌卫星发射中心用“长征”二号F型火箭发射成功，9月27日翟志刚成功实施太空行走．已知“神舟”七号载人航天飞船在离地球表面h高处的轨道上做周期为T的匀速圆周运动，地球半径为R，万有引力常量为G．则（）A．“神舟”七号在该轨道上运行的线速度大小为B．“神舟”七号在该轨道上运行的线速度小于第一宇宙速度C．“神舟”七号在该轨道上运行的向心加速度为D．地球表面的重力加速度为参考答案：考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．版权所有专题：人造卫星问题．分析：A、根据v=，求出“神舟”七号的线速度．B、根据万有引力提供向心力，比较线速度．C、根据a=求出“神舟”七号的向心加速度．D、根据万有引力提供向心力，求出地球的质量，再根据万有引力等于重力G，求出地球表面的重力加速度．解答：解：A、神舟七号的轨道半径等于r=R+h，v==．故A错误．

B、根据万有引力提供向心力，得，神舟七号的轨道半径大于地球半径，所以“神舟”七号在该轨道上运行的线速度小于第一宇宙速度．故B正确．

C、a==．故C正确．

D、根据，M=，再根据万有引力等于重力G，g=．故D正确．故选BCD．点评：解决本题的关键掌握万有引力提供向心力以及万有引力等于重力G．5.关于科学家和他们的贡献，下列说法中正确的是 （

）

A．安培首先发现了电流的磁效应

B．伽利略认为自由落体运动是速度随位移均匀变化的运动

C．牛顿发现了万有引力定律，并计算出太阳与地球间引力的大小

D．法拉第经过多年的实验探究终于发现了’电磁感应现象参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示为甲、乙、丙三个物体在同一直线上运动的s-t图象，比较前5s内三个物体的平均速度大小为____________；比较前10s内三个物体的平均速度大小有′____′____′（填“>”“=’“<”）参考答案：>

>

=

=7.如图所示，一轻杆上端可以绕固定的水平轴O无摩擦转动，轻杆下端固定一个质量为m的小球（可视为质点），开始时轻杆竖直静止。现用力F＝mg垂直作用于轻杆的中点，使轻杆转动，转动过程中保持力F与轻杆始终垂直，当轻杆转过的角度θ＝_________时，F的功率最大。若从轻杆竖直静止开始，保持F＝mg，且F始终水平作用于轻杆的中点，则杆能转过的最大角度θM＝_________。参考答案：30o，53o8.某同学用如图1所示的实验装置验证牛顿第二定律，请回答下列有关此实验的问题：(1)该同学在实验前准备了图甲中所示的实验装置及下列辅助器材：其中不必要的器材是_______（填代号）．A

交流电源、导线

B.

天平（含配套砝码）

C.

秒表

D.

刻度尺

E.

细线、砂和小砂桶(2)打点计时器在小车拖动的纸带上打下一系列点迹，以此记录小车的运动情况．其中一部分纸带上的点迹情况如图2所示，已知打点计时器打点的时间间隔为0.02s，测得A点到B、C点的距离分别为x1=5.99cm、x2=13.69cm，小车做匀加速直线运动的加速度a=______m/s2.（结果保留三位有效数字）(3)在验证“质量一定，加速度a与合外力F的关系”时，某学生根据实验数据作出了如图3所示的a-F图象，其中图线不过原点的原因是_______，图线在末端弯曲的原因是_____________．参考答案：

(1).C

(2).1.71

(3).木板角度太大，平衡摩擦力过度

(4).砂和砂桶的质量太大【详解】(1)[1]在实验中，打点计时器可以测量时间，所以不需要秒表．上述器材中不必要的为C．(2)[2]因为计数点间时间间隔T=0.1s；根据△x=aT2得：(3)[3]由图象可知小车的拉力为0时，小车的加速度大于0，说明合外力大于0，说明平衡摩擦力过度，即木板与水平面的夹角太大．

[4]该实验中当小车的质量远大于砂和小砂桶质量时，才能近似认为细线对小车的拉力大小等于砂和小砂桶的总重力大小；随着砂和小砂桶质量增大，细线对小车的拉力大小小于砂和小砂桶的总重力大小，因此会出现较大误差，图象会产生偏折现象．9.

（选修3—4）（4分）如图所示的装置，在曲轴上悬挂一个弹簧振子，若不转动手把，让其上下振动，其周期为T1，现使手把以周期T2匀速转动(T2>T1)，振动稳定后，要使弹簧振子的振幅增大，可以让把手的转速

(填“适当增大”、“适当减小”或“不变”)，这是因为：

。

参考答案：答案：适当增大；驱动力的频率（或周期）越接近物体的固有频率（或周期），受迫振动振福越大．（每空2分）10.为了测定一根轻质弹簧被压缩Δx时存储的弹性势能大小，可以将弹簧固定在一个带有凹槽的轨道一端，并将轨道固定在水平桌面上，如图所示。用钢球将弹簧压缩Δx，然后突然释放钢球，钢球将沿轨道飞出桌面，实验时：（1）需要测定的物理量是

（2）凹槽轨道的光滑与否对实验结果

（填“有”或“无”）影响。参考答案：（1）桌面里地的高度h、球落地点到桌边的距离x

（2）有11.2008年北京奥运会场馆周围80％～90％的路灯将利用太阳能发电技术来供电，奥运会90％的洗浴热水将采用全玻真空太阳能集热技术．科学研究发现太阳发光是由于其内部不断发生从氢核到氦核的核聚变反应，即在太阳内部4个氢核（H）转化成一个氦核（He）和两个正电子（e）并放出能量.已知质子质量mP=1.0073u，α粒子的质量mα=4.0015u，电子的质量me=0.0005u．1u的质量相当于931.5MeV的能量．①写出该热核反应方程：___________________________________②一次这样的热核反应过程中释放出____________MeV的能量?（结果保留三位有效数字）参考答案：（2）①4H→He+2e②Δm=4mP－mα－2me=4×1.0073u－4.0015u－2×0.0005u=0.0267uΔE=Δmc2

=0.0267u×931.5MeV/u＝24.87MeV=24.9MeV⑶根据动量守恒定律得：

解得：12.一卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度大小为v，若地球质量为M，引力常量为G，则该卫星的圆周运动的半径R为

；它在1/6周期内的平均速度的大小为

。参考答案：；13.如图，手用力握住一个竖直的瓶子，瓶子的重为250N，当瓶子静止时，瓶子受到

摩擦力的作用（选填“静”或“滑动”）。摩擦力的大小为

N，摩擦力的方向

（选填“竖直向上”、“竖直向上”、“水平向右”、“水平向左”）。如果在手和瓶子间抹了洗洁精，需要增大手握瓶子的力才能握住瓶子，此时瓶子受到摩擦力大小

（选填“变大”、“变小”或“不变”）。参考答案：静

250

竖直向上

不变三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（09年大连24中质检）（选修3—4）（5分）半径为R的半圆柱形玻璃，横截面如图所O为圆心，已知玻璃的折射率为，当光由玻璃射向空气时，发生全反射的临界角为45°．一束与MN平面成45°的平行光束射到玻璃的半圆柱面上，经玻璃折射后，有部分光能从MN平面上射出．求①说明光能从MN平面上射出的理由?

②能从MN射出的光束的宽度d为多少?参考答案：解析：①如下图所示，进入玻璃中的光线a垂直半球面，沿半径方向直达球心位置O，且入射角等于临界角，恰好在O点发生全反射。光线a右侧的光线（如：光线b）经球面折射后，射在MN上的入射角一定大于临界角，在MN上发生全反射，不能射出。光线a左侧的光线经半球面折射后，射到MN面上的入射角均小于临界角，能从MN面上射出。（1分）最左边射向半球的光线c与球面相切，入射角i=90°折射角r=45°。故光线c将垂直MN射出（1分）

②由折射定律知（1分）

则r=45°

（1分）

所以在MN面上射出的光束宽度应是

（1分）15.（10分）在2008年9月27日“神舟七号”宇航员翟志刚顺利完成出舱活动，他的第一次太空行走标志着中国航天事业全新的时代即将到来。“神舟七号”围绕地球做圆周运动时所需的向心力是由

提供，宇航员翟志刚出舱任务之一是取回外挂的实验样品，假如不小心实验样品脱手（相对速度近似为零），则它 （填“会”或“不会”）做自由落体运动。设地球半径为R、质量为M，“神舟七号”距地面高度为h，引力常数为G，试求“神舟七号”此时的速度大小。参考答案：

答案：地球引力（重力、万有引力）；不会。（每空2分）

以“神舟七号”为研究对象，由牛顿第二定律得：

（2分）

由匀速圆周运动可知：

（2分）

解得线速度

（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图7－12a所示，水平直线MN下方有竖直向上的匀强电场，现将一重力不计、比荷＝106C/kg的正电荷置于电场中的O点由静止释放，经过×10－5s后，电荷以v0＝1.5×104m/s的速度通过MN进入其上方的匀强磁场，磁场与纸面垂直，磁感应强度B按图7－12b所示规律周期性变化(图b中磁场以垂直纸面向外为正，以电荷第一次通过MN时为t＝0时刻)．求：图7－12(1)匀强电场的电场强度E的大小；(2)图b中t＝×10－5s时刻电荷与O点的水平距离；(3)如果在O点右方d＝68cm处有一垂直于MN的足够大的挡板，求电荷从O点出发运动到挡板所需的时间．(sin37°＝0.60，cos37°＝0.80)参考答案：解析(1)电荷在电场中做匀加速直线运动，设其在电场中运动的时间为t1，有：v0＝at1，Eq＝ma，解得：E＝＝7.2×103N/C.(2)当磁场垂直纸面向外时，电荷运动的半径：r＝＝5cm，周期T1＝＝×10－5s，当磁场垂直纸面向里时，电荷运动的半径：r2＝＝3cm，周期T2＝＝×10－5s，故电荷从t＝0时刻开始做周期性运动，其运动轨迹如下图所示．t＝×10－5s时刻电荷与O点的水平距离：Δd＝2(r1－r2)＝4cm.(3)电荷从第一次通过MN开始，其运动的周期为：T＝×10－5s，根据电荷的运动情况可知，电荷到达挡板前运动的完整周期数为15个，此时电荷沿MN运动的距离：s＝15Δd＝60cm，则最后8cm的距离如右图所示，有：r1＋r1cosα＝8cm，解得：cosα＝0.6，则α＝53°故电荷运动的总时间：t总＝t1＋15T＋T1－T1＝3.86×10－4s.答案(1)7.2×103N/C(2)4cm(3)3.86×10－4s17.“嫦娥奔月”的过程简化为：“嫦娥一号”升空后，首先进入周期为的近地圆轨道，然后在地面的指令下经过一系列的变轨后最终被月球捕获，在距离月球表面为的轨道上绕月球做匀速圆周运动。已知地球质量为，半径为，月球质量为，半径为。求：“嫦娥一号”绕月球运动时的周期（最终结果用题目中的物理量为表示）。参考答案：在近地轨道时（3分）在绕月球运动时（3分）联立可得（2分）18.如图所示，通过水平绝缘传送带输送完全相同的正方形单匝铜线框，为了检测出个别未闭合的不合格线框，让线框随传送带通过一固定匀强磁场区域（磁场方向垂直于传送带平面向下），观察线框进入磁场后是否相对传送带滑动就能够检测出未闭合的不合格线框。已知磁场边界MN、PQ与传送带运动方向垂直，MN与PQ间的距离为d，磁场的磁感应强度为B。各线框质量均为m，电阻均为R，边长均为L（L＜d)；传送带以恒定速度v0向右运动，线框与传送带间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。线框在进入磁场前与传送带的速度相同，且右侧边平行于MN进入