河南省周口市姚集第一中学高三物理联考试题含解析

河南省周口市姚集第一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.农民在精选谷种时，常用一种叫“风车”的农具进行分选．在同一风力作用下，谷种和瘪谷（空壳）都从洞口水平飞出，结果谷种和瘪谷落地点不同，自然分开，M处是瘪谷，N处是谷种，如图所示．若不计空气阻力，对这一现象，下列分析正确的是（）A．谷种飞出洞口时的速度比瘪谷飞出洞口时的速度大些B．谷种和瘪谷飞出洞口后都做匀变速曲线运动C．谷种运动过程中加速度较大D．瘪谷从飞出洞口到落地所用的时间较长参考答案：解：A、在大小相同的风力作用下，风车做的功相同，由于谷种的质量大，所以离开风车时的速度小，所以A错误．B、谷种和瘪谷做的是平抛运动，平抛运动是匀变速曲线运动，故谷种和瘪谷飞出洞口后都做匀变速曲线运动，所以B正确．C、谷种和瘪谷都做平抛运动，加速度相等．故C错误．D、平抛运动在竖直方向做自由落体运动，高度相同，故运动时间相同，所以D错误．故选B．2.如图所示，某同学朝着列车行进方向坐在车厢中，水平桌面上放有一静止的小球。突然，他发现小球向后滚动，则可判断(

)A．列车在刹车

B．列车在做加速直线运动C．列车在做减速直线运动D．列车在做匀速直线运动

参考答案：B3.（多选题）如图所示，两根直木棍AB和CD相互平行，斜靠在竖直墙壁上固定不动，水泥圆筒从木棍的上部匀速滑下．若保持两木棍倾角不变，将两者间的距离稍增大后固定不动，且仍能将水泥圆筒放在两木棍的上部，则（）A．每根木棍对圆筒的支持力变大，摩擦力不变B．每根木棍对圆筒的支持力变大，摩擦力变大C．圆筒将静止在木棍上D．圆筒将沿木棍减速下滑参考答案：AC【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．【分析】水泥圆筒从木棍的上部匀速滑下过程中，受到重力、两棍的支持力和摩擦力，根据平衡条件得知，摩擦力不变．将两棍间的距离稍增大后，两棍支持力的合力不变，夹角增大，每根木棍对圆筒的支持力变大，最大静摩擦力增大，可知圆筒将静止在木棍上．【解答】解：A、B水泥圆筒从木棍的上部匀速滑下过程中，受到重力、两棍的支持力和摩擦力，根据平衡条件得知，两棍支持力的合力和摩擦力不变．将两棍间的距离稍增大后，两棍支持力的合力不变，而两支持力夹角增大，则每根木棍对圆筒的支持力变大．故A正确，B错误．C、D由上知，每根木棍对圆筒的支持力变大，圆筒的最大静摩擦力增大，而重力沿斜面向下的分力不变，则圆筒仍静止在木棍上．故C正确，D错误．故选AC4.如图，a和b都是厚度均匀的平玻璃板，它们之间的夹角为φ。一细光束以入射角θ从P点射入，θ>φ。已知此光束由红光和蓝光组成。则当光束透过b板后

（

）A.传播方向相对于入射光方向向左偏转φ角B.传播方向相对于入射光方向向右偏转φ角C.红光在蓝光的左边D.红光在蓝光的右边参考答案：答案：D5.物理学中有些问题的结论不一定必须通过计算才能验证，有时只需要通过一定的分析就可以判断结论是否正确。如图所示为两个彼此平行且共轴的半径分别为R1和R2的圆环，两圆环上的电荷量均为q（令q＞0），而且电荷均匀分布。两圆环的圆心O1和O2相距为2a，联线的中点为O，轴线上的A点在O点右侧，与O点相距为r（r＜a）。试分析判断下列关于A点处电场强度大小E的表达式（式中k为静电力常量）正确的是（

）A．

B．C．

D．参考答案：D当r=0时，A点位于圆心O处，可以把O1、O2两个带电圆环均等效成两个位于圆心处的点电荷，根据场强的叠加容易知道，此时总场强E=0，将r=0代入各选项，排除AB选项；当r=a时，A点位于圆心O2处，带电圆环O2由于对称性在A点的电场为0，根据微元法可以求得此时的总场强为，将r=a代入CD选项可以排除C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，质量均为m的a、b两木块叠放在水平面上，a受到斜向上与水平面成θ角的力F作用，b受到斜向下与水平面成θ角的力F作用，两力在同一竖直平面内，此时两木块保持静止，则水平面对b的支持力可能

2mg（填“大于”“小于”或“等于”）

参考答案：等于7.（1）已知能使某金属产生光电效应的极限频率为υ0，当用频率为2υ0的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为

。当照射光的频率继续增大时，则逸出功

（填“增大”“减小”或“不变”）（2）如图所示，一个有界的匀强磁场，磁感应强度B=0.50T，磁场方向垂直于纸面向里，MN是磁场的左边界。在距磁场左边界MN的1.0m处有一个放射源A，内装放射物质（镭）,发生α衰变生成新核Rn（氡）。放在MN左侧的粒子接收器接收到垂直于边界MN方向射出的α粒子，此时接收器位置距直线OA的距离为1.0m。①试写出Ra的衰变方程；②求衰变后Rn（氡）的速率.（质子、中子的质量为1.6×10-27kg，电子电量e=1.6×10-19C）参考答案：（1）hv0

（2分）

不变

（2分）（2）①

②对α粒子

动量守恒得

8.一灯泡的电功率为P，若消耗的电能看成全部以波长为入的光波均匀地向周围辐射，设光在空气的传播速度近似为真空中的光速c，普朗克常量为h．则这种光波光子的能量为，在距离灯泡d处垂直于光的传播方向S面积上，单位时间内通过的光子数目为

。参考答案：9.⑵如图，一定质量的理想气体由状态a沿abc变化到状态c，吸收了340J的热量，并对外做功120J。若该气体由状态a沿adc变化到状态c时，对外做功40J，则这一过程中气体

▲

（填“吸收”或“放出”）

▲

J热量。参考答案：吸收

260J10.012年11月23日上午，舰载机歼-15在我国首艘航母“辽宁航”上成功起降。可控核反应堆是驱动航空母舰的理想设备，其工作原理是利用重核裂变反应释放出大量核能获得动力。是若干核反应的一种，其中n为中子，X为待求粒子，为X的个数，则X是

▲

（选填“质子”、“中子”、“电子”），＝

▲

。参考答案：）中子

311.若神舟九号飞船在地球某高空轨道上做周期为T的匀速圆周运动，已知地球的质量为M，万有引力常量为G。则飞船

运行的线速度大小为______，运行的线速度_______第一宇宙速度。（选填“大于”、“小于”或“等于”）参考答案：

小于

12.（6分）如图所示，轻质光滑滑轮两侧用轻绳连着两个物体A与B，物体B放在水平地面上，A、B均静止。已知A和B的质量分别为mA、mB，绳与水平方向的夹角为θ（θ<90o），重力加速度为g，则物体B受到的摩擦力为

；物体B对地面的压力为 。参考答案：

答案：mAgcosθ；

mBg－mAgsinθ13.

（1）用图甲所示的装置做“验证牛顿第二定律”的实验。

①为了消除长木板与小车间摩擦力对实验的影响，必须在长木板远离滑轮的一端下面垫一块薄木板，反复移动薄木板的位置，直至不挂砂桶时小车能在长木板上做____运动。②挂上砂桶后，某同学只改变小车的质量进行测量。他根据实验得到的几组数据作出图乙的a-m图象，请根据图乙在答题卡上的图丙中作出图象。

③根据图丙，可判断本次实验中小车受到的合外力大小为

N。参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（简答）如图12所示，一个截面为直角三角形的劈形物块固定在水平地面上.斜面,高h=4m，a=37°,一小球以Vo=9m/s的初速度由C点冲上斜面.由A点飞出落在AB面上.不计一切阻力.(Sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求.(l)小球到达A点的速度大小；(2)小球由A点飞出至第一次落到AB面所用时间；(3)小球第一次落到AB面时速度与AB面的夹角的正切值参考答案：(1)1(2)0.25s（3）6.29N机械能守恒定律．解析：(1)从C到A对小球运用动能定理]，解得v0=1m/s(2)将小球由A点飞出至落到AB面的运动分解为沿斜面（x轴）和垂直于斜面（y轴）两个方向;则落回斜面的时间等于垂直于斜面方向的时间所以（3）小球落回斜面时沿斜面方向速度垂直斜面方向速度vy=1m/s，所以（1）由机械能守恒定律可以求出小球到达A点的速度．

（2）小球离开A后在竖直方向上先做匀减速直线运动，后做自由落体运动，小球在水平方向做匀速直线运动，应用运动学公式求出小球的运动时间．

（3）先求出小球落在AB上时速度方向与水平方向间的夹角，然后再求出速度与AB面的夹角θ的正切值．15.如图所示，将一个斜面放在小车上面固定，斜面倾角θ=37°，紧靠斜面有一质量为5kg的光滑球，取重力加速度g＝10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，则：试求在下列状态下：(1)小车向右匀速运动时，斜面和小车对小球的弹力大小分别是多少？(2)小车向右以加速度3m/s2做匀加速直线运动，斜面和小车对小球的弹力大小分别是多少？(3)小车至少以多大的加速度运动才能使小球相对于斜面向上运动。参考答案：(1)0，50N(2)25N，30N

(3)7.5m/s2【详解】(1)小车匀速运动时，小球随之一起匀速运动，合力为零，斜面对小球的弹力大小为0，竖直方向上小车对小球的弹力等于小球重力，即：否则小球的合力不为零，不能做匀速运动.(2)小车向右以加速度a1=3m/s2做匀加速直线运动时受力分析如图所示，有：代入数据解得：N1=25N，N2=30N(3)要使小球相对于斜面向上运动，则小车对小球弹力为0，球只受重力和斜面的弹力，受力分析如图，有：代入数据解得：答：(1)小车向右匀速运动时，斜面对小球的弹力为0和小车对小球的弹力为50N(2)小车向右以加速度3m/s2做匀加速直线运动，斜面和小车对小球的弹力大小分别是N1=25N，N2=30N.(3)小车至少以加速度向右运动才能使小球相对于斜面向上运动。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一竖直放置的、长为L的细管下端封闭，上端与大气（视为理想气体）相通，初始时管内气体温度为。现用一段水银柱从管口开始注入管内将气柱封闭，该过程中气体温度保持不变且没有气体漏出，平衡后管内上下两部分气柱长度比为l∶3。若将管内下部气体温度降至，在保持温度不变的条件下将管倒置，平衡后水银柱下端与管下端刚好平齐（没有水银漏出）。已知，大气压强为，重力加速度为g。求水银柱的长度h和水银的密度。参考答案：设管内截面面积为S，初始时气体压强为，体积为

注入水银后下部气体压强为

体积为

由玻意耳定律有：

将管倒置后，管内气体压强为

体积为

由理想气体状态方程有：

解得

，

17.如图所示，在坐标系的第一、四象限存在一宽度为a、垂直纸面向外的有界匀强磁场，磁感应强度的大小为B；在第三象限存在与y轴正方向成θ=60°角的匀强电场．一个粒子源能释放质量为m、电荷量为+q的粒子，粒子的初速度可以忽略．粒子源在点P（﹣a，﹣a）时发出的粒子恰好垂直磁场边界EF射出；将粒子源沿直线PO移动到Q点时，所发出的粒子恰好不能从EF射出．不计粒子的重力及粒子间相互作用力．求：（1）匀强电场的电场强度；（2）PQ的长度；（3）若仅将电场方向沿顺时针方向转动60°角，粒子源仍在PQ间移动并释放粒子，试判断这些粒子第一次从哪个边界射出磁场并确定射出点的纵坐标范围．参考答案：解：（1）粒子源在P点时，粒子在电场中被加速；点P坐标为：（﹣a，﹣a），故PO=根据动能定理，有：qEa=解得：粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律，有：q由几何关系知，半径：=2a

解得：E=（2）粒子源在Q点时，设OQ=d，根据动能定理，有：qEd=根据牛顿第二定律，有：q粒子在磁场中运动轨迹与边界EF相切，由几何关系知：R2cos60°+R2=aR联立解得：d=长度：PQ=OP﹣OQ=（3）若将电场方向变为与y轴负方向成θ=60°角，由于加速距离相等，电场力大小也相等，粒子源在P、Q两点处时，粒子经电场加速后到进入磁场时的速率与第一问中速率相等，仍为v1、v2．从P、Q点发出的粒子在磁场中的轨道半径仍为：R1=2a、R2=；从P发出的粒子第一次从y轴上N点射出，由几何关系知轨道正好与EF相切，N点的纵坐标：同理可求，从Q发出的粒子第一次从y轴上M点射出，M点的纵坐标：即射出点的纵坐标范围[，]答：（1）匀强电场的电场强度为；（2）PQ的长度为；（3）这些粒子第一次从左边界射出磁场，射出点的纵坐标范围为[，]．【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动．【分析】（1）对直线加速过程根据动能定理列式，画出轨迹后结合几何关系确定轨道半径，然后根据牛顿第二定律列式求解；（2）先对从Q到O过程根据动能定理列式求解，再次画出轨迹后结合几何关系确定轨道半径，最后根据牛顿第二定律列式求解；（3）先根据动能定理确定进入磁场的初速度，然后画出轨道，结合几何关系确定射出点．18.如图所示，平板车长为L=6m，质量为M=10kg，上表面距离水平地面高为h=1