湖南省株洲市鸿仙中学高三物理联考试卷含解析

湖南省株洲市鸿仙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1.四颗地球卫星a、b、c、d的排列位置如图所示，其中，a是静止在地球赤道上还未发射的卫星，b是近地轨道卫星，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，四颗卫星相比较（）A．a的向心加速度最大B．相同时间内b转过的弧长最长C．c相对于b静止D．d的运动周期可能是23h参考答案：B解：A、同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，则知a与c的角速度相同，根据a=ω2r知，c的向心加速度比a的向心加速度大．故A错误；B、由=mω2r，得ω=，卫星的半径越大，角速度越小，所以b的角速度最大，在相同时间内转过的弧长最长．故B正确；C、b是近地轨道卫星，c是地球同步卫星，c相对于地面静止，近地轨道卫星相对于地面运动，所以c相对于b运动，故C错误；D、由开普勒第三定律=k知，卫星的半径越大，周期越大，所以d的运动周期大于c的周期24h．故D错误；故选：B．2.（单选）如图所示，质量为M、半径为R、内壁光滑的半球形容器静止放在粗糙水平地面上，O为球心．有一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在半球底部O′处，另一端与质量为m的小球相连，小球静止于P点．已知地面与半球形容器间的动摩擦因数为μ，OP与水平方向夹角为θ=30°．则（）A．小球受到轻弹簧的弹力大小为mgB．小球受到容器的支持力大小为mgC．半球形容器受到地面的摩擦力大小为μ（M﹣m）gD．半球形容器受到地面的支持力大小为（M+m）g参考答案：考点：共点力平衡的条件及其应用；摩擦力的判断与计算；物体的弹性和弹力．专题：摩擦力专题．分析：对小球进行受力分析可知，小球受重力、支持力及弹簧的弹力而处于静止，由共点力的平衡条件可求得小球受到的轻弹簧的弹力及小球受到的支持力；对容器和小球整体研究，分析受力可求得半球形容器受到的摩擦力．解答：解：A、对小球受力分析，如图所示，由几何关系可知，T=F=mg，故AB错误；C、以容器和小球整体为研究对象，分析受力可知：竖直方向有：总重力、地面的支持力，支持力大小N=（M+m）g；水平方向地面对半球形容器没有摩擦力．故C错误，D正确．故选：D点评：共点力平衡问题重点在于正确选择研究对象，本题运用隔离法和整体法两种方法进行受力分析得出结论．3.以下说法正确的有

A．满足能量守恒定律的宏观过程都是可以自发进行的B．从微观角度看，气体的压强是大量气体分子对容器壁的频繁碰撞引起的C．为了保存玉米地的水分，可以锄松地面，破坏土壤里的毛细管D.晶体熔化时吸收热量，分子平均动能增大E．熵是物体内分子运动无序程度的量度参考答案：4.“嫦娥一号”成功实现了绕月飞行。月球表面的环绕速度比地球表面的环绕速度要小，已知月球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的1/6，而地球的半径是月球半径的4倍，则月球的密度与地球的密度之比以及月球表面物体的环绕速度与地球人造卫星的第一宇宙速度之比是(

)A．和

B．和

C．和

D．和参考答案：C5.在真空中有两个点电荷，两者的距离保持一定，若把它们各自的电荷量都增加为原来的3倍，则两点电荷间的库仑力将增大到原来的

A．3倍B．6倍C．9倍D．27倍参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.近年，我国的高铁发展非常迅猛．为了保证行车安全，车辆转弯的技术要求是相当高的．如果在转弯处铺成如图所示内、外等高的轨道，则车辆经过弯道时，火车的外轨（选填“外轮”、“内轮”）对轨道有侧向挤压，容易导致翻车事故．为此，铺设轨道时应该把内轨（选填“外轨”、“内轨”）适当降低一定的高度．如果两轨道间距为L，内外轨高度差为h，弯道半径为R，则火车对内外轨轨道均无侧向挤压时火车的行驶速度为．参考答案：考点：向心力．专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用．分析：火车拐弯需要有指向圆心的向心力，若内、外轨等高，则火车拐弯时由外轨的压力去提供，若火车拐弯时不侧向挤压车轮轮缘，要靠重力和支持力的合力提供向心力，进而判断降低哪一侧的高度．火车对内外轨轨道均无侧向挤压时，火车拐弯所需要的向心力由支持力和重力的合力提供．根据牛顿第二定律求解火车的行驶速度．解答：解：火车拐弯需要有指向圆心的向心力，若内、外轨等高，则火车拐弯时由外轨的压力去提供，则火车的外轮对轨道有侧向挤压，若火车拐弯时不侧向挤压车轮轮缘，要靠重力和支持力的合力提供向心力，则铺设轨道时应该把内轨降低一定的高度，使外轨高于内轨．设路面的倾角为θ，由牛顿第二定律得：mgtanθ=m由于θ较小，则tanθ≈sinθ≈解得v=故答案为：外轮，内轨，．点评：本题是生活中圆周运动问题，关键是分析受力情况，分析外界提供的向心力与所需要的向心力的关系，难度不大，属于基础题．7.人造地球卫星做半径为r，线速度大小为v的匀速圆周运动。当其角速度变为原来的倍后，运动半径变为

，线速度大小变为

。参考答案：8.一辆赛车在半径为50m的水平圆形赛道参加比赛，已知该赛车匀速率跑完最后一圈所用时间为15s。则该赛车完成这一圈的角速度大小为________rad/s，向心加速度大小为________m/s2（结果均保留2位小数）。参考答案：0.42rad/s；8.77m/s2。【（8.76~8.82）m/s2】9.模拟兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：①用天平测出电动小车的质量为0.4kg；②将电动小车、纸带和打点计时器按如图K26－9所示安装；图K26－9③接通打点计时器(其打点周期为0.02s)；④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器(设小车在整个过程中所受的阻力恒定)．在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图K26－10所示．图K26－10请你分析纸带数据，回答下列问题(计算结果取三位有效数字)：(1)该电动小车运动的最大速度为__________m/s；(2)该电动小车被关闭电源后加速度大小为__________m/s2；(3)该电动小车的额定功率为__________W.参考答案：(1)1.880(1.881给分)

(2分)；

1.044

(2分)

(2)①1.00m/s，2.50m/s；②5.25J，5.29J

(每空2分)10.有两个大小相等的力F1和F2，当它们的夹角为90°时，合力为F，则当它们的夹角为120°时，合力的大小为_____________。参考答案：11.如图所示竖直放置的上粗下细的密闭细管，水银柱将气体分隔成A、B两部分，初始温度相同．使A、B升高相同温度达到稳定后，体积变化量为△VA___________△VB，压强变化量为△pA_________△pB（填“大于”、“等于”或“小于”）。参考答案：等于，大于12.如图所示，一列简谐横波沿+x方向传播．已知在t=0时，波传播到x轴上的B质点，在它左边的A质点位于负最大位移处；在t=0.6s时，质点A第二次出现在正的最大位移处．

①这列简谐波的波速是

m/s．②t=0.6s时，质点D已运动的路程是

m．参考答案：（1）①

5；

②

0.113.如图，电源电动势E=3V，内阻r=1Ω，电阻R1=2Ω，滑动变阻器总电阻R=16Ω，在滑片P从a滑到b的过程中，电流表的最大示数为1A，滑动变阻器消耗的最大功率为0.75W．参考答案：考点：闭合电路的欧姆定律；电功、电功率．专题：恒定电流专题．分析：分析电路明确电路结构，再根据闭合电路欧姆定律求得电流表的最大示数；由功率公式可知当内外电阻相等时功率达最大．解答：解：由图可知，滑动变阻器两端相互并联后与R1串联，当滑动变阻器短路时，电流表示数最大，则最大电流I===1A；把保护电阻看做电源的内阻，电源与保护电阻等效于电源，滑动变阻器是外电路，滑片P从a滑到b的过程中，电路外电阻R先变大后变小，等效电源电动势E不变，由P=可知，滑动变阻器消耗的电功率先变小后变大，当内外电路电阻相等时，外电路功率最大，即当R=r+R1=1+2=3Ω时，外电路功率最大，故此时滑动变阻器消耗的功率为：P===0.75W；故答案为：1；0.75．点评：本题考查闭合电路欧姆定律及功率公式的应用，要注意等效内阻法的应用，明确当内外电阻相等时，外部功率最大．三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（简答）如图所示，在水平地面上固定一倾角θ=37°、表面光滑的斜面，物体A以初速度v1沿斜面上滑，同时在物体A的正上方，有一物体B以初速度v2=2.4m/s水平抛出，当A上滑到最高点时，恰好被B物体击中．A、B均可看作质点，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2．求：（1）物体A上滑时的初速度v1；（2）物体A、B间初始位置的高度差h．参考答案：（1）物体A上滑时的初速度v1是6m/s．（2）物体A、B间初始位置的高度差h是6.8m．解：（1）物体A上滑过程中，由牛顿第二定律得：mgsinθ=ma设物体A滑到最高点所用时间为t，由运动学公式：0=v1﹣at物体B做平抛运动，如图所示，由几何关系可得：水平位移x=；其水平方向做匀速直线运动，则x=v2t联立可得：v1=6m/s（2）物体B在竖直方向做自由落体运动，则hB=物体A在竖直方向：hA=如图所示，由几何关系可得：h=hA+hB联立得：h=6.8m答：（1）物体A上滑时的初速度v1是6m/s．（2）物体A、B间初始位置的高度差h是6.8m．15.(6分)如图所示，己知平行玻璃砖的折射率，厚度为.入射光线以入射角60°射到玻璃砖的上表面，经玻璃砖折射从下表面射出，出射光线与入射光线平行，求两平行光线间距离。（结果可用根式表示）

参考答案：解析：作出光路如图

由折射定律得（2分）

所以r=30°（2分）

由图知

则AB—AC=d·tan30°=d

出射光线与入射光线间的距离是d（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.某三棱镜的横截面是一直角三角形，如图所示，∠A=90°，∠B=30°，∠C=60°，棱镜材料的折射率为n，底面BC涂黑，入射光平行于底面BC，经AB面和AC面折射后出射。求①出射光线与入射光线延长线间的夹角；②为使上述入射光线能从AC面出射，折射率n的最大值为多少？参考答案：解：画出光路图如图所示。（1）因为入射光平行于BC面，i=60°由折射定律有，得（2分）光折到AC面上时，

由几何关系可得：α+β=90°（2分）

（2分）（2）要使有光线从AC面射出，应有sin≤1：即

（2分）

解得

（2分）17.如图所示，一条轻质弹簧左端固定在水平桌面上，右端放一个可视为质点的小物块，小物块的质量为m＝1.0kg，当弹簧处于原长时，小物块静止于O点，现对小物块施加一个外力，使它缓慢移动，压缩弹簧（压缩量为x=0.1m）至A点，在这一过程中，所用外力与压缩量的关系如图所示。然后释放小物块，让小物块沿桌面运动，已知O点至桌边B点的距离为L＝2x。水平桌面的高为h＝5.0m，计算时，可用滑动摩擦力近似等于最大静摩擦力。(g取10m/s2)。求：（1）在压缩弹簧过程中，弹簧存贮的最大弹性势能；（2）小物块到达桌边B点时，速度的大小；（3）小物块落地点与桌边B的水平距离。参考答案：(1)2.3J

(2)vB＝2m/s

(3)2m（1）从F--X图中看出，小物块与桌面的动摩擦力大小为f＝1.0N，在压缩过程中，摩擦力做功为Wf＝f·x＝－0.1J由图线与x轴所夹面积，可得外力做功为WF＝（1+47）×0.1÷2＝2.4J所以弹簧存贮的弹性势能为：EP=WF－Wf＝2.3J…（2）从A点开始到B点的过程中，由于L=2x，摩擦力做功为Wf＇＝f·3x＝0.3J对小物块用动能定理有：Ep＋Wf＇＝

解得vB＝2m/s（3）物块从B点开始做平抛运动…下落时间t＝1s水平距离s＝vBt＝2m18.如图所示，质量相等的物块A和B叠放在水平地面上，左边缘对齐．A与B、B与地面间的动摩擦因数均为μ。先敲击A，A立即获得水平向右的初速度，在B上滑动距离L后停下。接着敲击B，B立即获得水平向右的初速度，A、B都向右运动，左边缘再次对齐时恰好相对静止，此后两者一起运动至停下．最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g．求：（1）A被敲击后获得的初速度大小vA；（2）在左边缘