山东省烟台市莱州三山岛街道西由中学高三物理联考试卷含解析

山东省烟台市莱州三山岛街道西由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.（多选题）如图所示，导热性能良好的气缸内用活塞封闭一定质量的空气，气缸固定不动，外界温度恒定．一条细线左端连接在活塞上，另一端跨过定滑轮后连接在一个小桶上，开始时活塞静止．现在不断向小桶中添加细沙，使活塞缓慢向右移动（活塞始终未被拉出气缸）．忽略气体分子间相互作用，则在活塞移动过程中，下列说法正确的是（）A．气缸内气体的分子平均动能变小B．气缸内气体的压强变小C．气缸内气体向外放出热量D．气缸内气体从外界吸收热参考答案：BD【考点】理想气体的状态方程．【分析】以活塞为研究对象，根据力平衡得知气缸内气体的压强逐渐减小，气体体积增大，气体对外界做功．由于气缸是导热的，气体的温度与环境相等，保持不变，其内能不变．【解答】解：A、由于气缸是导热的，气体的温度与环境相等，保持不变，其内能和分子的平均动能不变．故A错误；B、气体的体积增大，根据理想气体的状态方程=C可知，气体的压强减小．故B正确；C、D、气体的体积增大，气体要对外做功，由于气体的内能不变，根据热力学第一定律△E=W+Q可知，气体要从外界吸收热量，故C错误，D正确．故选：BD2.如右图所示，质量为m1的物体A和质量为m2的物体B中间由轻弹簧连接，在水平拉力F作用下，A、B在光滑水平面上以共同加速度a做匀加速直线运动，某时刻突然撤去拉力F，设在撤去拉力F的瞬间，物体A和B的加速度大小分别为a1和a2，则()A．a1＝a2＝0

B．a1＝0，a2＝aC．a1＝a，a2＝a

D．a1＝，a2＝参考答案：C3.(单选)如图所示，灯丝发热后发出的电子经加速电场后，进入偏转电场，若加速电压为U1，偏转电压为U2，要使电子在电场中偏转量y变为原来的2倍，可选用的方法有（设电子不落到极板上）A．只使U1变为原来的2倍B．只使U2变为原来的1/2倍C．只使偏转电极的长度L变为原来的2倍D．只使偏转电极间的距离d减为原来的1/2倍参考答案：D4.如图a所示为测量电动机匀速转动时角速度的实验装置，半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上，在电动机的带动下匀速转动，在圆形卡纸的一侧垂直安装一个改装了的电火花计时器，已知它可以每隔相同的时间T，在圆形卡纸上留下一个圆形斑点。某同学按下列实验步骤进行实验：①使电火花计时器与圆形卡保持良好接触②启动电动机，使圆形卡纸转动起来③接通电火花计时器的电源，使其工作起来④关闭电动机，拆除电火花计时器；研究卡纸上留下的一段痕迹，如图b所示。写出角速度ω的表达式，代入数据，得出ω的测量值。（1）要得到角速度ω的测量值，还缺少一种必要的测量工具，它是：（

）A．秒表B．毫米刻度尺C．圆规

D．量角器（2）若n个点对应的圆心角是θ，T为打点的时间间隔，写出ω的表达式ω=____________rad/s（3）为了避免卡纸连续转动的过程中出现打点重叠，在电火花计时器与盘面保持良好接触的同时，可以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动。则卡纸上打下的点的分布曲线不是一个圆，而是类似一种螺旋线，如图c所示。这对测量结果有影响吗？__________(填“有影响”或“没有影响”)参考答案：5.下列关于机械能守恒的说法中正确的是（

）

A．做匀速运动的物体，其机械能一定守恒

B．做匀加速运动的物体，其机械能一定不守恒

C．做匀速圆周运动的物体，其机械能一定守恒

D．除重力做功外，其他力做的功之和为零，物体的机械能一定守恒参考答案：

D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（6分）如图所示，电源电动势为E=10V，内阻r=1Ω，R1=3Ω，R2=6Ω，C=30μF。开关S断开时，电容器的电荷量为

C。闭合开关S，稳定后通过R1的电流为

A。参考答案：

答案：3×10—4；

17.从地面竖直上抛的小球，空气阻力不计，在抛出后的时刻t1和时刻t2的位移相同，则它抛出时的初速度大小为，在时刻t1时离地面的高度为．参考答案：解：根据竖直上抛运动的对称性，时刻到最高点的时间从抛出点到最高点的时间抛出时的初速度时刻离地面的高度=故答案为：8.利用如图所示的装置可以测量滑块与固定在地面上的斜面间的动摩擦因数。在倾角为的斜面上安装有两个光电门，其中光电门甲固定在斜面上，光电门乙的位置可以变化。当一个带有遮光片的滑块自斜面上匀加速滑下时，与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t，改变光电门乙的位置进行多次测量，每次都使滑块从同一点由静止开始滑下，并用米尺测量甲、乙光电门之间的距离x，记下相应的x和t值，所得数据见下表。(l)滑块每次都从同一点由静止开始下滑，设经过光电门甲处的速度为，下滑的加速度为a。则、a、x、t四个物理量之间满足的关系式是________________________。(2)根据表中给出的数据，在下面给出的坐标纸上画出图线。

(3)由(2)中所画出的图线，得出滑块加速度大小为a=_________，滑块与斜面间的动摩擦因数__________。(g取l0，两空结果保留3位有效数字)参考答案：9.如图所示，匀强磁场竖直向上穿过水平放置的金属框架，框架宽L，足够长且电阻不计，右端接有电阻R。磁场的磁感强度为B。一根质量为m，电阻不计的金属棒以v0的初速沿框架向左运动。棒与框架间的动摩擦因数为μ。测得棒在整个运动过程中，通过电阻的电量为q，则棒能运动的距离为______________，电阻R上消耗的电能为______________。

参考答案：，

10.如右图所示是利用闪光照相研究平抛运动的示意图。小球A由斜槽滚下，从桌边缘水平抛出，当它恰好离开桌[边缘时，小球B也同时下落，用闪光相机拍摄的照片中B球有四个像，相邻两像间实际下落距离已在图中标出，单位cm，如图所示。两球恰在位置4相碰。则两球经过

s时间相碰，A球离开桌面时的速度为

m/s。(g取10m/s2)参考答案：

0.4

s;

1.5

m/s11.如图所示，电荷量为Q1、Q2的两个正点电荷分别置于A点和B点。在以AB为直径的光滑绝缘半圆环上，穿着一个带点小球（可视为点电荷，重力可忽略），若带点小球在P点保持静止，则该小球带

电荷（选填“正”或“负”或“正或负”），设这时连线PA与AB的夹角为a，则tana=

。参考答案：

答案：正或负

12.012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

313.（6分）如图甲所示，一边长为l的正方形金属线框位于光滑水平面上，线框的右边紧贴着竖直向下的有界匀强磁场区域的边界。从t＝0时刻开始，线框在一水平向右的外力F的作用下从静止开始做匀加速直线运动，在t0时刻穿出磁场。图乙为外力F随时间变化的图像，图像中的F0、t0均为已知量，则t＝t0时刻线框的速度v＝________，t＝t0时刻线框的发热功率P＝_______。参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图甲所示，斜面倾角为θ=37°，一宽为d=0.65m的有界匀强磁场垂直于斜面向上，磁场边界与斜面底边平行。在斜面上由静止释放一矩形金属线框，线框沿斜面下滑，下边与磁场边界保持平行。取斜面底部为重力势能零势能面，从线框开始运动到恰好完全进入磁场的过程中，线框的机械能E和位移x之间的关系如图乙所示，图中①、②均为直线段。已知线框的质量为M=0.1kg，电阻为R=0.06Ω．（取g=l0m·s-2,sin37°=0.6,

cos37°=0.8)求：(1)线框与斜面间的动摩擦因数μ；(2)线框刚进入磁场到恰好完全进入磁场所用的时间t：(3)线框穿越磁场的过程中，线框中的最大电功率Pm。参考答案：0.5；1/6s；0.54W【详解】（1）由能量守恒定律，线框减小的机械能等于克服摩擦力做功，则其中x1=0.36m；解得μ=0.5（2）金属线框进入磁场的过程中，减小的机械能等于克服摩擦力和安培力做的功，机械能均匀减小，因此安培力也是恒力，线框做匀速运动，速度为v1v12=2ax1解得a=2m/s2v1=1.2m/s其中

x2为线框的侧边长，即线框进入磁场过程中运动的距离，可求出x2=0.2m，则（3）线框刚出磁场时速度最大，线框内电功率最大由可求得v2=1.8m/s根据线框匀速进入磁场时：可得FA=0.2N又因为可得将v2、B2L2带入可得：15.一在隧道中行驶的汽车A以的速度向东做匀速直线运动，发现前方相距处、以的速度同向运动的汽车B正开始匀减速刹车，其刹车的加速度大小,从此刻开始计时，若汽车A不采取刹车措施，汽车B刹车直到静止后保持不动，求：（1）汽车A追上汽车B前，A、B两汽车间的最远距离；（2）汽车A恰好追上汽车B需要的时间．参考答案：（1）16m（2）8s(1)当A、B两汽车速度相等时，两车间的距离最远，即v＝vB－at＝vA

得t＝＝3s此时汽车A的位移xA＝vAt＝12m；汽车B位移xB＝vBt－at2＝21mA、B两汽车间的最远距离Δxm＝xB＋x0－xA＝16m(2)汽车B从开始减速直到静止经历的时间t1＝＝5s

运动的位移x′B＝＝25m汽车A在t1时间内运动的位移x′A＝vAt1＝20m

此时相距Δx＝x′B＋x0－x′A＝12m汽车A需要再运动的时间t2＝＝3s

故汽车A追上汽车B所用时间t＝t1＋t2＝8s四、计算题：本题共3小题，共计47分16.在一粗糙水平面上，质量为M=10kg物体，受到F=40N水平向右的力作用，由静止开始运动，物体在2s内位移为4m，2s末撤掉力F，重力加速度g=10m/s2,求：（1）物体与水平面间的动摩擦因数μ；（2）从静止开始运动后，物体在水平面上的最大位移S。参考答案：(1)物体在力F的作用下做匀加速直线运动，物体受力分析如图所示：物体合力F合=F-f

…………(1分)f=FN

………..(1分)FN=mg

…………..(1分)由牛顿第二定律有：F合=ma

…………(2分)且匀加速直线运动规律有：S=1/2

…………(2分)联立上各式有：=0.2

………….(1分)（2）物体在力F作用下，做匀加速直线运动，当撤去力F后物体做匀减速直线运动直到静止。此时物体受到的合外力F、合=f=FN

............(1分)

且FN=mg

............(1分)

F、合=ma0

...........(1分)联立求得：a0=g

…………(1分)代入数据解得：a0=2m/s2

...............(1分)当撤去力F的时候，物体运动速度V=

..............(1分)

代入据得V=4m/s

.................(1分)由运动学规律有：.

.............(1分)

得S0=4m

.............(1分)物体前进的总位移L=S+S0

代入数据得L=8m

.................(1分)17.如图所示，两金属板正对并水平放置，分别与平行金属导轨连接，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区域有垂直导轨所在平面的匀强磁场．金属杆ab与导轨垂直且接触良好，并一直向右匀速运动．某时刻ab进入Ⅰ区域，同时一带正电小球从O点沿板间中轴线水平射入两板间．ab在Ⅰ区域运动时，小球匀速运动；ab从Ⅲ区域右边离开磁场时，小球恰好从金属板的边缘离开．已知板间距为4d，导轨间距为L，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区域的磁感应强度大小相等、宽度均为d．带电小球质量为m，电荷量为q，ab运动的速度为v0，重力加速度为g．求：（1）磁感应强度的大小；（2）ab在Ⅱ区域运动时，小球的加速度大小；（3）要使小球恰好从金属板的边缘离开，ab运动的速度v0要满足什么条件．参考答案：解：（1）ab在磁场区域运动时，产生的感应电动势大小为：ε=BLv0…①金属板间产生的场强大小为：…②ab在Ⅰ磁场区域运动时，带电小球匀速运动，有mg=qE…③联立①②③得：…④（2）ab在Ⅱ磁场区域运动时，设小球的加速度a，依题意，有qE+mg=ma…⑤联立③⑤得：a=2g…⑥（3）依题意，ab分别在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ磁场区域运动时，小球在电场中分别做匀速、类平抛和匀速运动，设发生的竖直分位移分别为SⅠ、SⅡ、SⅢ；ab进入Ⅲ磁场区域时，小球的运动速度为vⅢ．则：SⅠ=0

…⑦SⅡ=…⑧SⅢ=vⅢ…⑨vⅢ=…⑩又：SⅠ+SⅡ+SⅢ=2d联立可得：．答：（1）磁感应强度的大小为．（2）ab在Ⅱ区域运动时，小球的加速度大小为2g．（3）要使小球恰好从金属板的边缘离开，ab运动的速度v0要满足．【考点】法拉第电磁感应定律．【专题】电磁感应中的力学问题．【分析】（1）根据ab进入Ⅰ区域，同时一带正电小球从O点沿板间中轴线水平射入两板间．ab在Ⅰ区域运动时，小球匀速运动，抓住小球电场力和重力相等、结合切割产生的感应电动势大小以及匀强电场的电场强度公式求出磁感应强度的大小．（2）开始小球所受电场力与重力相等，ab在Ⅱ磁场区域运动时，小球所受的电场力大小不变，方向反向，根据牛顿第二定律求出小球的加速度．（3）ab分别在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ磁场区域运动时，小球在电场中分别做匀速、类平抛和匀速运动，根据牛顿第二定律结合运动学公式求出ab运动的速度v0要满足的条件．18.如图所示，质量为mA=2kg的平板车A静止在水平地面上，车长d=5m。物块B静止在平板车左端，在物块B正前方某处。有一小球C，球C通过长l=0.32m的细绳与固定点O相连，球C恰好与物块B等高，且C始终不与平板车A接触。在t=0时刻，平板车A突然获得水平初速度v0开始向左运动，后来某一时刻物块B与球C发生弹性碰撞，碰后球C恰好能绕O点在竖直平面内作圆周运动。若B、C可视为质点，mB=mC=1kg，物块B与平板车A、平板车A与地面之间的动摩擦因数均为μ=0.2，g取10m/s2，求：（1）B、C碰撞瞬间，细绳拉力的大小？（2）B、C碰撞前瞬间物块B的速度大小。（3）若B、C碰撞时，物块B在平板车的