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广东省惠州市秋长中学2022-2023学年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.随着我国登月计划的实施,我国宇航员登上月球已不是梦想;假如我国宇航员登上月球并在月球表面附近以初速度竖直向上抛出一个小球,经时间后回到出发点。已知月球的半径为,万有引力常量为,则下列说法正确的是(▲)A.月球表面的重力加速度为
B.月球的质量为C.宇航员在月球表面获得的速度就可能离开月球表面围绕月球做圆周运动D.宇航员在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的绕行周期为参考答案:B2.如图所示的电路中,电源内阻不能忽略,电流表和电压表均为理想电表,下列说法中正确的是
(
)(A)若R1短路,电流表示数变小,电压表示数变大(B)若R2短路,电流表示数变小,电压表示数变小(C)若R3断路,电流表示数为零,电压表示数变大(D)若R4断路,电流表示数变大,电压表示数变小
参考答案:C3.(单选题)轴核裂变是核能的重要来源,其中一种裂变反应是。下列说法不正确的有(
)A.上述裂变反应中伴随着中子放出
B.若铀块体积太小,链式反应不会发生。C.铀核的链式反应可人工控制
D.铀核的半衰期会受到环境温度的影响参考答案:D4.一个质量为0.2kg的小球从空中静止下落,与水平地面相碰后弹到空中某一高度,其速度随时间变化的关系如图所示,假设小球在空中运动时所受阻力大小不变,小球与地面碰撞时间可忽略不计,重力加速度g=10m/s2,则下列说法中正确的是A.在0~t1时间内,小球的位移为2.2mB.在0~t1时间内,小球的路程为2.8mC.在0~t1时间内,小球在空气阻力作用下损失机械能2.2JD.小球在碰撞过程中损失机械能1.6J参考答案:5.由于放射性元素Np的半衰期很短,所以在自然界一直未被发现,只是在使用人工的方法制造后才被发现。已知Np经过一系列α衰变和β衰变后变成Bi,下列诊断中正确的是()A.Bi的原子核比Np的原子核少28个中子B.Bi的原子核比Np的原子核少18个中子C.衰变过程中共发生了7次α衰变和4次β衰变D.衰变过程中共发生了4次α衰变和7次β衰变参考答案:BC二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6.如图所示,某车沿水平方向高速行驶,车厢中央的光源发出一个闪光,闪光照到了车厢的前、后壁,则地面上的观察者认为该闪光
▲
(选填“先到达前壁”、“先到达后壁”或“同时到达前后壁”),同时他观察到车厢的长度比静止时变▲(选填“长”或“短”)了。参考答案:先到达后壁
短7.某同学为估测摩托车在水泥路面上行驶时所受的牵引力,设计了下述实验:将输液用的500ml玻璃瓶装适量水后,连同输液管一起绑在摩托车上,调节输液管的滴水速度,刚好每隔1.0s滴一滴,该同学骑摩托车,先使之加速到某一速度,然后熄火,让摩托车沿直线滑行,如图是某次实验中水泥路面上的部分水滴(左侧是起点)。设该同学质量为50kg,摩托车的质量为75kg,根据该同学的实验结果可估算()(下图长度单位:m)(1)骑摩托车行驶至D点时的速度大小为_________;(2)骑摩托车加速时的加速度大小为________;(3)骑摩托车加速时的牵引力大小为__________N。参考答案:(1)__14.5________;
(2)___4.0_______;(3)
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;8.学校实验小组在“验证牛顿第二定律”的实验中,图为实验装置简图(所用交变电流的频率为50Hz).
(1)同学们在进行实验时,为了减小实验时的系统误差,使分析数据时可以认为砂桶的重力等于小车所受的合外力,你认为应采取的措施有:①
.②
.(2)如图所示是某小组在做实验中,由打点计时器得到的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s,其中x1=7.05cm,x2=7.68cm、x3=8.33cm、x4=8.95cm、x5=9.61cm,x6=10.26cm,则A点处瞬时速度的大小是
m/s,小车运动的加速度计算表达式为
,加速度的大小是
m/s2(计算结果保留两位有效数字).参考答案:((1)①将长木板一端垫起,让小车重力沿斜面的分力平衡摩擦阻力;②小车质量远大于沙桶的总质量(2)0.86
=0.649.(4分)质点以的速率作匀速圆周运动,每经历3s其运动方向就改变30,则该质点运动的周期为___________s,加速度大小为_________m/s2。
参考答案:
36,0.510.一探月卫星在地月转移轨道上运行,某一时刻正好处于地心和月心的连线上,卫星在此处所受地球引力与月球引力之比为4∶1。已知地球与月球的质量之比约为81∶1,则该处到地心与到月心的距离之比约为
。参考答案:答案:9:2解析:由万有引力定律,卫星受到地球和月球的万有引力分别为F地=G,F月=G,代入题目给定的数据可得R地:R月=9:2。11.如图所示,将一质量为m的摆球用长为L的细绳吊起,上端固定,使摆球在水平面内做匀速圆周运动,细绳就会沿圆锥面旋转,这样就构成了一个圆锥摆,摆球运动周期为
参考答案:
T=
12.如图,用长度为L的轻绳悬挂一质量为M的小球(可以看成质点),先对小球施加一水平作用力F,使小球缓慢从A运动到B点,轻绳偏离竖直方向的夹角为θ。在此过程中,力F做的功为
。参考答案:13.(4分)如图所示,有一水平轨道AB,在B点处与半径为300m的光滑弧形轨道BC相切,一质量为0.99kg的木块静止于B处,现有一质量为10g的子弹以500m/s的水平速度从左边射入木块且未穿出。已知木块与该水平轨道间的动摩擦因数μ=0.5,g取10m/s2,求:子弹射入木块后,木块需经
s才能停下来。参考答案:
三、简答题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14.(2014?宿迁三模)学校科技节上,同学发明了一个用弹簧枪击打目标的装置,原理如图甲,AC段是水平放置的同一木板;CD段是竖直放置的光滑半圆弧轨道,圆心为O,半径R=0.2m;MN是与O点处在同一水平面的平台;弹簧的左端固定,右端放一可视为质点、质量m=0.05kg的弹珠P,它紧贴在弹簧的原长处B点;对弹珠P施加一水平外力F,缓慢压缩弹簧,在这一过程中,所用外力F与弹簧压缩量x的关系如图乙所示.已知BC段长L=1.2m,EO间的距离s=0.8m.计算时g取10m/s2,滑动摩擦力等于最大静摩擦力.压缩弹簧释放弹珠P后,求:(1)弹珠P通过D点时的最小速度vD;(2)弹珠P能准确击中平台MN上的目标E点,它通过C点时的速度vc;(3)当缓慢压缩弹簧到压缩量为x0时所用的外力为8.3N,释放后弹珠P能准确击中平台MN上的目标E点,求压缩量x0.参考答案:(1)弹珠P通过D点时的最小速度为;(2)通过C点时的速度为m/s;(3)压缩量为0.18m.考点: 动能定理的应用;机械能守恒定律.专题: 动能定理的应用专题.分析: (1)根据D点所受弹力为零,通过牛顿第二定律求出D点的最小速度;(2)根据平抛运动的规律求出D点的速度,通过机械能守恒定律求出通过C点的速度.(3)当外力为0.1N时,压缩量为零,知摩擦力大小为0.1N,对B的压缩位置到C点的过程运用动能定理求出弹簧的压缩量.解答: 解:(1)当弹珠做圆周运动到D点且只受重力时速度最小,根据牛顿第二定律有:mg=解得.v==m/s(2)弹珠从D点到E点做平抛运动,设此时它通过D点的速度为v,则s=vtR=gt从C点到D点,弹珠机械能守恒,有:联立解得v=代入数据得,V=2m/s(3)由图乙知弹珠受到的摩擦力f=0.1N,根据动能定理得,且F1=0.1N,F2=8.3N.得x=代入数据解得x0=0.18m.答:(1)弹珠P通过D点时的最小速度为;(2)通过C点时的速度为m/s;(3)压缩量为0.18m.点评: 本题考查了动能定理、机械能守恒定律、牛顿第二定律的综合,涉及到圆周运动和平抛运动,知道圆周运动向心力的来源,以及平抛运动在竖直方向和水平方向上的运动规律是解决本题的关键.15.如图,光滑绝缘底座上固定两竖直放置、带等量异种电荷的金属板a、b,间距略大于L,板间电场强度大小为E,方向由a指向b,整个装置质量为m。现在绝绿底座上施加大小等于qE的水平外力,运动一段距离L后,在靠近b板处放置一个无初速度的带正电滑块,电荷量为q,质量为m,不计一切摩擦及滑块的大小,则(1)试通过计算分析滑块能否与a板相撞(2)若滑块与a板相碰,相碰前,外力F做了多少功;若滑块与a板不相碰,滑块刚准备返回时,外力F做了多少功?参考答案:(1)恰好不发生碰撞(2)【详解】(1)刚释放小滑块时,设底座及其装置的速度为v由动能定理:放上小滑块后,底座及装置做匀速直线运动,小滑块向右做匀加速直线运动当两者速度相等时,小滑块位移绝缘底座的位移故小滑块刚好相对绝缘底座向后运动的位移,刚好不相碰(2)整个过程绝缘底座位移为3L则答:(1)通过计算分析可各滑块刚好与a板不相撞;(2)滑块与a板不相碰,滑块刚准备返回时,外力F做功为3qEL。四、计算题:本题共3小题,共计47分16.如图所示,直角玻璃三棱镜置于空气中,∠A=60°,∠C=90°,一束极细的光于AC边的中点D垂直AC面入射,已知AD=a,棱镜的折射率n=,光在真空中的传播速度为c,求:(1)光从棱镜第一次射入空气时的折射角;(2)光从进入棱镜到它第一次射入空气所经历的时间(结果可以用根式表示).参考答案:解:(1)设玻璃对空气的临界角为C,则sinC==,得:C=45°.如图所示,i1=60°,因i1>45°,所以光线在AB面上将发生全反射.由几何知识得:i2=i1﹣30°=30°<C,则光线从BC面上第一次射入空气.由折射定律有:=n=,所以有:r=45°.(2)棱镜中的光速为:v==,所求时间为:t=+==.答:(1)光从棱镜第一次射入空气时的折射角为45°;(2)光从进入棱镜到它第一次射入空气所经历的时间为.【考点】光的折射定律.【分析】(1)画出光路图,判断光线在AB面和BC面上能否发生全反射,由几何知识求出光线第一次射入空气时的入射角,由折射定律求解折射角;(2)根据几何关系求出光线在玻璃砖内通过的路程,由运动学知识求解时间.17.2010年4月22日14时43分,某记者从厦门火车站的1号站台上了一列和谐号动车,提前体验福厦高铁的高速。该记者记录了如下数据:动车从静止开始启动经过时间280s达到速率为70m/s,并以此速率连续运行了1小时后开始减速进福州站,又经过280s停靠在站台旁。设动车加速与减速阶段都做匀变速直线运动。试求:(1)动车在加速过程的加速度为多少?(2)厦门站到福州站的总路程为多少?参考答案:(1)a=0.25m/s2(2)s=271600m(1)因动车从静止开始启动经过时间280s到达速度70m/s,由匀变速运动规律可知,加速过程中加速度可表示为,得a=0.25m/s2(3分)(2)设加速阶段位移为s1,则(1分)(1分)代入数据可得s1=9800m(1分)设动车匀速率运动的路程为s2,则s2=vtt代入数据得:s2=252000m(1分)设动车减速过程的路程为s3,则且(1分)代入数据解得s3=9800m(1分)所以动车运行的总路程s=s1+s2+s3=271600m(1分)。18.如图所示,某三角支架ABO中,轻杆BO可绕通过O点的光滑轴转动,B端固定一质量为m的小球,A、B间用细绳连接,调节细绳长度,使AO⊥OB,且绳与轻杆间夹角为37°。用外力保持杆AO竖直,使整个装置沿水平方向做直线运动。已知重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:(1)当整个装置做匀速直线运动时,细绳AB、轻杆O
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