2022年湖南省湘潭市排头中学高三物理联考试题含解析

2022年湖南省湘潭市排头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.如图所示，某人造地球卫星发射过程经过地球近地轨道Ⅰ，椭圆轨道Ⅱ，最终到达预定圆轨道Ⅲ，椭圆轨道Ⅱ与近地轨道Ⅰ和圆轨道Ⅲ分别相切于P点和Q点．已知地球半径为R，地球表面上的重力加速度为g，卫星从P点到Q点运行时间tPQ=8π，则下列说法正确的是（）A．卫星从P点到Q点做加速运动B．圆周轨道Ⅲ的半径为8RC．圆周轨道Ⅲ的半径为7RD．卫星在圆周轨道Ⅲ的周期14π参考答案：C【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．【分析】根据万有引力做功正负分析卫星从P点到Q点速度的变化．由开普勒第三定律求圆周轨道Ⅲ的半径．由万有引力等于向心力，以及重力等于万有引力分别列式，即可求得卫星在圆周轨道Ⅲ的周期．【解答】解：A、卫星从P点到Q点的过程中，万有引力对卫星对做负功，其速度减小，做减速运动，故A错误；BC、由题可得，卫星沿椭圆轨道Ⅱ运动的周期，设圆周轨道Ⅲ的半径为r，卫星在近地轨道Ⅰ运行的运行的周期为根据万有引力提供向心力，得在地面重力等于万有引力，得解得：由根据开普勒第三定律：解得：r=7R，故B错误，C正确；D、由开普勒第三定律：解得：，故D错误；故选：C2.如图所示，置于足够长斜面上的盒子内放有光滑球B，B恰与盒子前、后壁接触，斜面光滑且固定于水平地面上．一轻质弹簧的一端与固定在斜面上的木板P拴接，另一端与A相连．今用外力推A使弹簧处于压缩状态，然后由静止释放，则从释放盒子直至其获得最大速度的过程中A．弹簧的弹性势能一直减小直至为零B．A对B做的功等于B机械能的增加量C．弹簧弹性势能的减小量等于A和B机械能的增加量D．A所受重力做功和弹簧弹力做功的代数和小于A动能的增加量参考答案：BC3.（单选）某同学自制变压器,原线圈为n1匝,在做副线圈时,将导线ab对折后并在一起,在铁芯上绕n2圈,从导线对折处引出一个接头c,连成如图所示电路。S为单刀双掷开关,线圈电阻不计,原线圈接u1=Umsinωt的交流电源。下列说法正确的是(

)A.S接b时,电压表示数为B.S接c时,电压表示数为C.S接c时,滑动触头P向下移动,变压器输入功率变大D.S接c时,滑动触头P向上移动,变压器输入电流变大参考答案：D4.一物体恰能在一个固定斜面体上沿斜面匀速下滑，可以证明此时斜面不受地面的摩擦力作用，若沿斜面方向用力向下推此物体，使物体加速下滑，则斜面受地面的摩擦力

A．大小为零

B．方向水平向右

C．方向水平向左

D．无法判断大小和方向参考答案：A5.（多选）我国已于2011年9月29日发射“天宫一号”目标飞行器，11月1日发射“神舟八号”飞船并在11月3日与“天宫一号”实现对接。某同学为此画出“天宫一号”和“神舟八号”绕地球做匀速圆周运动的假想图如图所示，A代表“天宫一号”，B代表“神舟八号”，虚线为各自的轨道。由此假想图，可以判定【

】 A．“天宫一号”的运行速率小于“神舟八号”的运行速率 B．“天宫一号”的周期小于“神舟八号”的周期 C．“天宫一号”的向心加速度小于“神舟八号”的向心加速度

D．“神舟八号”适度减速有可能与“天宫一号”实现对接参考答案：AC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某实验小组的同学在进行“研究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中准备的实验器材有木块、木板、毛巾和砝码，在实验中设计的实验表格和实验数据记录如下表所示。实验序数接触面的材料正压力（N）滑动摩擦力（N）1木块与木板20.42木块与木板40.83木块与木板61.24木块与木板81.65木块与毛巾82.5（1）根据上面设计的表格可以知道该实验用的实验方法为________________.（2）分析比较实验序数为1、2、3、4的实验数据，可得出的实验结论为_____________________________________________________________________________________________.（3）分析比较实验序数为_________的两组实验数据，可得出的实验结论是：压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大.参考答案：7.图示为简单欧姆表原理示意图，其中电流表的满偏电流IR=300μA，内阻Rg=l00Ω，可变电阻R的最大阻值为10kΩ，电池的电动势E=l.5V，内阻r=0.5Ω，图中与接线柱A相连的表笔颜色应是

色，按正确使用方法测量电阻Rx的阻值时，指针指在刻度盘的正中央，则Rx=

kΩ。若该欧姆表使用一段时间后，电池电动热变小，内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述Rx，其测量结果与原结果相比较

（填“变大”、“变小”或“不变”）。参考答案：8.如图所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，A是它边缘上的一点。左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r。B点在小轮上，它到小轮中心的距离为r。C点和D点分别位于小轮和大轮的边缘上。若在传动过程中，皮带不打滑。．则

A、B、C、D四个点的线速度之比为

；角速度之比为

。参考答案：2:1:2:4，2:1:1:19.如图所示，质量为50g的小球以12m/s的水平速度抛出，恰好与倾角为37o的斜面垂直碰撞，则此过程中重力的功为

J，重力的冲量为

N·s。

参考答案：6.4

J，0.8

N·s；10.如图所示是匀强电场中的一组等势面,若A、B、C、D相邻两点间的距离都是2cm,则电场的场强为__________V/m,到A点距离为1.5cm的P点电势为__________V.参考答案：

(1).;

(2).-2.5;根据电场线与等势线垂直，并且由高电势指向低电势，作出电场线的分布情况如图所示．

场强的大小P点到B点的距离为x=0.5cm=0.005m，P点的电势：φp=-Exsin60°=-×0.005×sin60°V=-2.5V【点睛】解决本题关键要理解电场线与等势线、场强与电势差的关系、电势与电势能的关系等基本关系，注意公式U=Ed中d是两点沿电场线方向的距离．11.

（6分）地球上的海水的总质量达1.4×1021kg。如果把这些海水的温度减低10C，放出的热量就达9×1018KW·h，足够全世界使用4000年。这个设想不违背

，但是不能实现，所以叫

永动机，它违背了

。参考答案：答案：能量守恒定律

第二类

热力学第二定律

（各2分）12.甲乙两个同学共同做“验证牛顿第二定律”的实验，装置如图所示。①两位同学用砝码盘（连同砝码）的重力作为小车（对象）受到的合外力，需要平衡桌面的摩擦力对小车运动的影响。他们将长木板的一端适当垫高，在不挂砝码盘的情况下，小车能够自由地做_________

___运动。另外，还应满足砝码盘（连同砝码）的质量m

小车的质量M。（填“远小于”、“远大于”或“近似等于”）

接下来，甲同学研究：在保持小车的质量不变的条件下，其加速度与其受到的牵引力的关系；乙同学研究：在保持受到的牵引力不变的条件下，小车的加速度与其质量的关系。②甲同学通过对小车所牵引纸带的测量，就能得出小车的加速度a。图2是某次实验所打出的一条纸带，在纸带上标出了5个计数点，在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出，图中数据的单位是cm。实验中使用的电源是频率f=50Hz的交变电流。根据以上数据，可以算出小车的加速度a=

m/s2。（结果保留三位有效数字）

③乙同学通过给小车增加砝码来改变小车的质量M，得到小车的加速度a与质量M的数据，画出a与1/M图线后，发现：当1/M较大时，图线发生弯曲。于是，该同学后来又对实验方案进行了进一步地修正，避免了图线的末端发生弯曲的现象。那么，该同学的修正方案可能是(

)A．改画a与的关系图线B．改画a与的关系图线C．改画a与的关系图线D．改画a与的关系图线参考答案：匀速直线

远小于

0.340

A

13.有两颗人造地球卫星，它们的质量之比m1:m2=1:2，它们运行的线速度之比v1:v2=1:2．那么它们运行的周期之比为

，它们所受的向心力大小之比为

．参考答案：8:11:32

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.图为某同学设计的验证机械能守恒定律的实验装置。刚性轻绳上端系于O点，下端连接小球A，B为光电门，C为量角器，圆心在O点，轻绳可绕O点在竖直面内做圆周运动。（1）关于该实验，下列说法正确的是（

）A．该实验中，应选质量大，体积小的小球B．该实验中，小球是否静止释放，不影响实验结果C．该实验中，只要细绳是绷紧的，小球无论从何位置静止释放，均可验证机械能守恒定律D．该实验中，轻绳偏离竖直方向摆角越大（），速度测量误差越小（2）若已知小球质量为m，轻绳长度为l，小球直径为d（小球直径远小于绳长），轻绳偏离竖直方向的摆角为，光电门记录小球通过的时间为t，试用上述物理量写出验证机械能守恒定律的表达式：______________。参考答案：

(1).AD

(2).【分析】根据实验的原理分析验证机械能守恒，小球应选择质量大一些，体积小一些，光电门只能测出小球通过最低点的时间，即只能算出小球在最低点的速度；抓住重力势能的减小量和动能的增加量相等，得出机械能守恒满足的表达式；【详解】解：(1)A、实验中，为尽量消除空气阻力影响，应选择质量大、体积小的小球，故A正确；B、光电门只能测出小球通过最低点的时间，即只能算出小球在最低点的速度，若小球初速度不为零，无法计算小球动能增量，也无法验证机械能守恒定律，故B错误；C、小球若从静止释放，将先做自由落体运动，绳绷紧瞬间，会有机械能损耗，无法验证机械能守恒定律，故C错误D、小球从静止释放，越大，小球在最低点速度越大，瞬时速度计算越精确，故D正确；故选AD。(2)小球运动过程中，重力势能减少量，在最低点速度，即动能增加量，若实验能验证，即，则验证了机械能守恒定律。15.（12分）某一电压表的刻度清楚，但刻度上的数字模糊不清了。某同学为了尽量准确地测定该电压表的量程(大于2．5V，小于3．5V)和内阻(大于1k，小于3k)，设计了如图甲所示的电路图，图中是定值电阻。请按要求完成下列问题。(1)请按照图甲中的电路图，在图乙的实物图上完成实物连线。(2)实验室提供了下列器材：A．定值电阻，电阻值20

B．定值电阻，电阻值600C．电流表(量程lA，内阻O．5)

D．电流表(量程10mA，内阻50)E．电流表(量程5mA，内阻100)

F．滑动变阻器R(50，允许最大电流1A)G．电池组(电动势6V)

H．开关，导线若干为了测量尽可能准确，定值电阻风应选用①__________；电流表A1应选用②__________；电流表应选用③______________(以上各空均填器材的序号字母)。

(3)该同学接通电路后，调节滑动变阻器，电压表达到满偏刻度时，电流表的读数为，电流表的读数为，定值电阻的阻值用表示，电流表的内阻用表示，则该电压表的量程为①_________；内阻为②__________(用表示)。参考答案：(1)如图所示（2分）；(2)①B

②E③D

（每空2分，共6分）；(3)①

(2分)；②(2分)四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一束光线以60o的入射角照射到水平放置的平面镜上，反射后射到平面镜上方与平面镜平行的光屏上P点。现在将一块上下表面平行的透明玻璃砖放到平面镜M上，则进入玻璃砖的光线经平面镜反射后再从玻璃砖的上表面射出，打到光屏上的另一点Q点（图中未画出），Q与P相比较向左平移了cm，已知玻璃砖的折射率n＝，光在真空中的传播速度c=3×108m/s。求：①玻璃砖的厚度；②光在玻璃砖中运动时间。参考答案：设玻璃砖的厚度为d，光线进入玻璃砖后的折射角为r，由折射定律得

r=30°

………①

由几何关系可知………………②

解得d=1.5cm

……………………③

设光线射入玻璃砖至平面镜的距离为x，，………④所以

，……………………⑤17.一定质量的理想气体由状态A经状态B变为状态C，其中A→B过程为等压变化，B→C过程为等容变化。已知VA=0.3m