2022年河南省商丘市应天中学高三物理联考试题含解析

2022年河南省商丘市应天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.有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，b处于地面附近近地轨道上正常运动，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，各卫星排列位置如图，则有（

）A.a的向心加速度等于重力加速度gB.线速度关系va＞vb＞vc＞vdC.d的运动周期有可能是20小时D.c在4个小时内转过的圆心角是参考答案：D解：地球同步卫星的角速度与地球自转角速度相同，即知a与c的角速度相同，根据a=ω2r知，a的向心加速度比c的小。由，得，可知，卫星的轨道半径越大，向心加速度越小，则c的向心加速度小于b的向心加速度，所以a的向心加速度比b的小，而b的向心加速度约为g，故知a的向心加速度小于重力加速度g。故A错误；，得，可知，卫星的轨道半径越大，线加速度越小，则有vb＞vc＞vd。由v=ωr有，va＜vc．故B错误。由开普勒第三定律=k知，卫星的轨道半径越大，周期越大，所以d的运动周期大于c的周期24h。故C错误；c是地球同步卫星，周期是24h，则c在4h内转过的圆心角是．故D正确；故选D。【点睛】对于卫星问题，要建立物理模型，根据万有引力提供向心力，分析各量之间的关系，并且要知道地球同步卫星的条件和特点．2.（单选）2012年10月25日，我国第16颗北斗导航卫星发射成功．它是一颗地球同步卫星，与先期发射的15颗北斗导航卫星组网运行，并形成区域服务能力．图中的A、B表示这16颗北斗导航卫星中的两颗地球同步卫星，关于这两颗卫星的说法中正确的是（）A．它们的质量一定相同B．它们的运行速度都小于7.9km/sC．它们绕地心运行一周的时间等于12hD．经过一定的时间A、B卫星间距离会增大参考答案：考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．专题：人造卫星问题．分析：地球的静止轨道卫星处于赤道的上方，周期等于地球自转的周期，根据万有引力提供向心力得出线速度、加速度与轨道半径的关系，从而比较出线速度与第一宇宙速度的大小．解答：解：A、根据题意无法判断两卫星的质量关系，故A错误．B、根据万有引力提供向心力，得，因为第一宇宙速度的轨道半径等于地球的半径，所以卫星的速度小于第一宇宙速度．即它们的运行速度都小于7.9km/s．故B正确C、地球静止轨道卫星的周期等于地球的自转周期，为1天，故C错误D、地球同步卫星，距离地球的高度约为36000km，高度一定，相对地面静止，AB之间的距离始终保持不变，故D错误．故选：B．点评：点评：解决本题的关键知道同步卫星的特点，以及掌握万有引力提供向心力这一理论，并能熟练运用．3.（单选）质量分别为m1和m2的两个物体（m1＞m2），在光滑的水平面上沿同方向运动，具有相同的初动能．将与初始的运动方向相同的水平力F分别作用在这两个物体上，经过相同的时间后，两个物体的动量和动能的大小分别为p1、p2和E1、E2，比较它们的大小（

）A．p1＞p2和E1＞E2

B．p1＜p2和E1＜E2C．p1＜p2和E1＞E2

D．p1＞p2和E1＜E2参考答案：D4.如图，将一正电荷从电场线上的a点移到b点，电势、。下列判断正确的是A．该电场是匀强电场

B．电场线方向由a指向bC．a点场强大于b点场强

D．正电荷的电势能增加参考答案：B5.（多选）如图4所示质量为m的物体，从静止开始以g的加速度竖直向上运动h高度，下列说法中正确的是（

）A.物体的势能增加mghB.物体的机械能保持不变C.物体的动能增加mghD.物体的机械能增加2mgh参考答案：ACD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一个质量可忽略不计的降落伞，下面吊一个轻的弹簧测力计，测力计下面挂一个质量为5kg的物体，降落伞在下降过程中受到的空气阻力为30N，则测力计的读数为

N．(取g＝10m／s2)参考答案：

答案：30

7.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8.如图所示（a）所示，在x轴上有一个点电荷Q（图中未画出）．A，B两点的坐标分别为0.2m和0.5m．放在A，B两点的检验电荷q1，q2受到的电场力的大小和方向跟检验电荷所带电量的关系如图（b）所示．则A点的电场强度大小为2000N/C，点电荷Q的位置坐标为x=0.3m．参考答案：：解：（1）由图可知，A点的电场强度的大小为N/C．（2）同理B点的电场强度N/C，设点电荷Q的坐标为x，由点电荷的电场得：，联立以上公式解得：x=0.3m．故答案为：2000，0.39.如图所示为氢原子的能级图，n为量子数。在氢原子核外电子由量子数为2的轨道跃迁到量子数为3的轨道的过程中，将

（填“吸收”或“放出”）光子。若该光子恰能使某金属产生光电效应，则一群处于量子数为4的激发态的氢原子在向基态跃迁过程中，有

种频率的光子能使该金属产生光电效应。参考答案：吸收

510.如图所示，是一列横波在某一时刻的波形图象。已知这列波的频率为5Hz，此时的质点正向轴正方向振动，可以推知：这列波正在沿轴___▲__(填“正”或“负”)方向传播，波速大小为___▲__m/s.参考答案：负

10；11.质点做直线运动，其s-t关系如图所示，质点在0-20s内的平均速度大小为_____m/s，质点在_____s（精确到秒）时的瞬时速度约等于它在6-20s内的平均速度。参考答案：0.8

10或14s12.在一斜面顶端，将甲乙两个小球分别以v和的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上。甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时速率的A.2倍

B.4倍

C.6倍

D.8倍参考答案：A试题分析

本题考查平抛运动规律、机械能守恒定律及其相关的知识点。解析

设甲球落至斜面时的速率为v1，乙落至斜面时的速率为v2，由平抛运动规律，x=vt，y=gt2，设斜面倾角为θ，由几何关系，tanθ=y/x，小球由抛出到落至斜面，由机械能守恒定律，mv2+mgy=mv12，联立解得：v1=·v，即落至斜面时的速率与抛出时的速率成正比。同理可得，v2=·v/2，所以甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时的速率的2倍，选项A正确。点睛

此题将平抛运动、斜面模型、机械能守恒定律有机融合，综合性强。对于小球在斜面上的平抛运动，一般利用平抛运动规律和几何关系列方程解答。13.物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验装置如图，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz。开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点①上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4是计数点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。根据图中数据计算的加速度a=

(保留两位有效数字)。②为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有

。（填入所选物理量前的字母）A.木板的长度L

B.木板的质量C.滑块的质量

D.托盘和砝码的总质量E.滑块运动的时间t③滑块与木板间的动摩擦因数＝

（用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）.与真实值相比，测量的动摩擦因数

（填“偏大”或“偏小”）。参考答案：（1）0.5

（2）CD

（3）；偏大三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修模块3－4）如图所示是一种折射率n=1.5的棱镜用于某种光学仪器中。现有一束光线沿MN的方向射到棱镜的AB界面上，入射角的大小。求光在棱镜中传播的速率及此束光线射出棱镜后的方向（不考虑返回到AB面上的光线）。

参考答案：解析：由得（1分）

由得，（1分）

由＜，可知C＜45°（1分）

而光线在BC面的入射角＞C，故光线在BC面上发生全反射后，垂直AC面射出棱镜。（2分）

15.（10分）在2008年9月27日“神舟七号”宇航员翟志刚顺利完成出舱活动，他的第一次太空行走标志着中国航天事业全新的时代即将到来。“神舟七号”围绕地球做圆周运动时所需的向心力是由

提供，宇航员翟志刚出舱任务之一是取回外挂的实验样品，假如不小心实验样品脱手（相对速度近似为零），则它 （填“会”或“不会”）做自由落体运动。设地球半径为R、质量为M，“神舟七号”距地面高度为h，引力常数为G，试求“神舟七号”此时的速度大小。参考答案：

答案：地球引力（重力、万有引力）；不会。（每空2分）

以“神舟七号”为研究对象，由牛顿第二定律得：

（2分）

由匀速圆周运动可知：

（2分）

解得线速度

（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，固定的光滑金属导轨间距为L，导轨电阻不计，上端a、b间接有阻值为R的电阻，导轨平面与水平面的夹角为θ，且处在磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。质量为m、电阻为r的导体棒与固定弹簧相连后放在导轨上。初始时刻，弹簧恰处于自然长度，导体棒具有沿轨道向上的初速度v0。整个运动过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。已知弹簧的劲度系数为k，弹簧的中心轴线与导轨平行。⑴求初始时刻通过电阻R的电流I的大小和方向；⑵当导体棒第一次回到初始位置时，速度变为v，求此时导体棒的加速度大小a；⑶导体棒最终静止时弹簧的弹性势能为Ep，求导体棒从开始运动直到停止的过程中，电阻R上产生的焦耳热Q。参考答案：⑴棒产生的感应电动势 （1分） 通过的电流大小（1分） 电流方向为b→a

（2分）⑵棒产生的感应电动势为 （1分） 感应电流 （1分）棒受到的安培力大小，方向沿斜面向上

（2分） 根据牛顿第二定律有

（1分）解得（1分） ⑶导体棒最终静止，有压缩量

（2分）设整个过程回路产生的焦耳热为Q0，根据能量守恒定律有 （2分）电阻R上产生的焦耳热

（2分）17.如图所示，一根左侧弯成圆弧的光滑细管固定在竖直平面内，圆弧半径R=0.5m，水平部分足够长．初始时，一根质量m=1kg、与管道圆弧部分等长的柔软匀质绳在水平拉力F0作用下静止在管道中．现将绳子缓慢全部拉入水平管道内，需要拉力F0做功W=1.82J．g取10m/s2，π取3.14．求：（1）绳子的重心升高了多少？（2）若在图示位置撤去拉力，绳子沿细管下落，当其上端离开管道瞬间速度多少？（3）若在缓慢拉动绳子进入水平管道的很短距离△L内，可认为水平拉力F0保持不变，拉力F0做功等于绳子机械能增加量，则F0的大小为多少？参考答案：解：（1）绳子缓慢拉入水平管道重心升高h，由动能定理：W+WG=0W=mgh代入数据解得h=0.182m．（2）由动能定理（或机械能守恒）WG=△EK，代入数据解得v=3.77m/s．（3）拉力做功，效果等同于底端长△L的绳子被拉到水平管内，由动能定理得，△mgR其中，解得，代入数据解得F0=6.37N．答：（1）绳子的重心升高了0.182m；（2）若在图示位置撤去拉力，绳子沿细管下落，当其上端离开管道瞬间速度为3.77m/s；（3）F0的大小为6.37N．18.如图一质