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湖南省益阳市沅江杨梅山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.(单选)“验证动量守恒定律”的实验装如图所示,A,B是直径均为d,质量分别为和的两个小球。如果碰撞中动量守恒,根据图中各点间的距离,则下列式子可能成立的有

。A.mA/mB=O'N/MP

B.mA/mB=ON/MPC.mA/mB=O'P/MN D.mA/mB=OP/MN参考答案:A2.(单选)如图所示,在光滑水平面上的物体,受四个沿水平面的恒力F1、F2、F3和F4作用,以速率v0沿水平面做匀速运动,若撤去其中某个力(其他力不变)一段时间后又恢复该作用力,结果物体又能以原来的速率v0匀速运动,这个力是()A.F1B.F2C.F3D.F4参考答案:考点:平抛运动;力的合成与分解的运用.专题:平抛运动专题.分析:本来物体受四个力作用处于平衡状态,撤去任意一个力,其余各力的合力必与撤去的那个力大小相等,方向相反,根据合力与速度的方向关系判断物体的运动情况逐项即可分析.解答:解:A、撤去F1后,其他三力的合力方向与速度垂直,物体先做匀加速曲线运动,恢复后,再做匀速直线运动,速度比v0大,故A错误;B、撤去F2后,其他三个力的合力方向与F2方向相反,则物体水平方向的速度先减速到零,再反向加速,而竖直方向上也在加速,所以有可能在某时刻达到v0,故B正确;C、撤去F3后,其他三力的合力方向与与速度成锐角,速度增大,恢复后,做匀速直线运动,速度比v0大,故C错误;D、撤去F4后物块的运动与撤去F3相同,故D错误;故选B.点评:本题中应用了力的合成中的一个结论:当多力合成其合力为零时,任一力与其他各力的合力大小相等方向相反.3.利用图中所示的装置可以研究自由落体运动实验中需要调整好仪器,接通打点计时器的电源,松开纸带,使重物下落打点计时器会在纸带上打出一系列的点

①为了减小误差,重物应选

(填入正确选项前的字母)

A、木块

B、铁块

C、塑料块

②为了测得重物下落的加速度,还需要的实验器材有

(填入正确选项前的字母)

A、天平

B、秒表

C、刻度尺

③若实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重力加速度值,而实验操作与数据处理均无错误,写出一个你认为可能引起此误差的原因:

。参考答案:4.(单选)如图所示,质点在F1、F2和F3三力作用下保持静止,已知其中F1的大小恒定不变,方向竖直向下,F2与水平方向夹角为θ(θ<45°),但大小未知,则下列说法正确的是()A.F3的最小值为F1cosθB.F3的大小可能为F1sinθC.F3的方向可能与F2的方向相反D.F2取不同的值,F2与F3的合力就有不同的值参考答案:考点:力的合成;共点力平衡的条件及其应用.分析:三力平衡时,三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线;题中第三个力F3与已知的两个力的合力相平衡.解答:解:A、通过作图可以知道,当F1、F2的合力F与F2垂直时合力F最小,等于F1cosθ,故A正确,B错误;C、三力平衡时,三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线;通过作图可知,当F1、F2的合力F可以在F1与F2之间的任意方向,而三力平衡时,三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线,故力F3只能在F1与F2之间的某个方向的反方向上,可以在第二象限,也可以在第三象限,当F1、F2的合力F在第一象限时,力F3在第三象限,故C错误;D、由于三力平衡,F2与F3的合力始终等于F1,保持不变,故D错误;故选:A.点评:本题关键抓住三力平衡时,三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线,然后通过作图分析.5.如图10所示在足够长的光滑水平面上有一静止的质量为M的斜面,斜面表面光滑、高度为h、倾角为θ。一质量为m(m<M)的小物块以一定的初速度沿水平面向右运动,不计冲上斜面过程中机械能损失。如果斜面固定,则小物块恰能冲到斜面顶端。如果斜面不固定,则小物块冲上斜面后能达到的最大高度为

A.h

B.

C.

D.参考答案:D若斜面固定,由机械能守恒定律可得,;若斜面不固定,系统水平方向动量守恒,有,由机械能守恒定律可得,,以上三式联立可得=二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6.2013年2月12日朝鲜进行了第三次核试验,韩美情报部门通过氙(Xe)和氪(Kr)等放射性气体,判断出朝鲜使用的核原料是铀(U)还是钚(Pu),若核实验的核原料是,则①完成核反应方程式

.②本次核试验释放的能量大约相当于7000吨TNT当量,已知铀核的质量为235.0439u,中子质量为1.0087u,锶(Sr)核的质量为89.9077u,氙(Xe)核的质量为135.9072u,1u相当于931.5MeV的能量,求一个原子裂变释放的能量.参考答案:①根据电荷数守恒和质量数守恒可得:②该反应的质量亏损是:Δm=235.0439u+1.0087u—89.9077u—135.9072u—10×1.0087u=0.1507u根据爱因斯坦方程

ΔE=Δmc2=0.1507×931.5MeV=140.4MeV

7.如图所示,光滑的平行导轨P、Q相距L=1m,处在同一水平面内,导轨左端接有如图所示的电路。其中水平放置的两平行金属板间距离d=10mm,定值电阻R1=R3=8Ω,R2=2Ω,金属棒ab电阻r=2Ω,导轨电阻不计,磁感应强度B=0.3T的匀强磁场竖直向下穿过导轨平面。金属棒ab沿导轨向右匀速运动,当电键S闭合时,两极板之间质量m=1×10-14kg、带电荷量q=-1×10-15C的粒子以加速度a=7m/s2向下做匀加速运动,两极板间的电压为

V;金属棒ab运动的速度为

m/s。参考答案:0.3,48.宇宙中存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统(假设三颗星的质量均为m,引力常量为G),通常可忽略其它星体对它们的引力作用。已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式:第一种形式是三颗星位于同一直线上,两颗星围绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行,则两颗运动星体的运动周期为

;第二种形式是三颗星位于等边三角形的三个顶点上,并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行,周期与第一种形式相同,则三颗星之间的距离为

。参考答案:9.用电压表和电流表测定两节完全相同的电池的电动势和内电阻。先用如图所示的电路测量一节电池的电动势和内阻,理想电压表和理想电流表的读数分别为U1和I1。将两节相同电池串联后接入该电路,测得理想电压表和理想电流表的读数分别为U2和I2。串联电池组的总电动势=_________,总内阻=__________。参考答案:,10.如图所示的电路中,纯电阻用电器Q的额定电压为U,额定功率为P.由于给用电器输电的导线太长,造成用电器工作不正常.现用理想电压表接在电路中图示的位置,并断开电键S,此时电压表读数为U,闭合电键S,其示数为U1.则闭合电键后用电器Q的实际功率为P,输电线的电阻为.参考答案:考点:电功、电功率.专题:恒定电流专题.分析:由电功率公式P=的变形公式可以求出用电器的电阻,已知用电器电阻与用电器电压,由电功率公式P=可以求出用电器的实际功率;求出导线上损失的电压,由P=UI的变形公式求出导线电流,然后由欧姆定律可以求出导线电阻.解答:解:∵P=,∴用电器电阻R=;开关闭合时,电压表与用电器并联,用电器两端电压是U1,用电器实际功率:P实===P;用电器工作时,导线上损失的电压U损=U﹣U1,用电器工作时,电路电流I==,导线电阻R线===;故答案为:P,.点评:本题考查了求用电器实际功率、输电线电阻等问题,熟练应用电功率公式及其变形公式、欧姆定律,即可正确解题.11.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

=0.6412.某同学由于没有量角器,他在完成了光路图以后,以O点为圆心,10.00cm长为半径画圆,分别交线段OA于A点,交O、O'连线延长线于C点。过A点作法线NN'的垂线AB交NN'于B点,过C点作法线NN'的垂线CD交于NN'于D点,如图所示,用刻度尺量得OB=8.00cm,CD=4.00cm。由此可得出玻璃的折射率n=________。参考答案:1.5013.常温水中用氧化钛晶体和铂黑作电极,在太阳光照射下分解水,可以从两电极上分别获得氢气和氧气.已知分解1mol的水可得到1mol氢气,1mol氢气完全燃烧可以放出2.858×105J的能量,阿伏伽德罗常数NA=6.02×1023mol-1,水的摩尔质量为1.8×10-2kg/mol.则2g水分解后得到氢气分子总数

个;2g水分解后得到的氢气完全燃烧所放出的能量

J.(均保留两位有效数字)参考答案:三、简答题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14.将下图中的电磁铁连入你设计的电路中(在方框内完成),要求:A.电路能改变电磁铁磁性的强弱;B.使小磁针静止时如图所示。参考答案:(图略)要求画出电源和滑动变阻器,注意电源的正负极。15.(简答)光滑的长轨道形状如图所示,下部为半圆形,半径为R,固定在竖直平面内.质量分别为m、2m的两小环A、B用长为R的轻杆连接在一起,套在轨道上,A环距轨道底部高为2R.现将A、B两环从图示位置静止释放.重力加速度为g.求:(1)A环到达轨道底部时,两环速度大小;(2)运动过程中A环距轨道底部的最大高度;(3)若仅将轻杆长度增大为2R,其他条件不变,求运动过程中A环距轨道底部的最大高度.参考答案:(1)A环到达轨道底部时,两环速度大小为;(2)运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R;(3)若仅将轻杆长度增大为2R,其他条件不变,运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R.解:(1)A、B都进入圆轨道后,两环具有相同角速度,则两环速度大小一定相等,对系统,由机械能守恒定律得:mg?2R+2mg?R=(m+2m)v2,解得:v=;(2)运动过程中A环距轨道最低点的最大高度为h1,如图所示,整体机械能守恒:mg?2R+2mg?3R=2mg(h﹣R)+mgh,解得:h=R;(3)若将杆长换成2R,A环离开底部的最大高度为h2.如图所示.整体机械能守恒:mg?2R+2mg(2R+2R)=mgh′+2mg(h′+2R),解得:h′=R;答:(1)A环到达轨道底部时,两环速度大小为;(2)运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R;(3)若仅将轻杆长度增大为2R,其他条件不变,运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R.四、计算题:本题共3小题,共计47分16.如图,现有一束平行单色光垂直入射到一半径为R的玻璃半球的底面上,O点是半球的球心,虚线OO′是过球心O与半球底面垂直的直线,已知光速为c,玻璃对该色光的折射率为。①底面上多大区域面积的入射光线能够直接从球面射出?②某入射光线从距离虚线OO′为0.5R处入射,经球面折射后与OO′有交点,求该光线从进入半球到该交点的运动时间?参考答案:①②【分析】(1)根据光路图求解临界角,结合几何关系求解直接从球面射出的入射光线在底面上的面积;(2)根据光路图求解光线传播的距离结合v=c/n求解传播时间.【详解】①如图,从底上面A处射入的光线,在球面上发生折射时的入射角为i,当i等于全反射临界角C时,对应光线到光轴的距离最大,设最大距离为d,i=C设n是玻璃的折射率,由全反射临界角的定义有由几何关系有联立解得:能够直接从球面射出的入射光线在底面上的面积为②设与光轴距R/2的光线在球面B点折射时的入射角和折射角分别为i1和r1,由几何关系有i1=300由折射定律有sinr1=nsini1解得:r1=600即∠BCQ=300可得LBC=R;且在玻璃半球中联立得17.如图所示,在水平桌面的边角处有一轻质光滑的定滑轮K,

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