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文档简介
2022年辽宁省朝阳市第六高级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)北京时间2013年12月2日凌晨,中国在西昌卫星发射中心成功将嫦娥三号月球探测器送入太空。如图所示,嫦娥三号在A点经制动进入环月圆轨道Ⅰ,然后再次在A点制动将轨道Ⅰ变为椭圆轨道Ⅱ,使其近月点B点距月球表面大约15公里。下列说法正确的是A.嫦娥三号在轨道Ⅰ的A点势能大于在轨道Ⅱ的B点势能B.嫦娥三号变轨前后的机械能不相等C.嫦娥三号在轨道Ⅰ上的速度大于月球的第一宇宙速度D.嫦娥三号在轨道Ⅱ上A点的加速度大于在轨道Ⅰ上A点的加速度参考答案:AB2.两个可视为质点的小球a和b,用质量可忽略的刚性细杆相连,放置在一个光滑的半球面内,如图所示。已知小球a和b的质量之比为,细杆长度是球面半径的倍。两球处于平衡状态时,细杆与水平面的夹角是(
)A.45°
B.30°
C.22.5°
D.15°参考答案:D3.某同学设计的家庭电路保护装置如图所示,铁芯左侧线圈L1由火线和零线并行绕成.当右侧线圈L2中产生电流时,电流经放大器放大后,使电磁铁吸起铁质开关K,从而切断家庭电路.仅考虑L1在铁芯中产生的磁场,下列说法正确的有(A)家庭电路正常工作时,L2中的磁通量为零(B)家庭电路中使用的电器增多时,L2中的磁通量不变(C)家庭电路发生短路时,开关K将被电磁铁吸起(D)地面上的人接触火线发生触电时,开关K将被电磁铁吸起参考答案:ABD4.(单选)如图,两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N两点,且与纸面垂直,导线中通有大小相等、方向相反的电流.a、o、b在M、N的连线上,o为MN的中点,c、d位于MN的中垂线上,且a、b、c、d到o点的距离均相等.关于以上几点处的磁场,下列说法正确的是()A.o点处的磁感应强度为零B.a、b两点处的磁感应强度大小相等,方向相反C.c、d两点处的磁感应强度大小相等,方向相同D.a、c两点处磁感应强度的方向不同参考答案:解:A、根据右手螺旋定则,M处导线在o点产生的磁场方向竖直向下,N处导线在o点产生的磁场方向竖直向下,合成后磁感应强度不等于0.故A错误.B、M在a处产生的磁场方向竖直向下,在b处产生的磁场方向竖直向下,N在a处产生的磁场方向竖直向下,b处产生的磁场方向竖直向下,根据场强的叠加知,a、b两点处磁感应强度大小相等,方向相同.故B错误.C、M在c处产生的磁场方向垂直于cM偏下,在d出产生的磁场方向垂直dM偏下,N在c处产生的磁场方向垂直于cN偏下,在d处产生的磁场方向垂直于dN偏下,根据平行四边形定则,知c处的磁场方向竖直向下,d处的磁场方向竖直向下,且合场强大小相等.故C正确.D、a、c两点的磁场方向都是竖直向下.故D错误.故选C.5.如图所示为三个运动物体的v-t图象,其中A、B两物体是从不同地点出发,A、C是从同一地点出发,则以下说法正确的是A.A、C两物体的运动方向相反B.t=4s时,A、B两物体相遇C.t=4s时,A、C两物体相遇D.t=2s时,A、B两物体相距最远参考答案:C二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6.
(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)7.2013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
8.海尔-波普彗星轨道是长轴非常大的椭圆,近日点到太阳中心的距离为0.914天文单位(1天文单位等于地日间的平均距离),则其近日点速率的上限与地球公转(轨道可视为圆周)速率之比约为(保留2位有效数字)
。参考答案:1.5.(5分)9.如右图所示,用均匀金属丝折成边长为0.1m的正方形框架abcd能以ab边为轴无摩擦地转动,框架每边质量都是2.5g,电阻都是0.2Ω,aa/与bb/是在同一水平面上的两条平行光滑的金属导轨,并分别与金属框架连接于a和b处,导轨的电阻不计。阻值为0.2Ω的金属棒mn平放在两导轨上且与导轨垂直,整个装置处于B=1T、方向竖直向上的匀强磁场中,若导体mn作匀速运动后能使框架abcd平衡在与竖直方向成α=45°角的位置上,此时cd中的电流大小为
A,导体mn的速度大小为
。参考答案:
0.5
7
10.客运电梯简化模型如图甲所示,电梯的加速度a随时间t变化的关系如图乙所示。已知电梯在t=0时由静止开始上升,电梯总质最m=2.0×103kg,忽略一切阻力。电梯在上升过程中受到的最大拉力F=
N,电梯在前2s内的速度改变量△v=
m/s。参考答案:2.2×104,1.511.(4分)有一电源,电动势为6V,内电阻为2Ω,将它与一台线圈电阻为1Ω的电动机和一个理想电流表串联成闭合电路,电流表读出电流为0.5A,则整个电路的总功率P=
W,电动机的输出功率P2=
W。参考答案:
答案:3,2.2512.如图甲所示是某时刻一列机械波的图象,图乙是坐标原点O处质点从此时刻开始的振动图象.由此可知,K、L、M三个质点,________质点最先回到平衡位置;该机械波的波速为v=________.参考答案:M1m/s13.如图所示,质量为m、边长为L的正方形线圈ABCD由n匝导线绕成,线圈中有顺时针方向大小为I的电流,在AB边的中点用细线竖直悬挂于轻杆一端,轻杆另一端通过竖直的弹簧固定于地面,轻杆可绕杆中央的固定转轴O在竖直平面内转动。在图中虚线的下方,有与线圈平面垂直的匀强磁场,磁感强度为B,平衡时,CD边水平且线圈有一半面积在磁场中,忽略电流I产生的磁场,穿过线圈的磁通量为
;弹簧受到的拉力为______。参考答案:三、简答题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14.(选修3-4模块)(4分)如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图,已知波的传播速度v=2m/s.试回答下列问题:①写出x=1.0m处质点的振动函数表达式;②求出x=2.5m处质点在0~4.5s内通过的路程及t=4.5s时的位移.参考答案:
解析:①波长λ=2.0m,周期T=λ/v=1.0s,振幅A=5cm,则y=5sin(2πt)
cm(2分)
②n=t/T=4.5,则4.5s内路程s=4nA=90cm;x=2.5m质点在t=0时位移为y=5cm,则经过4个周期后与初始时刻相同,经4.5个周期后该质点位移y=
—5cm.(2分)15.为了测量木块与长木板间的动摩擦因数,某同学用铁架台将长板倾斜支在水平桌面上,组成如图甲所示的装置,所提供的器材有:长木板、木块(其前端固定有用于挡光的窄片K)、光电计时器、米尺、铁架台等,在长木板上标出A、B两点,B点处放置光电门(图中未画出),用于记录窄片通过光电门时的挡光时间,该同学进行了如下实验:(1)用游标尺测量窄片K的宽度d如图乙所示,则d=______mm,测量长木板上A、B两点间的距离L和竖直高度差h。(2)从A点由静止释放木块使其沿斜面下滑,测得木块经过光电门时的档光时间为△t=2.50×10-3s,算出木块经B点时的速度v=_____m/s,由L和v得出滑块的加速度a。(3)由以上测量和算出的物理量可以得出木块与长木板间的动摩擦因数的表达式为μ=_______(用题中所给字母h、L、a和重力加速度g表示)参考答案:
(1).(1)2.50;
(2).(2)1.0;
(3).(3)试题分析:(1)游标卡尺的读数是主尺读数加上游标读数;(2)挡光片通过光电门的时间很短,因此可以用其通过的平均速度来代替瞬时速度;(3)根据牛顿运动定律写出表达式,求动摩擦因数的大小。解:(1)主尺读数是2mm,游标读数是,则窄片K的宽度;(2)木块经B点时的速度(3)对木块受力分析,根据牛顿运动定律有:据运动学公式有其中、联立解得:四、计算题:本题共3小题,共计47分16.如图所示,AB是竖直平面内半径为R的圆上水平方向的直径。该圆处在电场强度为E的匀强电场中,原平面与电场线平行,已知重力加速度为g,在圆周平面内将一质量为m、带电荷量为+q=的小球从A点以相同的速率v0抛出,抛出方向不同时,小球会经过圆上不同的点,到达C点时小球的动能最大。已知,试求:(1)电场强度的方向和小球在C点的动能Ekc;(2)小球通过B点时的动能EkB参考答案:(1)(2)解析:(1)带电小球在运动的过程中受到重力和电场力作用,因为小球到达C点时小球的动能最大,所以重力与电场力的合力方向一定沿着方向,如图所示。因为,作出如图所示的矢量图,由图可知电场力的方向与平行,所以电场强度的方向与平行,即与水平方向成30o角斜向右下。由图可知合力的大小为由到根据动能定理可得解得(2)由A到B根据动能定理可得解得17.如图所示,在距水平地面高h1=1.2m的光滑水平台面上,一个质量m=1kg的小物块压缩弹簧后被锁扣K锁住,储存的弹性势能Ep=2J.现打开锁扣K,物块与弹簧分离后将以一定的水平速度向右滑离平台,并恰好从B点沿切线方向进入光滑竖直的圆弧轨道BC.已知B点距水平地面的高h2=0.6m,圆弧轨道BC的圆心O,C点的切线水平,并与水平地面上长为L=2.8m的粗糙直轨道CD平滑连接,小物块沿轨道BCD运动并与右边的竖直墙壁会发生碰撞,重力加速度g=10m/s2,空气阻力忽略不计.试求:(1)小物块运动到B的瞬时速度vB大小及与水平方向夹角θ;(2)小物块在圆弧轨道BC上滑到C时对轨道压力Nc大小;(3)若小物块与墙壁碰撞后速度反向、大小变为碰前的一半,且只会发生一次碰撞,那么小物块与轨道CD之间的动摩擦因数μ应该满足怎样的条件.参考答案::解:(1)小物块由A运动到B的过程中做平抛运动,机械能守恒,故:Ep=mv02代入数据得:v0=2m/sEp+mg(h1﹣h2)=mvB2代入数据得:vB=4m/s
根据平抛运动规律有:cosθ==故θ=60°(2)根据图中几何关系可知:h2=R(1﹣cos∠BOC)代入数据解得:R=1.2m根据能的转化与守恒可知:Ep+mgh1=mvC2解得:vC=2m/s
对小球在圆弧轨道C点应用牛顿运动定律:Nc﹣mg=m解得:Nc=10+=33.3N(3)依据题意知:①μ的最大值对应的是物块撞墙前瞬间的速度趋于零,根据能量关系有:mgh1+Ep>μmgL
代入数据解得:μ<②对于μ的最小值求解,首先应判断物块第一次碰墙后反弹,能否沿圆轨道滑离B点,设物块碰前在D处的速度为v2,由能量关系有:mgh1+Ep=μmgL+第一次碰墙后返回至C处的动能为:EkC=mv22﹣μmgL
可知即使μ=0,有:mv22=14J
mv22=3.5J<mgh2=6J,小物块不可能返滑至B点故μ的最小值对应着物块撞后回到圆轨道最高某处,又下滑经C恰好至D点停止,因此有:mv22≤2μmgL联
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