辽宁省阜新市两家子中学2022-2023学年高三物理联考试题含解析

辽宁省阜新市两家子中学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.（单选）飞船记录显示地球赤道上有一个物体随地球自转而做圆周运动，所受的向心力为F1，向心加速度为a1，线速度为v1，角速度为ω1；绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星所受的向心力为F2，向心加速度为a2，线速度为v2，角速度为ω2；地球同步卫星所受的向心力为F3，向心加速度为a3，线速度为v3，角速度为ω3，假设三者质量相等，则（）A．F1=F2＞F3B．a1=a2＞a3C．v1=v2＞v3D．ω1=ω3＜ω2参考答案：考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用．专题：人造卫星问题．分析：题中涉及三个物体：地球赤道上有一随地球的自转而做圆周运动物体1、绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星2、地球同步卫星3；物体1与人造卫星2转动半径相同，物体1与同步卫星3转动周期相同，人造卫星2与同步卫星3同是卫星，都是万有引力提供向心力；分三种类型进行比较分析即可．解答：解：A、根据题意三者质量相等，轨道半径r1=r2＜r3物体1与人造卫星2比较，由于赤道上物体受引力和支持力的合力提供向心力，而近地卫星只受万有引力，故F1＜F2，故A错误；B、物体1和卫星3周期相等，则角速度相等，即ω1=ω3，而加速度a=rω2，则a3＞a1，卫星2和卫星3都靠万有引力提供向心力，a=，则a2＞a3，故B错误；C、物体1和卫星3周期相等，则角速度相等，即ω1=ω3，根据v=rω，则v3＞v1，卫星2和卫星3都靠万有引力提供向心力，根据=m解得v=，知轨道半径越大，线速度越小，则v2＞v3．故C错误；D、物体1和卫星3周期相等，则角速度相等，即ω1=ω3，卫星2和卫星3都靠万有引力提供向心力，根据═mω2rω=，ω3＜ω2，所以ω1=ω3＜ω2，故D正确；故选：D．点评：本题关键要将物体1、人造卫星2、同步卫星3分为三组进行分析比较，最后再综合；一定不能将三个物体当同一种模型分析，否则会使问题复杂化．2.在空中某点以30m/s的初速度竖直上抛某一物体,g取10m/s2，则下列说法正确的是(

)A．物体抛出后经3s到达最大高度

B．物体抛出后经1/3s到达最大高度C.相对于抛出点,物体上升的最大高度为45m

D.相对于抛出点,物体上升的最大高度为90m参考答案：AC3.2014年诺贝尔物理学奖被授予了日本科学家赤崎勇、天野浩和美籍日裔科学家中村修二，以

表彰他们发明蓝色发光二极管(LED)，并因此带来新型的节能光源．在物理学的发展过程中，

许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步，下列表述符合物理学史实的是A．开普勒认为只有在一定的条件下，弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比．B．奥斯特发现了电流的周围存在磁场并最早提出了场的概念C．牛顿认为在足够高的高山上以足够大的水平速度抛出一物体，物体就不会再落在地球上D．安培首先引入电场线和磁感线，极大地促进了他对电磁现象的研究参考答案：C试题分析：胡克认为只有在一定的条件下，弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比，选项A错误；奥斯特发现了电流的周围存在磁场，法拉第最早提出了场的概念，选项B错误；牛顿认为在足够高的高山上以足够大的水平速度抛出一物体，物体就不会再落在地球上，选项C正确；法拉第首先引入电场线和磁感线，极大地促进了他对电磁现象的研究，选项D错误；故选C.考点：物理学史4.如图所示，两个物块A、B用轻质弹簧相连接，放置在倾角为300的光滑斜面上，它们的质量均为m，弹簧的劲度系数为k，C为一垂直斜面的固定挡板，系统处于静止状态。现用力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动，当物块B刚离开C时，撤去拉力F，重力加速度为g。则此过程中（

）。A.物块A沿斜面运动的移动大小为B.物块A的机械能先增大后减小C.物块A,B及弹簧所组成的系统机械能一直增大D.刚撤去拉力瞬间，物块A的加速度大小为g参考答案：CD开始时弹簧的压缩量．当物块B刚离开C时，弹簧的伸长量．所以物块A沿斜面运动的位移大小为x=x1+x2=，故A错误。弹簧从压缩状态到恢复原长的过程中，弹簧的弹力和拉力F都对A做正功，由功能原理知A的机械能增大。弹簧从原长到伸长的过程中，由于拉力F大于弹簧的弹力，除重力以外的力对A做正功，所以A的机械能增大，因此A的机械能一直增大，故B错误。由于拉力F一直做正功，所以由功能原理知：物块A、B及弹簧所组成的系统机械能一直增大，故C正确。刚撤去拉力瞬间，物块A的加速度大小，故D正确。故选CD。【点睛】本题是连接体问题，关键是正确分析物体的受力情况，判断能量的转化情况。要灵活运用功能原理分析物体机械能的变化情况。5.（07年如东、启东联考）如图所示，一带电粒子在电场中沿曲线AB运动，从B点穿出电场，a、b、c、d为该电场中的等势面，这些等势面都是互相平行的竖直平面，不计粒子所受重力，则（

）A．该粒子一定带负电B．此电场不一定是匀强电场C．该电场的电场线方向一定水平向左D．粒子在电场中运动过程动能不断减少参考答案：答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.27．在“用DIS研究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系”实验中：（1）本实验中需要用到的传感器是光电门传感器和

传感器．（2）让小车以不同速度靠近螺线管，记录下光电门挡光时间Δt内感应电动势的平均值E，改变速度多次实验，得到多组Δt与E，若以E为纵坐标、

为横坐标作图可以得到直线图像．（3）记录下小车某次匀速向左运动至最后撞上螺线管停止的全过程中感应电动势与时间的变化关系，如图所示，挡光时间Δt内图像所围阴影部分面积为S，增加小车的速度再次实验得到的面积S’

S（选填“＞”、“＜”或“=”）．参考答案：（1）电压

（2分）

（2）1/Δt

（2分）

（3）=

7.某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系．弹簧测力计固定在一合适的木板上，桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮，细绳的两端分别与弹簧测力计的挂钩和矿泉水瓶连接．在桌面上画出两条平行线MN、PQ，并测出间距d.开始时将木板置于MN处，现缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动为止，记下弹簧测力计的示数F0，以此表示滑动摩擦力的大小．再将木板放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧测力计的示数F1，然后释放木板，并用秒表记下木板运动到PQ处的时间t.

(1)木板的加速度可以用d、t表示为a＝____________；为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是(一种即可)__________．(2)改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度a与弹簧测力计示数F1的关系．下列图象能表示该同学实验结果的是____________．

(3)用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是________．A．可以改变滑动摩擦力的大小B．可以更方便地获取多组实验数据C．可以比较精确地测出摩擦力的大小D．可以获得更大的加速度以提高实验精度参考答案：(1)由于木板做初速度为零的匀加速直线运动，由d＝at2，得加速度a＝，减小偶然误差的常用方法是多次测量，求平均值．(2)由牛顿第二定律可得F1－F0＝ma，解得a＝.此实验要求水的质量必须远小于木板的质量．当矿泉水瓶中水的质量逐渐增大到一定量后，图象将向下弯曲，所以能够表示该同学实验结果的图象是图C(3)由于水的质量可以几乎连续变化，所以可以比较精确地测出摩擦力的大小，可以方便地获取多组实验数据，所以选项B、C正确．8.（6分）供电电路电源输出电压为U1，线路损失电压为U2，用电器得到的电压为U3，总电流为I，线路导线的总电阻为R，则线路损失的电功率可表示为①___________________；②_________________________；③__________________________。参考答案：①I2R；②IU2；③I(U1-U3)

(各2分)

9.一个铀核()放出一个α粒子后衰变成钍核()，其衰变方程为

；已知静止的铀核、钍核和α粒子的质量分别为m1、m2和m3，真空中的光速为c，上述衰变过程中释放出的核能为

。参考答案：（2分）

(m1-m2-m3)c2（2分）10.如图所示，是小球做平抛运动中的一段轨迹，已知小球质量m=0.2kg，取重力加速度g=10m/s2，则由轨迹对应的坐标值可求得其初速度v0＝_________m/s；若以抛出点为零势能参考平面，小球经P点时的重力势能Ep=________J．参考答案：vo=2m/s；

Ep=-0.4J11.天然放射性元素放出的α、β、g三种射线的贯穿本领和电离本领各不相同，图为这三种射线贯穿物体情况的示意图，①、②、③各代表一种射线。则③为_________射线，它的贯穿本领最强；射线①的电离本领__________（选填“最强”或“最弱”）。参考答案：g，最强

12.（6分）如图所示，n个相同的木块（可视为质点），每块的质量都是m，从右向左沿同一直线排列在水平桌面上，相邻木块间的距离均为l，第n个木块到桌边的距离也是l，木块与桌面间的动摩擦因数为μ．开始时，第1个木块以初速度v0向左滑行，其余所有木块都静止，在每次碰撞后，发生碰撞的木块都粘在一起运动。最后第n个木块刚好滑到桌边而没有掉下．则在整个过程中因碰撞而损失的总动能

参考答案：

13.小杨同学用如图所示的实验装置“探究小车动能变化与合外力做功的关系”，图中A为小车，连接在小车后面的纸带穿过电火花打点计时器B的限位孔，它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上，C为弹簧测力计，假设绳与滑轮之间的摩擦以及纸带穿过计时器时受到的摩擦均不计，实验时，先接通电源再松开小车，计时器在纸带上留下一系列点。计数点s/cmΔv2/m2s-2O//A1.600.04B3.600.09C6.000.15D7.000.19E9.200.23

（1）该同学在一条比较理想的纸带上，依次选取O、A、B、C、D、E共6个计数点，分别测量后5个计数点与计数点O之间的距离，并计算了它们与O点之间的速度平方差（注：），填入下表：

请以纵坐标，以s为横坐标作出图像；若测出小车质量为0.2kg，结合图像可求得小车所受合外力的大小为

N。（结果保留两位有效数字）（2）该同学通过计算发现小车所受合外力小于测力计读数，明显超出实验误差的正常范围，你认为主要原因是

。参考答案：（1）如右图，0.25

（2）长木板对小车存在摩擦力三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.2004年1月25日，继“勇气”号之后，“机遇”号火星探测器再次成功登陆火星．人类为了探测距离地球大约3.0×105km的月球，也发射了一种类似四轮小车的月球探测器．它能够在自动导航系统的控制下行走，且每隔10s向地球发射一次信号，探测器上还装着两个相同的减速器(其中一只是备用的)，这种减速器可提供的最大加速度为5m/s2，某次探测器的自动导航系统出现故障，从而使探测器只能匀速前进而不再避开障碍物．此时地球上的科学家只能对探测器进行人工遥控操作．下表为控制中心的显示屏上的数据：

已知控制中心的信号发射和接收设备工作速度极快．科学家每次分析数据并输入命令至少需要3s.问：(1)经过数据分析，你认为减速器是否执行了命令？(2)假如你是控制中心的工作人员，采取怎样的措施？加速度满足什么条件？请计算说明．

参考答案：(1)未执行命令(2)立即输入命令，启动另一个备用减速器，加速度a>1m/s2，便可使探测器不与障碍物相碰．

15.如图所示，质量为m带电量为+q的小球静止于光滑绝缘水平面上，在恒力F作用下，由静止开始从A点出发到B点，然后撤去F，小球冲上放置在竖直平面内半径为R的光滑绝缘圆形轨道，圆形轨道的最低点B与水平面相切，小球恰能沿圆形轨道运动到轨道末端D，并从D点抛出落回到原出发点A处．整个装置处于电场强度为E=的水平向左的匀强电场中，小球落地后不反弹，运动过程中没有空气阻力．求：AB之间的距离和力F的大小．参考答案：AB之间的距离为R，力F的大小为mg．考点： 带电粒子在匀强电场中的运动；牛顿第二定律；平抛运动；动能定理的应用．专题： 带电粒子在电场中的运动专题．分析： 小球在D点，重力与电场力的合力提供向心力，由牛顿第二定律即可求出D点的速度，小球离开D时，速度的方向与重力、电场力的合力的方向垂直，小球做类平抛运动，将运动分解即可；对小球从A运动到等效最高点D过程，由动能定理可求得小球受到的拉力．解答： 解：电场力F电=Eq=mg

电场力与重力的合力F合=mg，方向与水平方向成45°向左下方，小球恰能到D点，有：F合=解得：VD=从D点抛出后，只受重力与电场力，所以合为恒力，小球初速度与合力垂直，小球做类平抛运动，以D为原点沿DO方向和与DO垂直的方向建立坐标系（如图所示）．小球沿X轴方向做匀速运动，x=VDt

沿Y轴方向做匀加速运动，y=at2a==所形成的轨迹方程为y=直线BA的方程为：y=﹣x+（+1）R解得轨迹与BA交点坐标为（R，R）AB之间的距离LAB=R从A点D点电场力做功：W1=（1﹣）R?Eq

重力做功W2=﹣（1+）R?mg；F所做的功W3=F?R有W1+W2+W3=mVD2，有F=mg答：AB之间的距离为R，力F的大小为mg．点评： 本题是动能定理和向心力知识的综合应用，分析向心力的来源是解题的关键．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.某一长直的赛道上，有一辆F1赛车，前方200m处有一安全车正以的速度匀速前进，这时赛车从静止出发以的加速度追赶；求：（1）赛车出发多长时间追上安全车？（2）赛车追上安全车之前与安全车相距最远的距离是多少？参考答案：17.如图所示，半径R=0.2m的光滑四分之一圆轨道PQ竖直固定放置，末端Q与一长L=0.8m的水平传送带相切，水平衔接部分摩擦不计，传动轮(轮半径很小)作顺时针转动，带动传送带以恒定的速度v0运动。传送带离地面的高度h=1.25m，其右侧地面上有一直径D=0.5m的圆形洞，洞口最左端的A点离传送带右端的水平距离s=1m,B点在洞口的最右端。现使质量为m=0.5kg的小物块从P点由静止开始释放，经过传送带后做平抛运动，最终落入洞中，传送带与小物块之间的动摩擦因数μ＝0.5。g取10m/s2。求：(1)小物块到达圆轨道末端Q时对轨道的压力；(2)若v0=3m/s，求物块在传送带上运动的时间T；(3)若要使小物块能落入洞中，求v0应满足的条件。参考答案：18.（14分）两个带电量均为+q小球，质量均为m，固定在轻质绝缘等腰直角三角形框架OAB的两个端点A、B上，另一端点用光滑铰链固定在O点，整个装置可以绕垂直于纸面的水平轴在竖直平面内自由转动。直角三角形的直角边长为L。（1）若施加竖直向上的匀强电场E1，使框架OB边水平、OA边竖直并保持静止状态，则电场强度E1多大？在此电场中，此框架能否停止在竖直平面内任意位置？（2）若改变匀强电场的大小和方向（电场仍与框架面平行），为使框架的OB边水平、OA边竖直（A在O的正下方），则所需施加的匀强电场的场强E2至少多大？方向如何？（3）若施加竖直向上的匀强电场E3，