河南省濟源市實驗中學高三物理聯(lián)考試題含解析

河南省濟源市實驗中學高三物理聯(lián)考試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.下列說法中正確的是（

）

A．溫度相同的氫氣和氧氣，氫氣分子的平均速率和氧氣分子的平均速率相同

B．使一定質(zhì)量的氣體溫度升高，體積減小，氣體一定從外界吸收了熱量

C．自然界中進行的一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都具有方向性

D．隨著科學技術(shù)的不斷進步，人類制造的熱機的效率可能逐漸提高，最終達到1參考答案：

答案：C2.（單選）如圖，用兩根等長輕繩將木板懸掛在豎直木樁上等高的兩點，制成一簡易秋千，某次維修時將兩輕繩各剪去一小段，但仍能保持等長且懸掛點不變，木板靜止時，F(xiàn)1表示木板所受合力的大小，F(xiàn)2表示單根輕繩對木板拉力的大小，則維修后（）A．F1不變，F(xiàn)2變大B．F1變大，F(xiàn)2變小C．F1變大，F(xiàn)2變大D．F1變小，F(xiàn)2變小參考答案：：解：木板靜止時，受重力和兩個拉力而平衡，故三個力的合力為零，即：F1=0；根據(jù)共點力平衡條件，有：2F2cosθ=mg解得：F2=當細線變短時，細線與豎直方向的夾角θ增加，故cosθ減小，拉力F2變大．故選：A．【解析】3.(單選)一物體在地球表面上的重力為16N,它在以5m/s2的加速度加速上升的火箭中的視重為9N,則此時火箭離地面的高度是地球半徑R的A.2倍

B.3倍

C.4倍

D.0.5倍參考答案：B4.（多選）2013年6月10日上午，我國首次太空授課在距地球300多千米的“天空一號”上舉行，如圖所示的是宇航員王亞萍在“天空一號”上所做的“水球”。下列關(guān)于“水球”和“天空一號”的說法正確的是（地球表面的重力加速度g=10m/s2）A．“水球”的形成是因為太空中沒有重力B．“水球”的向心加速度小于10m/s2C．“天空一號”運行速度小于7.9km/sD．在“天空一號”上天平可以照常使用參考答案：BC5.目前我國已發(fā)射北斗導航地球同步衛(wèi)星十六顆，大大提高了導航服務質(zhì)量，這些衛(wèi)星

A．環(huán)繞地球運行可以不在同一條軌道上B．運行角速度相同

C．運行速度大小相等，且都大于7.9km/s

D．向心加速度大于靜止在赤道上物體的向心加速度的大小。參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示是某原子的能級圖，a、b、c為原子躍遷所發(fā)出的三種波長的光．在下列該原子光譜的各選項中，譜線從左向右的波長依次增大，則正確的是________。參考答案：C7.甲、乙兩個物體靜止在光滑的水平桌面上，m甲＞m乙，當甲物體獲得某一速度后與靜止的乙物體發(fā)生彈性正碰，碰撞后，系統(tǒng)的總動量不變（選填“減小”、“增大”或“不變”），甲的速度小于乙的速度（選填“大于”、“小于”或“等于”）．參考答案：考點：動量守恒定律．分析：兩物體碰撞過程系統(tǒng)動量守恒，應用動量守恒定律與機械能守恒定律可分析答題．解答：解：兩物體組成的系統(tǒng)所受合外力為零，系統(tǒng)動量守恒，碰撞后系統(tǒng)總動量不變；設(shè)甲的初速度為v0，以甲的初速度方向為正方向，由動量守恒定律得：m甲v0=m甲v甲+m乙v乙﹣﹣﹣①物體發(fā)生彈性碰撞，機械能守恒，由機械能守恒定律得：m甲v02=m甲v甲2+m乙v乙2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②解得：v甲=，v乙=，已知：m甲＞m乙，則v甲＜v乙；故答案為：不變，小于．點評：本意主要考查了碰撞過程中動量守恒定律得應用，注意彈性碰撞機械能守恒，難度適中．8.質(zhì)量為100kg的小船靜止在水面上，船兩端有質(zhì)量40kg的甲和質(zhì)量60kg的乙，當甲、乙同時以3m/s的速率向左、向右跳入水中后，小船的速度大小為0.6m/s，方向是向左．參考答案：考點：運動的合成和分解．專題：運動的合成和分解專題．分析：根據(jù)動量守恒定律分析，甲乙船三者組成的系統(tǒng)動量守恒．解答：解：甲乙船三者組成的系統(tǒng)動量守恒．規(guī)定向左為正方向．設(shè)小船的速度大小為v，由動量守恒定律有：0=m甲v甲+m乙v乙+mv

0=40×3﹣60×3+100v解得：v=0.6m/s．速度v為正值，說明方向向左．故答案為：0.6，向左．點評：解決本題的關(guān)鍵熟練運用動量守恒定律，注意動量的失量性，與速度的正負是解題的關(guān)鍵．9.雨后彩虹是太陽光經(jīng)過天空中小水珠折射后形成的,太陽光經(jīng)過小水珠折射后某色光的光路如圖所示,虛線是入射光線和出射光線延長線,α是兩虛線夾角.由于太陽光是復色光,而水對不同色光折射率不同,光頻率越高,折射率越大.則色光在水珠中的傳播速度最大;紅光和紫光經(jīng)過小水珠折射后,α紅_________α紫(選填“>”、“=”或“<”).參考答案：10.用電磁打點計時器、水平木板（包括定滑輪）、小車等器材做“研究小車加速度與質(zhì)量的關(guān)系”的實驗。下圖是某學生做該實驗時小車即將釋放之前的實驗裝置圖，該圖中有4處錯誤，它們分別是：①___________________________；②___________________________；③___________________________；④___________________________。（2）某實驗小組設(shè)計了如圖（a）所示的實驗裝置，通過改變重物的質(zhì)量，利用計算機可得滑塊運動的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖像。他們在軌道水平和傾斜的兩種情況下分別做了實驗，得到了兩條a-F圖線，如圖（b）所示?；瑝K和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量m=

kg；滑塊和軌道間的動摩擦因數(shù)μ=

（重力加速度g取10m/s2）。參考答案：11.一列簡諧橫波在t=0時刻的波形如圖所示，質(zhì)點P此時刻向-y方向運動，經(jīng)過0.1s第一次到達平衡位置，波速為5m/s，那么①該波沿▲（選填“+x”或“-x”）方向傳播；②圖中Q點（坐標為x=7.5m的點）的振動方程=

▲

cm；③P點的橫坐標為x=

▲

m.參考答案：12.在“探究加速度與物體所受合外力和質(zhì)量間的關(guān)系”時，采用如圖所示的實驗裝置，小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示，盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動的紙帶由打點計數(shù)器打上的點計算出．(1)當M與m的大小關(guān)系滿足_________時，才可以認為繩子對小車的拉力大小等于盤和砝碼的重力．

(2)一組同學在先保持盤及盤中砝碼的質(zhì)量一定，探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，以下做法錯誤的是________．A．平衡摩擦力時，不應將盤及盤中的砝碼用細繩通過定滑輪系在小車上B．每次改變小車的質(zhì)量時，不需要重新平衡摩擦力C．實驗時，先放開小車，再接通打點計時器的電源D．小車運動的加速度可用天平測出m以及小車的質(zhì)量M，直接用公式a＝求出．

(3)在保持小車及車中砝碼的質(zhì)量M一定，探究加速度與所受合外力的關(guān)系時，由于平衡摩擦力時操作不當，某同學得到的a－F關(guān)系如圖所示(a是小車的加速度，F(xiàn)是細線作用于小車的拉力)．其原因

；參考答案：(1)m《M

(2)CD

(3)平衡摩擦力時，長木板的傾角過大了13.(5分)豎直放置的兩塊平行金屬板A、B，分別跟電源的正負極連接，將電源正極接地，如圖所示。在A、B中間固定一個帶正電的電荷q，現(xiàn)保持A板不動，使B板向右平移一小段距離后，電荷q所在位置的電勢U將

，電荷q的電勢能將

。（填：變大、變小或不變。）

參考答案：

答案：變大、變大三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（8分）（1）美國科研人員正在研制一種新型鎳銅長效電池，它是采用銅和放射性同位素鎳63(Ni)兩種金屬作為長壽命電池的材料，利用鎳63(Ni)發(fā)生一次β衰變成銅（Cu），同時釋放電子給銅片，把鎳63(Ni)和銅片做電池兩極，鎳63(Ni)的衰變方程為 。（2）一靜止的質(zhì)量為M的鎳核63(Ni)發(fā)生β衰變，放出一個速度為v0，質(zhì)量為m的β粒子和一個反沖銅核，若鎳核發(fā)生衰變時釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為β粒子和銅核的動能。求此衰變過程中的質(zhì)量虧損（虧損的質(zhì)量在與粒子質(zhì)量相比可忽略不計）。參考答案：解析：（1）；（2）設(shè)衰變后銅核的速度為v，由動量守恒

①由能量方程

②由質(zhì)能方程

③解得

④點評：本題考查了衰變方程、動量守恒、能量方程、質(zhì)能方程等知識點。15.（選修3-3模塊）（4分）如圖所示，絕熱隔板S把絕熱的氣缸分隔成體積相等的兩部分，S與氣缸壁的接觸是光滑的．兩部分中分別盛有相同質(zhì)量、相同溫度的同種氣體a和b．氣體分子之間相互作用可忽略不計．現(xiàn)通過電熱絲對氣體a緩慢加熱一段時間后，a、b各自達到新的平衡狀態(tài)．試分析a、b兩部分氣體與初狀態(tài)相比，體積、壓強、溫度、內(nèi)能各如何變化？參考答案：

答案:

氣缸和隔板絕熱，電熱絲對氣體a加熱，a溫度升高，體積增大，壓強增大，內(nèi)能增大；（2分）

a對b做功，b的體積減小，溫度升高，壓強增大，內(nèi)能增大。（2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（14分）如圖所示，豎直平面內(nèi)有一半徑為r、內(nèi)阻為R1、粗細均勻的光滑半圓形金屬球，在M、N處與相距為2r、電阻不計的平行光滑金屬軌道ME、NF相接，EF之間接有電阻R2，已知R1＝12R，R2＝4R。在MN上方及CD下方有水平方向的勻強磁場I和II，磁感應強度大小均為B?，F(xiàn)有質(zhì)量為m、電阻不計的導體棒ab，從半圓環(huán)的最高點A處由靜止下落，在下落過程中導體棒始終保持水平，與半圓形金屬環(huán)及軌道接觸良好，高平行軌道中夠長。已知導體棒ab下落r/2時的速度大小為v1，下落到MN處的速度大小為v2。（1）求導體棒ab從A下落r/2時的加速度大小。（2）若導體棒ab進入磁場II后棒中電流大小始終不變，求磁場I和II之間的距離h和R2上的電功率P2。（3）若將磁場II的CD邊界略微下移，導體棒ab剛進入磁場II時速度大小為v3，要使其在外力F作用下做勻加速直線運動，加速度大小為a，求所加外力F。隨時參考答案：解析：（1）以導體棒為研究對象，棒在磁場I中切割磁感線，棒中產(chǎn)生產(chǎn)生感應電動勢，導體棒ab從A下落r/2時，導體棒在重力與安培力作用下做加速運動，由牛頓第二定律，得mg－BIL＝ma，式中l(wèi)＝r

式中＝4R

由以上各式可得到

（2）當導體棒ab通過磁場II時，若安培力恰好等于重力，棒中電流大小始終不變，即

式中

解得

導體棒從MN到CD做加速度為g的勻加速直線運動，有

得

此時導體棒重力的功率為

根據(jù)能量守恒定律，此時導體棒重力的功率全部轉(zhuǎn)化為電路中的電功率，即

＝

所以，＝

（3）設(shè)導體棒ab進入磁場II后經(jīng)過時間t的速度大小為，此時安培力大小為

由于導體棒ab做勻加速直線運動，有根據(jù)牛頓第二定律，有F＋mg－F′＝ma

即

由以上各式解得17.如圖所示，在xOy坐標系中，y>0的范圍內(nèi)存在著沿y軸正方向的勻強電場；在y<0的范圍內(nèi)存在著垂直紙面的勻強磁場(方向未畫出)。已知OA＝OC＝CD＝DE＝EF＝L，OB＝L?，F(xiàn)在一群質(zhì)量為m、電荷量大小為q(重力不計)的帶電粒子，分布在A、B之間。t＝0時刻，這群帶電粒子以相同的初速度v0沿x軸正方向開始運動。觀察到從A點出發(fā)的帶電粒子恰好從D點第一次進入磁場，然后從O點第一次離開磁場。(1)試判斷帶電粒子所帶電荷的正負及所加勻強磁場的方向；(2)試推導帶電粒子第一次進入磁場的位置坐標x與出發(fā)點的位置坐標y的關(guān)系式；(3)試求從A點出發(fā)的帶電粒子，從O點第一次離開磁場時的速度方向與x軸正方向的夾角θ。(圖中未畫出)參考答案：(1)由帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)方向可知：該帶電粒子帶負電；(1分)根據(jù)帶電粒子在磁場中做圓周運動的情況，由左手定則知勻強磁場方向沿垂直紙面向里。(1分)(2)設(shè)帶電粒子在電場中的加速度為a，對于從A點進入電場的粒子，有：L＝at①(1分)2L＝v0t1②(1分)由①②式解得a＝③(1分)y＝at2④(1分)x＝v0t⑤(1分)由④⑤式解得：x＝2⑥(1分)從位置坐標y出發(fā)的帶電粒子，從x位置坐標離開電場(3)由幾何知識可得：θ與帶電粒子第一次進入磁場時與x軸正方向的夾角相等。(1分)對于從A點進入電場的帶電粒子，其y軸方向的速度：vy1＝at1⑦(1分)tanθ＝⑧(1分)由⑦⑧式解得：tanθ＝1，所以θ＝45°⑨(1分)18.飛行員駕駛艦載機在300m長的水甲跑道上進行起降訓練．艦載機在水平跑道加速過程中受到的平均阻力大小為其重力的0.2倍，其渦扇發(fā)動機的水平推力大小能根據(jù)艦載機的起飛質(zhì)量進行調(diào)整，使艦載機從靜止開始經(jīng)水平跑道加速后恰能在終點起飛．沒有掛彈時，艦載機質(zhì)量為m=2.0×104Kg，其渦扇發(fā)動機的水平推力大小恒為F=1.6×105N．重力加速度g取10m/s2．（不考慮起飛過程艦載機質(zhì)量的變化）（1）求艦載機沒有掛彈時在水平跑道上加速的時間及剛離開地面時水平速度的大?。唬?）已知艦載機受到豎直向上的升力F升與艦載機水平速度v的平方成正比，當艦載機升力和重力大小相等時離開地面．若艦載機掛彈后