河南省信阳市第六高级中学高三物理联考试卷含解析

河南省信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. 在高速公路的拐弯处，通常路面都是外高内低。

如图所示，在某路段汽车向左拐弯，司机
左侧的路面比右侧的路面低一些。

汽车的运动可看作是做半径为R的圆周运动。

设内外路面高度差为h，路基的水平宽度为d，路面的宽度为L。

已知重力加速度为g。

要使车轮与路面之间的横向摩擦力（即垂直于前进方向）等于零，则汽车转弯时的车速应等
于（）
A． B．
C． D．
参考答案：
B
2. （多选）下列说法正确的是( )
A．液体中悬浮的微粒越大，布朗运动越显著
B．当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大
C．第二类永动机不可能制成，因为它违反能量守恒定律
D．一定质量的理想气体，当它的压强、体积都增大时，其内能一定增加
E．因为液体表面层分子分布比内部稀疏，因此液体表面有收缩趋势
参考答案：
BDE
3. （单选）如图所示，斜面小车M静止在光滑水平面上，一边紧贴墙壁．若再在斜面上加一物体m，且M、m相对静止，此时小车受力个数为（）
A． 3 B． 4 C． 5 D．6
参考答案：
考点：力的合成与分解的运用；共点力平衡的条件及其应用．
专题：共点力作用下物体平衡专题．
分析：对物体受力分析是指分析物体的受力情况同时画出受力的示意图，本题可以先对m受力分析，再结合牛顿第三定律对M受力分析．
解答：解：先对物体m受力分析，受到重力、支持力和静摩擦力；
再对M受力分析，受重力、m对它的垂直向下的压力和沿斜面向下的静摩擦力，同时地面对M有向上的支持力，共受到4个力；
故选B．
点评：对物体受力分析可以按照先已知力，再重力，最后弹力和摩擦力，要结合弹力和摩擦力的产生条件判断，本题中墙壁虽与小车接触，但无弹力．
4. 如图是“嫦娥一号奔月”示意图，卫星发射后通过自带的小型火箭多次变轨，进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星，并开展对月球的探测。

下列说法正确的是（）
A. 发射“嫦娥一号”的速度必须达到第三宇宙速度
B. 在绕月圆轨道上，卫星速度与卫星质量无关
C. 卫星受月球的引力与它到月球中心距离的平方成反比
D. 在绕月圆轨道上，卫星受地球的引力大于受月球的引力
参考答案：
BC
略
5. 如图所示，A球离地面高度为h，在A球由静止开始下落的同时，小球B在地面上瞄准小球A射出，小球B射出时的速度v与水平方向成θ角。

不计空气阻力，则以下说法正确的是
A. A、B两球一定会在空中相遇
B. 两球在空中运动时，相同时间内A球速度变化量大于B球的速度变化量
C. 两球在空中运动时，相同时间内A球速度变化量等于B球的速度变化量
D. 若A、B两球能在空中相遇，则经过的时间一定满足
参考答案：
CD
【详解】若在A落地之前，小球B不能到达A的正下方，则A、B两球不会在空中相遇，选项A错误；两球的加速度均为向下的g，根据?v=gt可知两球在空中运动时，相同时间内A球速度变化量等于B球的速度变化量，选项B错误，C正确；若A、B两球能在空中相遇，则在竖直方向：
，即经过的时间一定满足，选项D正确。

二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 在探究物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系时，采用如下图所示的实验装置小车及车中的砝码质量用M表示，盘及盘中的砝码质量用m表示．(1)当M与m的大小关系满足________时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力．
(2)另两组同学保持小车及车中的砝码质量M一定，探究加速度a与所受外力F的关系，由于他们操作不当，这两组同学得到的a－F关系图象分别如图1和图2所示，其原因分别是：图1： ________________________________________
图2： ________________________________________
参考答案：
m?M 、
m过大(或M过小)，造成m不是远小于M 、
没有平衡摩擦力或木板的倾角过小
7. （5分）一个蓄电池输出电压为12V，若输出的电能为4.3×106J，则它放出的电量为
_____________C。

参考答案：
答案：3.6×105
8. 如图（a）所示，阻值为R、匝数为n的圆形金属线圈与一个阻值为2R的电阻连接成闭合电路。

线圈的半径为r1，在线圈中半径为r2的圆形区域存在垂直于线圈平面的匀强磁场（向里为正），磁感应强度B随时间t变化的关系如图（b）所示，图中B1、t1为已知量。

导线电阻不计，则t1时刻经过电阻的电流方向为_________（选填“a→b”或“b→a”），电流的大小为___________。

参考答案：
b→a，
9. 小胡同学在学习了圆周运动的知识后，设计了一个课题，名称为：快速测量自行车的骑行速度。

他的设想是：通过计算踏脚板转动的角速度，推算自行车的骑行速度。

如上图所示是自行车的传动示意图，其中Ⅰ是大齿轮，Ⅱ是小齿轮，Ⅲ是后轮。

当大齿轮Ⅰ（脚踏板）的转速通过测量为n（r/s）时，则大齿轮的角速度是 rad/s。

若要知道在这种情况下自行车前进的速度，除需要测量大齿轮Ⅰ的半径r1，小齿轮Ⅱ的半径r2外，还需要测量的物理量是。

用上述物理量推导出自行车前进速度的表达式为：。

参考答案：
2πn, 车轮半径r3, 2πn
根据角速度ω=2πn得：大齿轮的角速度ω=2πn。

踏脚板与大齿轮共轴，所以角速度相等，小齿轮与大齿轮通过链条链接，所以线速度相等，设小齿轮的角速度为
ω′，测量出自行车后轮的半径r3，根据v= r3ω′
得：v=2πn
10. 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50 Hz。

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。

⑴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、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个小点（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＝（保留三位有效数字）。

⑵回答下列两个问题：
①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）ks5u
A．木板的长度 B．木板的质量m1 C．滑块的质量m2D．托盘和砝码的总质量m3E．滑块运动的时间t ks5u
②测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是。

⑶滑块与木板间的动摩擦因数μ＝（用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）。

参考答案：
⑴0.495～0.497 m/s2；⑵①CD；②天平；⑶(
11. 如图所示的逻辑电路由一个“________”门和一个“非”门组合而成；当输入端
“A=1”、“B=0”时，输出端“Z=______”。

参考答案：
答案：或
12. 一小球从楼顶边沿处自由下落，在到达地面前最后1s内通过的位移是楼高的，则楼高
是
.参考答案：
13. 如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长均为5 cm。

如果取g=10 m/s2，那么，
（1）闪光频率是________Hz．
（2）小球运动中水平分速度的大小是________m/s．
（3）小球经过B点时的速度大小是________m/s．
参考答案：
10、1.5、2.5
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （8分）（1）美国科研人员正在研制一种新型镍铜长效电池，它是采用铜和放射性同位素镍63(Ni)两种金属作为长寿命电池的材料，利用镍63(Ni)发生一次β衰变成铜（Cu），同时释放电子给铜片，把镍63(Ni)和铜片做电池两极，镍63(Ni)的衰变方程为。

（2）一静止的质量为M的镍核63(Ni)发生β衰变，放出一个速度为v0，质量为m的β粒子和一个反冲铜核，若镍核发生衰变时释放的能量全部转化为β粒子和铜核的动能。

求此衰变过程中的质量亏损（亏损的质量在与粒子质量相比可忽略不计）。

参考答案：
解析：
（1）；
（2）设衰变后铜核的速度为v，
由动量守恒①
由能量方程②
由质能方程③
解得④
点评：本题考查了衰变方程、动量守恒、能量方程、质能方程等知识点。

15. （8分）小明测得家中高压锅出气孔的直径为4mm，压在出气孔上的安全阀的质量为80g。

通过计算并对照图像（如图)说明利用这种高压锅烧水时，最高温度大约是多少？假若要把这种高压锅向西藏地区销售，你认为需要做哪方面的改进，如何改进？
参考答案：
大约为115℃
解析：
P＝P o＋P m＝1．01×105Pa＋＝1．63×105Pa
由图像可得锅内最高温度大约为115℃．
若要把这种锅向西藏地区销售，由于西藏大气压较小，要使锅内最高温度仍为115℃，锅
内外压强差变大，应适当提高锅的承压能力，并适当增加安全阀的质量。

四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示是一皮带传输装载机械示意图．井下挖掘工将矿物无初速放置于沿图示方向运行的传送带A端，被传输到末端B处，再沿一段圆形轨道到达轨道的最高点C处，然后水平抛到货台上．已知半径为的圆形轨道与传送带在B点相切，O点为半圆的圆心，BO、CO分别为圆形轨道的半径，矿物m可视为质点，传送带与水平面间的夹角，矿物与传送带间的动摩擦因数，传送带匀速运行的速度为，传送带AB点间的长度
为．若矿物落点D处离最高点C点的水平距离为，竖直距离为
，矿物质量，，，，不计空气阻力．求：
（1）矿物到达B点时的速度大小；
（2）矿物到达C点时对轨道的压力大小；
（3）矿物由B点到达C点的过程中，克服阻力所做的功．
参考答案：
解：（1）假设矿物在AB段始终处于加速状态，由动能定理可得
3分
代入数据得
1分
由于，故假设成立，矿物B处速度为． 1分
（2）设矿物对轨道C处压力为F，由平抛运动知识可得
1分
1分
代入数据得矿物到达C处时速度
1分
由牛顿第二定律可得
2分
代入数据得
1分
根据牛顿第三定律可得所求压力
1分
（3）矿物由B到C过程，由动能定理得
3分
代入数据得
即矿物由B到达C时克服阻力所做的功
17. 如图甲所示，两根间距为l1=0.2 m的平行导轨PQ和MN处于同一水平面内，左端连接一阻值为R=0.4的电阻，导轨平面处于竖直向上的匀强磁场中。

一质量为m=0.1kg的导体棒CD垂直于导轨放置，棒到导轨左端PM的距离为l2=0.1 m，导体捧与导轨接触良好，不计导轨和是体棒的电阻。

(1)若CD棒固定，已知磁感应强度B的变化率随时间t的变化关系式为
T/s，求回路中感应电流的有效值I；
地
(2)若CD棒不固定，CD棒与导轨间摩擦忽略不计，磁场不随时间变化。

现对CD棒施加一个水平向右的恒力F，使CD棒由静止开始沿导轨向右运动。

此过程中棒始终保持与导轨垂直且良好接触，图乙是捧的v—t图象，其中AO是图象在零时刻的切线，AB是图象的渐近线。

①求拉力F的大小和磁感应强度B的大小；②当棒的位移为20 m时，棒的速度达到8 m/s
，求在此
过程中电阻上产生的热量Q。

参考答案：
18. 如图所示，半径为R、圆心为O的大圆环固定在竖直平面内，两个轻质小圆环套在大圆环上．一根轻质长绳穿过两个小圆环，它的两端都系上质量为m的重物，忽略小圆环的大小。

（1）将两个小圆环固定在大圆环竖直对称轴的两侧θ=30°的位置上(如图)．在—两个小圆环间绳子的
中点C处，挂上一个质量M=m的重物，使两个小圆环间的绳子水平，然后无初速释放重物M．设绳子与大、小圆环间的摩擦均可忽略，求重物M下降的最大距离．
（2）若不挂重物M．小圆环可以在大圆环上自由移动，且绳子与大、小圆环间及大、小圆环之间的摩擦均可以忽略，问两个小圆环分别在哪些位置时，系统可处于平衡状态?
参考答案：
(1)重物向下先做加速运动，后做减速运动，当重物速度为零时，下降的距离最大．设下降的最大距离
为，由机械能守恒定律得解得（另解h=0舍去）
(2)系统处于平衡状态时，两小环的可能位置为
a．两小环同时位于大圆环的底端．
b．两小环同时位于大圆环的顶端．
c．两小环一个位于大圆环的顶端，另一个位于大圆环的底端．
d．除上述三种情况外，根据对称性可知，系统如能平衡，则两小圆环
的位置一定关于大圆环竖直对称轴对称．设平衡时，两小圆环在大
圆环竖直对称轴两侧角的位置上(如图所示)．
对于重物，受绳子拉力与重力作用，有
对于小圆环，受到三个力的作用，水平绳子的拉力、竖直绳子的拉力、大圆环的支持力.两绳子的拉力沿大圆环切向的分力大小相等，方向相反
得,而，所以。