广东省河源市源城区第一中学高三物理联考试题含解析

广东省河源市源城区第一中学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）狄拉克曾经预言，自然界应该存在只有一个磁极的磁单极子，其周围磁感线呈均匀辐射状
分布（如图甲所示），距离它r处的磁感应强度大小为（k为常数），其磁场分布与负点电荷Q的电场（如图乙所示）分布相似。

现假设磁单极子S和负点电荷Q均固定，有带电小球分别在S极和Q附近做匀速圆周运动。

则关于小球做匀速圆周运动的判断不正确的是
A．若小球带正电，其运动轨迹平面可在S的正上方，如图甲所示
B．若小球带负电，其运动轨迹平面可在Q的正下方，如图乙所示
C．若小球带负电，其运动轨迹平面可在S的正上方，如图甲所示
D．若小球带正电，其运动轨迹平面可在Q的正下方，如图乙所示
参考答案：
B
2. 如图所示，质量为M，长度为L的小车静止在光滑的水平面上，质量为m的小物块，放在小车的最左端，现用一水平力F作用在小物块上，小物块与小车之间的摩擦力为f，经过一段时间小车运动的位移为x，小物块刚好滑到小车的最右端，则下列说法中正确的是
A．此时物块的动能为F(x+L)
B．此时小车的动能为f(x+L)
C．这一过程中，物块和小车增加的机械能为F(x+L)－fL
D．这一过程中，物块和小车因摩擦而产生的热量为fL
参考答案：
CD
由题意可知，在拉力的作用下物体前进的位移为L+x，故拉力的功为F（x+L），摩擦力的功为f
（x+L），则由动能定理可知物体的动能为（F-f）（x+L），故A错误；小车受摩擦力作用，摩擦力作用的位移为x，故摩擦力对小车做功为fx，故小车的动能改变量为fx，故B错误；物块和小车增加的机械能等于外力的功减去内能的增量，内能的增量等于fL，故机械能的增量为F（x+L）-fL，故C、D 正确；故选CD．
3. 如图所示，一物块位于光滑水平桌面上，用一大小为F、方向如图所示的力去推它，使它以加速度a向右运动。

若保持力的方向不变而增加力的大小，则:
A．a变大
B．a不变
C．a变小
D．因为物块的质量未知，故不能确定a的变化
参考答案：
A
4. （单选）如图所示，“嫦娥三号”从环月圆轨道I上的P点实施变轨进入椭圆轨道II ,再由近月点Q开始进行动力下降，最后于2013年12月14日成功落月。

下列说法正确的是
A.沿轨道II运行的周期大于沿轨道I运行的周期
B.沿轨道I运行至P点时，需制动减速才能进人轨道II
C.沿轨道II运行时，在P点的加速度大于在Q点的加速度
D.沿轨道II运行时，由P点到Q点的过程中万有引力对其做负功
参考答案：
B
5. （单选）如图所示，在质量为M=2.0kg的电动机飞轮上，固定着一个质量为m=0.5kg的重物，重物到轴的距离为R=0.25m，重力加速度g=10m/s2．当电动机飞轮以某一角速度匀速转动时，电动机恰好不从地面上跳起，则电动机对地面的最大压力为（）
30N 40N50N60N
解：设电动机恰好不从地面跳起时飞轮角速度是ω．此时电动机对重物的作用力F=Mg．以重物为研
究对象，根据牛顿第二定律得：
mg+F=mω2r
得到：ω=
若以上述角速度匀速转动，重物转到最低点时，则有：
F′﹣mg=mω2r，
得到：F′=mg+mω2r=mg+（M+m）g=（M+2m）g=（2+0.5×2）×10=30N
故选：A
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 如图所示为氢原子能级图，用光子能量为13.06eV的光照射一群处于基态的氢原子，可能观测到氢
原子发射不同波长的光有种，其中波长最长的是从n= 能级跃迁到n= 能级辐射出的光
子。

参考答案：
10 5 4
7. 用欧姆表测电阻时，将选择开关置于合适的挡位后，必须先将两表笔短接，调整▲旋
钮，使指针指在欧姆刻度的“0”处．若选择旋钮在“×100”位置，指针在刻度盘上停留
的位置如图所示，所测量电阻的值为▲．
参考答案：
.欧姆调零（2分） 3200
8. 一质量m＝1 kg的物体在水平恒力F作用下水平运动，1 s末撤去恒力F，其v－t图象如图
所示，则恒力F的大小是 N，物体所受阻力Ff的大小是 N
参考答案：
9 N，3 N
9. 如图所示，质量为m的小球A以速率v0向右运动时跟静止的小球B发生碰撞，碰后A球
以的速率反向弹回，而B球以的速率向右运动，则B的质量mB=_______；碰撞过程
中，B对A做功为。

参考答案：
4.5m ； 3mv02/8
10. 如图甲所示，在一端封闭，长约1m的玻璃管内注满清水，水中放一个蜡烛做的蜡块，将玻璃管的
开口端用胶塞塞紧，然后将这个玻璃管倒置，在蜡块沿玻璃管上升的同时，将玻璃管水平向右移动，
假设从某时刻开始计时，蜡块在玻璃管内任意1s内上升的距离都是10cm，玻璃管向右匀加速平移，
从出发点开始在第1s内、第2秒内、第3秒内、第4秒内通过的水平位移依次是
2.5cm．7.5cm．12.5cm．17.5cm，图乙中y表示蜡块竖直方向的位移，x表示蜡块随玻璃管通过的水
平位移，t=0时蜡块位于坐标原点，
（1）请在图乙中画出蜡块4s内的轨迹；
（2）玻璃管向右平移的加速度a=m/s2；
（3）t=2s时蜡块的速度v2=m/s （保留到小数点后两位）
参考答案：
解：（1）依据运动的合成法则，则蜡块4s内的轨迹，如下图所示：
（2）蜡块在水平方向做匀加速运动，每相邻1秒位移差值
△x=7.5﹣2.5=12.5﹣7.5=17.5﹣12.5=5（cm）
△x=at2
则加速度a==5×10﹣2 m/s2
（3）竖直方向上的分速度v y==0.1m/s
水平分速度v x=at=0.1m/s
根据平行四边形定则得，v==m/s=0.14m/s
故答案为：（1）如图所示；（2）5×10﹣2；（3）0.14．
11. 如图所示，一个半径为R的透明球体放置在水平面上，一束光从A点沿水平方向射入球体后经B点射出，最后射到水平面上的C点。

已知，该球体对光的折射率为，则它从球面射出时的出射角
＝；在透明体中的速度大小为（结果保留两位有效数字）（已知光在的速度c＝3×108m／s）
参考答案：
12. 太空宇航员的航天服能保持与外界绝热，为宇航员提供适宜的环境。

若在地面上航天服内气体的压强为p0，体积为2 L，温度为T0，到达太空后由于外部气压降低，航天服急剧膨胀，内部气体体积增大为4 L。

所研究气体视为理想气体,则宇航员由地面到太空的过程中，若不采取任何措施，航天服内气体内能（选填“增大”、“减小”或“不变”）。

为使航天服内气体保持恒温，应给内部气体（选填“制冷”或“加热”）。

参考答案：
减小；加热
13. 如图所示为“用DIS研究机械能守恒定律”的实验装置。

该实验装置中传感器K的名称是
____________传感器；由该实验得到的结论是：
_________________________________________
_________________________________________。

参考答案：
光电门；在只有重力做功的情况下，物体的动能和重力势能相互转化，机械能总量保持不变。

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （09年大连24中质检）（选修3—5）（5分）如图在光滑的水平桌面上放一个长木板A，其上放有一个滑块B，已知木板和滑块的质量均为m=0.8 kg，滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.4，开始时A静止，滑块B以V=4m／s向右的初速度滑上A板，如图所示，B恰滑到A板的右端，求：
①说明B恰滑到A板的右端的理由?
②A板至少多长?
参考答案：
解析：
①因为B做匀减速运动，A做匀加速运动，A，B达到共同速度V1时，B恰滑到A板的右端（2分）
②根据动量守恒mv=2mv1（1分）
v1=2m/s ……
设A板长为L，根据能量守恒定律（1分）
L=1m
15. （10分）一物体在A、B两点的正中间由静止开始运动（设不会超越A、B），其加
速度随时间变化如图所示，设向A的加速度方向为正方向，
若从出发开始计时，则：
（1）物体的运动情况是___________________。

（2）4S末物体的速度是______，0-4S内物体的平均速
度是________。

（3）请根据图画出该物体运动的速度-时间图像。

参考答案：
（1）一直向A运动（2分）；（2）0；2m（4分）；（3）如图（4分）
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，两根足够长且平行的光滑金属导轨所在平面与水平面成α=53°角，间距为L=0.5m的导轨间接一电阻，阻值为R=2Ω，导轨电阻忽略不计．在两平行虚线间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场，磁感强度B=0.8T．导体棒a的质量为m1=0.1kg、电阻为R1=1Ω；导体棒b的质量为
m2=0.2kg、电阻为R2=2Ω，它们分别垂直导轨放置并始终与导轨接触良好．现从图中的M、N处同时将a、b由静止释放，运动过程中它们都能匀速穿过磁场区域，且当a刚出磁场时b正好进入磁场．a、b电流间的相互作用不计，sin53°=0.8，cos53°=0.6，取g=10m/s2．求：
（1）导体棒a刚进入磁场时，流过电阻R的电流I；
（2）导体棒a穿过磁场区域的速度v1；
（3）匀强磁场的宽度d．
参考答案：
解：（1）导体棒a在磁场中匀速运动，则：
mgsinα﹣BIαL=0
根据等效电路的结构有：
Iα=2I
联解得：
I=1A
（2）导体棒a在磁场中匀速运动时，根据欧姆定律有：
E1=BLv1；
Iα=
R总=R1+
联解得：v1=10m/s
（3）设导体棒b在磁场中匀速运动的速度为v2，则：
m2gsinα=BI b L
E2=BLv2
I b=
R总′=R2+
对导体棒a，设其在磁场中运动的时间为△t，有：
d=v1△t
v2=v1+gsinα?△t
联解得：d=m
答：（1）导体棒a刚进入磁场时，流过电阻R的电流1A；
（2）导体棒a穿过磁场区域的速度10m/s；
（3）匀强磁场的宽度m．
【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律．
【分析】（1）依据平衡条件，结合安培力公式，及串并联电阻特点，即可求解；
（2）根据切割感应电动势，及闭合电路欧姆定律，即可求解棒a穿过磁场区域的速度；
（3）依据平衡条件，及切割感应电动势，及闭合电路欧姆定律，最后由运动学公式，即可求解匀强磁场的宽度．
17. 高速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶，甲车在前，乙车在后，速度均为v0=30m/s，相距s0=100m．t=0时刻甲车遇到紧急情况，之后甲、乙两车的加速度随时间变化的关系分别如图甲、乙所示，以初速度方向为正方向，求：
（1）两车在0﹣9s内何时相距最近；（2）最近距离多大．
参考答案：
解：（1）由图象知，甲车前3s做匀减速运动，乙车做匀速直线运动，3s末甲车速度为0，此过程乙的速度大于甲的速度，故两者距离减小，接着甲开始做匀加速运动而乙做匀减速运动，两车距离进一步减小，当甲乙两车速度相等时两车相距最近，所以有前3s甲车的位移为：
x甲1=t=×3m=45m，
乙车的位移为：x乙1=v0t=30×3m=90m
3s后甲车做匀加速直线运动，乙车做匀减速直线运动，当两车速度相等时两车相距最近．
两车速度相等时的时间为：
a甲2t2=v0+a乙t2
代入甲乙的加速度和乙车的初速度v0可解得当两车速度相等时所经历的时间为：
t2===3s
故6s时刻两车最近．
（2）所以此过程中甲的位移为：
x甲2=t2=×3m=22.5m，
乙的位移：x乙2=v0t2+a乙t22=30×3+×（﹣5）×32m=67.5m
所以此时甲乙相距的最近距离为：
△x=x甲1+x甲2+s0﹣（x乙1+x乙2）=45+22.5+100﹣（90+67.5）m=10m
答：（1）两车在0～9s内6s末相距最近；
（2）最近距离是10m．
18. (17分)在绝缘水平面上，放一质量为m=2.0Χ10-3kg的带正电滑块A，所带电量为
q=1.0Χ10-7C，在滑块A的左边处放置一个不带电、质量M=4.0Χ10-3kg的绝缘滑块B，B在左端接触（不连接）于固定在竖直墙壁的轻弹簧上，轻弹簧处于自然状态，弹簧原长
S=0.05m
，如图所示，在水平方向加一水平向左的匀强电场，电场强度的大小为
E=4.0Χ105N/C，滑块A由静止释放后向左滑动并与滑块B发生碰撞，设碰撞时间极短，碰撞后结合在一起共同运动的速度为V=1m/s，两物体一起压缩弹簧至最短处（弹性限度内）时，弹簧的弹性势能E0=3.2Χ10-3J。

设两滑块体积大小不计，与水平面间的动摩擦因数为
μ=0.50，摩擦不起电，碰撞不失电，g 取10m/s2。

求:
（1）两滑块在碰撞前的瞬时，滑块A的速度；
（2）滑块A起始运动位置与滑块B的距离λ；
（3）B滑块被弹簧弹开后距竖起墙的最大距离Sm
参考答案：
解析：（1）设A与B碰撞前A的速度为 V1，碰撞过程动量守恒，有：
mv1=(M+m)v (2分)
代入数据解得：v1=3m/s ( 2分)
（2）对A，从开始运动至碰撞B之前，根据动能定理，有：（2分）
代入数据解得：
（3）设弹簧被压缩至最短时的压缩量为S1，对AB整体，从碰后至弹簧压缩最短过程中，根据能量守恒定律有：
代入数据解得S1= 0.02m(1 分)
设弹簧第一次恢复到原长时，AB共同动能为E K，根据能量守恒定律有：
…………①（2分）；
在弹簧把BA往右推出的过程中，由于B受到向左的摩擦力小于A受到的向左的摩擦力和电场力之和，故至他们停止之前，两者没有分开（1分）
弹簧第一次将AB弹出至两者同时同处停止时，B距离竖直墙壁最远，设此时距离弹簧原长处为S2，根据动能定理，有：………②（2 分）
①②联立并代入数据得S=0.03m (1分)
故B离墙壁的最大距离Sm=S+S2=0.08m。