2018-2019学年福建省漳州市四都中学高三物理联考试题含解析

2018-2019学年福建省漳州市四都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. （多选题）来自中国航天科技集团公司的消息称，中国自主研发的北斗二号卫星系统今年起进入组网高峰期，预计在2015年形成覆盖全球的卫星导航定位系统，此系统由中轨道、高轨道和同步轨道卫星等组成．现在正在服役的北斗一号卫星定位系统的三颗卫星都定位在距地面36000km的地球同步轨道上．目前我国的各种导航定位设备都要靠美国的GPS系统提供服务，而美国的全球卫星定位系统GPS由24颗卫星组成，这些卫星距地面的高度均为20000km．则下列说法中正确的是（）
参考答案：
BC
解：A、所有GPS的卫星的质量关系不清楚，所以所受向心力大小关系不确定，故A错误B、根据万有引力提供向心力，
卫星的加速度公式a=和速度公式v=．
所以所有GPS的卫星比北斗一号的卫星线速度大，北斗二号中的中轨道卫星的加速度一定大于高轨道卫星的加速度，故B、C正确
D、北斗一号系统中的三颗卫星和赤道上物体具有相同的角速度，
根据a=rω2得北斗一号系统中的三颗卫星向心加速度比赤道上物体的向心加速度大，故D 错误
故选BC．
2. （单选）如图所示，在竖直平面内半径为R的四分之一圆弧轨道AB、水平轨道BC与斜面CD平滑连接在一起，斜面足够长．在圆弧轨道上静止着N个半径为r（r＜＜R）的光滑刚性小球，小球恰好将圆弧轨道铺满，从最高点A到最低点B依次标记为1、2、3…N．现将圆弧轨道末端B处的阻挡物拿走，N个小球由静止开始沿轨道运动，不计摩擦与空气阻力，下列说法正确的是
A.N个小球在运动过程中会散开
B.第N个小球在斜面上能达到的最大高度为R
C.第1个小球到达最低点的速度＞v＞
D.第1个小球到达最低点的速度v＜
参考答案：
【知识点】机械能守恒定律．E3
【答案解析】D 解析： A、在下滑的过程中，水平面上的小球要做匀速运动，而曲面上的小球要做加速运动，则后面的小球对前面的小球要向前压力的作用，所以小球之间始终相互挤压，冲上斜面后后面的小球把前面的小球往上压，所以小球之间始终相互挤压，故N 个小球在运动过程中始终不会散开，故A错误；
B、把N个小球看成整体，则小球运动过程中只有重力做功，机械能守恒，弧AB的长度等于小球全部到斜面上的长度，而在圆弧上的重心位置比在斜面上的重心位置可能高也可能低，所以第N个小球在斜面上能达到的最大高度可能比R小，也可能比R大，故B错误；
C、小球整体的重心运动到最低点的过程中，根据机械能守恒定律得：mv2=mg?解得：v=，而第一个球在下滑过程中，始终受到第二个球对它的压力，所以第1个小球到达最低点的速度v′＜，故C错误，D正确．故选：D．
【思路点拨】N个小球在BC和CD上运动过程中，相邻两个小球始终相互挤压，把N个小球看成整体，则小球运动过程中只有重力做功，机械能守恒，弧AB的长度等于小球全部到斜面上的长度，而在圆弧上的重心位置比在斜面上的重心位置可能高也可能低，所以第N个小球在斜面上能达到的最大高度可能比R小，也可能比R大，小球整体的重心运动到最低点的过程中，根据机械能守恒定律即可求解第一个小球到达最低点的速度．
3. 一汽车沿直线由静止开始向右运动，汽车的速度和加速度方向始终向右。

汽车速度的平方V2与汽车前进位移X的图像如图所示，则下列说法正确的是：
A.汽车从开始运动到前进X1过程中，汽车受到的合外力越来越大
B.汽车从开始运动到前进X1过程中，汽车受到的合外力越来越小
C.汽车从开始运动到前进X1过程中，汽车的平均速度大于V0/2
D.汽车从开始运动到前进X1过程中，汽车的平均速度小于V0/2
参考答案：
AD
4. （单选）一物块沿倾角为θ的斜坡向上滑动．当物块的初速度为v时，上升的最大高度为H，如图所示；当物块的初速度为时，上升的最大高度记为h．重力加速度大小为g．物块与斜坡间的动摩擦因数和h分别为（）
．
（﹣1）tanθ和
．
（﹣1）tanθ和
解：以速度v上升过程中，由动能定理可知
以速度上升过程中，由动能定理可知
联立解得，h=
故D正确．
故选：D．
本题主要考查了动能定理，注意过程的选取是关键；
端与A球相连，A、B间固定一个轻杆，B、C间由一轻质细线连接．倾角为θ的光滑斜面固定在地面上，弹簧、轻杆与细线均平行于斜面，初始系统处于静止状态，细线被烧断的瞬间，下列说法正确的是（）
A．B球的受力情况未变，加速度为零
B．A、B两个小球的加速度均沿斜面向上，大小均为gsinθ
C．A、B之间杆的拉力大小为2mgsinθ
D．C球的加速度沿斜面向下，大小为2gsinθ
参考答案：
B
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 21．如上右图所示，把两支完全相同的密度计分别放在甲、乙两种液体中，所受到的浮力为和，则；若它们的液面相平，则两液体对容器底部的压强关系是。

参考答案：
=（等于） <（小于）
7. 如图12所示，质量为ｍ的物体放在倾角为θ的斜面上，在水平恒定的推力F的作用下，物体沿斜面匀速向上运动，则物体与斜面之间的动摩擦因数
为。

参考答案：
8. 用一根细绳，一端系住一个质量为m的小球，另一端悬在光滑水平桌面上方h处，绳长l大于h，使小球在桌面上做如右图所示的匀速圆周运动. 若使小球不离开桌面，其转速最大值是
参考答案：
9. 如图，在斜面顶端先后水平抛出同一小球，第一次小球落到斜面中点，第二次小球落到斜面底端。

则两次小球运动时间之比t1∶t2=___；两次小球落到斜面上时动能之比EK1∶EK2=_____。

参考答案：
；
10. 质量为2kg的物体，在水平推力的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的v-t图像如图所示，g取10m/s2，则物体与水平面间的动摩擦因数
；水平推力。

参考答案：
0.2 6
11. 如右图所示，OAB是刚性轻质直角三角形支架，边长AB＝20cm，∠OAB＝30︒；在三角形二锐角处固定两个不计大小的小球，A角处小球质量为1kg，B角处小球质量为3kg。

现将支架安装在可自由转动的水平轴上，使之可绕O点在竖直平面内无摩擦转动。

装置静止时，AB边恰好水平。

若将装置顺时针转动30︒，至少需做功为__________J，若将装置顺时针转动30︒后由静止释放，支架转动的最大角速度为__________。

参考答案：
；
12. 如图所示，一储油圆桶，底面直径与桶高均为d．当桶内无油时，从某点A恰能看到桶底边缘上的某点B．当桶内油的深度等于桶高的一半时，在A点
沿AB方向看去，看到桶底上的C点，C、B相距，由此
可得油的折射率n= ；光在油中传播的速度．（结果可用根式表示）
参考答案：
13. 某同学设计了“探究加速度与物体所受合力及质量的关系”实验。

图（a）为实验装置简图，A为小车，B为电火花计时器，C为装有细砂的小桶，D
为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力等于细砂和小桶的总重量，小车运动的加速度可用纸带上打出的点求得。

①图（b）为某次实验得到的纸带，已知实验所用电源的频率为50Hz，根据纸带可求出小车的加速度大小为__________。

（结果保留2位有效数字）
②在“探究加速度与质量的关系”时，保持细砂和小桶质量不变，改变小车质量，分别记录小车加速度与其质量的数据。

在分析处理时，该组同学产生分歧：甲同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度与其质量的图象，
乙同学则认为应该作出与其质量倒数的图像。

两位同学都按照自己的方案将实验数据在坐标系中进行了标注，但尚未完成图象（如下图所示）。

你认为同学
__________（填“甲”、“乙”）的方案更合理。

③在“探究加速度与合力的关系”时，保持小车的质量不变，改变小桶中细砂的质量，该同学根据实验数据作出了加速度与合力的图线如图（c），该图线不通过坐标原点的原因是______________________________。

参考答案：
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 因为手边没有天平,小王同学思考如何利用一已知劲度系数为k的弹簧和长度
测量工具来粗测一小球的质量,他从资料上查得弹簧的弹性势能(其中x为弹簧形变量)后,设计了如下实验:将弹簧一端固定在水平桌面上,另一端紧靠小球,弹簧原长时小球恰好在桌边,然后压缩弹簧并测得压缩量x,释放弹簧,小球飞出后落在水平地面上,测出桌高h以及落点到桌边沿的水平距离s．
(1)小球质量的表达式为: ．（4分）
(2)如果桌面摩擦是本次实验误差的主要因素,那么小球质量的测量值
将（2分）(填“偏大”、“偏小”或“准确”)．
参考答案：
⑴；⑵偏大
解析:⑴由题意知:,
平抛过程有:
联立三式解得:
⑵桌面摩擦使得小球飞出速度偏小,据,
知的测量值偏大.
15. （1）为完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验，必须要选用的是_____ 。

A.有闭合铁芯的原副线圈
B.无铁芯的原副线圈
C.交流电源
D.直流电源
E.多用电表（交流电压档）
F.多用电表（交流电流档）
用匝数匝和匝的变压器，实验测量数据如下表，
根据测量数据可判断连接电源的线圈是_________ （填或）。

参考答案：
(1). ACE (2).
解：(1)变压器的原理是互感现象的应用.是原线圈磁场的变化引起副线圈感应电流的变化，如果原线圈中通的是直流电源.则副线圈中不会有感应电流产生.题意为探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系.需要测量电压，所以需要一个测电压的仪器，所以需要的器材有A、有闭合铁芯的原副线圈；C交流电源; E多用电表交流电压档;故选ACE
根据题意.电压比与匝数比不相等.可知该变压器为非理想变压器，考虑到变压器有漏磁铁芯发热、导线发热等影晌判断出 U2为原线圈上电压大小，则判断出接电源的是.
【点睛】本题主要考察探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系，若是理想变压器则电压之比应该等于匝数之比，但实验数据表明电压之比不等于匝数之比，则说明此变压器有漏磁现象，根据电压之间的关系找到应该接电源。

四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示为某等腰直角三棱镜ABC的截面图，一条光线与AB面成45°角入射，已知棱镜材料的折射率n=，求：
①光线经过AB面时的折射角；
②通过计算说明光线第一次到达BC面时能否从BC面射出。

参考答案：
①②不能
17. 光滑曲面轨道置于高度为H＝1.8m的平台上，其末端切线水平；另有一长木板两端分别搁在轨道末端点和水平地面间，构成倾角为θ＝37°的斜面，如图所示．一个可视作质点的质量为m＝1kg的小球，从光滑曲面上由静止开始下滑(不计空气阻力，g取10m/s2，sin37°≈0.6，cos37°≈0.8)
(1)若小球从高h＝0.2m处下滑，则小球离开平台时速度v0的大小是多少？
(2)若小球下滑后正好落在木板的末端，则释放小球的高度h为多大？
参考答案：
(1)小球从曲面上滑下，只有重力做功，由机械能守恒定律知：
mgh＝mv① (2分)
得v0＝＝m/s＝2m/s (2分)
(2)小球离开平台后做平抛运动，小球正好落在木板的末端，则H＝gt2② (2分)
＝v1t③ (2分)
联立②③两式得：v1＝4m/s
设释放小球的高度为h1，则由mgh1＝mv (1分)
得h1＝＝0.8m (1分)
18. 2013年12月2日，嫦娥三号探测器成功发射。

“玉兔”登上了距离地球大约
的月球表面，将开展探测：观天、看地、测月工作，它能够在自动导航系统的控制下行走，且每隔10秒向地球发射一次信号。

探测器上还装着两个相同的减速器（其中一个是备用的），这种减速器可提供的最大加速度为0.5m/s2。

若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能自动避开障碍物。

此时地球上的科学家必须对探测器进行人工遥控操作，已知电磁波在太空中传播速度为。

下表为控制中心的显示屏的数据：
已知控制中心的信号发射与接收设备工作速度极快。

科学家每次分析数据并输入命令需要3秒。

问：（1）经过数据计算分析，你认为减速器是否执行了减速命令？（2）假如你是控制中心的工作人员，应采取怎样的措施？加速度需要满足什么条件？请计算说明。

参考答案：
（1）没有执行命令（2）
设在地球和月球之间传播电磁波需要的时间为t0,
从前两次收到的信号可知：探测器的速度
从后两次收到的信号可知探测器的速度
可见，探测器速度没有改变，并没有执行命令。

则减速器出现故障。

（2）应启用另一个备用的减速器。

再经过3秒分析数据和1秒接收时间，探测器在9时10分44秒执行命令。

地面上的控制器9时10分40秒收到的信号，是探测器在9时10分39秒发出的，此时探测器与前方的障碍物的距离为1.4米，经历时间5秒后探测器距前方障碍物的距离为s=1.4-0.2×5=0.4(m)。

设定减速器的加速度为a,
则有，可得：
即只要设定加速度，便可使探测器不与障碍物相碰。