安徽省阜阳市临泉县实验中学高三物理联考试题含解析

安徽省阜阳市临泉县实验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. 科学家发现在月球上含有丰富的（氦3）。

它是一种高效、清洁、安全的核聚变燃料，其参与的一种核聚变反应的方程式为。

关于聚变下列表述正
确的是
A．聚变反应不会释放能量 B．聚变反应产生了新的原子核
C．聚变反应没有质量亏损 D．目前核电站都采用聚变反应发电
参考答案：
B
解析：聚变反应时将质量较小的轻核聚变成质量较大的核，聚变过程会有质量亏损，要放出大量的能量。

但目前核电站都采用采用铀核的裂变反应。

因此B正确。

2. 如图所示,从某高度水平抛出一小球,经过时间t到达地面时,速度与水平方向的夹角为θ,不计空气阻力,重力加速度为g.下列说法正确的是（）
A. 若小球初速度增大,则θ减小
B.小球在t时间内的位移方向与水平方向的夹角为θ/2
C.若小球初速度增大,则平抛运动的时间变长
D. 小球水平抛出时的初速度大小为
参考答案：
A
3. （多选）如图1所示是物体在某段运动过程中的v－t图象，在t1和t2时刻的瞬时速度分别为v1和v2，则时间由t1到t2的过程中()A．加速度不断增大
B．加速度不断减小
C．平均速度v＝
D．平均速度v＜
参考答案：
BD
4. “嫦娥二号”探月卫星于2010年10月1日成功发射，目前正在月球上方100km的圆形轨道上运行。

已知“嫦娥二号”卫星的运行周期、月球半径、月球表面重力加速度、万有引力恒量G。

根据以上信息不可以求出的是（）
A．卫星所在处的加速度 B．月球的平均密度
C．卫星线速度大小 D．卫星所需向心力
参考答案：
D
5. 一定质量的理想气体自图示的状态A经状态C变化到状态B，则气体…………………………………（）
A．AC过程中压强增大、内能增大
B．AC过程中压强减小、内能不变
C．CB过程中压强增大、内能增大
D．CB过程中压强减小、内能增大
参考答案：
C
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。

图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源，打点的时间间隔用Δt表示。

在小车质量未知的情况下，某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”。

（1）完成下列实验步骤中的填空：
①平衡小车所受的阻力：小吊盘中不放物块，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列________的点。

②按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块，在小车中放入砝码。

③打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点列的纸袋，在纸袋上标出小车中砝码的质量m。

④按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤③。

⑤在每条纸带上清晰的部分，没5个间隔标注一个计数点。

测量相邻计数点的间距s1，
s2，…。

求出与不同m相对应的加速度a。

⑥以砝码的质量m为横坐标1/a为纵坐标，在坐标纸上做出1/a-m关系图线。

若加速度与小车和砝码的总质量成反比，则1/a与m处应成_________关系（填“线性”或“非线性”）。

（2）完成下列填空：
（ⅰ）本实验中，为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是_______________________。

（ⅱ）设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2、s3。

a可用s1、s3和Δt表示为
a=__________。

图2为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况，由图可读出
s1=__________mm，s3=__________。

由此求得加速度的大小a=__________m/s2。

（ⅲ）图3为所得实验图线的示意图。

设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为___________，小车的质量为___________。

参考答案：
（2(23.9～24.5)47.2(47.0～47.6) 1.16(1.13～1.19)；
7. 一列简谐横波沿x轴的正方向传播，t=0时刻的波形如图所示，此时该波恰好传播到x=4m处，
t=0.1s时，质点a第一次到达最低点，则该波的传播速度为10m/s；t=0.6s时，位于x=8m处的质点b恰好第一次沿y轴负方向通过平衡位置．
参考答案：
解：简谐横波沿x轴的正方向传播，图示时刻a质点正向下运动，经过T第一次到达最低点，即有T=0.1s，得T=0.4s
由图知λ=4m，则波速v===10（m/s）
当图示时刻a质点的状态传到b点处时，质点b恰好第一次沿y轴负方向通过平衡位置，则所用时间
为t==s=0.6s，即t=0.6s时，位于x=8m处的质点b恰好第一次沿y轴负方向通过平衡位置．故答案为：10，0.6．
8. 如图为悬挂街灯的支架示意图，横梁BE质量为6kg，重心在其中点。

直角杆ADC重力不计，两端用铰链连接。

已知BE＝3m，BC＝2m，∠ACB＝30°，横梁E处悬挂灯的质量为
2kg，则直角杆对横梁的力矩为 N·m，直角杆对横梁的作用力大小为_______N。

参考答案：
150，150
9. 已知金属钙的逸出功为2.7eV，氢原子的能级图如图所示．一群处于n=4的氢原子在向低能级跃迁的过程中，可能辐射▲种频率的光子，有▲种频率的光能使钙发生光电效应．
参考答案：
6（1分） 3（2分）
10. 为了探究受到空气阻力时，物体运动速度随时间的变化规律，某同学采用了“加速度与物体质量、物体受力关系”的实验装置(如图所示)．实验时，平衡小车与木板之间的摩擦力后，在小车上安装一薄板，以增大空气对小车运动的阻力．
(1)往砝码盘中加入一小砝码，在释放小车________(选填“之前”或“之后”)接通打点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点．
(2)从纸带上选取若干计数点进行测量，得出各计数点的时间t与速度v的数据如下表：
请根据实验数据作出小车的v－t图象．
(3)通过对实验结果的分析，该同学认为：随着运动速度的增加，小车所受的空气阻力将变大．你是否同意他的观点？请根据v－t图象简要阐述理由．
参考答案：
（1）之前
；
（2）（绘图略）
（3）答：正确，有v-t 图像知v越大，a越小，
合力越小，风阻力越大。

11. 如图甲所示，光滑绝缘的水平面上一矩形金属线圈 abcd的质量为m、电阻为R、面积为S，ad边长度为L，其右侧是有左右边界的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B，ab边长度与有界磁场区域宽度相等，在t=0时刻线圈以初速度v0进入磁场，在t=T 时刻线圈刚好全部进入磁场且速度为vl，此时对线圈施加一沿运动方向的变力F，使线圈在t=2T时刻线圈全部离开该磁场区，若上述过程中线圈的v—t图像如图乙所示，整个图像关于t=T轴对称。

则0—T时间内，线圈内产生的焦耳热为______________________，从T—2T过程中，变力F做的功为______________________。

参考答案：
；2（）
12. 小楠同学利用打点计时器所记录的纸带来研究做匀变速直线运动小车的运动情况，实验中得到一条纸带，如图所示，其中两相邻计数点间有四个点未画出，已知打点计时器所用电源的频率为
50Hz，则：
（1）C
点相对应刻度尺的读数为 cm ；
（2）打E 点时小车运动的速度v E = m/s （保留两位有效数字）； （3）小车运动的加速度a=
m/s 2（保留两位有效数字）．
参考答案：
（1）3.00；（2）0.24；（3）0.40． 【考点】测定匀变速直线运动的加速度．
【分析】根据图示刻度尺确定其分度值，然后读出刻度尺示数；由△x=at 2求出加速度，根据匀变速运动中平均速度等于中间时刻瞬时速度求解B 点对应的速度． 【解答】解：（1）由图示刻度尺可知，其分度值为1mm ，
由图可知，C 、D 、E 、F 四点对应的刻度分别是3.00 cm 、4.90 cm 、7.00cm 、9.60cm ，
（2）利用匀变速直线运动的推论得：v E ==≈0.24m/s
（3）由△x=at 2可知，小车的加速度：a==≈0.40m/s 2．
故答案为：（1）3.00；（2）0.24；（3）0.40．
13. 一个标有“12V ”字样，功率未知的灯泡，测得灯丝电阻R 随灯泡两端电压变化的关系图线如图所示，利用这条图线计算：
（1）在正常发光情况下，灯泡的电功率P ＝________W 。

（2）若一定值电阻与灯泡串联，接在20V 的电压上，灯泡能正常发光，则串联电阻的阻值为________Ω。

参考答案：
答案：24；4
三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （简答）如图12所示，一个截面为直角三角形的劈形物块固定在水平地面上.斜面,高h=4m ，
a=37°,一小球以V o =9m/s 的初速度由C 点冲上斜面.由A 点飞出落在AB 面上.不 计一切阻力.(Sin37°=0.6,cos37° =0.8,g=10 m/s 2)求. (l)小球到达A 点的速度大小；
(2)小球由A 点飞出至第一次落到AB 面所用时间； (3)小球第一次落到AB 面时速度与AB 面的夹角的正切值
参考答案：
(1)1 (2) 0.25s （3） 6.29N 机械能守恒定律．
解析：(1)从C 到A 对小球运用动能定理]
，解得v 0=1m/s
(2)将小球由A 点飞出至落到AB 面的运动分解为沿斜面（x 轴）和垂直于斜面（y 轴）两个方向;则落回斜面的时间等于垂直于斜面方向的时间 所以
（3）小球落回斜面时沿斜面方向速度
垂直斜面方向速度v y =1m/s ，所以
（1）由机械能守恒定律可以求出小球到达A 点的速度．
（2）小球离开A 后在竖直方向上先做匀减速直线运动，后做自由落体运动，小球在水平方向做匀速直线运动，应用运动学公式求出小球的运动时间．
（3）先求出小球落在AB 上时速度方向与水平方向间的夹角，然后再求出速度与AB 面的夹角θ的正切值．
15. 图所示摩托车做腾跃特技表演，沿曲面冲上高0.8m 顶部水平高台，接着以4m/s 水平速度离开平台，落至地面时，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A 点切入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑.A 、B 为圆弧两端点,其连线水平.已知圆弧半径为2m ，人和车的总质量为200kg ，特技表演的全过程中，空气阻力
不计.(计算中取g=10m/s2.求:
(1)从平台飞出到A点，人和车运动的水平距离s.
(2)从平台飞出到达A点时速度大小及圆弧对应圆心角θ.
(3)若已知人和车运动到圆弧轨道最低点O速度为6m/s,求此时人和车对轨道的压力.
参考答案：
(1)1.6m (2)m/s，90° (3)5600N
【详解】(1)车做的是平抛运动，很据平抛运动的规律可得：
竖直方向上：
水平方向上：
可得：
.
(2)摩托车落至A点时其竖直方向的分速度：
到达A点时速度：
设摩托车落地时速度方向与水平方向的夹角为，则：
即，所以：
(3)对摩托车受力分析可以知道，摩托车受到的指向圆心方向的合力作为圆周运动的向心力，所以有：当时，计算得出.
由牛顿第三定律可以知道人和车在最低点O时对轨道的压力为5600 N.
答：(1)从平台飞出到A点，人和车运动的水平距离.
(2)从平台飞出到达A点时速度，圆弧对应圆心角.
(3)当最低点O速度为6m/s，人和车对轨道的压力5600 N.
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，射击枪水平放置，射击枪与目标靶中心位于离地面足够高的同一水平线上，枪口与目标靶之间的距离s=120 m，子弹射出的水平速度v=200m/s，子弹从枪口射出的瞬间目标靶由静止开始释放，不计空气阻力，取重力加速度g为10 m/s2，求：
（1）从子弹由枪口射出开始计时，经多长时间子弹击中目标靶？
（2）目标靶由静止开始释放到被子弹击中，下落的距离h为多少？
参考答案：
解：（1）子弹做平抛运动，它在水平方向的分运动是匀速直线运动，设子弹经t时间击中目标靶，则t=s/v 代入数据得t=0.6s
（2）目标靶做自由落体运动，则h=gt2 代入数据得h=1.8m
17. 甲、乙两汽车沿平直公路相向匀速行驶，速度均为20m/s。

当它们之间相距150m时，甲车刹车以5m/s2的加速度匀减速运动，从此时刻起，经过多长时间甲、乙两车相会？
参考答案：
5.5s
18. 研究表明，一般人的刹车反应时间（即图甲中“反应过程”所用时间）t0=0.4s，但饮酒会导致反应时间延长．在某次试验中，志愿者少量饮酒后驾车以v0=72km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶，从发现情况到汽车停止，行驶距离L=39m，减速过程中汽车位移s与速度v的关系曲线如图乙所示，此过程可视为匀变速直线运动．取重力加速度的大小g取10m/s2．求：
（1）减速过程汽车加速度的大小及所用时间；
（2）饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少．
参考答案：
（1）（2）0.3s
（1）设刹车加速度为a，由题可知刹车初速度，末速度，位移
根据，
代入数据可得：
（2）反应时间内的位移为
则反应时间为
则反应的增加量为。