黑龍江省哈爾濱市周家第一中學高三物理聯(lián)考試卷含解析

黑龍江省哈爾濱市周家第一中學高三物理聯(lián)考試卷含解析一、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.（多選）如圖，豎直環(huán)A半徑為r，固定在木板B上，木板B放在水平地面上，B的左右兩側(cè)各有一檔板固定在地上，B不能左右運動，在環(huán)的最低點靜放有一小球C，A．B．C的質(zhì)量均為m．給小球一水平向右的瞬時速度V，小球會在環(huán)內(nèi)側(cè)做圓周運動，為保證小球能通過環(huán)的最高點，且不會使環(huán)在豎直方向上跳起，（不計小球與環(huán)的摩擦阻力），瞬時速度必須滿足（）A．最小值B．最大值C．最小值D．最大值參考答案：考點：向心力；牛頓第二定律．專題：牛頓第二定律在圓周運動中的應(yīng)用．分析：小球在環(huán)內(nèi)側(cè)做圓周運動，通過最高點速度最小時，軌道對球的最小彈力為零，根據(jù)牛頓第二定律求出小球在最高點的最小速度；為了不會使環(huán)在豎直方向上跳起，小球在最高點對軌道的彈力不能大于2mg，根據(jù)牛頓第二定律求出最高點的最大速度，再根據(jù)機械能守恒定律求出小球在最低點的速度范圍．解答：解：在最高點，速度最小時有：，解得．根據(jù)機械能守恒定律，有：2mgr+，解得．在最高點，速度最大時有：，解得．根據(jù)機械能守恒定律有：2mgr+，解得．所以保證小球能通過環(huán)的最高點，且不會使環(huán)在豎直方向上跳起，在最低點的速度范圍為：．故C、D正確，A、C錯誤．故選CD．點評：本題綜合考查了牛頓第二定律和機械能守恒定律，關(guān)鍵理清在最高點的兩個臨界情況，求出在最高點的最大速度和最小速度．2.一列簡諧橫波在某時刻的波形如圖所示，此時刻質(zhì)點P的速度為v，經(jīng)過0.2s它的速度大小、方向第一次與v相同，再經(jīng)過1.0s它的速度大小、方向第二次與v相伺，則下列判斷中正確的有（）A．波沿+x方向傳播，波速為5m/sB．若某時刻M質(zhì)點到達波谷處，則P質(zhì)點一定到達波峰處C．質(zhì)點M與質(zhì)點Q的位移大小總是相等、方向總是相反D．從圖示位置開始計時，在2s時刻，質(zhì)點P的位移為－20cm參考答案：AB3.沿x軸正方向傳播的一列簡諧橫波在t=0時刻的波形如圖所示，M為介質(zhì)中的一個質(zhì)點，該波的傳播速度為40m/s，則t=1/40s時（

）A．質(zhì)點M對平衡位置的位移一定為負值B．質(zhì)點M的速度方向與對平衡位置的位移方向相同C．質(zhì)點M的加速度方向與速度方向一定相同D．質(zhì)點M的加速度方向與對平衡位置的位移方向相反參考答案：CD4.在地球（看作質(zhì)量分布均勻的球體）上空有許多人造地球同步衛(wèi)星，對于這些同步衛(wèi)星說法正確的是（

）

A、它們的質(zhì)量可能不同

B、它們離地心的距離可能不同

C、它們的向心加速度大小不同

D、它們的速率可能不同參考答案：A5.從高度為125m的塔頂，先后落下a、b兩球，自由釋放這兩個球的時間差為1s，則以下判斷正確的是（g取10m/s2，不計空氣阻力） （

） A．b球下落高度為20m時，a球的速度大小為20m/s B．a(chǎn)球接觸地面瞬間，b球離地高度為45m C．在a球接觸地面之前，兩球的速度差恒定 D．在a球接觸地面之前，兩球離地的高度差恒定參考答案：BC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，質(zhì)量為50g的小球以12m/s的水平速度拋出，恰好與傾角為37o的斜面垂直碰撞，則此過程中重力的功為

J，重力的沖量為

N·s。參考答案：

6.4

0.8小球做平拋運動，只有重力做功，與斜面碰撞時的速度，故；與斜面碰撞時的豎直分速度，代入題給數(shù)據(jù)即可解答。7.一定質(zhì)量的理想氣體，從初始狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B、C再回到狀態(tài)A，變化過程如圖所示，其中A到B曲線為雙曲線．圖中V0和P0為已知量．①從狀態(tài)A到B，氣體經(jīng)歷的是

▲

(選填“等溫”“等容”或“等壓”)過程；②從B到C的過程中，氣體做功大小為

▲

；③從A經(jīng)狀態(tài)B、C再回到狀態(tài)A的過程中，氣體吸放熱情況為__▲__(選填“吸熱”、“放熱”或“無吸放熱”)。參考答案：①等溫;（1分）②3P0V0/2;（2分）③放熱;8.（6分）如圖所示，在光滑的水平面上，有一個彈簧振子，在振動過程中當彈簧壓縮到最短時，突然加上一個沿水平向右的恒力，此后振子的振幅將

(填“變大”、“變小”、“不變”)參考答案：

變大9.已知金屬鈣的逸出功為2.7eV，氫原子的能級圖如圖所示．一群處于n=4的氫原子在向低能級躍遷的過程中，可能輻射

▲

種頻率的光子，有

▲

種頻率的光能使鈣發(fā)生光電效應(yīng)．

參考答案：6（1分）

3（2分）10.某探究性學習小組欲探究光滑斜面上物體的加速度與物體質(zhì)量及斜面傾角是否有關(guān)。實驗室提供如下器材：(A)表面光滑的長木板(長度為L)，(B)小車，(C)質(zhì)量為m的鉤碼若干個，(D)方木塊(備用于墊木板)，(E)米尺，(F)秒表。(1)實驗過程：第一步，在保持斜面傾角不變時，探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系。實驗中，通過向小車放入鉤碼來改變物體質(zhì)量，只要測出小車由斜面頂端滑至底端所用時間t，就可以由公式a=

求出a。某同學記錄了數(shù)據(jù)如上表所示：根據(jù)以上信息，我們發(fā)現(xiàn)，在實驗誤差范圍內(nèi)質(zhì)量改變之后平均下滑時間

(填“改變”或“不改變”)，經(jīng)過分析得出加速度與質(zhì)量的關(guān)系為

。第二步，在物體質(zhì)量不變時，探究加速度與傾角的關(guān)系。實驗中通過改變方木塊墊放位置來調(diào)整長木板的傾角，由于沒有量角器，因此通過測量出木板頂端到水平面高度h，求出傾角α的正弦值sinα=h／L。某同學記錄了高度和加速度的對應(yīng)值，并在坐標紙上建立適當?shù)淖鴺溯S后描點作圖如下，請根據(jù)他所作的圖線求出當?shù)氐闹亓铀俣萭=

m／s2。進一步分析可知，光滑斜面上物體下滑的加速度與傾角的關(guān)系為

。參考答案：（1）

（2分）

不改變（2分）斜面傾角一定時，加速度與物體質(zhì)量無關(guān)（2分）10（2分）

a=gsin(2分)（1）由運動學公式知L=,解得，即斜面傾角一定時，加速度與物體質(zhì)量無關(guān)。（2）由題意對物體受力分析知，沿斜面方向，根據(jù)牛頓第二定律可得mgsin=ma,解得a=gsin;所以圖象的斜率大小等于當?shù)氐闹亓铀俣取?1.北京時間2011年3月11日在日本海域發(fā)生強烈地震，強震引發(fā)了福島核電站危機．核電中的U發(fā)生著裂變反應(yīng)，試完成下列反應(yīng)方程式U＋n→Ba＋Kr＋______；已知U、Ba、Kr和中子的質(zhì)量分別是mU、mBa、mKr、mn，該反應(yīng)中一個235U裂變時放出的能量為__________．(已知光速為c)參考答案：3n(mu－mBa－mKr－2mn)c212.（6分）如圖甲所示，一邊長為l的正方形金屬線框位于光滑水平面上，線框的右邊緊貼著豎直向下的有界勻強磁場區(qū)域的邊界。從t＝0時刻開始，線框在一水平向右的外力F的作用下從靜止開始做勻加速直線運動，在t0時刻穿出磁場。圖乙為外力F隨時間變化的圖像，圖像中的F0、t0均為已知量，則t＝t0時刻線框的速度v＝________，t＝t0時刻線框的發(fā)熱功率P＝_______。參考答案：13.一小球沿光滑斜面向下運動，用每隔0.1s曝光一次的頻閃照相機拍攝下不同時刻小球的位置照片如圖所示，選小球的五個連續(xù)位置A，B，C，D，E進行測量，測得距離s1，s2，s3，s4的數(shù)據(jù)如表格所示．（計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）s1（cm）s2（cm）s3（cm）s4（cm）8.209.3010.4011.50（1）根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知小球沿斜面下滑的加速度的大小為

m/s2；（2）根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知小球在位置A的速度大小為

m/s．參考答案：（1）1.10（2）0.765【考點】勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系；勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系．【分析】根據(jù)連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量求出小球沿斜面下滑的加速度大?。鶕?jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B點的速度，結(jié)合速度時間公式求出A位置的速度．【解答】解：（1）根據(jù)△x=aT2得，小球下滑的加速度大小a=．（2）B點的瞬時速度m/s=0.875m/s，則A位置的瞬時速度vA=vB﹣aT=0.875﹣1.1×0.1m/s=0.765m/s．故答案為：（1）1.10（2）0.765三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.“水立方”國家游泳中心是北京為2008年夏季奧運會修建的主游泳館．水立方游泳館共有8條泳道的國際標準比賽用游泳池，游泳池長50m、寬25m、水深3m．設(shè)水的摩爾質(zhì)量為M＝1.8×10-2kg／mol，試估算該游泳池中水分子數(shù)．參考答案：1.3×1032個解：游泳池中水的質(zhì)量為m，阿伏加德羅常數(shù)為，游泳池中水的總體積為。則游泳池中水的物質(zhì)的量為；所含的水分子數(shù)為個15.（6分）如圖所示，一氣缸豎直放置，用一質(zhì)量為m的活塞在缸內(nèi)封閉了一定量的理想氣體，在氣缸的底部安裝有一根電熱絲，用導(dǎo)線和外界電源相連，已知汽缸壁和活塞都是絕熱的，汽缸壁與活塞間接觸光滑且不漏氣?，F(xiàn)接通電源，電熱絲對缸內(nèi)氣體緩慢加熱。

①關(guān)于汽缸內(nèi)氣體，下列說法正確的是

。A．單位時間內(nèi)氣缸單位面積上氣體分子撞擊次數(shù)減少B．所有分子的速率都增加C．分子平均動能增大D．對外做功，內(nèi)能減少②設(shè)活塞橫截面積為S，外界大氣壓強為p0，電熱絲熱功率為P，測得通電t時間內(nèi)活塞緩慢向上移動高度h，求：（Ⅰ）汽缸內(nèi)氣體壓強的大?。唬á颍﹖時間缸內(nèi)氣體對外所做的功和內(nèi)能的變化量。參考答案：AC（2分）；（4分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.滑板運動是一項非常刺激的水上運動，研究表明，在進行滑板運動時，水對滑板的作用力Fx垂直于板面，大小為kv2，其中v為滑板速率（水可視為靜止）。某次運動中，在水平牽引力作用下，當滑板和水面的夾角θ=37°時，滑板做勻速直線運動，相應(yīng)的k=54kg/m，人和滑板的總質(zhì)量為108kg,試求（重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，忽略空氣阻力）：（1）水平牽引力的大小；（2）滑板的速率；參考答案：17.如圖甲，水平地面上有一個輕質(zhì)彈簧自然伸長，左端固定在墻面上，右端位于O點。地面右端M緊靠傳送裝置，其上表面與地面在同一水平面。傳送裝置在半徑為r、角速度為的輪A帶動下沿圖示方向傳動。在彈性限度范圍內(nèi)，將小物塊P1往左壓縮彈簧到壓縮量為x時釋放，P1滑至M點時靜止，其速度圖像如圖乙所示（虛線0q為圖線在原點的切線，bc段為直線）。之后，物塊P2在傳送裝置上與M距離為l的位置靜止釋放，P1、P2碰撞后粘在一起。已知P1、P2質(zhì)量均為m，與傳送裝置、水平地面的動摩擦因數(shù)均為，M、N距離為，重力加速度為g。（1）求彈簧的勁度系數(shù)k以及O、M的距離s。（2）要使P1、P2碰撞后的結(jié)合體P能回到O點，求l的取值范圍以及P回到O點時的速度大小v與l的關(guān)系表達式。參考答案：解：（1）由圖乙知，剛釋放彈簧時，P1具有的加速度為

由胡克定律得此時彈簧彈力為

由牛頓第二定律得

解得彈簧的勁度系數(shù)為

由圖乙，P1離開彈簧時的速度為

之后P1做加速度為的勻減速直線運動到M時速度為零，有

解得O、M距離為

（2）P2與P1碰前瞬間速度為v2，碰后結(jié)合體P的速度為v3，碰撞前后動量守恒，有

碰后P2、P1結(jié)合體P能在地面上往左勻減速回到O點時速度為v，有

若P2在傳送裝置上一直加速到M點，則有

由解得

要使結(jié)合體P能回到O點，必須，即

若P2在傳送裝置上一直加速到M點時剛好與傳送裝置達到相同速度，即有v2=

代入式

解得

i：當時，P2在傳送裝置上一直加速，并最終結(jié)合體P能回到O點，回到O點時的速度為

ii：當時，P2在傳送裝置上先加速后勻速，與P1碰前瞬間速度始終為v2=，代入式得

18.如圖所示，帶電平行金屬板PQ和MN之間的距離為d；兩金屬板之間有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B．如圖建立坐標系，x軸平行于金屬板，與金屬板中心線重合，y軸垂直于金屬板．區(qū)域I的左邊界在y軸，右邊界與區(qū)域II的左邊界重合，且與y軸平行；區(qū)域II的左、右邊界平行．在區(qū)域I和區(qū)域II內(nèi)分別存在勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小均為B，區(qū)域I內(nèi)的磁場垂直于Oxy平面向外，區(qū)域II內(nèi)的磁場垂直于Oxy平面向里．一電子沿著x軸正向以速度v0射入平行板之間，在平行板間恰好沿著x軸正向做直線運動，并先后通過區(qū)域I和II．已知電子電量為e，質(zhì)量為m，區(qū)域I和區(qū)域II沿x軸方向?qū)挾染鶠椋挥嬰娮又亓Γ?）求兩金屬板之間電勢差U；（2）求電子從區(qū)域II右邊界射出時，射出點的縱坐標y；（3）撤除區(qū)域I中的磁場而在其中加上沿x軸正向的勻強電場，使得該電子剛好不能從區(qū)域II的右邊界飛出．求電子兩次經(jīng)過y軸的時間間隔t．參考答案：（1）兩金屬板之間電勢差U為Bv0d；（2）電子從區(qū)域II右邊界射出時，射出點的