湖北省荆州市江北农场中学高三物理联考试题含解析

湖北省荆州市江北农场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. 负重奔跑是体能训练常用方式之一，如图所示的装置是运动员负重奔跑的跑步机。已知运动员质量为m1，绳拴在腰间沿水平方向跨过滑轮（不计滑轮摩擦、质量）悬挂质量为m2的重物，人用力向后蹬使传送带沿顺时针方向转动，下面说法正确的是   A．若m2静止不动，运动员对传送带的摩擦力大小为m2g B．若m2匀速上升时，m1越大，传送带对运动员的摩擦力也越大 C．若m2以相同的加速度匀加速上升时，m1越大，传送带对运动员的摩擦力也越大 D．人对传送带做功的功率与m2的运动状态无关 参考答案：     答案：AC 2. 如图所示，有一质量为1 kg的小球串在长为0.5 m的轻杆顶部，轻杆与水平方向成θ＝37°.由静止释放小球，经过0.5 s小球到达轻杆底端，试求： (1)小球与轻杆之间的动摩擦因数； (2)在竖直平面内给小球施加一个垂直于轻杆方向的恒力，使小球释放后加速度为2 m/s2，此恒力大小为多少？ 参考答案： 3. 如图所示，把球夹在竖直墙AC和木板BC之间，不计摩擦，球对墙的压力为F1，对木板的压力为F2。在将板BC逐渐放至水平的过程中，下列说法中，正确的是（     ） A．F1和F2都增大    B．F1和F2都减小 C．F1增大，F2减小  D．F1减小，F2增大 参考答案： B 4. 下列说法中正确的是（　　） A．放射性元素的半衰期随温度和压强的变化而变化 B．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子时产生的 C．原子核在人工转变过程中，电荷数可能不守恒 D．比结合能越大表示原子核中核子结合得越松散，原子核越不稳定 参考答案： B 【考点】原子核衰变及半衰期、衰变速度． 【分析】A、半衰期的大小由原子核内部因素决定，与所处的物理环境和化学状态无关， B、β衰变所释放的电子，不是核外电子，是原子核中的中子转化为质子和电子产生的． C、核反应方程中，质量数与质子数均守恒． D、比结合能越大，原子核越稳定． 【解答】解：A、半衰期与压强无关，由原子核内部因素决定，故A错误． B、β衰变所释放的电子是原子核中的中子转化为质子和电子产生的，不是核外电子．故B正确． C、核反应方程质量数和电荷数是守恒的．故C错误． D、比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢靠，原子核越稳定．故D错误． 故选：B． 5. （单选）如图，A、B之间的动摩擦因数为μ，A、B的上下表面均与斜面平行，当两者以相同的初速度靠惯性沿倾角为的光滑固定斜面C向上做匀减速运动时(　　) A．A受到B的摩擦力沿斜面方向向上 B．A受到B的摩擦力沿斜面方向向下 C．A、B之间的摩擦力为零 D．无法确定A、B之间是否存在摩擦力 参考答案： C 解:先对,整体受力分析,受重力和支持力,合力沿斜面向下,根据牛顿第二定律,有 ( 为斜面的倾角) 解得 再隔离出物体B受力分析,受重力,支持力,假设有沿斜面向上的静摩擦力f,如图 根据牛顿第二定律,有   由两式可解得 故A对B的摩擦力为零; 故选.C 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 17．模块3-5试题（12分） （1）（4分）原子核Th具有天然放射性，它经过若干次α衰变和β衰变后会变成新的原子核。下列原子核中，有三种是Th衰变过程中可以产生的，它们是      （填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得3分.选对3个得4分;每选错I个扣2分，最低得分为0分） A．Pb    B．Pb    C．Po    D．Ra    E．Ra （2）（8分）如图，光滑水平面上有三个物块A、B和C，它们具有相同的质量，且位于同一直线上。开始时，三个物块均静止，先让A以一定速度与B碰撞，碰后它们粘在一起，然后又一起与C碰撞并粘在一起，求前后两次碰撞中损失的动能之比。   参考答案： （1）ACD   (2)3 7. 超导磁悬浮列车（图甲）推进原理可以简化为图乙所示的模型：在水平面上相距为L的两根平行直导轨间有竖直方向等距离分布的匀强磁场B1和B2，且B1=B2=B，每个磁场的宽度都是l，相间排列。金属框abcd（悬浮在导轨上方）跨在两导轨间，其长和宽分别为L、l。当所有这些磁场都以速度v向右匀速运动时，金属框abcd在磁场力作用下将向________（填“左”或“右”）运动。若金属框电阻为R，运动中所受阻力恒为f，则金属框的最大速度为_________________ 参考答案： 右       磁场向右匀速运动，金属框中产生的感应电流所受安培力向右，金属框向右加速运动，当金属框匀速运动时速度设为vm，感应电动势为E=2BL（v-vm），感应电流为，安培力为F=2BLI，安培力与阻力平衡，F=f，解得vm= 8. 如图所示，一个边长L、三边电阻相同的正三角形金属框放置在磁感应强度为B的匀 强磁场中。若通以图示方向的电流(从A点流入，从C点流出)，电流强度I，则金属框受到的磁场力为   A．0   B．ILB   C．ILB   D．2ILB 参考答案： B 本题考查对基本概念的理解。由通电导线在磁场中所受安培力大小的计算公式可知选项B正确。 9. 某次光电效应实验中，测得某金属的入射光的频率n和反向遏制电压Uc 的值如下表所示。（已知电子的电量为e =1.6×10-19C）     根据表格中的数据，作出了Uc-n图像，如图所示，则根据图像求出：     ①这种金属的截止频率为              Hz；（保留三位有效数字）     ②普朗克常量                Js。（保留两位有效数字） 参考答案：      ①由图像读得：； ②由图线斜率，解得： 10. （4分）在国际单位制中，力学的三个基本物理量是长度、________和时间，其对应的单位分别是米、________和秒。 参考答案： 质量；千克 11. 如图所示电路中，电源电动势E=12V，内阻r=2Ω，R1＝4Ω， R2＝6Ω，R3＝3Ω。若在C、D间连一个理想电流表，其读数是      A；若在C、D间连一个理想电压表，其读数是      V。 参考答案：    1    6 12. 北京时间2011年3月11日在日本海域发生强烈地震，强震引发了福岛核电站危机．核电中的U发生着裂变反应，试完成下列反应方程式U＋n→Ba＋Kr＋______；已知U、Ba、Kr和中子的质量分别是mU、mBa、mKr、mn，该反应中一个235U裂变时放出的能量为__________．(已知光速为c) 参考答案： 3n(mu－mBa－mKr－2mn)c2 13. 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     三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，有输出电压为6V、频率为50Hz的交流电和输出电压为6V的直流电两种．质量为0.300kg的重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．（g取9.8m/s2） 下面列举了该实验的几个操作步骤： A．按照图示的装置安装器件； B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上； C．松开手释放纸带，然后接通电源开关，打出一条纸带； D．测量纸带上某些点间的距离； E．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能． （1）其中没有必要进行的或者操作不当的步骤，请将其选项对应的字母填在下面的空行内，并说明其原因．答：　B：打点计时器应该使用交流电，C：应该先通电再释放纸带　 （2）实验中得到如图乙所示的纸带，根据纸带可计算得知，重锤从B点到D点过程中重力势能减少量等于　0.271　J，动能增加量等于　0.264　J．（结果保留三位有效数字） （3）在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加量，其原因主要是　实验过程中存在摩擦阻力　． 参考答案： 【考点】： 验证机械能守恒定律． 【专题】： 实验题；机械能守恒定律应用专题． 【分析】： （1）对于实验，我们要从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚． （2）纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度．从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值． （3）重物下落过程中不可避免的受到阻力作用，重力势能不可能全部转化为动能，这是误差的主要来源． ： 解：（1）打点计时器使用的是交流电源，故B中将打点计时器接到电源的“直流输出”上错误，应该使用交流电源； C、实验时，应先接通打点计时器电源后释放重物，由于重物运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理． （2）重力势能减小量等于：△Ep=mgh=0.300×9.8×（0.0442+0.0480）J=0.271 J． 在匀变速直线运动中，时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，因此有： EkB=mvB2，EkD=mvD2 △Ek=EkD﹣EkB=J=0.264J； （2）在该实验中，由于摩擦力、空气阻力等阻力的存在，重锤减小的重力势能总是稍稍大于重锤动能的增加量；若重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加量，而且比较明显，就要考虑阻力太大的原因．在该实验过程的步骤A中，没有检查打点计时器的两个限位孔是否在同一条竖直线上，导致摩擦力太大，应该是导致误差太大的主要原因． 故答案为：（1）B：打点计时器应该使用交流电，C：应该先通电再释放纸带；（2）0.271J，0.264；（3）实验过程中存在摩擦阻力． 【点评】： 要知道重物带动纸带下落过程中能量转化的过程和能量守恒，熟练应用匀变速直线运动规律解决实验问题；重物带动纸带下落过程中，除了重力还受到阻力，从能量转化的角度，由于阻力做功，重力势能减小除了转化给了动能还有一部分转化给摩擦产生的内能． 15. 为测量其电阻值某同学先用多用电表粗测其电阻．用已经调零且选择开关指向欧姆挡“×10”档位的多用电表测量，发现指针的偏转角度太大，这时他应将选择开关换成欧姆挡的“   　　”档位(选填“×100”或“×1”)，然后进行           ，再次测量电阻丝的阻值，其表盘及指针所指位置如右图所示，则此段电阻丝的电阻为     Ω． 参考答案： （1） 1   欧姆调零 12.0 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. （12分）如图所示，滑块质量为m，与水平地面间的动摩擦因数为0.1，它以的初速度由A点开始向B点滑行，AB=5R，并滑上光滑的半径为R的圆弧BC，在C点正上方有一离C点高度也为R的旋转平台，沿平台直径方向开有两个离轴心距离相等的小孔P、Q，旋转时两孔均能达到C点的正上方。若滑块滑过C点后P孔，又恰能从Q孔落下，则平台转动的角速度ω应满足什么条件？     参考答案： 解析： 设滑块至B点时速度为vB，对滑块由A点到B点应用动能定理有   解得  滑块从B点开始运动后机械能守恒，设滑块到达P处时速度为，则   解得  滑块穿过P孔后再回到平台的时间  要想实现题述过程，需满足    （n=0，1，2……