2021年山東省日照市莒縣浮來山鎮(zhèn)二十里中學(xué)高三物理聯(lián)考試題含解析

2021年山東省日照市莒縣浮來山鎮(zhèn)二十里中學(xué)高三物理聯(lián)考試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.1970年4月24日，我國自行設(shè)計(jì)、制造的第一顆人造地球衛(wèi)星“東紅一號(hào)”發(fā)射成功，開創(chuàng)了我國航天事業(yè)的新紀(jì)元。“東方紅一號(hào)”的運(yùn)行軌道為橢圓軌道，其近地點(diǎn)M和遠(yuǎn)地點(diǎn)N的高度分別為439km和2384km,則(

)A．衛(wèi)星在M點(diǎn)的速度大于N點(diǎn)的速度B．衛(wèi)星在M點(diǎn)的角速度大于N點(diǎn)的角速度C．衛(wèi)星在M點(diǎn)的加速度小于N點(diǎn)的加速度D．衛(wèi)星在N點(diǎn)的速度大于7.9km／s參考答案：ABM到N，萬有引力做負(fù)功，動(dòng)能減小，所以M點(diǎn)的速度大于N點(diǎn)的速度．根據(jù)，知M點(diǎn)所受的萬有引力大，所以M點(diǎn)的加速度大于N點(diǎn)的加速度．由于角速度ω=v/r，所以衛(wèi)星在M點(diǎn)的角速度大于N點(diǎn)的角速度。7.9km／s是第一宇宙速度，它是衛(wèi)星圍繞地球表面作圓周（或橢圓）運(yùn)動(dòng)的最大運(yùn)行速度，所有衛(wèi)星的線速度均小于7.9km／s。2.如圖所示為物體做直線運(yùn)動(dòng)的v－t圖象．若將該物體的運(yùn)動(dòng)過程用x－t圖象表示出來(其中x為物體相對出發(fā)點(diǎn)的位移)，則下列四幅圖中描述正確的是 ()．參考答案：C3.如圖所示，理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比為10：１，通過輸電線連接兩只相同的燈泡L1和L2，輸電線的等效電阻為R，原線圈輸入圖7的交流電壓，當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，以下說法中正確的是A．原線圈中電流變大B．R兩端的電壓減小C．原線圈輸入功率不變D．副線圈輸出電壓小于22V參考答案：A4.A、B兩個(gè)物體在同一直線上運(yùn)動(dòng)，速度圖象如圖，下列說法正確的是（）A．A、B運(yùn)動(dòng)方向相反 B．0﹣4s內(nèi)，A、B的位移相同C．t=4s時(shí)，A、B的速度相同 D．A的加速度比B的加速度大參考答案：C【考點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖像；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系．【分析】速度的正負(fù)表示速度的方向．勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度圖象是傾斜的直線．根據(jù)圖線的縱坐標(biāo)直接讀出速度的大小，圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積表示位移．【解答】解：A、由圖看出，速度均為正值，說明A、B都沿正方向運(yùn)動(dòng)，它們的運(yùn)動(dòng)方向相同．故A錯(cuò)誤．B．根據(jù)圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積表示位移，可知0﹣4s內(nèi)B的位移大于A的位移，故B錯(cuò)誤；C、由圖讀出，在t=4s時(shí)，A的速度等于B的速度．故C正確；D、圖象斜率表示物體的加速度，根據(jù)圖象可知AB的斜率大小相等，即二者加速度大小相等，故D錯(cuò)誤．故選：C5.如圖所示是甲和乙兩物體同時(shí)同地沿同一方向做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象，則由圖象可知A.40s末乙在甲之前B.20s末乙物體運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生改變C.60s內(nèi)甲乙兩物體相遇兩次D.60s末乙物體回到出發(fā)點(diǎn)參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小為v，若地球質(zhì)量為M，引力常量為G，則該衛(wèi)星的圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R為

；它在1/6周期內(nèi)的平均速度的大小為

。參考答案：；7.如圖所示，豎直放置的粗細(xì)均勻的U形管，右端封閉有一段空氣柱，兩管內(nèi)水銀面高度差為h=19cm，封閉端空氣柱長度為=40cm。為了使左、右兩管中的水銀面相平，

（設(shè)外界大氣壓強(qiáng)=76cmHg，空氣柱溫度保持不變）試問：

①需從左管的開口端再緩慢注入高度多少的水銀柱？此時(shí)封閉端空氣柱的長度是多少？②注入水銀過程中，外界對封閉空氣做_____（填“正功”或“負(fù)

功”或“不做功”）氣體將______（填“吸熱”或“放熱”）。參考答案：①對空氣柱

得L2=30cm

（2分）需要再注入39cm的水銀柱。（1分）②正功（1分）

放熱

（1分）8.用不同頻率的光照射某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，測量金屬的遏止電壓Uc與入射光頻率ν，得到Uc﹣ν圖象如圖所示，根據(jù)圖象求出該金屬的截止頻率νc=5.0×1014Hz，普朗克常量h=6.4×10﹣34J?s．（已知電子電荷量e=1.6×10﹣19C）參考答案：：解：根據(jù)Ekm=hv﹣W0得，橫軸截距的絕對值等于金屬的截止頻率，為v0=5.0×1014．通過圖線的斜率求出k=h=J?s．故答案為：5.0×1014，6.4×10﹣349.據(jù)報(bào)道：1978年澳大利亞科學(xué)家利用5m長的電磁軌道炮，將質(zhì)量為3.3g的彈丸以5.9km/s的高速發(fā)射獲得成功。假設(shè)彈丸在軌道炮內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，彈丸所受的合力為_________N。如果每分鐘能發(fā)射6顆彈丸，該電磁軌道炮的輸出功率約為＿＿＿＿＿Ｗ。參考答案：1.15×104

N；

5.74×103

W。10.如圖所示，質(zhì)量為m＝5kg的物體，置于一傾角為30°的粗糙斜面上，用一平行于斜面的大小為40N的力F拉物體，使物體沿斜面M向上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度a＝2m/s2，斜面始終保持靜止?fàn)顟B(tài)。則水平地面對斜面的靜摩擦力大小為__________N，2s末該系統(tǒng)克服摩擦力做功的瞬時(shí)功率為__________W。參考答案：

答案：15；2011.一滴露珠的體積是12.0×10－4cm3，已知水的密度是1.0×103kg/m3，摩爾質(zhì)量是18g/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA=6.0×1023mol－1。水的摩爾體積是___________m3/mol。已知露珠在樹葉上每分鐘蒸發(fā)6.0×106個(gè)水分子，則需要__________分鐘蒸發(fā)完。參考答案：1.8×10－5，6.67×101212.（2）一束細(xì)光束由真空沿著徑向射入一塊半圓柱形透明體，如圖（a）所示，對其射出后的折射光線的強(qiáng)度進(jìn)行記錄，發(fā)現(xiàn)折射O

光線的強(qiáng)度隨著θ的變化而變化，如圖（b）的圖線所示.此透明體的臨界角為

▲，折射率為

▲

.參考答案：60°（2分），13.電容器作為儲(chǔ)能器件，在生產(chǎn)生活中有廣泛的應(yīng)用。對給定電容值為C的電容器充電，無論采用何種充電方式，其兩極間的電勢差u隨電荷量q的變化圖像都相同。（1）請?jiān)趫D1中畫出上述u–q圖像。類比直線運(yùn)動(dòng)中由v–t圖像求位移方法，求兩極間電壓為U時(shí)電容器所儲(chǔ)存的電能Ep。（

）______（2）在如圖2所示的充電電路中，R表示電阻，E表示電源（忽略內(nèi)阻）。通過改變電路中元件的參數(shù)對同一電容器進(jìn)行兩次充電，對應(yīng)的q–t曲線如圖3中①②所示。a．①②兩條曲線不同是______（選填E或R）的改變造成的；b．電容器有時(shí)需要快速充電，有時(shí)需要均勻充電。依據(jù)a中的結(jié)論，說明實(shí)現(xiàn)這兩種充電方式的途徑。__________________（3）設(shè)想使用理想的“恒流源”替換（2）中電源對電容器充電，可實(shí)現(xiàn)電容器電荷量隨時(shí)間均勻增加。請思考使用“恒流源”和（2）中電源對電容器的充電過程，填寫下表（選填“增大”、“減小”或“不變”）。

“恒流源”（2）中電源電源兩端電壓________通過電源的電流________

參考答案：

(1).

(2).

(3).R

(4).要快速度充電時(shí)，只要減小圖2中的電阻R；要均勻充電時(shí)，只要適當(dāng)增大圖2中的電阻R即可

(5).增大

(6).不變

(7).不變

(8).減小【詳解】由電容器電容定義式得到圖象，類比圖象求位移求解電量，由圖3斜率解決兩種充電方式不同的原因和方法；根據(jù)電容器充電過程中電容器兩極板相當(dāng)于電源解答(1)由電容器電容定義式可得：，整理得：，所以圖象應(yīng)為過原點(diǎn)的傾斜直線，如圖：由題可知，兩極間電壓為U時(shí)電容器所儲(chǔ)存的電能即為圖線與橫軸所圍面積，即，當(dāng)兩極間電壓為U時(shí)，電荷量為，所以；(2)a.由于電源內(nèi)阻不計(jì)，當(dāng)電容器充滿電后電容器兩端電壓即電源的電動(dòng)勢，電容器最終的電量為：，由圖可知，兩種充電方式最終的電量相同，只是時(shí)間不同，所以①②曲線不同是R造成的；b.由圖3可知，要快速度充電時(shí)，只要減小圖2中的電阻R，要均勻充電時(shí)，只要適當(dāng)增大圖2中的電阻R即可；(3)在電容器充電過程中在電容器的左極板帶正電，右極板帶負(fù)電，相當(dāng)于另一電源，且充電過程中電量越來越大，回路中的總電動(dòng)勢減小，當(dāng)電容器兩端電壓與電源電動(dòng)勢相等時(shí)，充電結(jié)束，所以換成“恒流源”時(shí)，為了保證電流不變，所以“恒流源兩端電壓要增大，通過電源的電流不變，在(2)電源的電壓不變，通過電源的電流減小。三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（選修3—5）（5分）如圖所示，球1和球2從光滑水平面上的A點(diǎn)一起向右運(yùn)動(dòng)，球2運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間與墻壁發(fā)生了彈性碰撞，結(jié)果兩球在B點(diǎn)發(fā)生碰撞，碰后兩球都處于靜止?fàn)顟B(tài)。B點(diǎn)在AO的中點(diǎn)。（兩球都可以看作質(zhì)點(diǎn)）

求：兩球的質(zhì)量關(guān)系

參考答案：解析：設(shè)兩球的速度大小分別為v1，v2，則有

m1v1=m2v2

v2=3v1

解得：m1=3m215.如圖所示，質(zhì)量m=1kg的小物塊靜止放置在固定水平臺(tái)的最左端，質(zhì)量2kg的小車左端緊靠平臺(tái)靜置在光滑水平地面上，平臺(tái)、小車的長度均為0.6m。現(xiàn)對小物塊施加一水平向右的恒力F，使小物塊開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小物塊到達(dá)平臺(tái)最右端時(shí)撤去恒力F，小物塊剛好能夠到達(dá)小車的右端。小物塊大小不計(jì)，與平臺(tái)間、小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5,重力加速度g取10m/s2，水平面足夠長，求:(1)小物塊離開平臺(tái)時(shí)速度的大小；(2)水平恒力F對小物塊沖量的大小。參考答案：（1）v0=3m/s；（2）【詳解】（1）設(shè)撤去水平外力時(shí)小車的速度大小為v0，小物塊和小車的共同速度大小為v1。從撤去恒力到小物塊到達(dá)小車右端過程，對小物塊和小車系統(tǒng)：動(dòng)量守恒：能量守恒：聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據(jù)得：v0=3m/s（2）設(shè)水平外力對小物塊的沖量大小為I，小物塊在平臺(tái)上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t。小物塊在平臺(tái)上運(yùn)動(dòng)過程，對小物塊：動(dòng)量定理：運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律：聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據(jù)得：四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（16分）翼型降落傘有很好的飛行性能。它被看作飛機(jī)的機(jī)翼，跳傘運(yùn)動(dòng)員可方便地控制轉(zhuǎn)彎等動(dòng)作。其原理是通過對降落傘的調(diào)節(jié)，使空氣升力和空氣摩擦力都受到影響。已知：空氣升力F1與飛行方向垂直，大小與速度的平方成正比，F(xiàn)1＝C1v2；空氣摩擦力F2與飛行方向相反，大小與速度的平方成正比，F(xiàn)2＝C2v2。其中C1、C2相互影響，可由運(yùn)動(dòng)員調(diào)節(jié)，滿足如圖b所示的關(guān)系。試求：

（1）圖a中畫出了運(yùn)動(dòng)員攜帶翼型傘跳傘后的兩條大致運(yùn)動(dòng)軌跡。試對兩位置的運(yùn)動(dòng)員畫出受力示意圖并判斷，①、②兩軌跡中哪條是不可能的，并簡要說明理由；（2）若降落傘最終勻速飛行的速度v與地平線的夾角為a，試從力平衡的角度證明：tana＝C2/C1；（3）某運(yùn)動(dòng)員和裝備的總質(zhì)量為70kg，勻速飛行的速度v與地平線的夾角a約20°（取tan20°＝4/11），勻速飛行的速度v多大？（g取10m/s2，結(jié)果保留3位有效數(shù)字）（4）若運(yùn)動(dòng)員出機(jī)艙時(shí)飛機(jī)距地面的高度為800m、飛機(jī)飛行速度為540km/h，降落過程中該運(yùn)動(dòng)員和裝備損失的機(jī)械能ΔE多大？參考答案：解析：（1）②軌跡不可能存在……1分①位置，三力可能平衡（或三力的合力可能與速度在一直線），運(yùn)動(dòng)員做直線運(yùn)動(dòng)……1分②位置，合力方向與速度方向不可能在一直線，所以不會(huì)沿豎直方向做直線運(yùn)動(dòng)……1分

（②位置F1的方向按圖a，理論上是向右，畫出向左也不扣分，但是F1F2標(biāo)錯(cuò)位置要扣分。）（2）由①位置的受力分析可知，勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)F1＝mgcosa＝C1v2……⑴

1分F2＝mgsina＝C2v2……⑵

1分兩式消去mg和v得tana＝C2/C1……1分

（3）在圖b中過原點(diǎn)作直線……2分

正確得到直線與曲線的交點(diǎn)

C2＝2，C1＝5.5（5.5~5.6均正確）……2分

根據(jù)F2＝mgsina＝C2v2或F1＝mgcosa＝C1v2…2分

（上兩式任取其一）

得v＝10.9m/s（在10.7~11.0之間均可）……2分

17.如圖所示，有一半徑為R的半圓形圓柱面MPQ，質(zhì)量為2m的A球與質(zhì)量為m的B球，用輕質(zhì)繩連接后掛在圓柱面邊緣．現(xiàn)將A球從邊緣M點(diǎn)由靜止釋放，若不計(jì)一切摩擦。求：（1）A球沿圓柱面滑到最低點(diǎn)P點(diǎn)的過程中，A、B構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒？（2）A球沿圓柱面滑到最低點(diǎn)P時(shí)，A、B的速度之比；（3）A球沿圓柱面滑到最低點(diǎn)P時(shí)的速度大?。畢⒖即鸢福航猓?1)守恒

（3‘）

（2）

（3‘）

（3）

（3‘）

（3‘）18.甲、乙兩汽車沿同一平直