2022年湖南省長沙市湘郡中學高三物理聯(lián)考試卷含解析

2022年湖南省長沙市湘郡中學高三物理聯(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.錢學森被譽為中國導彈之父，“導彈”這個詞也是他的創(chuàng)作．導彈制導方式很多，慣性制導系統(tǒng)是其中的一種，該系統(tǒng)的重要元件之一是加速度計．如圖所示，沿導彈長度方向安裝的固定光滑桿上套一質(zhì)量為m的絕緣滑塊，分別與勁度系數(shù)均為k的輕彈簧相連，兩彈簧另一端與固定壁相連．當彈簧為原長時，固定在滑塊上的滑片停在滑動變阻器（電阻總長為L）正中央，M、N兩端輸入電壓為U0，輸出電壓UPQ＝0．系統(tǒng)加速時滑塊移動，滑片隨之在變阻器上自由滑動，UPQ相應改變，然后通過控制系統(tǒng)進行制導。設某段時間導彈沿水平方向勻變速運動，滑片處于變阻器中央的右側(cè)，且UPQ＝U0，則這段時間導彈的加速度A．方向向右，大小為

B．方向向左，大小為C．方向向右，大小為．

D．方向向左，大小為參考答案：D2.如圖所示，虛線表示某個電場中的等勢線，ab與某一等勢線相切，切點為P，則一負電荷經(jīng)過P點時所受的電場力方向是A．沿Pa方向

B．沿Pb方向C．垂直ab指向左側(cè)

D．垂直ab指向右側(cè)

參考答案：C3.質(zhì)量為的半圓弧槽放置于粗糙水平地面上，半圓弧面光滑，O為圓弧槽圓心。質(zhì)量為的小球從圓弧槽上的A點靜止釋放，OA連線與豎直方向成60°角，小球在圓弧槽上的A、B之間來回運動，半圓槽始終靜止，則下列說法正確的是

A．小球運動到B點時，地面對圓弧槽有向左的摩擦力 B．小球運動到B點時，圓弧槽對地面的壓力大小為 C．小球運動到C點時，圓弧槽對地面的壓力大小為 D．小球運動到C點時，圓弧槽對地面的壓力大小為參考答案：AD小球運動到B點時，加速度方向斜向下，沿水平方向有水平向左的加速度，受到圓弧槽向左的作用力，沿豎直方向有向下的分加速度，處于失重狀態(tài)，所以圓弧槽受到地面向左的靜摩擦力以平衡小球?qū)ζ洚a(chǎn)生的向右的作用力，圓弧槽對地面的壓力大小小于，選項A正確B錯誤。由于半圓槽始終靜止，所以小球的機械能守恒，選C點所在的水平面勢能為零，由題意可知由A至C，有，在C點，根據(jù)牛頓第二定律可得,解得，由牛頓第三定律可知小球在C點對半圓槽的壓力大小為，故小球運動到C點時，圓弧槽對地面的壓力大小為，選項C錯誤D正確。4.（多選）下列說法正確的是A．盧瑟福由α粒子散射實驗提出了原子的核式結構B．湯姆生發(fā)現(xiàn)電子，標志著人類打開了原子世界的大門C．β射線是原子核外的電子電離形成的電子流，它具有中等的穿透能力D．半衰期是指放射性元素的原子核內(nèi)的核子有半數(shù)發(fā)生變化所需的時間E．在光電效應的實驗中，入射光的強度增大，光電子的最大初動能也增大F．普朗克在研究黑體的熱輻射問題中提出了能量子假設參考答案：ABF5.關于簡諧運動和簡諧機械波，下列說法正確的是

（填入正確選項前的字母）

A．振源完成一次全振動，波在介質(zhì)中傳播的距離等于一個波長

B．在波的傳播方向上，某個質(zhì)點的振動速度就是波的傳播速度

C．振源振動的頻率越高，則波傳播一個波長的距離所用的時間越短

D．當波源向觀察者靠近時，觀察者接收到的頻率變小

E．兩列波在介質(zhì)中相遇發(fā)生干涉現(xiàn)象，某時刻介質(zhì)中某點恰好是兩列波的平衡位置在此相遇，則此點為振動減弱點參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示是一列沿x軸負方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s，則x=1.5m處質(zhì)點的振動函數(shù)表達式y(tǒng)=

▲

cm，x=2.0m處質(zhì)點在0-1.5s內(nèi)通過的路程為

▲

cm。參考答案：；307.在研究有固定轉(zhuǎn)動軸物體平衡條件的實驗中（1）實驗開始前需要檢查力矩盤重心是否在轉(zhuǎn)軸處，描述檢查的操作過程．在任意位置（轉(zhuǎn)過任意角度）能靜止/平衡（2）某同學采用50g的鉤碼，力矩盤平衡后如圖所示，彈簧秤讀數(shù)1.1N，盤面中3個同心圓半徑分別是2cm、4cm、6cm．填寫下表（g取9.8m/s2，答案精確到0.001N?m）：順時針力矩逆時針力矩0.059N?m0.064N?m參考答案：考點：力矩的平衡條件．專題：實驗題．分析：（1）動后，停下時事先的標記能夠處于任意位置，即轉(zhuǎn)盤能隨遇平衡，說明轉(zhuǎn)盤的重心在轉(zhuǎn)軸上；（2）簧秤讀數(shù)1.1N，一個鉤碼重50g，根據(jù)力矩等于力與力臂的乘積．解答：解：（1）心在轉(zhuǎn)軸上，力矩盤本身的重力才可以忽略不計，轉(zhuǎn)動后，停下時事先的標記能夠處于任意位置，即轉(zhuǎn)盤能隨遇平衡，說明轉(zhuǎn)盤的重心在轉(zhuǎn)軸上；（2）逆時針力矩為M=1.1×4×10﹣2+50×10﹣3×10×4×10﹣2=0.064N?m故答案為：（1）在任意位置（轉(zhuǎn)過任意角度）能靜止/平衡（2）0.064N?m點評：題是驗證力矩平衡的實驗，關鍵求出順時針力矩之和和逆時針力矩之后，然后判斷是否相等，實驗前要將支點調(diào)節(jié)到重心處．8.質(zhì)量為0.4kg的小球甲以速度3m/s沿光滑水平面向右運動，質(zhì)量為4kg的小球乙以速度5m/s沿光滑水平面與甲在同一直線上向左運動，它們相碰后，甲球以速度8m/s被彈回，則此時乙球的速度大小為

m/s，方向

。參考答案：3.9

水平向左9.2012年11月23日上午，艦載機殲-15在我國首艘航母“遼寧航”上成功起降．可控核反應堆是驅(qū)動航空母艦的理想設備，其工作原理是利用重核裂變反應釋放出大量核能獲得動力．是若干核反應的一種，其中n為中子，X為待求粒子，為X的個數(shù)，則X是

（選填“質(zhì)子”、“中子”或“電子”），＝

．參考答案：中子，210.P、Q是一列簡諧橫波中的兩質(zhì)點，已知P離振源較近，P、Q兩點的平衡位置相距15m（小于一個波長），各自的振動圖象如圖所示。此列波的波速為

m/s。參考答案：2.5m/s11.（6分）某舉重運動員舉重，記錄是90Kg，他在以加速度2m/s2豎直加速上升的電梯里能舉________Kg的物體，如果他在電梯里能舉起112.5Kg的物體，則此電梯運動的加速度的方向_________，大小是________。參考答案：75Kg，豎直向下，2m/s212.（3分）一電子具100eV的動能、從A點垂直電場線方向飛入勻強電場，當從B點飛出時與場強方向恰成150°，如圖所示，則A、B兩點間的電勢差為______V。參考答案：

30013.2011年11月3日，中國自行研制的神舟八號飛船與天宮一號目標飛行器在距地球343km的軌道實現(xiàn)自動對接。神舟八號飛船離地面346.9km處圓軌道速度

（選填“大于”或“小于”）離地面200km處圓軌道速度；假設神舟八號在近圓軌道做勻速圓周運動時，離地高度為H，地球表面重力加速度為g，地球半徑為R，則神舟八號的運行速度為

。參考答案：小于，三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖，一豎直放置的氣缸上端開口，氣缸壁內(nèi)有卡口a和b，a、b間距為h，a距缸底的高度為H；活塞只能在a、b間移動，其下方密封有一定質(zhì)量的理想氣體。已知活塞質(zhì)量為m，面積為S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均絕熱，不計他們之間的摩擦。開始時活塞處于靜止狀態(tài)，上、下方氣體壓強均為p0，溫度均為T0?，F(xiàn)用電熱絲緩慢加熱氣缸中的氣體，直至活塞剛好到達b處。求此時氣缸內(nèi)氣體的溫度以及在此過程中氣體對外所做的功。重力加速度大小為g。參考答案：試題分析：由于活塞處于平衡狀態(tài)所以可以利用活塞處于平衡狀態(tài)，求封閉氣體的壓強，然后找到不同狀態(tài)下氣體參量，計算溫度或者體積。開始時活塞位于a處，加熱后，汽缸中的氣體先經(jīng)歷等容過程，直至活塞開始運動。設此時汽缸中氣體的溫度為T1，壓強為p1，根據(jù)查理定律有①根據(jù)力的平衡條件有②聯(lián)立①②式可得③此后，汽缸中的氣體經(jīng)歷等壓過程，直至活塞剛好到達b處，設此時汽缸中氣體的溫度為T2；活塞位于a處和b處時氣體的體積分別為V1和V2。根據(jù)蓋—呂薩克定律有④式中V1=SH⑤V2=S（H+h）⑥聯(lián)立③④⑤⑥式解得⑦從開始加熱到活塞到達b處的過程中，汽缸中的氣體對外做的功為⑧故本題答案是：點睛：本題的關鍵是找到不同狀態(tài)下的氣體參量，再利用氣態(tài)方程求解即可。15.如圖所示，熒光屏MN與x軸垂直放置，熒光屏所在位置橫坐標x0＝40cm，在第一象限y軸和MN之間存在沿y軸負方向的勻強電場，在第二象限有半徑R＝10cm的圓形磁場，磁感應強度大小B＝0.4T，方向垂直xOy平面向外。磁場的邊界和x軸相切于P點。在P點有一個粒子源，平行于坐標平面，向x軸上方各個方向發(fā)射比荷為1.0×108C./kg的帶正電的粒子，已知粒子的發(fā)射速率v0＝4.0×106m/s。不考慮粒子的重力粒子間的相互作用。求(1)帶電粒子在磁場中運動的軌跡半徑;(2)若所有帶電粒子均打在x軸下方的熒光屏上，求電場強度的最小值參考答案：（1）（2）【詳解】（1）粒子在磁場中做圓周運動，其向心力由洛倫茲力提供，即：，則；（2）由于r＝R，所以所有粒子從右半圓中平行x軸方向進入電場進入電場后，最上面的粒子剛好從Q點射出電場時，電場強度最小，粒子進入電場做類平拋運動，水平方向上豎直方向，聯(lián)立解得最小強度為：；四、計算題：本題共3小題，共計47分16.在原子核物理中，研究核子與核關聯(lián)的最有效途徑是“雙電荷交換反應”。這類反應的前半部分過程和下述力學模型類似。兩個小球A和B用輕質(zhì)彈簧相連，在光滑的水平直軌道上處于靜止狀態(tài)。在它們左邊有一垂直于軌道的固定擋板P，右邊有一小球C沿軌道以速度v0。射向B球，如圖所示。C與B發(fā)生碰撞并立即結成一個整體D。在它們繼續(xù)向左運動的過程中，當彈簧長度變到最短時，長度突然被鎖定，不再改變。然后，A球與擋板P發(fā)生碰撞，碰后A、D都靜止不動，A與P接觸而不粘連。過一段時間，突然解除鎖定（鎖定及解除鎖定均無機械能損失）。已知A、B、C三球的質(zhì)量均為m。

（i）求彈簧長度剛被鎖定后A球的速度。

（ii）求在A球離開擋板P之后的運動過程中，彈簧的最大彈性勢能。參考答案：17.（16分）翼型降落傘有很好的飛行性能。它被看作飛機的機翼，跳傘運動員可方便地控制轉(zhuǎn)彎等動作。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，可由運動員調(diào)節(jié)，滿足如圖b所示的關系。試求：

（1）圖a中畫出了運動員攜帶翼型傘跳傘后的兩條大致運動軌跡。試對兩位置的運動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）某運動員和裝備的總質(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，結果保留3位有效數(shù)字）（4）若運動員出機艙時飛機距地面的高度為800m、飛機飛行速度為540km/h，降落過程中該運動員和裝備損失的機械能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），運動員做直線運動……1分②位置，合力方向與速度方向不可能在一直線，所以不會沿豎直方向做直線運動……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標錯位置要扣分。）（2）由①位置的受力分析可知，勻速運動時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中過原點作直線……2分

正確得到直線與曲線的交點

C2＝2，C1＝5.5（5.5~5.6均正確）……2分

根據(jù)F2＝mgsi