2021年湖南省郴州市五里牌中学高三物理联考试卷含解析

2021年湖南省郴州市五里牌中学高三物理联考试卷含解析一、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.（多选）将一个大小为10N的力分解为两个分力，如果已知其中的一个分力的大小为15N，则另一个分力的大小可能是（）A．10NB．15NC．30ND．40N参考答案：解：有两个共点力的合力大小为10N，若其中一个分为大小为15N，另一个分力的大小应在5N≤F≤25N范围，所以可能为AB，CD错误．故选：AB．2.某电场的电场线分布如图所示，下列说法正确的是A、a点的电势高于b点的电势B、c点电场强度大于d点的电场强度C、若将一负试探电荷由c点移到d点，电势能增加D、若将一正试探电荷由a点移到b点，电场力做负功参考答案：D3.（单选）如图所示，一个质量为m=2.0kg的物体放在倾角为30°的斜面上静止不动，若用竖直向上的力F=5.0N提物体，物体仍静止，取g=10m/s2，下述结论正确的是（）A．物体受到的合外力减小5.0NB．物体受到的摩擦力减小5.0NC．斜面受到的压力减小5.0ND．物体对斜面的作用力减小5.0N参考答案：考点：共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．专题：共点力作用下物体平衡专题．分析：无拉力时对物体受力分析，受重力、支持力和静摩擦力，根据共点力平衡条件求解各个力；有拉力F作用后，再次对物体受力分析，受到拉力、重力、支持力和静摩擦力，根据共点力平衡条件求解各个力．解答：解：A、物体在有无拉力时，都处于静止状态，合力都为零．故A错误．BC、无拉力时对物体受力分析，受重力、支持力和静摩擦力，如图根据共点力平衡条件，有f=mgsinθN=mgcosθ有拉力F作用后，再次对物体受力分析，受到拉力、重力、支持力和静摩擦力，如图根据共点力平衡条件，有f1=（mg﹣F）sinθN1=（mg﹣F）cosθ故f﹣f1=Fsin30°=2.5NN﹣N1=Fcos30°=N．物体对斜面体的摩擦等于斜面体对物体的摩擦，减小2.5N．物体对斜面体的压力等于斜面体对物体的支持力，减小了N．故B、C错误．D、物体对斜面的作用力为压力和摩擦力的合力，压力和摩擦力的合力方向竖直向下，知作用力减小5N．故D正确．故选D．点评：本题关键是对物体受力分析后，根据共点力平衡条件用正交分解法列方程求解．施加向上的拉力后，可以等效为将物体的重力减小．的位置．）4.若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律，在已知月地距离约为地球半径60倍的情况下，需要验证参考答案：B点睛：本题考查万有引力相关知识，掌握万有引力公式，知道引力与距离的二次方成反比，即可求解。5.（单选）如图1－2－15所示，设车厢长为L，质量为M，静止在光滑的水平面上，车厢内有一质量为m的物体以初速度v0向右运动，与车厢来回碰撞n次后，静止于车厢中，这时车厢的速度为 ()．A．v0，水平向右

B．0C.，水平向右

D.，水平向左参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图，P是水平放置的足够大的圆盘，绕经过圆心O点的竖直轴匀速转动，在圆盘上方固定的水平钢架上，吊有盛水小桶的滑轮带动小桶一起以v=0.1m/s的速度匀速向右运动，小桶底部与圆盘上表面的高度差为h=5m．t=0时，小桶运动到O点正上方且滴出第一滴水，以后每当一滴水刚好落在圆盘上时桶中恰好再滴出一滴水，不计空气阻力，若要使水滴都落在圆盘上的同一条直径上，圆盘角速度的最小值为ω，则ω=πrad/s，第二、三滴水落点的最大距离为d，则d=0.5m．参考答案：考点：线速度、角速度和周期、转速；自由落体运动．专题：匀速圆周运动专题．分析：滴下的水做平抛运动，平抛运动的时间由高度决定，水平位移由时间和初速度共同决定．若要使水滴都落在圆盘上的同一条直径上，且圆盘的角速度最小，则在滴水的时间内圆盘转动πrad．解答：解：水滴平抛运动的时间：t===1s．则圆盘的最小角速度：ω=rad/s=πrad/s．第2滴水距离O点的距离x2=vt2=0.1×2m=0.2m，第3滴水距离O点的距离为x3=vt3=0.1×3m=0.3m，因为2、3两滴水分居在O点的两侧，所以d=x2+x3=0.5m．故答案为：π，0.5．点评：本题是平抛运动与圆周运动相结合的问题，关键掌握两种运动的运动规律，抓住相等量进行分析计算．7.一定质量的理想气体由状态A经状态B变化到状态C的p-V图象如图所示．在由状态A变化到状态B的过程中，理想气体的温度

▲

（填“升高”、“降低”或“不变”）．在由状态A变化到状态C的过程中，理想气体吸收的热量

▲

它对外界做的功（填“大于”、“小于”或“等于”）参考答案：升高（2分），等于8.如图所示，处于水平位置的、质量分布均匀的直杆一端固定在光滑转轴O处，在另一端A下摆时经过的轨迹上安装了光电门，用来测量A端的瞬时速度vA，光电门和转轴O的竖直距离设为h。将直杆由图示位置静止释放，可获得一组（vA2，h）数据，改变光电门在轨迹上的位置，重复实验，得到在vA2~h图中的图线①。设直杆的质量为M，则直杆绕O点转动的动能Ek=_____________（用M和vA来表示）。现将一质量m=1kg的小球固定在杆的中点，进行同样的实验操作，得到vA2~h图中的图线②，则直杆的质量M=____________kg。（g=10m/s2）参考答案：，0.259.某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律．频闪仪每隔0.05s闪光一次，如图中所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表（当地重力加速度取10m/s2，小球质量m=0.2kg，结果保留三位有效数字）：时刻t2t3t4t5速度（m/s）5.595.084.58

（1）由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5=

m/s．（2）从t2到t5时间内，重力势能增量△Ep=

J，动能减少量△Ek=

J．（3）在误差允许的范围内，若△Ep与△Ek近似相等，从而验证了机械能守恒定律．由上述计算得△Ep

△Ek（选填“＞”“＜”或“=”），造成这种结果的主要原因是

．参考答案：解：（1）在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，所以有：v5==4.08m/s（2）根据重力做功和重力势能的关系有：△Ep=mg（h2+h3+h4）=0.2×10×（26.68+24.16+21.66）×10﹣2J=1.45J在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，所以有：v2==5.59m/s△Ek=m（v22﹣v52）=×0.2×[（5.59）2﹣（4.08）2]J=1.46J．（3）由上述计算得△Ep＜△Ek，由于纸带和打点计时器的摩擦以及空气阻力的存在，导致动能减小量没有全部转化为重力势能．故答案为：（1）4.08．（2）1.45，1.46（3）＜，由于纸带和打点计时器的摩擦以及空气阻力的存在．10.(6分)质量为2kg的物体在水平面上运动时,受到与运动方向相同的拉力F的作用,物体与地面之间的动摩擦因数为0.4,在拉力由10N逐渐减小到零但物体仍在运动的过程中,F为

N时物体的加速度的大小最大,为

m/s2；当F为

N时，物体的速度最大。(g=10m/s2)参考答案：

0，4，811.我校机器人协会的同学利用如图所示的装置探究作用力与反作用力的关系。如图甲所示，在铁架台上用弹簧测力计挂住一个实心铁球，在圆盘测力计的托板上放一烧杯水，读出两测力计的示数分别为F1、F2；再把小球浸没在水中（水不会溢出），如图乙所示，读出两测力计的示数分别为F3、F4。请你分析弹簧测力计示数的变化，即F3_______F1（选填“>”“=”“<”）。水对铁球的浮力大小为_________，若____________________，就说明了作用力与反作用力大小相等。参考答案：（1）<

（2）F1F3或F4F2F1F3=F4F212.如图所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度，下列各选项所示的载流线圈匝数相同，边长MN相等，将它们分别挂在天平的右臂下方，线圈中通有大小相同的电流，天平处于平衡状态，若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是（）A． B． C． D．参考答案：A【考点】安培力．【分析】线框所受的安培力越大，天平越容易失去平衡；由于磁场强度B和电流大小I相等，即根据线框在磁场中的有效长度大小关系即可判断其受力大小关系．【解答】解：天平原本处于平衡状态，所以线框所受安培力越大，天平越容易失去平衡，由于线框平面与磁场强度垂直，且线框不全在磁场区域内，所以线框与磁场区域的交点的长度等于线框在磁场中的有效长度，由图可知，A图的有效长度最长，磁场强度B和电流大小I相等，所以A所受的安培力最大，则A图最容易使天平失去平衡．故选：A．13.在白炽灯照射下，从用手指捏紧的两块玻璃板的表面能看到彩色条纹，这是光的______现象；通过两根并在一起的铅笔狭缝去观察发光的白炽灯，也会看到彩色条纹，这是光的______现象。参考答案：干涉，衍射三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图．现有的器材为：带铁夹的铁架台、打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平．回答下列问题：（1）为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有

．(填字母)

A．米尺

B．秒表

C．直流电源

D．交流电源（2）利用图示装置进行验证机械能守恒定律的试验时，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度υ和下落高度h．某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案．A．用刻度尺测物体下落的高度h，并测下落时间t，通过υ=gt计算出瞬时速度．B．用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过计算出瞬时速度．C．根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度，并通过计算求出高度h．D．用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，测出瞬时速度．以上方案中正确的是

．（填入相应的字母）参考答案：（1）AD；（2）D（1）通过打点计时器计算时间，故不需要秒表．打点计时器应该与交流电源连接．需要刻度尺测量纸带上两点间的距离．故选AD．（2）该实验是验证机械能守恒定律的实验．因为我们知道自由落体运动只受重力，机械能就守恒．如果把重物看成自由落体运动，再运用自由落体的规律求解速度，那么就不需要验证．其中ABC三项都是运用了自由落体的运动规律求解的，故ABC错误．故选D．15.有一电流表A，量程为1mA，内阻r1约为100Ω，要求测量其内阻．可选用器材有：电阻箱R1，最大阻值为99999.9Ω；滑动变阻器甲，最大阻值为10kΩ；滑动变阻器乙，最大阻值为2kΩ；电源E，电动势约为6V，内阻不计；开关2个，导线若干．采用的测量电路图如图所示，实验步骤如下：①断开S1和S2，将R调到最大；②合上S1，调节R使A表满偏；③保持R不变，合上S2，调节R1使A表半偏，此时可以认为A表的内阻r1＝R1.在上述可供选择的器材中，可变电阻R应该选择___(选填“甲”或“乙”)；认为内阻r1＝R1，此结果与r1的真实值相比____(选填“偏大”、“偏小”或“相等”)．参考答案：甲

偏小四、计算题：本题共3小题，共计47分16.在如图所示的平面直角坐标系内，x轴水平、y轴竖直向下。计时开始时，位于原点处的沙漏由静止出发，以加速度a沿x轴匀加速度运动，此过程中沙从沙漏中漏出，每隔相等的时间漏出相同质量的沙。已知重力加速度为g，不计空气阻力以及沙相对沙漏的初速度。（1）求t0时刻漏出的沙在t（t>t0）时刻的位置坐标；（2）t时刻空中的沙排成一条曲线，求该曲线方程。参考答案：解：（1）由匀变速直线运动的规律，t0时刻漏出的沙具有水平初速度

（1分）沙随沙漏一起匀加速的位移

（1分）接着沙平抛，t时刻位移

（1分）且

（2分）

（3分）所以，t0时刻漏出的沙的坐标为（，）

（2分）（2）联立方程，消去未知数t0，则t时刻所有沙构成的图线满足方程

（3分）17.(10分)如图所示，质量为10kg的物体在F=200N的水平推力作用下，从固定的粗糙斜面底端由静止开始沿斜面运动，斜面与水平地面的夹角θ=37°，物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.25，力F作用2s后撤去.求：物体再经多长时间返回到斜面底端.参考答案：解析：物体的运动分三个阶段，设物体第一阶段加速运动的加速度为a1，时间t1=2s，末速度为v1，位移为s1；由牛顿运动定律得FN=mgcosθ+Fsinθ

Fcosθ-mgsinθ-μFN=ma1

解得a1=5m/s2

v1=a1t1=10m/s

s=

撤去力F后物体减速，直到速度为零，此时加速度大小设为a2，时间为t2，位移为s2；

mgsinθ+μmgcosθ=ma2

解得a2=8m/s2

s2=

物体从最高点加速下滑，设加速度为a3，时间为t3

mgsinθ-μmgcosθ=ma3

解得a3=4m/s2

s1+s2=

t3=

从撤去外力到物体再次返到斜面底端的总时间为t2+t3=18.如图所示，一平直的传送带以速度v=2m/s匀速运动，传送带把A处的工件运