河北省廊坊市北辛六乡中学2021年高三物理联考试卷含解析

河北省廊坊市北辛六乡中学2021年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.如图所示，顶端装有定滑轮的粗糙斜面体放在水平地面上，A、B两物体跨过滑轮通过细绳连接，整个装置处于静止状态（不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦）。现用水平力作用于物体A上，缓慢拉开一小角度，斜面体与物体B一直保持静止。此过程中

A．绳子对物体A的拉力一定变大

B．斜面对物体B的摩擦力一定变大

C．地面对斜面体的弹力不变

D．地面对斜面体的摩擦力变大参考答案：ACD2.如图所示，水平向左的匀强电场场强大小为E，一根不可伸长的绝缘细线长度为L，细线一端拴一个质量为m、电荷量为q的带负电小球，另一端固定在O点。把小球拉到使细线水平的位置A，然后由静止释放，小球沿弧线运动到细线与水平方向成角θ=60o的位置B时速度为零。以下说法中正确的是（

）A．A点电势低于的B点的电势B．小球从A运动到B过程中，电势能增加了C．小球在B时，细线拉力为T=2mgD．小球从A运动到B过程中，某点的加速度可能沿绳方向参考答案：BD3.（单选）如图所示，在斜面顶端a处以速度va水平抛出一小球，经过时间ta恰好落在斜面底端P处；今在P点正上方与a等高的b处以速度vb水平抛出另一小球，经过时间tb恰好落在斜面的中点Q处。若不计空气阻力，下列关系式正确的是A．va=2vb

B．va=vbC．ta=2tb

D．ta=2tb参考答案：B4.（多选）在如图所示的电路中，灯炮L的电阻大于电源的内阻r，闭合电键S，将滑动变阻器滑片P向左移动一段距离后，下列结论正确的是（）A．灯泡L变亮B．电源的输出功率变小C．电容器C上电荷量减少D．电流表读数变小，电压表读数变大参考答案：考点：闭合电路的欧姆定律；电功、电功率．专题：恒定电流专题．分析：滑动变阻器滑片P向左移动时，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，电流减小，灯泡变暗；根据结论：当内、外电阻相等时，电源的输出功率功率最大．灯炮L的电阻大于电源的内阻，当R增大时，电源的输出功率应减小．变阻器两端电压增大，电容器上电荷量增大，电流表读数变小，电压表读数U=E﹣Ir变大．解答：解：A、当滑动变阻器滑片P向左移动，其接入电路的电阻增大，电路总电阻R总增大，电流I减小，灯泡的功率P=I2RL，RL不变，则灯泡变暗．故A错误．B、当内、外电阻相等时，电源的输出功率功率最大．灯炮L的电阻大于电源的内阻，当R增大时，电源的输出功率变小．故B正确．C、变阻器两端电压增大，电容器与变阻器并联，电容器上电压也增大，则其电荷量增大，故C错误．D、电流表读数变小，电压表读数U=E﹣Ir变大．故D正确．故选BD点评：本题的难点在于确定电源的输出功率如何变化，可以用数学证明，当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，这是很重要的结论．对于电容器，关键确定电压，记住这个结论很有必要：电容器与与它并联的电路电压相等．5.竖直发射的礼花上升到最大高度处恰好爆炸，数个燃烧的“小火球”以大小相同的初速度同时向空间各个方向运动。若只考虑重力作用，在“小火球”落地前，下列说法正确的是（

）A.各“小火球”均做匀变速运动B.“小火球”在运动过程中机械能守恒C.相反方向飞出的两“小火球”之间的距离先增大后减小D.在匀速上升的观光电梯上看到的“小火球”运动情况与地面上看到的相同参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某同学用如图所示的装置验证动能定理．为提高实验精度，该同学多次改变小滑块下落高度胃的值．测出对应的平撼水平位移x，并算出x2如下表，进而画出x2一H图线如图所示：

①原理分析：若滑块在下滑过程中所受阻力很小．则只要测量量满足

，便可验证动能定理．

②实验结果分析：实验中获得的图线未过坐标原点，而交在了大约(0.2h，0)处，原因是

。

参考答案：①x2与H成正比

②滑块需要克服阻力做功若滑块在下滑过程中所受阻力很小．由动能定理，mgH=mv2，根据平抛运动规律，x=vt，h=gt2，显然x2与H成正比，即只要测量量满足x2与H成正比，便可验证动能定理．实验中获得的图线未过坐标原点，而交在了大约(0.2h，0)处，原因是滑块需要克服阻力做功。7.(6分)一定质量的非理想气体体积膨胀对外做了4×103J功的同时，又从外界吸收了2.4×103J的热量，则在该过程中，气体内能的增量△U=______J，气体的分子势能和分子动能分别__________、________(填“增加”“减小”或“不变”)参考答案：-1.6×103J

增加，减小8.（9分）探究能力是物理学研究的重要能力之一。物体因绕轴转动而具有的动能叫转动动能，转动动能的大小与物体转动的角速度有关。为了研究某一砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系。某同学采用了下述实验方法进行探索：如图所示，先让砂轮由动力带动匀速旋转测得其角速度ω，然后让砂轮脱离动力，由于克服转轴间摩擦力做功，砂轮最后停下，测出砂轮脱离动力到停止转动的圈数n，通过分析实验数据，得出结论。经实验测得的几组ω和n如下表所示：

ω/rad·s－10.51234n5.02080180320Ek/J

另外已测得砂轮转轴的直径为1cm，转轴间的摩擦力为10/πN。（1）计算出砂轮每次脱离动力的转动动能，并填入上表中。（2）由上述数据推导出该砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系式为

。（3）若测得脱离动力后砂轮的角速度为2.5rad/s，则它转过45圈后的角速度为

rad/s。参考答案：（1）（全对得3分）Ek/J0.5281832（2）2ω2（3分）；（3）2（3分）9.)V表示标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ为标准状态下水蒸气的密度，NA为阿伏加德罗常数，m为每个水分子的质量，则阿伏加德罗常数NA＝______，标准状态下相邻水蒸气分子间的平均距离d＝_____.参考答案：

10.在研究摩擦力特点的实验中，将质量为0.52kg木块放在水平长木板上，如图甲所示，用力沿水平方向拉木块，拉力从0开始逐渐增大．分别用力传感器采集拉力和木块受到的摩擦力，并用计算机绘制出摩擦力f随拉力F的变化图象，如图乙所示．（g=10m/s2）可测得木块与长木板间的动摩擦因数μ=

。参考答案：.0.6

11.(4分)请将右面三位科学家的姓名按历史年代先后顺序排列：

、

、

。任选其中二位科学家，简要写出他们在物理学上的主要贡献各一项：

，

。参考答案：答案：伽利略，牛顿，爱因斯坦。伽利略：望远镜的早期发明，将实验方法引进物理学等；牛顿：发现运动定律，万有引力定律等；爱因斯坦：光电效应，相对论等。12.如图所示，边长为L的正方形区域abcd内存在着匀强电场，一个质量为m、电量为q、初速度为v0的带电粒子从a点沿ab方向进入电场，不计重力。若粒子恰好从c点离开电场，则电场强度E＝______________；粒子离开电场时的动能为______________。参考答案：，mv0213.如图甲是利用激光测转速的原理示意图，图中圆盘可绕固定轴转动，盘边缘侧面上有一小段涂有很薄的反光材料．当盘转到某一位置时，接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束，并将所收到的光信号转变成电信号，在示波器显示屏上显示出来(如图乙所示)．

⑴若图乙中示波器显示屏上横向的每大格(5小格)对应的时间为2.50×10－3s，则圆盘的转速为

r/s.(保留3位有效数字)⑵若测得圆盘直径为10.20cm，则可求得圆盘侧面反光涂层的长度为

cm.(保留3位有效数字)参考答案：

90.9r/s、1.46cm三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.图1为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图。砂和砂桶的总质量为，小车和砝码的总质量为。实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小。(1)实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一滑轮的高度，使细线与长木板平行。接下来还需要进行的一项操作是(

)A.将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动。B.将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动。C.将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砂和砂桶，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动。(2)实验中要进行质量和的选取，以下最合理的一组是(

)A.=200,=10、15、20、25、30、40B.=200,=20、40、60、80、100、120C.=400,=10、15、20、25、30、40D.=400,=2040、60、80、100、120（3）图2是试验中得到的一条纸带，、、、、、、为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。量出相邻的计数点之间的距离分别为=4.22cm、=4.65cm、=5.08cm、=5.49cm、=5.91cm、=6.34cm。已知打点计时器的工作效率为50Hz，则小车的加速度=

m/s2（结果保留2位有效数字）。参考答案：15.(6分)小球作直线运动时的频闪照片如图所示．已知频闪周期T=0．1s，小球相邻位置间距(由照片中的刻度尺量得)分别为OA=6．51cm，AB=5．59cm，BC=4．70cm，CD=3．80cm，DE=2．89cm，EF=2．00cm．小球在位置A时的速度大小νA=

m/s，小球运动的加速度大小a=

m/s2．（结果保留一位小数。）参考答案：0.6m/s,

0.9m/s2

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.半径为R的光滑圆环竖直放置，环上套有两个质量分别为m和m的小球A和B。A、B之间用一长为R的轻杆相连，如图所示。开始时，A、B都静止，且A在圆环的最高点，现将A、B释放，试求：（1）B球到达最低点时的速度大小；（2）B球到达最低点的过程中，杆对A球做的功；（3）B球在圆环右侧区域内能达到的最高点位置。参考答案：解：（1）系统机械能守恒，mAgR＋mBgR＝mAvA2＋mBvB2

（2分）

vA＝vB

（2分）

得，vB＝

（1分）（2）根据动能定理，mAgR＋W＝mAvA2

（2分）vA＝

（2分）得，W＝0

（1分）（3）设B球到右侧最高点时，OB与竖直方向夹角为θ，圆环圆心处为零势能面。

系统机械能守恒，mAgR＝mBgRcosθ－mAgRsinθ

（2分）

代入数据得，θ＝30°

17.如图，AB平台末端有挡板，一个被压缩弹簧末端连接挡板，一端与一个质量为m=0.5kg的小球接触，小球一开始静止于A点，AB之间的距离S=1m，小球与平台动摩擦因素为u1=0.2，CD为半径等于r=0.4竖直放置的光滑细圆管，O为细圆管的圆心，CO与竖直线的夹角为45°；一上表面粗糙木板DE放在光滑水平面上，末端与光滑斜面DE通过长度可忽略的光滑圆弧连接．现释放弹簧，弹簧的弹性势能全部转化为小球的动能，从B点水平抛出，恰好能垂直于OC从C点进入细圆管，小球从进入小球从进入圆管开始受到始终竖直向上的力F=5N的作用，当小球运动到圆管的末端C时作用力F立即消失，能平滑的冲上粗糙长木板DE，已知DE的长度L=1m，斜面高度h=0.2m，DEF质量M=1.5kg．（1）小球在B点水平抛出的初速度v0；（2）弹簧一开始具有的弹性势能；（3）要使小球在EF上与M达到共同速度，求小球与长木板DE的动摩擦因素的取值范围．参考答案：解：（1）小球从B运动到C为平抛运动，有：

rsin45°=v0t在B点，有：tan45解以上两式得：v0=2m/s（2）对小球从A运动到B运用动能定理，可得W﹣μ1mgs=又由功能关系有：Ep=W代入数据可得弹簧一开始具有的弹性势能为Ep=2J（3）在c点据平抛运动的速度规律有：vc=小球在管中的受力分析为三个力：由于重力与外加的力F平衡，故小球所受的合力仅为管的外轨对它的压力，得小球在管中做匀速圆周运动vD=vC．小球最终于M达到共同速度，取向右为正方向，由动量守恒定律得

mvD=（M+m）v共（I）球恰好在E点与M达到共同速度，由能量守恒得μmgL=﹣可得μ=0.3．（II）若小球恰好在F点与M达到共同速度，有μmgL+mgh=﹣可得μ=0.1综上所述，小球与长木板DE的动摩擦因素的取值范围为0.1≤μ≤0.3答：（1）小球在B点水平抛出的初速度v0为2m/s．（2）弹簧一开始