2021年浙江省衢州市江山市实验中学高三物理联考试题含解析

2021年浙江省衢州市江山市实验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.关于分子间的作用力，下列说法正确的是A.分子之间的斥力和引力同时存在B.分子之间的斥力和引力大小都随分子间距离的增加而增大C.分子之间的距离减小时，分子力一直做正功D.分子之间的距离增加时，分子势能一直减小参考答案：A分子间的相互作用是由于原子内的带电粒子的相互作用而引起的，分子间同时存在引力和斥力，当分子间的引力大于斥力时，表现为引力，当分子间的斥力大于引力时，表现为斥力，而且斥力和引力大小都随分子间距离的增加而减小，选项A正确B错误。分子之间的距离减小时，若分子力是斥力，则分子力一直做负功；分子之间的距离增加时，若分子力是引力，则分子力做负功，分子势能一直增加，选项CD说法都是片面的。2.一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点，小球在水平力F作用下，从平衡位置P很缓慢地移动到Q点，如图3所示，则力F所做的功为

:

(

)A．mgLcosθ

B．FLsinθ

C．mgL(1一cosθ)

D．FL(1一cosθ)参考答案：C3.（多选）如右图所示质量为M的小车放静止在光滑的水平面上，质量为m的物体放在小车的一端．受到水平恒力F作用后，物体由静止开始运动，设小车与物体间的摩擦力为f，车长为L，车发生的位移为S时，物体从小车一端运动到另一端，下列说法正确的是A．物体具有的动能为（F-f）（S+L）B．小车具有的动能为fSC．这一过程中物体与车之间产生的热量为f(S+L)D．物体克服摩擦力所做的功为f(S+L)参考答案：ABD4.（单选）均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场．如图所示，在半球面AB上均匀分布正电荷，总电荷量为q，球面半径为R，CD为通过半球顶点与球心O的轴线，在轴线上有M、N两点，OM=ON=2R．已知M点的场强大小为E，则N点的场强大小为A．

B．

C．

D．参考答案：C5.如图甲所示，在升降机的顶部安装了一个能够显示拉力大小的传感器，传感器下方挂上一轻质弹簧，弹簧下端挂一质量为m的小球，若升降机在匀速运行过程中突然停止,并以此时为零时刻，在后面一段时间内传感器显示弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示，g为重力加速度，则

A．升降机停止前在向上运动

B．O—tl时间内小球处于失重状态，t1—t2时间内小球处于超重状态

C．tl—t3时间内小球向下运动，动能先增大后减小

D．t3—t4时间内弹簧弹性势能变化量小于小球动能变化量参考答案：AD升降机停止前，弹簧处于伸长状态且弹力大小等于重力，O—tl时间内，弹簧弹力由mg减小为0，说明弹簧逐渐恢复原长，升降机停止前在向上运动，小球由于惯性在继续向上运动，故A正确；开始小球受重力和弹簧弹力处于平衡，小球继续上升的过程中，导致合力的方向向下，大小逐渐增大，根据牛顿第二定律，加速度的大小逐渐增大，加速度的方向向下，与速度反向，则速度逐渐减小．tl—t3时间内小球向上做减速运动，动能一直减小直至为0，O—t3时间内加速度方向一直向下，小球处于失重状态，B、C错误；t3—t4时间内弹簧由压缩状态逐渐恢复原长，由动能定理可知，弹性势能减小量与小球重力势能减小量之和等于小球动能增加量，故D正确。【答案】【解析】二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.(3分)演示地磁场存在的实验装置(由环形线圈，微电流传感器，DIS等组成)如图所示。首先将线圈竖直放置，以竖直方向为轴转动，屏幕上的电流指针＿＿＿＿(填：“有”或“无”)偏转；然后仍将线圈竖直放置，使其平面与东西向平行，并从东向西移动，电流指针＿＿＿＿(填：“有”或“无”)偏转；最后将线圈水平放置，使其从东向西移动，电流指针＿＿＿＿(填：“有”或“无”)偏转。参考答案：有

无

无首先将线圈竖直放置，以竖直方向为轴转动，线圈中磁通量变化，屏幕上的电流指针有偏转。然后仍将线圈竖直放置，使其平面与东西向平行，并从东向西移动，线圈中磁通量不变化，电流指针无偏转。最后将线圈水平放置，使其从东向西移动，线圈中磁通量不变化，电流指针无偏转。7.（1）．如图所示为某同学所安装的“验证牛顿第二定律”的实验装置，在图示状态下，开始做实验，该同学有装置和操作中的主要错误是:_________________________________________________________________________________________________________________________（2）在“验证牛顿第二定律”的实验中，为了使小车受到合外力等于小沙桶和沙的总重量，通常采用如下两个措施：（A）平衡摩擦力：将长木板无滑轮的一端下面垫一小木块，反复移动木块的位置，直到小车在小桶的拉动下带动纸带与小车一起做匀速直线运动；（B）调整沙的多少，使沙和小沙桶的总质量m远小于小车和砝码的总质量M．请问：①（2分）以上哪一个措施中有何重大错误?答：______________________________________________________________________②（2分）在改正了上述错误之后,保持小车及砝码质量M不变．反复改变沙的质量，并测得一系列数据，结果发现小车受到的合外力（小桶及砂重量）与加速度的比值略大于小车及砝码质量M，经检查发现滑轮非常光滑，打点计时器工作正常，且事先基本上平衡了摩擦力，那么出现这种情况的主要原因是什么?

答：_________________________________________________________________________参考答案：（1）主要错误是：A长木板右端未垫高以平稳衡摩擦力；B电源应改用6V的交流电源；C牵引小车的细线没有与木板平行；D开始实验时，小车离打点计时器太远。点（2）①（A）中平衡摩擦力时，不应用小桶拉动小车做匀速运动，应让小车拖着纸带下滑来平衡摩擦力。

②由于拉小车的合外力F<mg,而处理数据时又将F=mg处理，因此有：8.（4分）做自由落体运动的小球，落到A点时的瞬时速度为20m/s，则小球经过A点上方12.8m处的瞬时速度大小为12m/s，经过A点下方25m处的瞬时速度大小为

．（取g=10m/s2）参考答案：30m/s．解：根据得，v=．9.子弹从O点射出，在正前方有相距为L=10m的很薄的两个物体，子弹穿过它们后留下两个弹孔A、B（不考虑子弹穿过时受到的阻力），现测得A、B两孔到入射方向的竖直距离分别为y1=20cm、y2=80cm，如图所示，则子弹的速度V0=

（g=10m/s2）参考答案：50m/s10.一个质量为m、直径为d、电阻为R的金属圆环，在范围很大的磁场中沿竖直方向下落，磁场的分布情况如图所示，已知磁感应强度竖直方向的分量By的大小只随高度变化，其随高度y变化关系为By=B0(1+ky)（此处k为比例常数，且k＞0），其中沿圆环轴线的磁场方向始终竖直向上，在下落过程中金属圆环所在的平面始终保持水平，速度越来越大，最终稳定为某一数值，称为收尾速度。俯视观察，圆环中的感应电流方向为________（选填“顺时针”或“逆时针”）；圆环收尾速度的大小为________。参考答案：顺时针；11.（4分）如图甲，合上开关，用光子能量为2.5eV的一束光照射阴极K，发现电流表读数不为零．调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.60V时，电流表读数仍不为零，当电压表读数大于或等于0.60V时，电流表读数为零．由此可知，光电子的最大初动能为

．把电路改为图乙，当电压表读数为2V时，而照射光的强度增到原来的三倍，此时电子到达阳极时的最大动能是

．

参考答案：0.6eV，2.6eV解：因为反向电压为0.60V时，电流表读数为零，则光电子的最大初动能Ekm=eU=0.6eV．电路改为图乙，当电压表读数为2V时，知该电压为正向电压，照射光的强度增到原来的三倍，最大初动能不变，则电子到达阳极时的最大动能为Ek=0.6eV+2eV=2.6eV．故答案为：．12.如图所示，质量m＝0.10kg的小物块，在粗糙水平桌面上做匀减速直线运动，经距离l＝1.4m后，以速度v＝3.0m/s飞离桌面，最终落在水平地面上。已知小物块与桌面间的动摩擦因数m＝0.25，桌面高h＝0.45m，g取10m/s2．则小物块落地点距飞出点的水平距离s＝

m，物块的初速度v0＝

m/s。参考答案：0.904.013.某同学想利用DIS测电风扇的转速和叶片长度，他设计的实验装置如图甲所示.该同学先在每一叶片边缘粘上一小条长为△l的反光材料，当叶片转到某一位置时，光传感器就可接收到反光材料反射的激光束，并在计箅机屏幕上显示出矩形波，如图乙所示.已知屏幕横向每大格表示的时间为5.00×10-3s.则电风扇匀速转动的周期为________s;若用游标卡尺测得△l的长度如图丙所示，则叶片长度为________m.参考答案：4.2×10-2；0.23：图忆中光强-时间图象周期为1.4×10-2s，电风扇匀速转动的周期T＝3×1.4×10-2s。游标卡尺测得△l的长度为35.1mm，反光时间为1.0×10-2s,电风扇叶片顶端线速度υ=35.1m/s，由υ=解得叶片长度L=0.23m三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（18分）“黑盒子”表面有a、b、c三个接线柱，盒内总共有两个电子元件，每两个接线柱之间只可能连接一个元件。为了探明盒内元件的种类及连接方式，某位同学用多用电表进行了如下探测：第一步：用电压挡，对任意两接线柱正、反向测量，指针不发生偏转；第二步：用电阻×1000挡，对任意两个接线柱正、反向测量，指针偏转情况如图1所示。

（1）第一步测量结果表明盒内______________________。（2）图2示出了图1〔1〕和图1〔2〕中欧姆表指针所处的位置，其对应的阻值是_______Ω，图3示出了图1〔3〕中欧姆表指针所处的位置，其对应的阻值是__________Ω。

（3）请在图4的接线柱间，用电路图符号画出盒内的元件及连接情况。（4）一个小灯泡与3V电池组的连接情况如图5所示。如果把图5中e、f两端用导线直接相连，小灯泡仍可正常发光。欲将e、f两端分别与黑盒子上的两个接线柱相连，使小灯泡仍可发光。那么，e端应连接到__________接线柱，f端应连接到_______接线柱。参考答案：答案：（1）第一步测量结果表明盒内不存在电源；（2）欧姆表指针所处的位置，指示的阻值分别为：1200，500；（3）盒内的元件及连接情况如下图所示：（4）e端应连接到c接线柱，f端应连接到a接线柱。15.某同学用如图所示的装置测定重力加速度：(1)电火花计时器的工作电压为______，频率为______．(2)打出的纸带如图所示，实验时纸带的________端(选填“甲”或“乙”)应和重物相连接．(3)纸带上1至9各点为计时点，由纸带所示数据可算出实验时的加速度为________m/s2.（取3位有效数字）参考答案：

(1).交流220V

(2).50Hz

(3).乙

(4).9.40【详解】(1)[1]电火花计时器的工作电压为交流220V；[2]频率为50Hz；(2)[3]纸带开始运动时速度比较小，点与点之间的距离比较小，所以实验时纸带的乙端与端应和重物相连接；(3)[4]根据逐差法求得加速度：

14.某实验小组做“探究加速度和力、质量的关系”实验。(1)用如图甲所示装置做实验，图中带滑轮的长木板放置于水平桌面上，拉力传感器可直接显示所受拉力的大小。做实验时，下列操作必要且正确的是_______。A将长木板右端适当垫高，小车未挂砂桶时，在木板上静止释放，轻推小车后，恰能匀速下滑B小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录传感器的示数C为了减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量D用天平测出砂和砂桶的质量(2)实验时，该小组同学平衡了摩擦力后，在小车质量M保持不变的情况下，不断往砂桶里加砂，直到砂和砂桶的质量最终达到M。测出每次加砂后拉力传感器的示数F和小车的加速度a，作的图象。下列图线中正确的表示该小组的图象是________。(3)该小组通过分析求出图线线性部分的斜率K与小车质量M关系式为：___________.【答案】

(1).AB

(2).A

(3).【解析】【详解】(1)[1]A.实验前要平衡摩擦力，将长木板右端适当垫高，小车未挂砂桶时，在木板上静止释放，轻推小车后，恰能匀速下滑，故选项A符合题意；B.为充分利用纸带，实验时小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录传感器的示数，故选项B符合题意；C.小车所受拉力可以由拉力传感器测出，实验不需要要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量，故选项C不符合题意；D.拉力可以由拉力传感器测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，故选项D不符合题意；(2)[2]力传感器测出拉力大小，砂与砂桶的质量大小对实验没有影响，平衡了摩擦力后，在小车质量保持不变的情况下，小车的加速度与拉力成正比；A.与分析相符，符合题意；B.与分析不符，不符合题意；C.与分析不符，不符合题意；D.与分析不符，不符合题意；(3)[3]由图示实验装置可知，小车受到的合力为，由牛顿第二定律得：图线的斜率为：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（10分）如图，在一端开口、一端封闭、粗细均匀的玻璃管内,一段长为h=25cm的水银柱封闭着一定质量的理想气体，当玻璃管水平放置时，管内封闭的气柱长度为L1=20cm（如图a），这时的大气压强P0=75cmHg，室温是t1=27℃。将玻璃管缓慢地转过90o,使它开口向上，并竖直浸入热水中（如图b），待稳定后，测得玻璃管内气柱的长度L2=17.5cm。（1）求此时管内气体的温度t2（2）保持管内气体的温度t2不变，往玻璃管内缓慢加入水银，当封闭的气柱长度L3=14cm时，加入的水银柱长度是多少？（玻璃管足够长）。参考答案：解析：（1）

(3分)代入数值解得：

t2=77℃

(2分)（2）

(3分)代入数值解得：

(2分)17.在滑雪运动中，当滑雪板压在雪地上时会把雪内的空气逼出来，在滑雪板与雪地间形成一个暂时的“气垫”，从而大大减小雪地对滑雪板的摩擦。然而当滑雪板相对雪地速度较小时，与雪地接触时间超过某一值就会陷下去，使得它们间的摩擦力增大。假设滑雪者的速度超过v0=4m/s时，滑雪板与雪地间的动摩擦因数就会由μ1=0.25变为μ2=0.125。一滑雪者从倾角θ＝37°的坡顶A处由静止开始自由下滑，滑至坡底B（B处为一光滑小圆弧）后又滑上一段水平雪地，最后停在C处，如图所示。不计空气阻力，A、B间距离L=20m，（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2）求：（1）动摩擦因数第一次发生变化前滑雪者运动的距离s1；（2）滑雪者到达B处的速度vB；（3）滑雪者在水平雪地上能滑行的最大距离sBC。参考答案：（1）由ma1=mgsin37°–μ1mgcos37°，可解得a1=4m/s2

（2分）由s1=，可解得s1=2m

（2分）（2）s2=L2–s1=18m，由ma2=mgsin37°–μ2mgcos37°，可解得a2=5m/s2

（1分）由vB2=v02+2a2s2，可解得vB=14m/s

（2分）（3）滑雪者在水平雪地上滑行时第一阶段a1′=μ2g=1.25m/s2，

（1分）由s1′=可解得s1′=72m

（1分）第二阶段a2′=μ1g=2.5m/s2，