2021年湖北省宜昌市晓溪塔高级中学高三物理联考试卷含解析

2021年湖北省宜昌市晓溪塔高级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.（单选）将阻值为100Ω的电阻丝绕成一个110匝的闭合矩形线圈，让其在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，产生的感应电动势如图乙所示．则可以判断（） A． t=0时刻线圈应转到图甲所示的位置 B． 该线圈的转速为100πr/s C． 穿过线圈的磁通量的最大值为Wb D． 线圈转一周所产生的电热为9.68J参考答案：考点： 交流发电机及其产生正弦式电流的原理；正弦式电流的图象和三角函数表达式；正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率．专题： 交流电专题．分析： 首先知道正选交流电的产生及中性面和最大值面的特点，利用周期与转速的关系求解；峰值与有效值的关系求解即可．解答： 解：A、0时刻产生的电动势为零，所以线圈应处于中性面即线圈与磁场垂直，故A错误；B、据图象可知，T=0.02s；据T=可得：ω=100πrad/s，故B正确；C、据Em=nBSω可知，Bs==9×10﹣3Wb，故C错误；D、据峰值可知，E=0.707Em=220V，据焦耳定律可知，线圈转一周产生的热量：Q==9.68J，故D正确．故选：BD．点评： 知道中性面和最大值面的特点，利用周期与转速的关系求解；峰值与有效值的关系求解即可，本题常与电学结合．2.如图所示，为直角支架，杆、绳均水平，绳与水平方向夹角为60°。如果在竖直平面内使支架沿顺时针缓慢转动至杆水平，始终保持、两绳间的夹角120°不变。在转动过程中，设绳的拉力、绳的拉力，则下面说法中不正确的是()A.先减小后增大B.先增大后减小C.逐渐减小D.最终变为零参考答案：A3.如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心，一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止P点。设滑块所受支持力为FN。OF与水平方向的夹角为0。下列关系正确的是A．

B．F＝mgtanC．

D．FN=mgtan参考答案：A解析：对小滑块受力分析如图所示，根据三角形定则可得，，所以A正确。考点：受力分析，正交分解或三角形定则提示：支持力的方向垂直于接触面，即指向圆心。正交分解列式求解也可。

4.（单选）如图所示，水平面上放置质量为M的三角形斜劈，斜劈顶端安装光滑的定滑轮，细绳跨过定滑轮分别连接质量为m1和m2的物块。m1在斜面上运动，三角形斜劈保持静止状态。下列说法中正确的是A．若m2向下匀速运动，则斜劈受到水平面向左摩擦力B．若m1沿斜面向下加速运动，则斜劈受到水平面向右的摩擦力C．若m1沿斜面向下运动，则斜劈受到水平面的支持力大于(m1+m2+M)gD．若m2向上运动，则轻绳的拉力一定大于m2g参考答案：B5.（单选）原子核聚变可望给人类未来提供丰富的洁净能源。当氖等离子体被加热到适当高温时，氖核参与的几种聚变反应可能发生，放出能量。这几种反应的总效果可以表示为：

，其中（A）k=2，d=2

（B）k=1，d=4

（C）k=1，d=6

（D）k=2，d=3参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图，将半径分别为r和R、质量分别为m和M的光滑球放在水平面上，M靠在竖直墙上，且R=2r。现用一过圆心的水平推力F推m，M恰好离开地面，重力加速度为g。则m对地面的压力为________，M对墙的压力为________Mg。

参考答案：解析：把两个小球看作整体，由平衡条件可知，地面对m的支持力为(M+m)g，由牛顿第三定律，m对地面的压力为(M+m)g。设墙对M的压力为F’，隔离M，分析受力，由Mgtanθ=F’，cosθ=R/L,R/L=r/(L-3r)联立解得F’=2Mg。

7.某实验小组的同学在进行“研究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中准备的实验器材有木块、木板、毛巾和砝码，在实验中设计的实验表格和实验数据记录如下表所示。实验序数接触面的材料正压力（N）滑动摩擦力（N）1木块与木板20.42木块与木板40.83木块与木板61.24木块与木板81.65木块与毛巾82.5（1）根据上面设计的表格可以知道该实验用的实验方法为________________.（2）分析比较实验序数为1、2、3、4的实验数据，可得出的实验结论为_____________________________________________________________________________________________.（3）分析比较实验序数为_________的两组实验数据，可得出的实验结论是：压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大.参考答案：（1）控制变量法（2）接触面相同时，滑动摩擦力大小与正压力大小成正比（3）4、58.如图，电路中三个电阻Rl、R2和R3的阻值分别为R、2R和4R。当电键S1断开、S2闭合时，电源输出功率为P0；当S1闭合、S2断开时，电源输出功率也为P0。则电源电动势为＿＿＿＿；当S1、S2都断开时，电源的总功率为＿＿＿＿。参考答案：

0.3P0。当电键S1断开、S2闭合时，电路中电流I1=E/(R+r)，P0=I12R=E2R/(R+r)2.。当S1闭合、S2断开时，电路中电流I2=E/(4R+r)，P0=I224R=E24R/(4R+r)2.。联立解得：r=R/2，E=。当S1、S2都断开时，电路中电流I3=E/(7R+r)=，电源的总功率为P=EI3=0.3P0。.9.一只标有“18V，10W”的灯泡，正常工作时的电阻为Ω；若用多用电表的欧姆档来测量这只灯泡的电阻，则测出的阻值应（填“大于”、“等于”或“小于”）正常工作时的电阻。参考答案：32.4Ω，小于10.如图，为测量作匀加速直线运动小车的加速度，将宽度均为b的挡光片A、B固定在小车上，测得二者间距为d。

(1)当小车匀加速经过光电门时，测得两挡光片先后经过的时间和，则小车加速度

。(2)(多选题)为减小实验误差，可采取的方法是(

)

(A)增大两挡光片宽度

(B)减小两挡光片宽度(C)增大两挡光片间距

(D)减小两挡光片间距

参考答案：（1）

(2)B，C

11.A、B两物体在光滑水平地面上沿一直线相向而行，A质量为5kg，速度大小为10m/s，B质量为2kg，速度大小为5m/s，它们的总动量大小为____________kgm/s，两者相碰后，A沿原方向运动，速度大小为4m/s，则B的速度大小为____________m/s。参考答案：40；1012.如图，足够长的粗糙绝缘斜面与水平面成θ=37°放置，在斜面上虚线aa′和bb′与斜面底边平行，在aa′b′b围成的区域有垂直斜面向上的有界匀强磁场，磁感应强度为B=1T；现有一质量为m=10g、总电阻为R=1Ω、边长d=0.1m的正方形金属线圈MNPQ，让PQ边与斜面底边平行，从斜面上端静止释放，线圈刚好匀速穿过磁场．已知线圈与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5，则线圈释放时，PQ边到bb′的距离为1m；整个线圈穿过磁场的过程中，线圈上产生的焦耳热为4×10﹣3J．参考答案：考点：导体切割磁感线时的感应电动势；焦耳定律．专题：电磁感应与电路结合．分析：线圈匀速穿过磁场，受力平衡，根据平衡条件列式求解；根据安培力公式F安=BId、E=Bvd、I=得到安培力与速度的关系式，即可求得速度，从而得出距离，线圈上产生的焦耳热等于克服安培力做功．解答：解：对线圈受力分析，根据平衡条件得：F安+μmgcosθ=mgsinθ代入数据解得：F安=mgsinθ﹣μmgcosθ=（0.01×10×0.6﹣0.5×0.01×10×0.8）N=2×10﹣2N；

F安=BId、E=Bvd、I=解得：F安=代入数据解得：v==m/s=2m/s线圈进入磁场前做匀加速运动，根据牛顿第二定律得：

a==gsinθ﹣μgcosθ=（10×0.6﹣0.5×10×0.80）m/s2=2m/s2线圈释放时，PQ边到bb的距离L==m=1m；由于线圈刚好匀速穿过磁场，则磁场宽度等于d=0.1m，

Q=W安=F安?2d代入数据解得：Q=2×10﹣2×2×0.1J=4×10﹣3J；故答案：1

4×10﹣3点评：解决本题的关键是推导安培力与速度的关系式，求热量时，要注意线框进入和穿出磁场两个过程都要产生焦耳热．13.某同学在描绘平抛运动轨迹时，得到的部分轨迹曲线如图所示。在曲线上取A、B、C三个点，测量得到A、B、C三点间竖直距离=10.20cm，=20.20cm，A、B、C三点间水平距离=12.40cm，g取10m／s2，则物体平抛运动的初速度大小为______m／s，轨迹上B点的瞬时速度大小为________m/s。（计算结果保留三位有效数字）参考答案：1.24m/s

1.96m/s据题意，由于物体做平抛运动，则有h2-h1=gt2，可以求出物体在AB、BC段的运动时间为t=0.1s，则物体做平抛运动的初速度为v0=x/t=1.24m/s；轨迹上B点的速度为vB=，vx=1.24m/s，vy=(h1+h2)/2t=1.52m/s，则B点的速度为：vB=1.96m/s。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.图1是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带，0、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点。加速度大小用a表示。①OD间的距离为_______cm。②图2是根据实验数据绘出的s-t2图线(s为各计数点至同一起点的距离），斜率表示_______，其加速度大小为______m/s2(保留三位有效数字）。参考答案：（1）1.18（2）a

0.93315.在用重锤下落来验证机械能守恒时，某同学按照正确的操作得到纸带如下图所示。

其中O是起始点，A、B、C、D、E是打点计时器连续打下的5个点，打点频率为50Hz(OA间有部分点未标出)。该同学用刻度尺测量O到A、B、C、D、E各点的距离，并记录在图中。(单位：cm)．

(1)实验时，应在释放重锤_______（选填“之前”或“之后”）接通打点计时器的电源。

(2)若重锤质量m=0.25kg，重力加速度g=9.80，由图中给出的数据，可得出从O到打下D点的过程，重锤重力势能的减少量为_______J，动能的增加量为______J，由此可

得，在误差允许的范围内机械能守恒。（两空结果保留2位有效数字）参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，有一矩形线圈，面积为S，匝数为N，内阻为r，绕OO’轴在匀强磁场B中，以角速度做匀速转动，线圈外面接一个阻值为R的电阻，线圈转动过程中，从中性面位置开始计时，在转过900的过程中，求以下各量：⑴各时刻线圈感应电动势瞬时值的表达式？⑵此过程中，通过电阻R的电量是多少？⑶此过程中，电阻R产生的热量是多少？⑷此过程中，外力所做的功是多少？参考答案：⑴

⑵

⑶⑷17.如图所示，倾斜传送带与水平面的夹角，劲度系数的轻质光滑弹簧平行于传送带放置，下端固定在水平地面上，另一端自由状态时位于Q点。小滑块质量，放置于传送带P点，滑块与传送带间的滑动摩擦因数。已知传送带足够长，最大静摩擦力可认为和滑动摩擦力相等，整个过程中小滑块未脱离传送带，弹簧处于弹性限度内，弹簧的弹性势能，x为弹簧的形变量(重力加速度g=10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8）(1)若传送带静止不动，将小滑块无初速放在P点，PQ距离，求小物块滑行的最大距离；(2)若传送带以速度逆时针传动，将小滑块无初速放在P点，PQ距离，求小物块滑行的最大距离。参考答案：（1）对全程，设弹簧最大形变量为x，由能量守恒得：

………………5分（2）当小滑块达到与传送带共速时，其滑行距离设为，由动能定理得：

………………2分小滑块再滑行

时，

即将与弹簧接触，设此时速度为v，由动能定理得：

………………2分小滑块接触弹簧后，当速度减小到与传送带速度相等时，弹簧的压缩量设为，由能量守恒得：

………………2分然后小滑块继续减速至零，此时弹簧的压缩量设为，由能量守恒得：………………3分(结果1分)18.2008年北京奥运会上，我国运动员何雯娜在女子蹦床比赛中以37.80分的优异成绩夺得冠军。假设运动员表演时仅在竖直方向运动，通过传