湖南省株洲市龙潭乡中学2021年高三物理联考试卷含解析

湖南省株洲市龙潭乡中学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.由于通讯和广播等方面的需要，许多国家发射了地球同步轨道卫星，这些卫星的（

）A．质量可以不同；B．轨道半径可以不同；C．轨道平面可以不同；D．速率可以不同；参考答案：A2.一宇宙飞船沿椭圆轨道Ⅰ绕地球运行，机械能为E，通过远地点P时，速度为v，加速度大小为a，如图5所示，当飞船运动到P时实施变轨，转到圆形轨道Ⅱ上运行，则飞船在轨道Ⅱ上运行时()．图5A．速度大于v

B．加速度大小为aC．机械能等于E

D．机械能大于E参考答案：本题考查人造地球卫星相关知识．由于飞船在Ⅰ轨道上经过P点后做近地运动，说明万有引力大于其需要的向心力，飞船在Ⅱ轨道上经过P点时，万有引力与其需要的向心力相等，根据G＝m可知选项A正确；因飞船在P点时只受万有引力作用，所以加速度相同，选项B正确；由于飞船在Ⅱ轨道上具有的动能大，飞船经过P点时势能相同，故飞船在轨迹Ⅱ上的机械能大，选项C错误、D正确．本题属于中档题．ABD3.有一台理想变压器，原副线圈的匝数之比为，原线圈上交流电源的电压为为保险丝,其额定电流为1A,R为负载电阻,如图所示，变压器正常工作时K的阻值A.不能低于B.不能高于C.不能低于D.不能高于参考答案：A4.（单选）如图所示，A、B两束可见光以不同的角度同时沿不同的半径方向射入同一块半圆形玻璃砖，其透射光线均由圆心D点沿OC方向射出，则（）A．A光的频率较小B．A光在玻璃砖中的速度较大C．分别用A、B光照射同一双缝干涉实验装置，A光的干涉条纹间距较小D．分别用A、B光照射同一单缝衍射实验装置，A光的衍射现象更明显参考答案：C5.物理学中用到大量的科学研究方法，在建立下列物理概念时，都用到“等效替代”方法的是（

）A．“合力与分力”“质点”“电场强度”

B．“质点”“平均速度”“点电荷”C．“点电荷”“总电阻”“电场强度”

D．“合力与分力”“平均速度”“总电阻”参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，质量为m，横截面为直角三角形的物块ABC，，AB边靠在竖直墙面上，在垂直于斜面的推力F作用下，物块处于静止状态，则物块受到墙面的弹力大小为_________；摩擦力大小为_________。

参考答案：

答案：，7.现要验证“当合外力一定时，物体运动的加速度与其质量成反比”这一物理规律。给定的器材如下：一倾角可以调节的长斜面（如图）、小车、计时器一个、刻度尺、天平、砝码、钩码若干。实验步骤如下（不考虑摩擦力的影响），在空格中填入适当的公式或文字。①用天平测出小车的质量m②让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑到斜面底端A2，记下所用的时间t。③用刻度测量A1与A2之间的距离s。则小车的加速度a＝

。④用刻度测量A1相对于A2的高度h。则小车所受的合外力F＝

。⑤在小车中加钩码，用天平测出此时小车与钩码的总质量m，同时改变h，使m与h的乘积不变。测出小车从A1静止开始下滑到斜面底端A2所需的时间t。请说出总质量与高度的乘积不变的原因______________________________。⑥多次测量m和t，以m为横坐标，以

（填t或t2）为纵坐标，根据实验数据作图。如能得到一条____________线，则可验证“当合外力一定时，物体运动的加速度与其质量成反比”这一规律。参考答案：③

④；⑤为了使各次测量中，小车所受的合外力不变；⑥t；过原点的倾斜直线

8.如图所示，N为金属板，M为金属网，它们分别与电池的两极相连，各电池的电动势和极性如图所示，已知金属板的逸出共为4.8eV．线分别用不同能量的电子照射金属板（各光子的能量已在图上标出），那么各图中没有光电子到达金属网的是AC（填正确答案标号），能够到达金属网的光电子的最大动能是0.5eV．参考答案：解：因为金属钨的逸出功为4.8eV．所以能发生光电效应的是B、C、D，B选项所加的电压为正向电压，则电子一定能到达金属网；C选项光电子的最大初动能为1.0eV．小于反向电压，根据动能定理，知电子不能到达金属网；D选项光电子的最大初动能为2.0eV，大于反向电压，根据动能定理，有光电子能够到达金属网．故没有光电子达到金属网的是A、C．故选：ACD项中逸出的光电子最大初动能为：Ekm=E光﹣W溢=6.8eV﹣4.8eV=2.0eV，到达金属网时最大动能为Ek=2.0﹣1.5=0.5eV．故答案为：AC，0.5．9.某人在静止的湖面上竖直上抛一小铁球，小铁球上升到最高点后自由下落，穿过湖水并陷入湖底的淤泥中某一深度处．若不计空气阻力，取竖直向上为正方向，则最能反映小铁球运动过程的速度与时间关系的图象是参考答案：D物体在竖直上升过程中物体的速度竖直向上，即速度大于0，此时物体的加速度为a1=g，方向竖直向下；到达最高点后做自由落体运动，速度方向竖直向下，即速度小于0，此时物体的加速度加速度为a2=g，方向竖直向下．故进入湖水之前物体的加速度保持不变．故速度图象的斜率保持不变．铁球进入湖水后受到湖水的阻力作用，但重力大于阻力，加速度向下但加速度a3＜g，速度方向仍然向下即速度小于0．在淤泥中运动的时候速度仍向下，即速度小于0，但淤泥对球的阻力大于铁球的重力，所以加速度方向竖直向上，故物体做减速运动,直至静止。比较四图易得D对。

10.如图所示为ABC是三角形玻璃砖的横截面，∠ABC=90°，∠BAC=30°，一束平行于AB的光束从AC边射入玻璃砖，EF是玻璃砖中的部分光路，且EF与AC平行，则玻璃砖的折射率为

，光束

（填“能”或“不能”）从E点射出玻璃砖。参考答案：，能；11.①如图所示，一竖直的半圆形光滑轨道与一光滑曲面在最低点平滑连接，一小球从曲面上距水平面高处由静止释放，恰好通过半圆最高点，则半圆的半径=

②用游标卡尺测量小球的直径，如图所示的读数是

mm。

参考答案：①

②

12.宇航员驾驶宇宙飞船到达月球表面，关闭动力，飞船在近月圆形轨道绕月运行的周期为T，接着，宇航员调整飞船动力，安全着陆，宇航员在月球表面离地某一高度处将一小球以初速度vo水平抛出，其水平射程为S。已知月球的半径为R，万有引力常量为G，则月球的质量=___________，小球开始抛出时离地的高度=_____________。参考答案：

13.放射性同位素C被考古学家称为“碳钟”，它可以用来判定古生物体的年代．宇宙射线中高能量中子碰撞空气中的氮原子后，就会形成很不稳定的C，它很容易发生β衰变，变成一个新核，其半衰期为5730年．该衰变的核反应方程式为．C的生成和衰变通常是平衡的，即生物机体中C的含量是不变的．当生物体死亡后，机体内C的含量将会不断减少．若测得一具古生物遗骸中C含量只有活体中的25%，则这具遗骸距今约有11460年．参考答案：：解：根据电荷数守恒、质量数守恒得，．经过一个半衰期，有半数发生衰变，测得一古生物遗骸中的C含量只有活体中的25%，根据=得，n=2，即经过2个半衰期，所以t=2×5730=11460年．故答案为：；

11460三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在测定一根粗细均匀合金丝RX的电阻率的实验中①利用螺旋测微器测定合金丝的直径，示数如图甲所示，则可读得合金丝的直径为

mm②待测金属丝RX的电阻约为5Ω，提供的仪器有：A.电压表V（内阻约为10kΩ，量程为3v）B.电流表A1（内阻约为3Ω，量程为0.6A）C.电流表A2（内阻约为0.1Ω，量程为3A）D.滑动变阻器R（阻值为0—5Ω，额定电流为2A）E.电源E（电动势为5V，内阻为1Ω）F.一个开关，导线若干要求准确地测量其电阻值，电流表应选

（填序号）。③某同学根据以上仪器，按照图乙连接实验线路，在实验中发现电流表示数变化范围较窄，请你用笔在图乙中画一条对电路进行修改，使电流表示数变化范围变宽。④修改后的电路其测量值与真实值相比较

（填偏大、偏小或相等）参考答案：①0.608②B③如图乙④偏小15.“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。(1)图乙中的F与F两力中，方向一定沿AO方向的是_______。(2)本实验采用的科学方法是______。A理想实验法

B．等效替代法C．控制变量法

D．建立物理模型法参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（18分）如图，直角三角形导线框abc固定在匀强磁场中，ab是一段长为l、电阻为R的均匀导线，ac和bc的电阻可不计，ac长度为。磁场的磁感强度为B，方向垂直纸面向里。现有一段长度为、电阻为的均匀导体杆MN架在导线框上，开始时紧靠ac，然后沿ab方向以恒定速度v向b端滑动，滑动中始终与ac平行并与导线框保持良好接触。当MN滑过的距离为时，导线ac中的电流是多大？方向如何？参考答案：解析：MN滑过的距离为时，它与bc的接触点为P，如图。由几何关系可知MP长度为，

MP中的感应电动势：

MP段的电阻：

MacP和MbP两电路的并联电阻为：

由欧姆定律，PM中的电流：

ac中的电流：

解得：

根据右手定则，MP中的感应电流的方向由P流向M，所以电流Iac的方向由a流向c。17.如图所示，半径R=0.4m的光滑圆弧轨道BC固定在竖直平面内，轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角θ=30°，下端点C为轨道的最低点且与粗糙水平面相切，一轻质弹簧右端固定在竖直挡板上．质量m=0.1kg的小物块（可视为质点）从空中A点以υ0=2m/s的速度水平抛出，恰好从B端沿轨道切线方向进入轨道，经过C点后沿水平面向右运动至D点时，弹簧被压缩至最短，C、D间的水平距离L=1.2m，小物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.5，取g=10m/s2．求：（1）小物块经过圆弧轨道上B点时速度υB的大小；（2）小物块经过圆弧轨道上C点时对轨道压力NC的大小；（3）弹簧的弹性势能的最大值EPm．参考答案：考点：机械能守恒定律；向心力；功能关系．专题：机械能守恒定律应用专题．分析：（1）小物块从A到B做平抛运动，恰好从B端沿切线方向进入轨道，速度方向沿切线方向，根据几何关系求得速度υB的大小；（2）小物块由B运动到C，据机械能守恒求出到达C点的速度，再由牛顿运动定律求解小物块经过圆弧轨道上C点时对轨道压力NC的大小．（3）小物块从B运动到D，根据能量关系列式求解．解答：解：（1）小物块恰好从B端沿切线方向进入轨道，据几何关系有：υB===4m/s．（2）小物块由B运动到C，据机械能守恒有：mgR（1+sinθ）=mυC2﹣mυB2在C点处，据牛顿第二定律有NC′﹣mg=m解得NC′=8N

根据牛顿第三定律，小物块经过圆弧轨道上C点时对轨道压力大小NC为8N．（3）小物块从B运动到D，据能量关系有

EPm=mυB2+mgR（1+sinθ）﹣μmgL=×0.1×42J+0.1×10×0.4×（1+）J﹣0.5×0.1×10×1.2J=0.8J

答：（1）小物块经过圆弧轨道上B点时速度υB的大小是4m/s；（2）小物块经过圆弧轨道上C点时对轨道压力NC的大小是8N；（3）弹簧的弹性势能的最大值EPm是0.8J．点评：该题为平抛运动与圆