河南省许昌市第八中学2021年高三物理联考试题含解析

河南省许昌市第八中学2021年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.伽利略用两个对接的斜面，一个斜面固定，让小球从固定斜面上滚下，又滚上另一个倾角可以改变的斜面，斜面倾角逐渐改变至零，如下图所示．伽利略设计这个实验的目的是为了说明(

)A．如果没有摩擦，小球将运动到与释放时相同的高度B．如果没有摩擦，物体运动时机械能守恒C．维持物体做匀速直线运动并不需要力D．如果物体不受到力，就不会运动参考答案：C2.如图所示，倾角为30°的斜面体C质量为4m，放置在粗糙的水平地面上，质量为4m的物块B放置在斜面上，轻绳1一端系在B上，另一端绕过光滑定滑轮与另外两轻绳2、3系于O点，其中轻绳3下端悬挂质量为m的物体A，轻绳2与水平方向的夹角为30°.轻绳1在定滑轮左侧的部分与斜面平行，右侧的部分水平，整个系统处于静止状态，重力加速度为g，下列说法中正确的是A.B受到的摩擦力沿斜面向下B.地面对C的支持力大小为8mgC.地面对C的摩擦力大小为mgD.若不断增大A的质量，整个系统仍静止，则B受到的摩擦力将逐渐增大参考答案：BC解：先对O点分析，受力如图：

根据平衡条件，有：T1=mg；再对BC整体分析，受重力、支持力、水平拉力T1和静摩擦力，根据平衡条件，静摩擦力向左，大小为：f静=T1=mg，地面对C的支持力大小为(mB+mC)g=8mg，故BC正确；再隔离物体B分析，受重力、拉力、支持力和静摩擦力，根据平衡条件，有：f=|T1-4mg?sin30°|=（2-）mg，由于T1=mg＜4mg?sin30°，故静摩擦力方向是平行斜面向上；故A错误；不断增大A的质量，整个系统仍静止，则拉力T1不断增加，静摩擦力不断减小，此后会反向增加，故D错误；故选BC。【点睛】本题是力平衡问题，关键是灵活选择研究对象进行受力分析，然后再根据平衡条件列式分析．通常在分析外力对系统作用时，用整体法；在分析系统内各物体之间的相互作用时，用隔离法．有时在解答一个问题时要多次选取研究对象，需要整体法与隔离法交叉使用．3.横截面为直角三角形的两个相同斜面如图紧靠在一起，固定在水平面上，它们的竖直边长都是底边长的一半。小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右平抛，最后落在斜面上。其中有三次的落点分别是a、b、c。下列判断正确的是（

）A．图中三小球比较，落在a的小球飞行时间最短B．图中三小球比较，落在c的小球飞行过程速度变化最大C．图中三小球比较，落在a的小球飞行过程速度变化最快D．无论小球抛出时初速度多大，落到两个斜面上的瞬时速度都不可能与斜面垂直参考答案：D4.如图所示，甲、乙两电路中电源完全相同，外电阻R1>R2，两电路中分别通过相同的电荷量q的过程中，下列判断正确的是(

)A．电源内部产生电热较多的是甲电路

B．R1上产生的电热比R2上产生的电热多

C．电源做功较多的是甲电路D．电源效率较高的是甲电路参考答案：BD甲、乙两电路中电源完全相同，即电动势E与内电阻r相同，电阻R1＞R2，根据闭合电路欧姆定律I=，得出I1＜I2，再比较I12rt1与I22rt2，而I1t1=I2t2，可知电源内部产生电热较多的是乙电路，故A错．由公式W=qE可知，通过的电量q和电动势E都相同，所以两电源做功相等，故C错．由公式W=qE可知，两电源做功相等，整个电路产生的电热相等，而甲电源内部产生的电热小于乙电源内部产生的电热，所以甲图外电路产生的电热大于乙图外电路产生的电热，而外电路产生的电热就是电阻R上产生的电热，电源效率较高的是甲电路。故BD对．故选BD．5.(单选)关于速度和加速度，下列说法正确的是（）A．物体的加速度为零时，其速度一定为零B．物体的加速度不为零时，其速度可能为零C．物体的加速度增大时，其速度一定增大D．物体的加速度减小时，其速度一定减小参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在研究匀变速直线运动的实验中，小明正常进行操作，打出的一条纸带只有三个清晰的点。标记为0、1、2，则纸带的加速度为

；而P点是纸带上一个污点，小明想算出P点的速度，你认为小明的想法能否实现？你认为不能实现，请说明理由；若能实现请算出P点的速度

。（如图是小明用刻度尺测量纸带时的示意图。）参考答案：7.若地球的第一宇宙速度近似等于8km/s．某人造地球卫星离地面的高度等于地球半径，则它绕地球运行的速率大约为4km/s．若地球表面的重力加速度为10m/s2，该人造地球卫星绕地球运行的向心加速度2.5m/s2．参考答案：解：（1）人造地球卫星在圆形轨道上运行时，由万有引力提供向心力，则有：

G=m解得，v==对于地球的第一宇宙速度，即为：v1=所以v=v1=4km/s（2）对人造地球卫星，根据牛顿第二定律得：

ma=G，得加速度为a==又mg=G联立是两式得a===2.5m/s2故答案为：4，2.5．8.某质点做匀变速直线运动，位移方程为s=10t-2t2（m），则该物体运动的初速度为______，加速度为______，4s内位移为______。参考答案：10m/s

-4m/s2

8m9.如图，在斜面顶端先后水平抛出同一小球，第一次小球落到斜面中点，第二次小球落到斜面底端。则两次小球运动时间之比t1∶t2=___；两次小球落到斜面上时动能之比EK1∶EK2=_____。参考答案：；

10.A、B为相同大小的量正三角形板块，如图所示铰接于M、N、P三处并静止．M、N分别在竖直墙壁上和水平天花板上，A板较厚，质量分布均匀，重力为G．B板较薄，重力不计．三角形的两条边均水平．那么，A板对铰链P的作用力的方向为沿NP方向；作用力的大小为G．参考答案：考点：共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．专题：共点力作用下物体平衡专题．分析：对B分析可知B受拉力的方向，对A分析找出力臂由力矩平衡可求得作用力的大小．解答：解：因B的重力不计，B的重力对平衡没有影响，故对B平衡起作用的只有N和P点，故可将B可以作二力杆处理，则板A对P的拉力应沿NP方向；对A分析，A受重力和P点的拉力而关于支点M平衡，设边长为L，由几何关系可知，重力的力臂为L1=L，P点的拉力的力矩为L2=L；则由力矩平衡可知，GL1=FL2，即G?L=F?L解得F=G由牛顿第三定律可知A板对铰链P的作用力的大小为F′=F=G故答案为：沿NP方向，G．点评：本题关键在于理解B不计重力的含义，将B板等效为二力杆．运用力矩平衡条件解决此类问题．11.一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12.（3分）一电子具100eV的动能、从A点垂直电场线方向飞入匀强电场，当从B点飞出时与场强方向恰成150°，如图所示，则A、B两点间的电势差为______V。参考答案：

30013.如图所示，边长为L的正方形区域abcd内存在着匀强磁场。一个质量为m、电荷量为q、初速度为vo的带电粒子从a点沿ab方向进入磁场，不计重力。若粒子恰好沿BC方向，从c点离开磁场，则磁感应强度B=__________；粒子离开磁场时的动能为Ex__________。参考答案：

带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的轨道半径r=L，由可得B=，洛伦兹力不做功，粒子离开磁场时的动能为。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学通过实验研究小灯泡的电压与电流的关系。可用的器材如下：电源（电动势3V，内阻1Ω）、电键、滑动变阻器（最大阻值20Ω）、电压表、电流表、小灯泡、导线若干。（1）实验中移动滑动变阻器滑片，得到了小灯泡的U-I图象如图a所示，则可知小灯泡的电阻随电压增大而

（填“增大”、“减小”或“不变”）。（2）根据图a，在图b中把缺少的导线补全，连接成实验电路（其中电流表和电压表分别测量小灯泡的电流和电压）。（3）若某次连接时，把AB间的导线误接在AC之间，合上电键，任意移动滑片发现都不能使小灯泡完全熄灭，则此时的电路中，小灯泡可能获得的最小功率是

___________W（本小题若需要作图，可画在图a中，结果保留两位有效数字）。参考答案：:(1）增大

(2）如图

(3）0.32W（0.30~0.34都对）…15.某同学要测量一节干电池的电动势和内阻．他根据老师提供的以下器材画出了如图所示的原理图．A．电压表V(15V,10kΩ)B．电流表G(量程3.0mA，内阻Rg为10Ω)C．电流表A(量程0.6A，内阻约为0.5Ω)D．滑动变阻器R1(0～20Ω，10A)E．滑动变阻器R2(0～100Ω，1A)F．定值电阻R3＝990ΩG．开关S和导线若干(1)该同学没有选用电压表是因为________；(2)该同学将电流表G与定值电阻R3串联，实际上是进行了电表的改装，则他改装的电压表对应的量程是________V；(3)为了能准确地进行测量，同时为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是________(填写器材前的字母编号)；(4)该同学利用上述实验原理图测得以下数据，并根据这些数据绘出了如上图所示的图线，根据图线可求出干电池的电动势E＝________V(保留3位有效数字)，干电池的内阻r＝________Ω(保留2位有效数字).序号123456电流表G(I1/mA)1.371.351.261.241.181.11参考答案：（1）量程太大…………（2分）（2）0－3V…………（2分）（3）D…………（2分）（4）1.47（1.46－1.49）…………（2分）0.82（0.80－0.90）…………（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.风洞是研究空气动力学的实验设备，如图所示，将刚性杆水平固定在风洞内距水平地面高度h=5m处，杆上套一质量m=2kg、可沿杆滑动的小球．将小球所受的风力调节为F=10N，方向水平向右．小球落地时离水平杆右端的水平距离x=12.5m，假设小球所受风力不变，取g=10m/s2求：（1）小球从刚离开杆到落地时所用的时间t；（2）小球离开杆右端时的速度大小v0；（3）小球从离开杆右端到动能为125J的过程中所用的时间t1．参考答案：解：（1）小球在竖直方向做自由落体运动，运动时间为t===1s；（2）小球在水平方向做匀加速运动，加速度a===5m/s2；则水平位移x=v0t+at2代入数据得：v0=10m/s（3）小球离开杆后经过时间t1后水平方向的位移：竖直方向的位移：由动能定理得：代入数据，联立得：t1=0.2s答：（1）小球从刚离开杆到落地时所用的时间t是1s；（2）小球离开杆右端时的速度大小是10m/s；（3）小球从离开杆右端到动能为125J的过程中所用的时间是0.2s．【考点】牛顿第二定律．【分析】（1）小球离开杆后在竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀减速直线运动；根据自由落体运动规律可求得时间；（2）根据水平方向的匀变速直线运动规律可求得水平位移小球离开杆右端时的速度大小v0；（3）设达到125J用时为t，根据运动学公式求出其竖直分位移和水平分位移；再对下落过程由动能定理列式，根据数学规律可求得速度为125J所用的时间．17.边长为l的光滑正方形线圈置于水平桌面上，水平桌面上有竖直向下匀强磁场，磁感应强度为B，线框左边接一电阻R（体积可忽略），右端接一电容为C的电容器，其余电阻不计，如图所示。一长度大于l、电阻忽略不计的金属棒ab中部接有一理想二极管（导通时电阻为0，截止时电阻无穷大），现用垂直于棒的水平外力作用于金属棒，使其从贴近电阻R处以速度匀速运动到正方形中点处停止。（1）分析此过程外力变化特点（2）求此过程中通过R的电量是多少？（3）若将电容C换成一个电阻为r的直流电动机，则金属棒仍以速度匀速运动时，此时的拉力是在原电路中拉力最小值的4倍，求电动机的输出功率？参考答案：（1）外力先逐渐减小到某一值后保持不变；（2）；（3）（1）导体棒在切割磁感应线运动时，棒中感应电动势自下而上，故二极管处于导通状态（1分）；导体棒相当于电源，同时向电阻R和电容器C供电，电容器充电过程中电压逐渐升高，电流逐渐减小，当电压升高到与导体棒两端电压相等时，导体棒仅向R供电，故其电流保持不变，所以通过导体棒中总电流是逐渐减小到某一值后保持不变由平衡条件可得此过程所受外力与安培力始终相等，即，故外力也是逐渐减小到某一值后保持不变（2）根据电磁感应定律可得：（1分）；且则导体棒在切割磁感应线运动过程中通过R的电量：由图中可以看出导体棒在切割磁感应线运动时电阻R和电容是并联的，所以此过程中电容器的最大电压与导体棒切割电动势相等，即电容器稳定时所带的电荷量为：当导体棒静止时，电容器向整个电路放电，此时导体棒中的电流方向与二极管极性相反，故二极管处于截止状态，放电电流全部通过电阻R所以通过电阻R的总电量为：（3）在原电路中拉力最小时电容器充电已结束，电路中电流恒定，设电路中的电流为，则有安培