福建省南平市建阳麻沙中学2021年高三物理联考试题含解析

福建省南平市建阳麻沙中学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.如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A。其中，A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程(气体与外界无热量交换)。这就是著名的“卡诺循环”。该循环过程中，下列说法正确的是________A.A→B过程中，气体对外界做功B.B→C过程中，气体分子的平均动能增大C.C→D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多D.D→A过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化E.该循环过程中，气体吸热参考答案：ACE【分析】A→B过程中，体积增大，气体对外界做功，B→C过程中，绝热膨胀，气体对外做功，温度降低，C→D过程中，等温压缩，D→A过程中，绝热压缩，外界对气体做功，温度升高.【详解】A、A→B过程中，体积增大，气体对外界做功，温度不变，内能不变，气体吸热，故A正确；B、B→C过程中，绝热膨胀，气体对外做功，内能减小，温度降低，气体分子的平均动能减小，故B错误；C、C→D过程中，等温压缩，体积变小，分子数密度变大，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，故C正确；D、D→A过程中，绝热压缩，外界对气体做功，内能增加，温度升高，分子平均动能增大，气体分子的速率分布曲线发生变化，故D错误；E、该循环中，气体对外做功大于外界对气体做功，即W＜0；一个循环，内能不变，△U=0，根据热力学第一定律，Q＞0，即气体吸热，故E正确；故选ACE.【点睛】本题考查了理想气体状态方程的应用，根据图象判断出气体体积如何变化，从而判断出外界对气体做功情况，再应用热力学第一定律与题目所给条件即可正确解题；要知道：温度是分子平均动能的标志，理想气体内能由问题温度决定.2.有一质量为1kg的物体正沿倾角为30°足够长的光滑固定斜面下降，从t=0时刻起物体受到一个沿斜面向上的力F作用，F随时间变化如图所示，重力加速度g=10m/s2。（

）

A．第1秒内物体的机械能减小

B．第2秒内物体的加速度逐渐变大

C．第3秒内物体速度逐渐减小

D．第4秒末与第1秒末物体的速度大小相等参考答案：

AB3.（单选）质量为m的人造地球卫星与地心的距离为r时，引力势能可表示为，其中G为引力常量，M为地球质量．该卫星原来在半径为R1的轨道上绕地球做匀速圆周运动，由于受到极稀薄空气的摩擦作用，飞行一段时间后其匀速圆周运动的半径变为R2，此过程中因摩擦而产生的热量为（）A． B．

C． D．参考答案：C4.如图所示是一个单边斜拉桥模型，均匀桥板重为G，可绕通过O点的水平固定轴转动。7根与桥面均成30°角的平行钢索拉住桥面，其中正中间的一根钢索系于桥的重心位置，其余成等距离分布在它的两侧。若每根钢索所受拉力大小相等，则该拉力大小为（

）

A．G

B．G

C．G

D．G参考答案：B5.欧盟和我国合作的“伽利略”全球定位系统的空间部分由平均分布在三个轨道面上的30颗轨道卫星组成，每个轨道平面上等间距部署10颗卫星，从而实现高精度的导航定位.现假设“伽利略”系统中每颗卫星均绕地心O做匀速圆周运动，轨道半径为，一个轨道平面上某时刻10颗卫星所在位置分布如图所示．其中卫星1和卫星3分别位于轨道上的A、B两位置．若卫星均顺时针运行，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，不计卫星间的相互作用力．则以下判断中正确的是A．这10颗卫星的加速度大小相等，均为

B．卫星1向后喷气就一定能追上卫星2C．卫星1由位置A运动到位置B所需的时间为D．卫星1由位置A运动到位置B的过程中万有引力做功不为零参考答案：AC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.为判断线圈绕向，可将灵敏电流计G与线圈L连接，如图所示．己知线圈由a端开始绕至b端：当电流从电流计G左端流入时，指针向左偏转．将磁铁N极向下从线圈上方竖直插入L时，发现指针向左偏转．（1）在图中L上画上几匝线圈，以便能看清线圈绕向；（2）当条形磁铁从图中的虚线位置向右远离L时，指针将指向．（3）当条形磁铁插入线圈中不动时，指针将指向

．（选填“左侧”、“右侧”或“中央”）

参考答案：

(1)如右图所示。(2)左侧(3)中央7.如图所示是岩盐的平面结构，实心点为氯离子，空心点为钠离子，如果将它们用直线连起来将构成一系列大小相同的正方形．岩盐是________(填“晶体”或“非晶体”)．固体岩盐中氯离子是________(填“运动”或“静止”)的．参考答案：晶体运动8.（5分）装煤机在2s内将10t煤无初速装入水平匀速前进的车厢内，车厢速度为5m/s，若不计阻力，车厢保持原速匀速前进，则需要增加的水平牵引力的大小为________N。参考答案：

答案：2.5×1049.测定木块与长木板之间的动摩擦因数时，采用如图所示的装置，图中长木板水平固定．（1）实验过程中，电火花计时器应接在

电源上．调整定滑轮高度，使

．（2）已知重力加速度为g，测得木块的质量为M，砝码盘和砝码的总质量为m，木块的加速度为a，则木块与长木板间动摩擦因数μ=

．（3）如图为木块在水平木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出．从纸带上测出x1=3.20cm，x2=4.52cm，x5=8.42cm，x6=9.70cm．则木块加速度大小a=

m/s2(保留两位有效数字)．参考答案：10.在光电效应试验中，某金属的截止频率相应的波长为，该金属的逸出功为______。若用波长为（<0）单色光做实验，则其截止电压为______。已知电子的电荷量，真空中的光速和布朗克常量分别为e、c和h。参考答案：11.质量为100kg的小船静止在水面上，船两端有质量40kg的甲和质量60kg的乙，当甲、乙同时以3m/s的速率向左、向右跳入水中后，小船的速度大小为0.6m/s，方向是向左．参考答案：考点：运动的合成和分解．专题：运动的合成和分解专题．分析：根据动量守恒定律分析，甲乙船三者组成的系统动量守恒．解答：解：甲乙船三者组成的系统动量守恒．规定向左为正方向．设小船的速度大小为v，由动量守恒定律有：0=m甲v甲+m乙v乙+mv

0=40×3﹣60×3+100v解得：v=0.6m/s．速度v为正值，说明方向向左．故答案为：0.6，向左．点评：解决本题的关键熟练运用动量守恒定律，注意动量的失量性，与速度的正负是解题的关键．12.如图所示，在空气阻力可忽略的情况下，水平管中喷出的水柱显示了水流做

▲

（填“平抛运动”或“圆周运动”）的轨迹．参考答案：13.我们绕发声的音叉走一圈会听到时强时弱的声音，这是声波的____________现象；如图是不同频率的水波通过相同的小孔所能达到区域的示意图，则其中水波的频率最大的是_________图。参考答案：答案：干涉；C

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学在“探究平抛运动的规律”的实验中：（1）先采用图（甲）所示装置，用小锤打击弹性金属片，金属片把球A沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小捶打击的力度，即改变球A被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明

。（2）他用图（乙）所示装置做实验，两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，其中M的末端是水平的，N的末端与光滑的水平板相切；两轨道上端分别装有电磁铁C、D，调节电磁铁C、D的高度，使AC=BD，从而保证小球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等。现将小球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出。实验可观察到的现象应该是

。（3）在图乙中若仅改变弧形轨道M的高度（AC距离保持不变），重复（2）中实验，仍能观察到相同的现象，这说明

。参考答案：（1）平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动（2）上面小球落下时总碰到下面的小球

（3）平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动15.在“验证机械能守恒定律”的一次实验中，质量m=1kg的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示(相邻记数点时间间隔为0.02s)，

那么：(1)纸带的________(用字母表示)端与重物相连；(2)打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=________；(3)从起点P到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量△EP=________，此过程中物体动能的增加量△Ek=________；(g取9.8m／s2)(4)通过计算，数值上△EP________△Ek(填“<”、“>”或“=”)，这是因为____________；

(5)实验的结论是____________________________________________________.参考答案：(1)P(2)0.98m／s

(3)△Ep=0.49098J△Ek=0.4802J

(4)“>”，有机械能损失

(5)在没有阻力的情况下，机械能守恒。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（12）如图，一不可伸长的轻绳上端悬挂于O点，T端系一质量m＝1.0kg的小球．现将小球拉到A点(保持绳绷直)由静止释放，当它经过B点时绳恰好被拉断，小球平抛后落在水平地面上的C点．地面上的D点与OB在同一竖直线上，已知绳长L＝1.0m，B点离地高度H＝1.0m，A、B两点的高度差h＝0.5m，重力加速度g取10m/s2，不计空气影响．(1)地面上DC两点间的距离s；(2)轻绳所受的最大拉力大小．参考答案：见解析17.如下图（a）所示，间距为L、电阻不计的光滑导轨固定在倾角为θ的斜面上。在区域I内有方向垂直于斜面的匀强磁场，磁感应强度为B，在区域Ⅱ内有垂直于斜面向下的匀强磁场，其磁感应强度Bt的大小随时间t变化的规律如下图（b）所示。t=0时刻在轨道上端的金属细棒ab从如图位置由静止开始沿导轨下滑，同时下端的另一金属细棒cd在位于区域I内的导轨上由静止释放。在ab棒运动到区域Ⅱ的下边界EF处之前，cd棒始终静止不动，两棒均与导轨接触良好。已知ab棒和cd棒的质量均为m、电阻均为R，区域Ⅱ沿斜面的长度为2L，在t=tx时刻（tx未知）ab棒恰进入区域Ⅱ，重力加速度为g。求：（1）通过cd棒电流的方向和区域I内磁场的方向（2）当ab棒在区域Ⅱ内运动时cd棒消耗的电功率和热量（3）ab棒开始下滑至EF的过程中流过导体棒cd的的电量参考答案：（1）通过cd棒的电流方向:

d→c

…………（1分）区域I内磁场方向:为垂直于斜面向上

…………（1分）（2）对cd棒，F安=BIL=mgsinθ，所以通过cd棒的电流大小

…………（2分）当ab棒在区域II内运动时cd棒消耗的电功率:P=I2R=

…………（2分）由能量守恒，

…………（4分）（3）ab棒在到达区域II前做匀加速直线运动，a==gsinθcd棒始终静止不动，ab棒在到达区域II前、后，回路中产生的感应电动势不变，则ab棒在区域II中一定做匀速直线运动，可得;

所以

……（2分）ab棒在区域II中做匀速直线运动的速度ab棒在区域II中运动的时间t2==

…………（1分）ab棒从开始下滑至EF的总时间t=tx+t2=2

…………（1分）

…………（2分）18.（15分）如图所示，是某公园设计的一种惊险刺激的娱乐设施，轨道CD部分粗糙，μ=0.1，其余均光滑。第一个圆管轨道的半径R=4m，第二个圆管轨道的半径r=3.6m。一挑战者质量m=60kg，沿斜面轨道滑下，滑入第一个圆管形轨道（假设转折处无能量损失），挑战者到达A、B两处最高点时刚好对管壁无压力，然后从平台上飞入水池内，水面离轨道的距离h=1m。g取10m/s2，管的内径忽略不计，人可视为质点。求：（1）挑战者若能完成上述过程，则他应从离水平轨道多高的地方开始下滑?（2）CD部分的长度是多少?（3）挑战者入水时速度的大小和方向?参考答案：（1）（4分）在A点无压力，则mg=mvA2/R

（1分）设从离水平轨道高为H处开始下滑，从静止开始到A由动能定理得mgH=mg·2R+mvA2/2

（2分）解得H=10m

（1分）（2）（7分）从开始下滑到C点，由动能定理得mgH=mvC2/2

（1分）在B点无