2021年北京德茂中学高三物理联考试卷含解析

2021年北京德茂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.（多选）如图所示，质量相等的长方体物块A、B叠放在光滑水平面上，两水平轻质弹簧的一端固定在竖直墙壁上，另一端分别与A、B相连接，两弹簧的原长相同，与A相连的弹簧的劲度系数小于与B相连的弹簧的劲度系数。开始时A、B处于静止状态。现对物块B施加一水平向右的拉力，使A、B一起向右移动到某一位置（A、B无相对滑动，弹簧处于弹性限度内），撤去这个力后(

)A．物块A的加速度的大小与连接它的弹簧的形变量的大小成正比B．物块A受到的合力总大于弹簧对B的弹力C．物块A受到的摩擦力始终与弹簧对它的弹力方向相同D．物块A受到的摩擦力与弹簧对它的弹力方向有时相同，有时相反参考答案：【知识点】物体的弹性和弹力；弹性形变和范性形变；胡克定律．B2【答案解析】AC

解析：A、B一起移动到最右端时没有发生相对滑动，说明最大静摩擦力大于弹簧A的弹力，根据胡克定律得：FA=kAx，FB=kBx，根据题意可知，kA＜kB所以FA＜FB撤去拉力后整体保持相对静止，以加速度a向左运动，根据牛顿第二定律得：FA+FB=2ma；a=；故a与x成正比；故A正确；因：kA＜kB故FA＜ma所以撤去拉力后A的弹力不足以提供加速度，对A根据牛顿第二定律得：FA+f=ma，A所受静摩擦力方向水平向左，与拉力的方向相同；对B根据牛顿第二定律得：FB-f=ma所以A受到的合力小于弹簧对B的弹力，故BD错误，C正确；故选：AC．【思路点拨】A、B一起移动到最右端时没有发生相对滑动，说明最大静摩擦力大于弹簧A的弹力，根据胡克定律判断AB弹簧弹力的大小，对AB整体根据牛顿第二定律求出整体加速度，再分别对A、B进行受力分析，根据牛顿第二定律列式即可判断．本题主要考查了牛顿第二定律及胡克定律的直接应用，关键是正确对AB进行受力分析，注意整体法和隔离法的应用；并注意分析判断静摩擦力的方向．2.有一只匀质椭球形玻璃球，长轴为8cm，短轴为cm．在椭球的焦点F处有一小气泡，为了测定该玻璃椭球的折射率，某同学将球的上半部表面涂黑，只在球顶A处留出一小块可以透光的地方，如图所示．从A处去看气泡，当视线与短轴的夹角为450时恰好看到气泡，则该玻璃的折射率为A

B．C．2

D．参考答案：答案：B3.在高速公路的拐弯处，通常路面都是外高内低。如图所示，在某路段汽车向左拐弯，司机左侧的路面比右侧的路面低一些。汽车的运动可看作是做半径为R的圆周运动。设内外路面高度差为h，路基的水平宽度为d，路面的宽度为L。已知重力加速度为g。要使车轮与路面之间的横向摩擦力（即垂直于前进方向）等于零，则汽车转弯时的车速应等于

A．

B．

C．

D．参考答案：

答案：B4.如图所示，顶端装有定滑轮的粗糙斜面体放在水平地面上，A、B两物体跨过滑轮通过细绳连接，整个装置处于静止状态（不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦）。现用水平力作用于物体A上，缓慢拉开一小角度，斜面体与物体B一直保持静止。此过程中

A．绳子对物体A的拉力一定变大

B．斜面对物体B的摩擦力一定变大

C．地面对斜面体的弹力不变

D．地面对斜面体的摩擦力变大参考答案：ACD5.（单选）随着世界航空事业的发展，深太空探测已逐渐成为各国关注的热点．假设深太空中有一颗外星球，质量是地球质量的2倍，半径是地球半径的．则下列判断正确的是（）A．该外星球的同步卫星周期一定小于地球同步卫星周期B．某物体在该外星球表面上所受重力是在地球表面上所受重力的4倍C．该外星球上第一宇宙速度是地球上第一宇宙速度的2倍D．绕该外星球的人造卫星和以相同轨道半径绕地球的人造卫星运行速度相同参考答案：【考点】：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用．【专题】：人造卫星问题．【分析】：根据万有引力提供向心力公式列及同步卫星的相关知识即可分析．：解：A、根据解得：T=而不知道同步卫星轨道半径的关系，所以无法比较该外星球的同步卫星周期与地球同步卫星周期关系，故A错误；B、根据解得：a=所以，故B错误；C、根据解得：v=，所以，故C正确；D、根据C分析可知：v=，轨道半径r相同，但质量不同，所以速度也不一样，故D错误．故选C【点评】：了解第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度．要比较一个物理量大小，我们可以把这个物理量先表示出来，在进行比较．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一列横波沿x轴正方向传播，在t0=0时刻的波形如图所示，波刚好传到x=3m处，此后x＝1m处的质点比x＝-1m处的质点_______（选填“先”、“后”或“同时”）到达波峰位置；若该波的波速为10m/s，经过时间，在x轴上－3m~3m区间内的波形与t0时刻的正好相同，则=_______参考答案：后（2分）0.4ns、n=1.2.3…7.一列简谐横波沿x轴正方向传播，图甲是波传播到x＝5m的M点时的波形图，图乙是质点N(x＝3m)从此时刻开始计时的振动图象，Q是位于x＝10m处的质点，则Q点开始振动时，振动方向沿y轴

方向（填“正”或“负”）；经过

s，Q点第一次到达波峰。参考答案：负，8

解析：图甲所示的波形为波刚传到M点的波形，由图甲可知，此时质点M的振动方向向下，故Q点开始振动的方向沿y轴负方向．由图甲可以看出波长λ=4m，由图乙可以看出周期T=4s．所以波速v＝＝1m/s．由图甲还可以看出，最前面的波峰距Q点的距离△x=8m，故最前面的波峰传播到Q点，也就是Q点第一次出现波峰的时间．则t=s＝8s8.（4分）用相同的表头改装成的电流表内阻为lΩ，电压表内阻为：100Ω，当把电流表和电压表串联后接入某电路，发现两者指针偏转角度之比为1：3，则改装电流表时需接上

Ω的分流电阻，改装电压表时需接上

Ω的分压电阻。参考答案：

答案：1.5

979.(5分)一探照灯照射在云层底面上，这底面是与地面平行的平面，如图所示，云层底面高h，探照灯以角速度ω在竖直平面内匀速转动，当光束转过与竖直线夹角为θ时，此刻云层底面上光点的移动速度等于

。参考答案：

答案：hω/cos2θ10.如图所示，一无限长通电直导线固定在光滑水平面上，金属环质量为0.02kg，在该平面上以、与导线成60°角的初速度运动，其最终的运动状态是__________，环中最多能产生__________J的电能。参考答案：匀速直线运动；0.03金属环最终会沿与通电直导线平行的直线，做匀速直线运动；最终速度v=v0cos60°由能量守恒定律，得环中最多能产生电能E=ΔEk=0.03J【考点定位】电磁感应；能量守恒定律11.（5分）如图所示，是用20分度的游标卡尺测量甲物体高度的示意图，则甲物体的高度为______mm，若用该游标卡尺测量乙物体的长度时，游标尺的最后一根刻度线刚好与主尺的57mm刻度线对齐，则乙物体的长度为_________mm。

参考答案：

答案：102.00；380.0012.为探究力对同一个原来静止的物体所做的功与物体获得的速度的关系，可通过如图所示的实验装置进行：在木板上钉两个铁钉，将并接在一起的相同橡皮筋的两端固定在铁钉的顶端，橡皮筋的中央都挂在小车前端上方的小挂钩上，通过拉动小车使橡皮筋伸长，由静止释放小车，橡皮筋对小车做功，再利用打点计时器和小车后端拖动的纸带记录小车的运动情况。现有主要的探究步骤如下：

a．保持小车由静止释放的位置相同，通过改变并接在一起的相同橡皮筋的条数，使橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W……；

b．由打点计时器打出的若干条纸带分别求出小车各次运动的最大速度……；

c．做出W—v图象；

d．分析W—v图象。如果W—v图象是一条直线，表明∝v；如果不是直线，可考虑是否存在等关系。

①在实验中，除了图中已有的实验器材以及交流电源、导线、开关以外，还需要哪种测量工具？答：

。

②对于该实验，下列操作中属于实验要求的是

。（填写选项前的序号）

A．小车每次都应从静止开始释放

B．实验中应将平板倾斜适当角度以平衡摩擦力

C．应在纸带上选取点迹间隔均匀的部分计算小车的最大速度v

D．必须测量出小车的质量参考答案：13.如图所示，一自行车上连接踏脚板的连杆长R1＝20cm，由踏脚板带动半径为r1的大齿盘，通过链条与半径为r2的后轮齿盘连接，带动半径为R2＝30cm的后轮转动。若踏脚大齿盘与后轮齿盘的齿数分别为48和24。当骑车人以n=2r/s的转速蹬踏脚板时，自行车的前进速度为______________m/s。若车匀速前进，则骑车人蹬踏脚板的平均作用力与车所受平均阻力之比为______________。参考答案：2.4π=7.54，3:1

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.李华同学测量一只未知阻值的电阻．

（1）他先用多用电表进行估测，如图所示．请你读出其阻值为________．（2）若李华同学改用“伏安法”测量该电阻，所用器材如图所示，其中电压表内阻约为5kΩ，电流表内阻约为5Ω，变阻器最大阻值为50Ω.图中部分连线已经连接好，为尽可能准确地测量电阻，在下面的虚线框内画出正确的电路图，并在图中完成其余连线．

参考答案：(1)4000Ω(2)如图所示15.（6分）几位同学做“用插针法测定玻璃折射率”实验，如图所示直线

、

表示在白纸上画出的玻璃砖的两个界面，几位同学进行了如下操作：

A．甲同学选定的玻璃砖两个光学面

和

不平行，其它操作正确B．乙同学在白纸上正确画出平行玻璃砖的两个界面

和后，将玻璃砖向

方向平移了少许，其它操作正确C．丙同学在白纸上画

和

两界面时，其间距比平行玻璃砖两光学面的间距稍微大些，其它操作正确上述几位同学的操作，对玻璃砖的折射率的测定没有影响的是

（填字母代号）。参考答案：AB解析：甲同学选定的玻璃砖两个光学面

和

不平行，不会影响入射角和折射角的确定；乙同学将玻璃砖向

方向平移了少许，直线

、之间的距离仍然等于玻璃砖的厚度，入射角和折射角的大小不变；丙同学在白纸上画

和间距比平行玻璃砖两光学面的间距稍微大些，使画出的入射点向左移，出射点向右移，所画的折射角比实际值大，算得的折射率将偏小。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一根张紧的水平弹性长绳上的a、b两点，相距14m，b点在a点的右方，如图所示。当一列简谐横波沿此长绳向右传播时，若a点的位移达到正极大时，b点的位移恰为零，且向下运动，。经过1.00s后，a点的位移为零，且向下运动，求这列波的波速。参考答案：分析与解：据“a点位移达正极大时，b点的位移恰为零，且向下运动”，可画出此时a、b间的最简波形，如图17所示。因未明确a、b距离与波长的约束关系，故a、b间的距离存在“周期性”。即

因所给定时间与周期的关系未知，故运动时间也存在“周期性”。即

(n=0,1,2,…)因此可能的波速为

17.（07年全国卷Ⅱ）（19分）用放射源钋的α射线轰击铍时，能发射出一种穿透力极强的中性射线，这就是所谓铍“辐射”。1932年，查德威克用铍“辐射”分别照射（轰击）氢和氮（它们可视为处于静止状态），测得照射后沿铍：“辐射”方向高速运动的氢核和氮核的速度之比为7.0。查德威克假设铍“辐射”是由一种质量不为零的中性粒子构成的，从而通过实验在历史上首次发现了中子。假定铍“辐射”中的中性粒子与氢核或氮核发生弹性正碰，试在一考虑相对论效应的条件下计算构成铍“辐射”的中性粒子的质量。（质量用原子质量单位u表示，1u等于C原子质量的十二分之一。取氢核和氮核的质量分别为1.0u和14.0u。）参考答案：答案：m＝1.2u解析：设构成铍“辐射”的中性粒子的质量和速度分别为m和v，氢核的质量为mH。构成铍“辐射”的中性粒子与氢核发生弹性正碰，碰后两粒子的速度分别为v和v。由动量守恒与能量守恒定律得mv＝mv＋mHv

①

②

解得v＝③

同理，对于质量为mN的氮核，其碰后速度为

v＝④由③④式可得m＝⑤

根据题意可知v=7.0v