2021年江苏省宿迁市翰林中学高三物理联考试卷含解析

2021年江苏省宿迁市翰林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）如图所示,固定在水平地面上的倾角为θ的粗糙斜面上,有一根水平放在斜面上的导体棒,通有垂直纸面向外的电流，导体棒保持静止.现在空间中加上竖直向下的匀强磁场,导体棒仍静止不动,则（

）A.导体棒受到的合力一定增大B.导体棒一定受4个力的作用C.导体棒对斜面的压力一定增大D.导体棒所受的摩擦力一定增大参考答案：【知识点】安培力；共点力平衡的条件及其应用．K1B4【答案解析】C解析：分析导体棒的受力情况：导体棒在匀强磁场中受到重力mg、安培力F和斜面的支持力N，摩擦力未知，且静止，若mgsinθ=BILcosθ，则物体不受摩擦力，若mgsinθ＞BILcosθ，则物体受4个力，摩擦力向下，且可能增大，若mgsinθ＜BILcosθ，则摩擦力向上，但无论什么情况，导体棒对斜面的压力一定增大，为N=mgcosθ+BILsinθ，故ABD错误，C正确：故选C.【思路点拨】导体棒在匀强磁场中受到重力、安培力和斜面的支持力，根据导体棒释放后可能的状态分析各力之间的关系．2.2011年8月12日，我国在西昌卫星发射中心，将巴基斯坦通信卫星1R（Paksat－1R）成功送入地球同步轨道，发射任务获得圆满成功．关于成功定点后的“1R”卫星，下列说法中正确的是A．离地面的高度一定，相对地面保持静止B．运行速度大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度C．绕地球运动的周期比月球绕地球运行的周期大D．向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等参考答案：A3.用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象.图（a）是点燃的酒精灯（在灯芯上洒些盐），图（b）是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属线圈.将金属线圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转，观察到的现象是（

）（A）当金属线圈旋转30°时,干涉条纹同方向旋转30°（B）当金属线圈旋转45°时,干涉条纹同方向旋转90°（C）当金属线圈旋转60°时,干涉条纹同方向旋转30°（D）干涉条纹保持不变参考答案：D4.20．注入工艺中，初速度可忽略的离子P+和P3+，经电压为U的电场加速后，垂直进入磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里，有一定的宽度的匀强磁场区域，如图所示，已知离子P+在磁场中转过=30°后从磁场右边界射出。在电场和磁场中运动时，离子P+和P3+A．在内场中的加速度之比为1:1B．在磁场中运动的半径之比为根号3:1C．在磁场中转过的角度之比为1：2D．离开电场区域时的动能之比为1:3参考答案：BCD9.质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道的内侧运动，经过最高点而不脱离轨道的最小速度是v，则当小球以2v的速度经过最高点时，对轨道压力的大小是(

).(A)0

(B)mg

(C)3mg

(D)5mg参考答案：C当小球以速度v经内轨道最高点时，小球仅受重力，重力充当向心力，有mg=m；当小球以速度2v经内轨道最高点时，小球受重力G和向下的支持力N，如图，合力充当向心力，有mg+N=m；

又由牛顿第二定律得到，小球对轨道的压力与轨道对小球的支持力相等，N′=N；

由以上三式得到，N′=3mg；故答案选C。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，将粗细相同的两段均匀棒A和B粘合在一起，并在粘合处用绳悬挂起来，棒恰好处于水平位置并保持平衡．如果B的密度是A的密度的2倍，则A与B的长度之比为，A与B的重力之比为．参考答案：：1

,

1：

7.（4分）下图是某绳波形成过程示意图，1、2、3、4……为绳上的一系列等间距的质点，绳处于水平方向。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动2、3、4……各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端。t＝0时质点1开始竖直向上运动，质点振动周期为T。经过四分之一周期，质点5开始运动，此时质点1已发生的位移为6cm, 则当t＝时质点5的运动方向为

；t＝时质点9运动的路程为

。 参考答案：竖直向上

6cm8.一定质量的理想气体处于标准状态下时体积为V0，分别经过如下两个不同的过程使体积都增大到2V0：①等温膨胀变为2V0，再等容升压使其恢复成一个标准大气压，总共吸收的热量为Q1，内能的变化为；②等压膨胀到2V0，吸收的热量为Q2，内能的变化为．则Q1

Q2，

。（填“大于”、“等于”、“小于”）参考答案：小于

等于

9.质量为m的小物块，带正电q，开始时让它静止在倾角a=的固定光滑绝缘斜面顶端，整个装置放在水平向左、大小为的匀强电场中，如图所示。斜面高为H，释放物体后，物块马上落地瞬间的速度大小为_______。参考答案：10.为了测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为3.0cm的遮光板，如图所示，滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt1＝0.30s，通过第二个光电门的时间为Δt2＝0.10s，遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为Δt＝4.00s。试估算滑块的加速度________.两光电门之间的距离是________。参考答案：0.05m/s2，0.8m11.图示为探究牛顿第二定律的实验装置，该装置由气垫导轨、两个光电门、滑块和沙桶等组成。光电门可以测出滑块分别通过两个光电门的瞬时速度，导轨标尺可以测出两个光电门间的距离，另用天平测出滑块和沙桶的质量分别为M和m.下面说法正确的是_______A．用该装置可以测出滑块的加速度B．用该装置探究牛顿第二定律时，要保证拉力近似等于沙桶的重力，因此必须满足m<<MC．可以用该装置验证机械能守恒定律，但必须满足m<<MD．可以用该装置探究动能定理，但不必满足m<<M参考答案：AB12.为了测量两个质量不等的沙袋的质量，某实验小组在实验室找到了下列器材：轻质定滑轮(质量和摩擦可忽略)、砝码一套、细线、米尺、秒表，由于没有找到直接测量工具，他们决定根据已学过的物理学知识，改变实验条件进行测量，通过选择合适的变量得到线性关系，再根据图线的斜率和截距求出沙袋的质量，于是他们进行了下列操作：①实验装置如图，设两边沙袋的质量分别为m1、m2；②砝码的总质量为△m＝0.5kg，实验小组先从△m中取出质量为m′的砝码放在m1沙袋中，剩余砝码都放在m2沙袋中，发现m1下降m2上升；③用米尺测出沙袋运动的距离h，用秒表测出沙袋的运动时间t，则可知沙袋的加速度大小为a＝

；④改变m′，测量加速度a，得多组(m′，a)数据，作出“a—m′”图线；⑤该小组成员得到图线的斜率为k＝4m/kg·s2，截距为b＝2，请你算出沙袋的质量m1=_________kg，m2=________kg。（其中g取10m/s2)参考答案：

3kg

1.5kg13.（15分）已知万有引力常量为G，地球半径为R，同步卫星距地面的高度为h，地球的自转周期T，地球表面的重力加速度g.某同学根据以上条件，提出一种估算地球赤道表面的物体随地球自转的线速度大小的方法：地球赤道表面的物体随地球作圆周运动，由牛顿运动定律有又因为地球上的物体的重力约等于万有引力,有

由以上两式得:

⑴请判断上面的结果是否正确，并说明理由。如不正确，请给出正确的解法和结果。

⑵由以上已知条件还可以估算出哪些物理量?(请估算两个物理量,并写出估算过程).参考答案：解析：（1）以上结果是不正确的。因为地球赤道表面的物体随地球作圆周运动的向心力并不是物体所受的万有引力，而是万有引力与地面对物体支持力的合力。……………(3分)

正确解答如下：地球赤道表面的物体随地球自转的周期为T，轨道半径为R，所以线速度大小为：……………(4分)

(2)①可估算地球的质量M，设同步卫星的质量为m，轨道半径为，周期等于地球自转的周期为T，由牛顿第二定律有：……………(3分)

所以……………(1分)

②可估算同步卫星运转时线速度的大小，由①知地球同步卫星的周期为T，轨道半径为，所以……………(4分)【或：万有引力提供向心力……………(1分)

对地面上的物体有：……………(1分)，

所以得：……(2分)】三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（4分）在《电场中等势线描绘》的实验中，某同学利用探针寻找电势相等的点时，将一个探针放在基准点A，另一探针在另一基准点B的两侧寻找等势点B1．B2．B3……这同学的操作会造成___________________的后果。（如图所示）参考答案：

烧毁电流计15.如图甲所示，是利用打点计时器测量小车沿斜面下滑时所受阻力的示意图。小车拖着纸带沿斜面下滑时，打出的一段纸带如图乙所示，其中O为小车开始运动时打出的点。设小车在斜面上运动时所受阻力恒定0①已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz，则小车下滑的加速度a=___▲__m/s2,打g点时小车速度vg=__▲__m/sD(结果均保留两位有效数字）②为了得出小车下滑过程中所受的阻力,在知道小车下滑的加速度a、打E点时速度vg、小车质量m、重力加速度g的情况下,只用刻度尺还需要测量的物理量为__▲__，阻力的表达式为__▲__(用字母表示）。参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（10分）2007年10月24日18时05分，“嫦娥一号”卫星在西昌卫星发射中心成功升空，这标志着我国的航天事业进入了新的发展阶段。“嫦娥一号”卫星发射后首先进入绕地球运行的“停泊轨道”，通过加速再进入椭圆“过渡轨道”，该轨道地心最近距离为L1，最远为L2，在快要到达月球时，依靠探制火箭的反向助推器减速，卫星在被月球引力“俘获”后，成为环月球卫星，最终在离月心距离L3的“绕月轨道”上飞行，开展拍摄三维影像等工作。已知地球半径为R，月球半径为r。地面重力加速度为g，月球表现的重力加速度为g/6。求：

（1）卫星在“停泊轨道”上运行的线速度；

（2）卫星在“绕月轨道”上运行的线速度。参考答案：解析：（1）

（2）

17.电阻可忽略的光滑平行金属导轨，两导轨间距L=0.75m，导轨倾角为30o，导轨上端ab接一阻值R=1.5的电阻，磁感应强度B=0.8T的匀强磁场垂直轨道平面向上。阻值r=0.5，质量m=0.2kg的金属棒与轨道垂直且接触良好，从轨道上端ab处由静止开始下滑至底端，在此过程中金属棒产生的焦耳热Qr=0.1J。(取g=10m/s2)求：(1)金属棒在此过程中克服安培力的功；(2)金属棒下滑速度v=2m/s时的加速度a.参考答案：18.如图（甲）的轮轴，它可以绕垂直于纸面的光滑固定水平轴0转动．轮上绕有轻质柔软细线，线的一端系一重物，另一端系一质量为m的金属杆．在竖直平面内有间距为L的足够长的平行金属导轨PO、HF，在QF之间连接有阻值为R的电阻，其余电阻不计，磁感应强度为B的匀强磁场与导轨平面垂直．开始时金属杆置于导轨下端，将质量为M的重物由静止释放，重物最终能匀速下降．运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好，忽略所有摩擦．（1）重物匀速下降的速度V的大小是多少？（2）对一定的磁感应强度B，重物的质量M取不同的值，测出相应的重物做匀速运动时的速度，可得出v﹣M实验图线．图（乙）中画出了磁感应强度分别为B1和B2时的两条实验图线，试根据实验结果计算B1和B2的比值．（3）若M从静止到匀速的过程中一目下降的高度为h，求这一过程中R上产生的焦耳热．参考答案：见解析解：（1）金属杆达到匀速运动时，受绳子拉力F、金属杆的重力mg、向下的安培力FA．则：F=FA+mg

①其中F=Mg

②又对金属杆有：安培力FA=