2021-2022学年湖北省荆州市焦山河中学高三物理联考试卷含解析

2021-2022学年湖北省荆州市焦山河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.如图所示，一小球在斜面上处于静止状态，不考虑一切摩擦，如果把竖直挡板由竖直位置缓慢绕O点转至水平位置，则此过程中球对挡板的压力F1和球对斜面的压力F2的变化情况是()A．F1先增大后减小，F2一直减小B．F1先减小后增大，F2一直减小C．F1和F2都一直减小D．F1和F2都一直增大参考答案：B2.如图所示为跳伞爱好者从高楼跳伞表演的情形，他们从345m的高处跳下，在距地面150m高处打开伞包。假设打开伞包前后两段时间都可看做匀变速直线运动，且始末速度均为零。一个质量为60kg的跳伞爱好者，若在30s内完成此跳伞表演(当地重力加速度g取10m/s2)，则跳伞爱好者在跳伞的整个过程中()A．机械能先不变后减小B．机械能一直变小C．克服阻力做功207kJD．最大速度为23m/sks5u参考答案：BCD3.科学研究表明地球的自转在变慢，四亿年前，地球每年是四百多天，那么，地球每自转一周的时间约为21.5h，比现在要快2.5h，据科学家分析，地球自转变慢的原因主要有两个：一个是潮汐时海水与海岸碰撞、与海底摩擦而使能量变成内能；另一个是由于潮汐的作用，地球把部分自转能量传给了月球，使月球的机械能增加了（不考虑对月球自转的影响）。由此可以判断，与四亿年前相比，现在月球绕地球公转的（

）

A．半径减小

B．速度增大

C．角速度增大

D．周期增大参考答案：D4.（单选）如图所示，滑块A受到沿斜向上方的拉力F作用，沿水平面向右做匀速直线运动，则滑块受到的拉力与摩擦力的合力方向是（） A．向上偏右 B． 向上偏左 C． 竖直向上 D． 无法确定参考答案：解：物体受四个力：拉力F，右斜上方；支持力N，竖直向上；重力G，竖直向下；摩擦力f，水平向左．物体做匀速直线运动，所以，四力平衡．重力G与支持力的合力方向竖直向下，由三力平衡，任意两力之和与第三力大小相等，方向相反，可知拉力F、摩擦力f的合力方向竖直向上．选项ABD是错误的，选项C是正确的．故选C．5.（单选）如图所示，轮子的半径均为R=0.20m，且均由电动机驱动以角速度ω=8.0rad/s逆时针匀速转动，轮子的转动轴在同一水平面上，轴心相距d=1.6m，现将一块均匀木板平放在轮子上，开始时木板的重心恰好在O2轮的正上方，已知木板的长度L＞2d，木板与轮子间的动摩擦因数均为μ=0.16，则木板的重心恰好运动到O1轮正上方所需的时间是（）A．1sB．0.5sC．1.5sD．2s参考答案：考点：线速度、角速度和周期、转速；牛顿第二定律．分析：根据v=Rω求出轮子的线速度，木板在轮子上先做匀加速直线运动，当速度达到轮子的线速度时，做匀速直线运动，根据牛顿第二定律求出加速度，再根据运动学公式求出运动的时间．解答：解：轮子的线速度v=Rω=0.2×8m/s=1.6m/s，木板的加速度a=μg=1.6m/s2，当木板达到轮子线速度所经过的位移x==m=0.8m＜1.6m，知木板先做匀加速直线运动再做匀速直线运动，匀加速直线运动的时间t1==s=1s，位移为0.8m，则匀速直线运动的位移x2=1.6﹣0.8m=0.8m，匀速直线运动的时间t2==s=0.5s，所以运动的总时间t=t1+t2=1.5s．故C正确，A、B、D错误．故选：C．点评：解决本题的关键能通过物体的受力判断出物体的运动情况，然后结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.用原子核的人工转变方法可以将两个氘核聚变成一个氚核，其核反应方程是__________________________，在1kg氘核中含有的原子核的个数为____________．（阿伏加德罗常数为6.02×1023）

参考答案：

答案：

3.01×1026个7.用电磁打点计时器、水平木板（包括定滑轮）、小车等器材做“研究小车加速度与质量的关系”的实验。下图是某学生做该实验时小车即将释放之前的实验装置图，该图中有4处错误，它们分别是：①___________________________；②___________________________；③___________________________；④___________________________。（2）某实验小组设计了如图（a）所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图像。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图（b）所示。滑块和位移传感器发射部分的总质量m=

kg；滑块和轨道间的动摩擦因数μ=

（重力加速度g取10m/s2）。参考答案：8.长度为L=0.5m的轻质细杆，一端有一质量为m=3kg的小球，小球以O点为圆心在竖直面内做圆周运动，当小球通过最高点时速率为2m／s时，小球受到细杆的

力（填拉或支持），大小为

N，g取10m／s。参考答案：支持力，69.甲乙两个同学共同做“验证牛顿第二定律”的实验，装置如图所示。①两位同学用砝码盘（连同砝码）的重力作为小车（对象）受到的合外力，需要平衡桌面的摩擦力对小车运动的影响。他们将长木板的一端适当垫高，在不挂砝码盘的情况下，小车能够自由地做_________

___运动。另外，还应满足砝码盘（连同砝码）的质量m

小车的质量M。（填“远小于”、“远大于”或“近似等于”）

接下来，甲同学研究：在保持小车的质量不变的条件下，其加速度与其受到的牵引力的关系；乙同学研究：在保持受到的牵引力不变的条件下，小车的加速度与其质量的关系。②甲同学通过对小车所牵引纸带的测量，就能得出小车的加速度a。图2是某次实验所打出的一条纸带，在纸带上标出了5个计数点，在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出，图中数据的单位是cm。实验中使用的电源是频率f=50Hz的交变电流。根据以上数据，可以算出小车的加速度a=

m/s2。（结果保留三位有效数字）

③乙同学通过给小车增加砝码来改变小车的质量M，得到小车的加速度a与质量M的数据，画出a与1/M图线后，发现：当1/M较大时，图线发生弯曲。于是，该同学后来又对实验方案进行了进一步地修正，避免了图线的末端发生弯曲的现象。那么，该同学的修正方案可能是(

)A．改画a与的关系图线B．改画a与的关系图线C．改画a与的关系图线D．改画a与的关系图线参考答案：匀速直线

远小于

0.340

A

10.氢原子的能级如图所示，设各能级的能量值分别为，且，n为量子数。有一群处于n=4能级的氢原子，当它们向低能级跃迁时，最多可发出

种频率的光子。若n=4能级的氢原子向n=2能级跃迁时，发出的光子照射到某金属时恰能产生光电效应现象，则该金属的极限频率为

（用，普朗克常量表示结果），上述各种频率的光子中还能使该金属产生光电效应的光子有

种。参考答案：11.在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F，实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的.用记录的外力F与弹簧的形变量作出的F－图线如下图1所示，由图可知弹簧的劲度系数为

。图线不过原点的原因是由于

。参考答案：12.(4分)如图所示，水平直线表示空气与某种均匀介质的分界面，与其垂直的为法线．一束单色光从空气射向该介质时，测得入射角i＝45。折射角r＝30。，则该均匀介质的折射率n=_________；若同种单色光从该均匀介质射向空气，则当入射角为__________时，恰好没有光线射入空气。参考答案：答案：13.如题12A-2图所示，内壁光滑的气缸水平放置。一定质量的理想气体被密封在气缸内，外界大气压强为P0。现对气缸缓慢加热，气体吸收热量Q后，体积由V1增大为V2。则在此过程中，气体分子平均动能_________(选增“增大”、“不变”或“减小”)，气体内能变化了_____________。参考答案：增大，Q-p0（V2-V1）解析：现对气缸缓慢加热，温度升高，气体分子平均动能增大，活塞缓慢上升，视为等压过程，则气体对活塞做功为：W=F△h=p0（V2-V1）

根据热力学定律有：△U=W+Q=Q-p0（V2-V1）三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在“测定某电源的电动势和内阻”实验中，实验电路如图（甲）所示，R为电阻箱，阻值范围0～9999Ω，R0是保护电阻，V为理想电压表。该同学连接好电路后，闭合电键S，改变电阻箱的电阻值，读取电压表的示数。根据读取的多组数据，他画出了图（丙）所示的图像。①请在图（乙）中选择合适的器材根据电路图（甲）画线连接实物图。②在图（丙）所示图像中，当＝0.10V－1时，外电路处于____________状态。（选填“通路”、“断路”或“短路”）。③根据该图像可求得该电池的电动势E＝____________V，内阻r＝____________Ω。参考答案：如图所示（3分）；断路（1分）；10（2分）；5015.某同学用下列器材测定一节蓄电池的电动势和内电阻。蓄电池的电动势约为3V，内电阻很小。

A.量程是0.6A，内阻约为0.5的电流表；

B.量程是3V，内阻是6K的电压表；

C.量程是15V，内阻是30K的电压表；

D.阻值为0—1K，额定电流为0.5A的滑动变阻器；

E．阻值为0—10，额定电流为2A的滑动变阻器；

F．定值电阻=4，额定功率4W;

G.电键S一个，导线若干。①为减小实验误差，电压表应选择______（填器材代号），电路图中的导线应连接到______（填“a”或“b”），改变滑动变阻器阻值的时候，为了使电压表和电流表的读数变化比较明显，滑动变阻器应选择______（填器材代号）。②用上问中的实验电路进行测量，读出电压表和电流表的读数，画出对应的U-I图线如图所示，由图线可计算出该蓄电池的电动势E=______V，内电阻r=______。（结果保留两位有效数字）参考答案：①B，a，E

②3.2，1.3四、计算题：本题共3小题，共计47分16.利用电场和磁场，可以将比荷不同的离子分开，这种方法在化学分析和原子核技术等领域有重要的应用.如图所示的矩形区域ACDG(AC边足够长)中存在垂直于纸面的匀强磁场，A处有一狭缝.离子源产生的离子经静电场加速后穿过狭缝沿垂直于GA边且垂直于磁场的方向射入磁场，运动到GA边，被相应的收集器收集.整个装置内部为真空.已知被加速的两种正离子的质量分别是m1和m2(m1>m2)，电荷量均为q.加速电场的电势差为U，离子进入电场时的初速度可以忽略.不计重力，也不考虑离子间的相互作用.(1)求质量为m1的离子进入磁场时的速率v1；(2)当磁感应强度的大小为B时，求两种离子在GA边落点的间距.参考答案：17.如图所示，MPQ为竖直面内一固定轨道，MP是半径为R的1/4光滑圆弧轨道，它与水平轨道PQ相切于P，Q端固定一竖直挡板，PQ长为s。一小物块在M端由静止开始沿轨道下滑，与挡板发生一次弹性碰撞后停在距Q点为l的地方，重力加速度为g。求：（1）物块滑至圆弧轨道P点时对轨道压力的大小；（2）物块与PQ段动摩擦因数μ的可能值。参考答案：见解析（1）设物块滑至P点时的速度为v，根据动能定理有 所以 设物块到达P点时，轨道对它的支持力大小为N，根据牛顿运动定律有所以 根据牛顿第三定律，物块对轨道压力的大小 （4分）（2）第一种情况：物块与Q处的竖直挡板相撞后，向左运动一段距离，停在距Q为l的地方。设该点为O1，物块从M运动到O1的过程，根据动能定理有 所以 第二种情况：物块与Q处的竖直挡板相撞后，向左运动冲上圆弧轨道后，返回水平轨道，停在距Q为l的地方。设该点为O2，物块从M运动到O2的过程，根据动能定理有所以 （4分）中档，考查牛顿运动定律、圆周运动、牛顿第三定律、动能定理。考查：应用能力。①将较简单的实际情景抽象为与之对应的物理问题，弄清其中的状态和过程，找出相关条件和主要因素。

②将较复杂的问题分解为几个较简单的问题，并找出它们之间的联系。18.如图复19-3所示，在水平光滑绝缘的桌面上，有三个带正电的质点1、2、3，位于边长为的等边三角形的三个顶点处。为三角形的中心，三个质点的质量皆为，带电量皆为。质点1、3之间和2、3之间用绝缘的轻而细的刚性杆相连，在3的连接处为无摩擦的铰链。已知开始时三个质点的速度为零，在此后运动过程中，当质点3运动到C处时，其速度大小为多少？

参考答案：以三个质点为系统，由对称性可知，开始时其质心应位于处，因为质点系所受的合外力为零，由质心运动定理可知，质心总是固定不动的