2021年江苏省徐州市区太山中学高三物理联考试题含解析

2021年江苏省徐州市区太山中学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5所示，MN是一负点电荷产生的电场中的一条电场线。一个带负电的粒子(不计重力)从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示。下列结论正确的是A．点电荷一定位于M点的左侧B．带电粒子从a到b的过程中动能逐渐减小C．带电粒子在a点的加速度小于在b点的加速度D．带电粒子在a点时具有的电势能大于在b点时具有的电势能参考答案：AD2.光电效应实验中，下列表述正确的是

A光照时间越长光电流越大

B．入射光足够强就可以有光电流

C．遏止电压与入射光的频率有关

D．入射光频率大于极限频率才能产生光电子参考答案：CD3.火星的质量和半径分别约为地球的和，地球表面的重力加速度为g，则火星表面的重力加速度约为

A．0.2g

B．0.4g

C．2.5g

D．5g参考答案：答案：B解析：考查万有引力定律。星球表面重力等于万有引力，G=mg，故火星表面的重力加速度==0.4，故B正确。4.（多选）如图，物块A放在直角三角形斜面体B上面，B放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁，初始时A、B静止；现用力F沿斜面向上推A，但AB并未运动。下列说法正确的是A．A、B之间的摩擦力可能大小不变 B．A、B之间的摩擦力一定变小C．B与墙之间可能没有摩擦力

D．弹簧弹力一定不变参考答案：AD

解析解：A、对A，开始受重力、B对A的支持力和静摩擦力平衡，当施加F后，仍然处于静止，开始A所受的静摩擦力大小为mAgsinθ，若F=2mAgsinθ，则A、B之间的摩擦力大小可能不变．故A正确，B错误．

C、对整体分析，由于AB不动，弹簧的形变量不变，则弹簧的弹力不变，开始弹簧的弹力等于A、B的总重力，施加F后，弹簧的弹力不变，总重力不变，根据平衡知，则B与墙之间一定有摩擦力．故C错误，D正确．

故选AD．：5.在新疆旅游时，最刺激的莫过于滑沙运动．某人坐在滑沙板上从沙坡斜面的顶端由静止沿直线下滑到斜面底端时，速度为2v0，设人下滑时所受阻力恒定不变，沙坡长度为L，斜面倾角为α，人的质量为m，滑沙板质量不计，重力加速度为g．则（）

A．若人在斜面顶端被其他人推了一把，沿斜面以v0的初速度下滑，则人到达斜面底端时的速度大小为3v0

B．若人在斜面顶端被其他人推了一把，沿斜面以v0的初速度下滑，则人到达斜面底端时的速度大小为v0

C．人沿沙坡下滑时所受阻力Ff＝mgsinα－2mv/L

D．人在下滑过程中重力功率的最大值为2mgv0参考答案：BC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，质量m＝0.10kg的小物块，在粗糙水平桌面上做匀减速直线运动，经距离l＝1.4m后，以速度v＝3.0m/s飞离桌面，最终落在水平地面上。已知小物块与桌面间的动摩擦因数m＝0.25，桌面高h＝0.45m，g取10m/s2．则小物块落地点距飞出点的水平距离s＝

m，物块的初速度v0＝

m/s。参考答案：0.904.07.如图所示，测定气体分子速率的部分装置放在高真空容器中，A、B是两个圆盘，绕一根共同轴以相同的转速n＝25r/s匀速转动．两盘相距L＝20cm，盘上各开一很窄的细缝，两盘细缝之间成6°的夹角，圆盘转一周的时间为_________s；如果某气体分子恰能垂直通过两个圆盘的细缝，则气体分子的最大速率为________m/s．参考答案：0.04；

3008.（4分）在国际单位制中，力学的三个基本物理量是长度、________和时间，其对应的单位分别是米、________和秒。参考答案：质量；千克9.某同学设计了如图1所示的实验电路测量电压表的内阻和电阻丝的电阻，实验室提供的器材有：两节干电池、电阻箱R0、粗细均匀的电阻丝、与电阻丝接触良好的滑动触头P、开关、灵敏电流计（灵敏电流计的零刻度在表盘正中央）、待测电压表、导线。他进行了下列实验操作：（1）按原理图1将如图2所示的实物图连接成完整电路，请你帮他完成实物连线_______；（2）先将电阻箱的阻值调至最大，将滑动触头P移至电阻丝的正中间位置；（3）闭合开关K，将电阻箱的阻值逐渐减小，当电阻箱的阻值为R0时，灵敏电流计示数为0，可知电压表内阻RV＝_________；（4）将电阻箱的阻值调至0，将cd导线断开，然后将滑动触头P移至最左端。此时电压表的示数为U，灵敏电流计的示数为I，则电阻丝的电阻为_____________，测得的电阻值______________（填“偏大”“偏小”或“准确”）。参考答案：

(1).电路连线如图:

(2).R0

(3).

(4).偏大【详解】（1）电路连线如图：（3）灵敏电流计的示数为0时，说明电压表和电阻箱分压之比与电阻丝右边和左边电阻分压相等，故；（4）将电阻箱的阻值调至0，将cd导线断开，将滑动触头P移至最左端后，电阻丝的全部电阻与灵敏电流计串联，电压表测量的是灵敏电流计和电阻丝的总电压，电阻丝电阻的测量值，因为采用了内接法，，故电阻的测量值偏大。10.氢原子能级如图所示，则要使一个处于基态的氢原子释放出一个电子而变成为氢离子，该氢离子需要吸收的能量至少是

eV；一群处于n=4能级的氢原子跃迁到n=2的状态过程中，可能辐射

种不同频率的光子。参考答案：13.6eV（3分）

3（3分）解析：要使一个处于基态的氢原子释放出一个电子而变成氢离子，该氢原子需要吸收的能量至少等于氢原子的电离能13.6eV。一群处于n=4能级的氢原子跃迁到n=2的状态过程中，可能辐射2+1=3种不同频率的光子。11.在同一光滑斜面上放同一导体棒，右图所示是两种情况的剖面图。它们所外空间有磁感强度大小相等的匀强磁场，但方向不同，一次垂直斜面向上，另一次竖直向上,两次导体A分别通有电流I1和I2，都处于静止平衡。已知斜面的倾角为θ，则I1：I2=

，斜面对导体A的弹力大小之比N1：N2=

。参考答案：cosθ：1

cos2θ：112.电源的输出功率P跟外电路的电阻R有关。如图所示，是研究它们关系的实验电路。为了便于进行实验和保护蓄电池，给蓄电池串联了一个定值电阻R0，把它们一起看作新电源（图中虚线框内部分）。新电源的内电阻就是蓄电池的内电阻和定值电阻R0之和，用r表示，电源的电动势用E表示。

①写出新电源的输出功率P跟E、r、R的关系式：

。（安培表、伏特表看作理想电表）。

②在实物图中按电路图画出连线，组成实验电路。

③表中给出了6组实验数据，根据这些数据，在方格纸中画出P-R关系图线。根据图线可知，新电源输出功率的最大值约是

W，当时对应的外电阻约是

．U（V）3.53.02.52.01.51.0I（A）0.20.30.40.50.60.7

参考答案：①；②如图所示；③（1.0—1.1）W；R＝5欧；13.在河面上方20m的岸上有人用长绳栓住一条小船，开始时绳与水面的夹角为．人以恒定的速率v＝3m/s拉绳，使小船靠岸，那么s后小船前进了_________m，此时小船的速率为_____m/s．参考答案：19.6；5

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（1）如图1所示，打点计时器固定在斜面的某处，让一滑块拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下。图2是某同学实验时打出的某条纸带的一段。已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，利用该纸带中测出的数据可得滑块下滑的加速度大小a=_______________m/s2。为了测出滑块与斜面间的摩擦力，该同学已经测出斜面的长度l及高度h，他还需要测量的物理量是________，利用测得的量及加速度a表示摩擦力的大小f=_____________

（２）（12分）某同学测定一根金属丝的电阻率．①用螺旋测微器测量金属丝的直径如图所示，则该金属丝的直径为_________mm．②先用多用电表粗测其电阻．将选择开关调到欧姆挡“×10”档位并调零，测量时发现指针向右偏转角度太大，这时他应该：a．将选择开关换成欧姆挡的“_______”档位(选填“×100”或“×1”)b．将红、黑表笔短接，调节________调零旋钮，使欧姆表指针指在_________处．再次测量电阻丝的阻值，其表盘及指针所指位置如左下图所示，则此段电阻丝的电阻为__________Ω．③现要进一步精确测量其阻值，实验室提供了以下各种器材，4V的直流电源、3V量程的直流电压表、电键、导线等．还有电流表与滑动变阻器各两个以供选用：A．电流表A1（量程0.3A，内阻约1Ω）B．电流表A2（量程0.6A，内阻约0.3Ω）C．滑动变阻器R1（最大阻值为10Ω）

D．滑动变阻器R2（最大阻值为50Ω）为了尽可能提高测量准确度且要求电压调节范围尽量大．电流表应选________,滑动变阻器应选________（填器材前面的字母）．请在右上图中补齐连线以完成本实验．参考答案：（1）4.0，（3分）滑块质量m，（2分）（3分）（2）（2）（共12分）①0.520mm（2分）②（a）×1

（b）欧姆，右边的0刻度线上（“Ω”的0刻度线上），12（或12.0）Ω

（4分）．

③

A

，

C

（2分）

实物连线（4分）【a.滑动变阻器限流、分压连接；b.电流表内、外接．a、b两项各占2分，若有其他错误，使得电路无法工作的，计0分．】15.为了精确测量某一玩具电动机中导线圈的电阻，某实验小组设计了如图甲所示的电路，可供选择的实验仪器如下：电流表A1（0～3A、约5）；

滑动变阻器R1（0～1k，额定电流0.5A）；电流表A2（0～100mA、约10）；

滑动变阻器R2（0～50，额定电流2A）；多用电表；

定值电阻R0＝20；

电源（3V、约1）及开关等，导线若干；（1）请按图甲将图乙实物图连接完整；（2）应选择的电流表是

，滑动变阻器是

；（填写符号）（3）测量过程中应保证电动机

；（填“转动”或“不转动”）（4）为防止烧坏电动机，实验中要分次读取数据，由实验测得的数据已在图丙的U－I图中标出，请你完成图线，并由图线求出玩具电动机中导线圈的电阻R＝

。（保留两位有效数字）参考答案：

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，地球和某行星在同一轨道平面内同向绕太阳做匀速圆周运动。地球的轨道半径为R，运转周期为T，地球和太阳中心的连线与地球和行星中心的连线所夹的角叫地球对该行星的观察视角（简称视角）。已知该行星的最大视角为，当行星处于最大视角时是地球上的天文爱好者观察该行星的最佳时期。某时刻该行星恰好处于最佳观察期，且行星的位置超前于地球。求：（1）行星绕太阳运转的周期（2）该行星下一次处于最佳观察期至少经历的时间。参考答案：解答：（1）由题意可知行星的轨道半径为：

①设行星绕太阳的运转周期为，由开普勒第三定律有：

②由①②解得：（应用万有引力定律解答，结果正确照样给分）

（2）设经时间t地球转过角，行星再次处于最佳观察期则行星转过的角度为：

………………③那么：

………④

…………⑤由①②③④⑤可得：

………………⑥17.1932年，劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器．回旋加速器的工作原理如图所示，置于高真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计．磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直．A处粒子源产生的粒子，质量为m、电荷量为+q，在加速器中被加速，加速电压为U．加速过程中不考虑相对论效应和重力作用．

（1）求粒子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比；

（2）求粒子从静止开始加速到出口处所需的时间t；

（3）实际使用中，磁感应强度和加速电场频率都有最大值的限制．若某一加速器磁感应强度和加速电场频率的最大值分别为Bm、fm，试讨论粒子能获得的最大动能Ekm

参考答案：见解析18.如图甲所示，建立Oxy坐标系，两平行极板P、Q垂直于y轴且关于x轴对称，极板长度和板间距均为l，第一四象限有磁场，方向垂直于Oxy平面向里．位于极板左侧的粒子源沿x轴向右连续发射质量为m、电量为+q、速度相同、重力不计的带电粒子．在两板间加上如图乙所示的周期性变化的电压（不考虑极板边缘的影响）．已知t=0时刻进入两板间的带电粒子恰好在2t0时刻经极板边缘射入磁场．上述m、q、l、t0、B为已知量．（不考虑粒子间相互影响及返回板间的情况）（若tanθ=b，θ∈（﹣，），则θ=arctanb）（1）求两极板间电压U0的大小．（2）求t0=0时进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径．（3）何时进入两板间的带电粒子在磁场中的运动时间最短？求此最短时间．参考答案：【考点】：带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；运动的合成和分解；向心力；带电粒子在匀强电场中的运动．【专题】：带电粒子在磁场中的运动专题．【分析】：（1）首先求出电容器加有电压时的电场强度，从而求出有电场时的加速度，把粒子的运动在竖直方向上分为两段，先是匀加速运动，后是匀速运动，在竖直方向上，这两段位移的和大小上等于板间距离的一半．列式即可求出电压．（2）当t0=0时，粒子进入电场，根据已知条件求出离开电场时水平方向上的速度和竖直方向上的速度，即可求出和速度的大小，结合半径公式即可求出在匀强磁场中做圆周运动的半径．（3）带电粒子在磁场中的运动时间最短，即为进入磁场时速度方向与y轴的夹角最小的情况，当在电场中偏转的角度最大时，在磁场中的运动时间最短，画出离子运动的轨迹图，结合几何知识即可求出最短时间．：解：（1）t=0时刻进入两极板的带电粒子在电场中做匀变速曲线运动，2t0时刻刚好从极板边缘射出，在y轴负方向偏移的距离为，则有：…①Eq=ma…②…③