2021年湖南省长沙市浏阳官渡中学高三物理联考试卷含解析

2021年湖南省长沙市浏阳官渡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.（单选题）在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态。现对B施加一竖直向下的力F，F的作用线通过球心，设B对墙的作用力为F1，B对A的压力为F2。在F缓慢增大而整个装置仍保持静止的过程中（

）A．F1、F2均缓慢增大B．F1、F2均缓慢减小C．F1缓慢增大，F2缓慢减小 D．F1缓慢减小，F2缓慢增大参考答案：A2.以下说法中正确的是（）A．同一温度下同质量的水，气态时的内能和液态时的相同B．气体对外做功，其内能可能增加C．热量可以从低温物体传递到高温物体D．一定质量的理想气体温度升高时，每个气体分子的速率都增大E．分子势能可能随分子间距离的增加而增加参考答案：BCE【考点】热力学第二定律；分子势能；热力学第一定律．【分析】明确内能包括分子动能和分子势能，分子动能取决温度大小；根据热力学第一定律可知，做功和热传递均可以改变物体的内能；根据热力学第二定律可知，热量可以自发地从高温物体转化为低温物体，但在引起其他方面的变化时，可以由低温物体传到高温物体；分子力做正功时分子势能减小，分子力做负功时，分子势能增大；同时还要注意分子力与分子间距离间的关系．【解答】解：A、水变成水蒸汽时需要吸收热量，故气态的水内能较大，故A错误；B、气体对外做功时如果同时吸热，则内能可能增加，故B正确；C、在有其他方面的变化情况下，热量可以从低温物体传递到高温物体，故C正确；D、温度升高时，分子的平均动能增大，但并不是所有分子的动能都增大，故D错误；E、当分子间作用力是斥力时，随着分子间距离的增加，分子力做正功，分子势能减小，而当分子间为引力时，随着分子间距离的增大，分子力做负功，分子势能增加，故E正确．故选：BCE．3.如图甲所示，静止在光滑水平面上的长木板B(长木板足够长)的左端放着小物块A。某时刻，A受到水平向右的外力F作用，F随时间t的变化规律如图乙所示，即F=kt，其中k为已知常数。若物体之间的滑动摩擦力f的大小等于最大静摩擦力，且A、B的质量相等，则下列图中可以定性地描述长木板B运动的V—t图象的是参考答案：B4.星球上的物体脱离星球引力所需要的最小速度称为第二宇宙速度，星球的第二宇宙速度v2与第一宇宙速度v1的关系是。已知某星球的半径为r，它表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的1/6，不计其他星球的影响，则该星球的第二宇宙速度为

A．

B．

C．

D．参考答案：C5.如图所示，质量为的物体2放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上，并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为的物体，与物体1相连接的绳与竖直方向成角，则（

）A.车厢的加速度为

B.绳对物体1的拉力为C.底板对物体2的支持力为D.物体2所受底板的摩擦力为0参考答案：B物体1与车厢具有相同的加速度，对物体1分析，受重力和拉力，根据合成法知，F合=m1gtanθ，拉力T=．物体1的加速度a=gtanθ，所以车厢的加速度为gtanθ．故A错误，B正确．物体2加速度为gtanθ，对物体2受力分析，受重力、支持力、拉力和摩擦力，支持力N=mg-，f=ma=mgtanθ．故C、D错误．故选B．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.(5分)如图所示，一端开口，一端封闭的玻璃管，封闭端有一定质量的气体，开口端置于水银槽中，不计管子的重力和浮力，管内外水银面高度差为h，用竖直向上的力F提着玻璃管缓慢地匀速上升，则在开口端离开水银槽液面前，管内外水银面高度差h将

，力F将

。（填：变大、变小或不变。）参考答案：

答案：变大、变大7.如图所示电路中，E为不计内阻的电源，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻，灯L的电阻不随温度改变，所有电表均为理想电表。某同学选择与电路图相应的实验器材，按图示电路进行实验，通过改变滑动变阻器滑动片P的位置从而调节灯泡的亮度，并将各电表的示数变化情况分别记录在下表中。实验序号A1表示数（A）A2表示数（A）V1表示数（V）V2表示数（V）10.850.143.52.102X0.244.82.4030.720.484.80则由表格中数据可知变阻器电阻R1的全阻值为

W；表格中X值为

。参考答案：．20；0.728.一灯泡的电功率为P，若消耗的电能看成全部以波长为入的光波均匀地向周围辐射，设光在空气的传播速度近似为真空中的光速c，普朗克常量为h．则这种光波光子的能量为，在距离灯泡d处垂直于光的传播方向S面积上，单位时间内通过的光子数目为

。参考答案：9.如图所示，某小组同学利用DIS实验装置研究支架上力的分解．A、B为两个相同的双向力传感器，该型号传感器在受到拉力时读数为正，受到压力时读数为负．A连接质量不计的细绳，可沿固定的板做圆弧形移动．B固定不动，通过光滑铰链连接长0.3m的杆．将细绳连接在杆右端O点构成支架．保持杆在水平方向，按如下步骤操作：①测量绳子与水平杆的夹角∠AOB＝θ

②对两个传感器进行调零③用另一绳在O点悬挂一个钩码，记录两个传感器读数④取下钩码，移动传感器A改变θ角重复上述实验步骤，得到表格.F11.0010.580…1.002…F2－0.868－0.291…0.865…θ30°60°…150°…

根据表格A传感器对应的是表中力________(选填“F1”或“F2”)．钩码质量为________kg(保留一位有效数字)．参考答案：10.如图所示，在O点处放置一个正电荷．在过O点的竖直平面内的A点，自由释放一个带正电的小球，小球的质量为m、电荷量为q．小球落下的轨迹如图中虚线所示，它与以O为圆心、R为半径的圆（如图中实线所示）相交于B、C两点，O、C在同一水平线上，∠BOC=30°，A距离OC的竖直高度为h．若小球通过B点的速度为v，则小球通过C点的速度大小为，小球由A到C电场力做功为mv2+mg﹣mgh．参考答案：解：小球从A点到C点的过程中，电场力总体上做的是负功，重力做正功，由动能定理可以知道电荷在C点的大小是，C、D、小球由A点到C点机械能的损失就是除了重力以外的其他力做的功，即电场力做的功．由动能定理得mgh+W电=则：W电==mv2+mg﹣mgh故答案为：，mv2+mg﹣mgh11.如图所示，一个边长L、三边电阻相同的正三角形金属框放置在磁感应强度为B的匀强磁场中。若通以图示方向的电流(从A点流入，从C点流出)，电流强度I，则金属框受到的磁场力为

A．0

B．ILB

C．ILB

D．2ILB参考答案：B本题考查对基本概念的理解。由通电导线在磁场中所受安培力大小的计算公式可知选项B正确。12.在“验证牛顿运动定律”实验中，所用的实验装置如图所示。在调整带滑轮木板的倾斜程度时，应使小车在不受牵引力时能拖动纸带沿木板匀速运动。小车的质量为M，盘和盘中重物的总质量为m，保持M不变，研究小车的加速度与力的关系时，在

条件下，mg近似等于小车运动时所受的拉力。实验中打出的一条纸带如下图所示，纸带上相邻两个计数点之间有四个实际点未画出，已知交流电频率为50HZ，AB=19.9mm，AC=49.9mm，AD=89.9mm，AE=139.8mm，则打该纸带时小车的加速度大小为

m/s2(保留两位有效数字)参考答案：m<<M，1.013.如图所示，质量为m、边长为L的正方形线圈ABCD由n匝导线绕成，线圈中有顺时针方向大小为I的电流，在AB边的中点用细线竖直悬挂于轻杆一端，轻杆另一端通过竖直的弹簧固定于地面，轻杆可绕杆中央的固定转轴O在竖直平面内转动。在图中虚线的下方，有与线圈平面垂直的匀强磁场，磁感强度为B，平衡时，CD边水平且线圈有一半面积在磁场中，忽略电流I产生的磁场，穿过线圈的磁通量为

；弹簧受到的拉力为______。参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m=200g的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示．O为纸带下落的起始点，A、B、C为纸带上选取的三个连续点．已知打点计时器每隔T=0.02s打一个点，当地的重力加速度为g=9.8m/s2，那么（1）计算B点瞬时速度时，甲同学用v=2gsOB，乙同学用vB=其中所选择方法正确的是乙（填“甲”或“乙”）同学．（2）若同学丙不慎将上述纸带从OA之间扯断，他仅利用A点之后的纸带能否实现验证机械能守恒定律的目的能．（填“能”或“不能”）（3）同学丁根据纸带上的测量数据计算发现重物和纸带下落过程中重力势能的减少量和动能的增加量并非严格相等，他认为主要原因是重物和纸带下落过程中所受的阻力引起的，根据纸带上的测量数据，他计算出阻力f=0.06N．参考答案：考点：验证机械能守恒定律．专题：实验题．分析：（1）题的关键是处理纸带问题时应用=求瞬时速度；（2）既可以用mgh=mv2来验证机械能守恒，也可以用mgh=mv22﹣mv12来验证．（3）根据△x=at2，求出加速度，结合牛顿第二定律，即可求解阻力．解答：解：（1）、由于实验过程中重物和纸带会受到空气和限位孔的阻力作用，导致测得的加速度小于当地的重力加速度，所以求速度时不能用=2gSOB，来求，只能根据=求瞬时速度值，所以乙正确．（2）、根据mgh=mv22﹣mv12可知，可以利用A点之后的纸带验证机械能守恒，即能实现．（3）、根据△x=at2，可求出a=，代入数据，解得a==9.5m/s2，由mg﹣f=ma解得，阻力f=0.2×0.3=0.06N．故答案为：（1）乙；（2）能；（3）0.06．点评：明确实验原理，熟记处理纸带问题的思路和方法，注意求瞬时速度的方法，分清理论推导与实验探索的区别，学会求加速度的方法，并掌握牛顿第二定律与运动学公式的应用，最后注意单位的统一与计算的正确性．15.为了测量某电池的电动势E（约为3V）和内阻r，可供选择的器材如下： A.电流表G1（2mA内电阻为） B.电流表G2（1mA内电阻未知） C.电阻箱R1（0～） D.电阻箱R2（0～） E.滑动变阻器R3（0～

1A） F.滑动变阻器R4（0～

10mA） G.定值电阻R0（

0.1A） H.待测电池 I.导线、电键若干（1）采用如图甲所示的电路，测定电流表G2的内阻，得到电流表G1的示数I1、电流表G2的示数I2如下表所示：I1（mA）0.400.811.201.592.00I2（mA）0.200.400.600.801.00根据测量数据，请在图乙坐标中描点作出I1—I2图线，由图线可得出电流表G2的内阻等于

。（2）某同学在现有器材的条件下，要测量该电池的电动势和内阻，采用了图丙的电路，若把电流表G2改装成量程为3V的电压表，则电阻箱①该调到

。把电流表G1改装成量程为0.5A的电流表，则电阻箱②该调到

。（结果保留两位数字）（3）以G2示数I2为纵坐标，G1示数I1为横坐标，作出I2—I1图象如图丁所示，结合图象可得出电源的电动势为

V，电源的内阻为

。（结果均保留两位有效数字）参考答案：（1）如图所示（2分）200（2分）（2）（2分）

0.40（2分）（3）

2.7（2分）

8.6（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.质量均为m=0.1kg的两个小物体A和B，静止放在足够长的水平面上，相距L=12.5m。它们跟水平面间的动摩擦因数均为=0．2，其中A带电荷量为q=3×10－4C的正电荷，与水平面的接触是绝缘的，B不带电。现在水平面附近空间加一水平向右的匀强电场，场强E=103N/C，A便开始向右运动，并与B发生多次对心碰撞，碰撞过程时间极短，碰撞过程中无机械能损失，A带电量不变，B始终不带电，重力加速度g取10m/s2。求：

（1）A与B第1次碰撞后B的速度大小；

（2）A与B从第2次碰撞到第3次碰撞过程中B运动的位移；

（3）整个运动过程中A、B同水平面摩擦产生热量的总和。参考答案：17.如图所示，正方形线框abcd放在光滑绝缘的水平面上，其边长L＝0.5m、质量m＝0.5kg、电阻R＝0.5Ω，M、N分别为线框ad、bc边的中点．图示两个虚线区域内分别有竖直向下和向上的匀强磁场，磁感应强度均为B＝1T，PQ为其分界线．线框从图示位置以速度v0＝2m/s匀速向右滑动，当MN与PQ重合时，线框的速度v1＝1m/s，此时立刻对线框施加一沿运动方向的水平拉力，使线框匀速运动直至完全进入右侧匀强磁场区域．求：（1）线框由图示位置运动到MN与PQ重合的过程中磁通量的变化量；