2021年江苏省常州市同济中学高三物理联考试卷含解析

2021年江苏省常州市同济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）在自由落体运动中，第一个2s、第二个2s、和第5s这三段时间内，相对应的三段位移之比为（） A．1：3：5 B． 2：6：5 C． 2：8：7 D． 4：12：9参考答案：解：初速度为零的匀加速直线运动在连续相等时间内的位移之比为1：3：5：7：9，知第一个2s、第二个2s、和第5s这三段时间内，相对应的三段位移之比为（1+3）：（5+7）：9=4：12：9．故D正确，A、B、C错误．故选D．2.如图所示是研究自感通电实验的电路图，A1、A2是两个规格相同的小灯泡，闭合电键调节电阻R，使两个灯泡的亮度相同，调节可变电阻R1，使他们都正常发光，然后断开电键S。重新闭合电键S，则(

)A．闭合瞬间，A1立刻变亮，A2逐渐变亮B．闭合瞬间，A2立刻变亮，A1逐渐变亮C．稳定后，L和R两端电势差一定相同

D．稳定后，A1和A2两端电势差不相同参考答案：BC3.（04年全国卷Ⅳ）图中M是竖直放置的平面镜，镜离地面的距离可调节。甲、乙二人站在镜前，乙离镜的距离为甲离镜的距离的2倍，如图所示。二人略错开，以便甲能看到乙的像。以l表示镜的长度，h表示乙的身高，为使甲能看到镜中乙的全身像，l的最小值为

（

）

A．

B．

C．

D．h参考答案：答案：A4.若某恒星系中所有天体的密度增大为原来的2倍,天体的直径和天体间的距离不变，某行星绕该恒星做匀速圆周运动，则下述运行参量变化正确的是（

）A.行星绕该恒星做匀速圆周运动的向心力变为原来的2倍B.行星绕该恒星做匀速圆周运动的线速度变为原来的4倍C.行星绕该恒星做匀速圆周运动的线速度变为原来的2倍D.行星绕该恒星做匀速圆周运动的周期变为原来的倍参考答案：

【知识点】万有引力定律及其应用

D5【答案解析】D

解析：A、M=ρv，中心天体的质量，直径不变，则体积不变，可知质量变为原来的2倍，向心力，知M和m都变为原来的2倍，则向心力变为原来的4倍.故A错误.B、根据，轨道半径不变，质量变为原来的2倍，则线速度变为原来的倍，周期T=变为原来的倍.故D正确，BC错误.【思路点拨】结合中心天体的质量变化，通过万有引力提供向心力得出线速度、周期的变化.解本题的关键掌握万有引力提供向心力这一重要理论，知道线速度、角速度、周期与半径的关系.5.（多选）如图是比荷相同的两粒子从O点垂直进入直线边界匀强磁场区域的运动轨迹。则下列说法正确的是：（

）A．a带正电，b带负电B．a的带电量比b的带电量小C．a运动的速率比b的小D．a的运动时间比b的短参考答案：AC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一个氮14原子核内的核子数有______个；氮14吸收一个α粒子后释放出一个质子，此核反应过程的方程是________。参考答案：14， 7.一根轻绳一端系一小球，另一端固定在O点，制成单摆装置．在O点有一个能测量绳的拉力大小的力传感器．让小球绕O点在竖直平面内做简谐振动，由传感器测出拉力F随时间t的变化图像如图所示，则小球振动的周期为

▲

s，此单摆的摆长为

▲

m（重力加速度g取10m/s2，取π2≈10）．参考答案：4

4

8.一列简谐横波沿直线传播．以波源O由平衡位置开始振动为计时零点，质点A的振动图象如图所示，已知O、A的平衡位置相距0.9m，则该横波波长为m，波速大小为

m/s，波源的起振方向是沿y轴

方向（选填“正”或“负”）．参考答案：1.2，0.3，正．【考点】波长、频率和波速的关系；横波的图象．【分析】首先明确y﹣t图象是振动图象，由图可知周期为4s和A点的起振方向，即可得到波源的起振方向；据波速公式v=求解波速．【解答】解：据图象可知：A点比波源O晚振动3s，即波从O传到A的时间t=3s，所以波速为：v===0.3m/s．振动周期为T=4s，则波长为：λ=vT=0.3×4m=1.2m据波的传播特点，各质点的起振方向与波源的起振方向相同；据图象可知，A点的起振方向沿y轴的正方向，则波源的起振方向是沿y轴正方向．故答案为：1.2，0.3，正．9.如图所示，实线是一列简谐横波在t1时刻的波形图，虚线是在t2=(t1＋0.2)s时刻的波形图．若波速为35m/s，则质点M在t1时刻的振动方向为

；若在t1到t2的时间内，M通过的路程为1m，则波速为

m/s．参考答案：向下2510.如图所示，均匀重杆OA的O端用铰链固定在墙上，为了使OA保持水平，由长为L的轻杆BC来支撑（L小于重杆OA的长度），改变支撑点的位置使BC所受压力为最小，则B点离O点的距离应为___________。

参考答案：

答案：

11.如图甲所示，取一支大容量的注射器，拉动活塞吸进一些乙醚，用橡皮帽把小孔堵住，迅速向外拉动活塞到一定程度时，注射器里的液态乙醚消失而成为气态，此时注射器中的温度

▲

（“升高”、“降低”或“不变”），乙醚气体分子的速率分布情况最接近图乙中的

▲线（“A”、“B”、“C”）。图中表示速率处单位速率区间内的分子数百分率。参考答案：降低

B12.质量为m，电量为q的带正电小物块在磁感强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，沿动摩擦因数为μ的绝缘水平面以初速度v0开始向左运动，如图所示．物块移动距离S1后停了下来，设此过程中，q不变．去掉磁场后，其他条件不变，物块移动距离S2后停了下来．则S1小于S2（填大于、小于、等于）参考答案：【考点】：带电粒子在混合场中的运动．【分析】：物块向左运动的过程中，受到重力、洛伦兹力、水平面的支持力和滑动摩擦力，向左做减速运动．采用假设法。：解：物块带正电，由左手定则可知，受洛伦兹力方向向下，则物块受到的支持力大于物块的重力，物块受到的摩擦力．根据动能定理，得：﹣=0﹣…①若去掉磁场，物块受到的摩擦力：f2=μmg，根据动能定理，得：…②比较①②得：s1＜s2故答案为：小于【点评】：本题考查应用动能定理和动量定理研究变力情况的能力．在中学阶段，这两个定理，一般用来研究恒力作用情况，本题采用假设法，将变力与恒力情况进行比较得出答案．13.（填空）（2013?杭州模拟）某同学拉着纸带运动，得到一条点迹清晰的纸带．他确定好起点之后，作了s﹣t图象如图所示．则在0﹣2.0s内的平均速度大小为

m/s，在

s时的瞬时速度大小等于它在0.6﹣2.0s内的平均速度．参考答案：0.8；1.0或1.4解：由图可知在0﹣2.0s内的位移x=1.60﹣0=1.60m，则平均速度，由图知0.6s时物体的位置在x=0.1m处，0.6﹣2.0s内的平均速度m/s，图象的斜率表示瞬时速度，由图可知，当曲线的斜率等于1.07时，瞬时速度与0.6﹣2.0s内的平均速度相同，此时曲线的倾斜角约为45°．做出曲线的切线可得，当时刻：t=1.0s或t=1.4s时，瞬时速度大小等于它在0.6﹣2.0s内的平均速度．故答案为：0.8；1.0或1.4三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）如图所示，一气缸竖直放置，用一质量为m的活塞在缸内封闭了一定量的理想气体，在气缸的底部安装有一根电热丝，用导线和外界电源相连，已知汽缸壁和活塞都是绝热的，汽缸壁与活塞间接触光滑且不漏气。现接通电源，电热丝对缸内气体缓慢加热。

①关于汽缸内气体，下列说法正确的是

。A．单位时间内气缸单位面积上气体分子撞击次数减少B．所有分子的速率都增加C．分子平均动能增大D．对外做功，内能减少②设活塞横截面积为S，外界大气压强为p0，电热丝热功率为P，测得通电t时间内活塞缓慢向上移动高度h，求：（Ⅰ）汽缸内气体压强的大小；（Ⅱ）t时间缸内气体对外所做的功和内能的变化量。参考答案：AC（2分）；（4分）15.（选修3-4模块）（4分）如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s．试回答下列问题：①写出x=1.0m处质点的振动函数表达式；②求出x=2.5m处质点在0～4.5s内通过的路程及t=4.5s时的位移．参考答案：

解析：①波长λ=2.0m，周期T=λ/v=1.0s，振幅A=5cm，则y=5sin(2πt)

cm（2分）

②n=t/T=4.5，则4.5s内路程s=4nA=90cm；x=2.5m质点在t=0时位移为y=5cm，则经过4个周期后与初始时刻相同，经4.5个周期后该质点位移y=

—5cm．（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，空间存在竖直向上方向的匀强电场，E=2.0×102N/C，水平方向存在向外的匀强磁场，B=T，在A处有一个质量为0.3Kg的质点，所带电量为q=﹢2.0×10-2C。用长为L=6m的不可伸长的绝缘细线与固定点O连接。AO与电场线垂直处于水平状态，取g=10m/s2。现让该质点在A处静止释放，（1）求质点第一次到达O点正上方时的速度大小和细线的拉力。（2）若撤去磁场且电场方向转到水平向左，质点仍从A处静止释放，求质点第一次到达O点正下方时增加的机械能△E和速度的大小（结果可保留根号）

参考答案：解（1）(6分)重力：G=mg=3N

电场力F=qE=4N

F﹥G小球从A点静止释放向上摆动作圆周运动，从A点到O点的正上方过程中由动能定理：(qE-mg)L=mv2

解得v=2m/s在0点正上方时绳的拉力为T，有：T+mg-qE-Bqv=m

解得：T=3.4N（2）（6分）电场力做的功等于小球机械能的增量

△E=qEL=24J由于F﹥G，小球作匀加速直线运动到达在0点的正下方。qE与mg的合力的方向与水平方向的夹角为θ：tanθ==,

θ=370

小球在0点的正下方时距O点为H：H=Ltan370由动能定理：qEL+mgH=mv2

解得：V=5m/s17.有一辆汽车的质量为2×103kg，额定功率为9×104W。汽车在平直路面上由静止开始运动，所受阻力恒为3×103N。在开始起动的一段时间内汽车以1m/s2的加速度匀加速行驶。从开始运动到停止加速所经过的总路程为270m。求：（1）汽车匀加速运动的时间；（2）汽车能达到的最大速度；（3）汽车从开始运动到停止加速所用的时间。参考答案：解：（1）（3分）F－f=ma

1分

F=f+ma=5×103N设匀加速结束时的速度为v1

P额=Fv1

v1=18m/s

（2）（2分）

（3）（4分）设：汽车匀加速所用时间为t1，位移为S1；变加速所用时间为t2，位移为S2

m

m

据动能定理：

得t2=10s

18.（20分）静电喷漆技术具有效率高、质量好、有益于健康等优点，其装置可简化如图。A、B为水平放置的间距d=0.9m的两块足够大的平行金属板，两板间有方向由B指向A的匀强电场，电场强度为E=0.1V/m。在A板的中央放置一个安全接地的静电油漆喷枪P，油漆喷枪可向各个方向均匀地喷出初速度大小均为v0=8m/s的油漆微粒，已知油漆微粒的质量均为m=1×10-5kg、电荷量均为q=-1×10-3C不计空气阻力，油漆微粒最后都能落在金属板B上。（1）求由喷枪P喷出的油漆微粒到达B板的最短时间。（2）求油漆微粒落在B板上所形成的图形面积。（3）若让A、B两板间的电场反向，并在两板间加垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B=4/45T，调节喷枪使油漆微粒只能在纸面内沿各个方向喷出，其它条件不变。试求B板被油漆微粒打中的区域的长度。参考答案：解析：（1）分析知竖直向下喷出的微粒到B板所用时间最短对微粒由牛顿定律知qE+mg=ma（2分）由运动学公式知d=v0t+at2（2分）代入数据可得a=20m/s2

t=0.1s（2分）（2）分析知所形成的图形为圆形，圆形的半径为沿水平方向喷出的粒子的水平位移的大小对沿水平方向喷出的粒子分析竖直方向上d=at′2（2分）水平方