2021年湖南省湘潭市新湘中学高三物理联考试卷含解析

2021年湖南省湘潭市新湘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.(多选)在均质弹性绳中有一振源S，它以5Hz的频率上下做简谐运动，振幅为5cm，形成的波沿绳向左、右两边传播．从振源开始振动计时，t时刻的波形如图所示，质点P右边的绳还未振动，S左边的波形没有画出，则__BD__．A．该波的波速为60cm/sB．波源S开始振动的方向向下C．图中的质点Q在t时刻处在波谷D．在t＝0至t＝1.0s时间内质点P运动的路程为70cm参考答案：2.(多选)从地面竖直上抛一物体A，同时在离地面某一高度处有一物体B自由下落，两物体在空中同时到达同一高度时速度大小均为v，不计空气阻力，则下列说法正确的是A．A上抛的初速度与B落地时速度大小相等，都是2vB．两物体在空中运动的时间相等C．在两个物体落地之前，在任意相等的时间内两个物体的速度变化量相同D．两物体在空中同时达到的同一高度处一定是B开始下落时高度的中点参考答案：AC设二者从抛出到相遇的时间为t，则B物体落地总时间为2t,对B物体：,,对A物体,可得，,所以A选项正确；对A物体，对B物体：，所以A物体在空中的时间是B的时间的2倍。所以B选项错误；根据加速度的定义式可得：，可知，C选项正确；设B物体下落t时间时下落高度为，而落地的时间是2t,则B距离地面的高度是，则，二者相遇时，A距离地面的高度是，所以D选项错误。3.质量为2kg的物体做直线运动，沿此直线作用于物体的外力与位移的关系如图所示，若物体的初速度为3m/s，则其末速度为A．5m/s

B．m/sC．m/s

D．m/s参考答案：B4.如图所示，一质量为m的小方块（可视为质点），系在一伸直的轻绳一端，绳的另一端固定在粗糙水平面上，绳长为r.给小方块一沿垂直轻绳的初速度v0，质点将在该水平面上以绳长为半径做圆周运动，运动一周后，其速率变为

，则以下说法正确的是A．如果初速度v0较小，绳的拉力可能为0

B．绳拉力的大小随物体转过的角度均匀减小C.质点运动一周的时间为

D．质点运动一周克服摩擦力做的功为参考答案：BCD5.（多选）如图甲所示为一自耦变压器，变压器的原线圈AB端输入电压如图乙所示，副线圈电路中定值电阻，电容器C的击穿电压为22V，移动滑片P使电容器刚好不会被击穿，所有电表均为理想电表，下列说法正确的是A．电压表的示数为220VB．原副线圈的匝数比为10：1C．电流表的示数等于通过电阻R0的电流D．原线圈AB端输入电压的变化规律为u=311sin100tV参考答案：AD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（1）如图为一个小球做自由落体运动时的频闪照片，它是每隔1/30s的时间拍摄的。从某个稍大些的位置间隔开始测量，照片上边的数字表示的是这些相邻间隔的序号，下边的数值是用刻度尺测出的其中两个间隔的长度。根据所给的两个数据，则可以求出间隔3的长度约为

cm。（结果保留三位有效数字）（2）已知游标卡尺的主尺最小分度为1mm，游标尺上有10个小的等分刻度，它的总长等于9mm，用这个游标尺测得某物体长度为2.37cm。则这时是游标尺上的第

条刻度线与主尺上的第

条刻度线对齐。参考答案：7.如图所示为某运动员在平静的湖面训练滑板运动的示意图，在进行滑板运动时，水对滑板的作用力垂直于板面，大小为kv2，其中v为滑板的速率。某次运动中，在水平牵引力F作用下，当滑板和水面的夹角θ=37°时，滑板做匀速直线运动，相应的k=50kg/m，人和滑板的总质量为100kg，水平牵引力的大小为

牛，水平牵引力的功率为

瓦。参考答案：

答案：750N、

3750W8.如图所示是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带．(1)已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为________．(2)A、B、C、D是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出．从图中读出A、B两点间距x＝________cm；C点对应的速度是________m/s。参考答案：9.波速相等的两列简谐波在x轴上相遇，一列波（虚线）沿x轴正向传播，另一列波（实线）沿x轴负向传播。某一时刻两列波的波形如图所示，两列波引起的振动在x=8m处相互__________（填“加强”或“减弱”），在x=10m处相互__________（填“加强”或“减弱”）；在x=14m处质点的振幅为________cm。参考答案：

(1).加强

(2).减弱

(3).2【详解】两列波在x=8m处引起的振动都是方向向下，可知此位置的振动是加强的；在x=10m处是峰谷相遇，可知此位置振动减弱；在x=14m处也是峰谷相遇，振动减弱，则质点的振幅为。10.一支300m长的队伍，以1m/s的速度行军，通讯员从队尾以3m/s的速度赶到队首，并立即以原速率返回队尾，求通讯员的位移和路程各是多少？参考答案：675m

225m11.将一弹性绳一端固定在天花板上O点，另一端系在一个物体上，现将物体从O点处由静止释放，测出物体在不同时刻的速度v和到O点的距离s，得到的v－s图像如图所示。已知物体及位移传感器的总质量为5kg，弹性绳的自然长度为12m，则物体下落过程中弹性绳的平均拉力大小为_________N，当弹性绳上的拉力为100N时物体的速度大小为________m/s。（不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2）参考答案：75，15.5（15.48～16）12.质量为m的汽车行驶在平直的公路上，在运动中所受阻力恒定。当汽车的加速度为a、速度为v时，发动机的功率是P1，则当功率是P2时，汽车行驶的最大速率为

。参考答案：13.如图所示，A、B、C三点都在匀强电场中．已知AC⊥BC，∠ABC＝60°，BC＝20cm.把一个q＝10－5C的正电荷从A移到B，电场力做功为零；从B移到C，电场力做功为－1.73×10－3J，则该匀强电场的场强大小是

V/m，并在图中作出这个电场线。

参考答案：1000V/m,三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）小明在有关媒体上看到了由于出气孔堵塞，致使高压锅爆炸的报道后，给厂家提出了一个增加易熔片（熔点较低的合金材料）的改进建议。现在生产的高压锅已普遍增加了含有易熔片的出气孔（如图所示），试说明小明建议的物理道理。参考答案：高压锅一旦安全阀失效，锅内气压过大，锅内温度也随之升高，当温度达到易熔片的熔点时，再继续加热易熔片就会熔化，锅内气体便从放气孔喷出，使锅内气压减小，从而防止爆炸事故发生。15.2004年1月25日，继“勇气”号之后，“机遇”号火星探测器再次成功登陆火星．人类为了探测距离地球大约3.0×105km的月球，也发射了一种类似四轮小车的月球探测器．它能够在自动导航系统的控制下行走，且每隔10s向地球发射一次信号，探测器上还装着两个相同的减速器(其中一只是备用的)，这种减速器可提供的最大加速度为5m/s2，某次探测器的自动导航系统出现故障，从而使探测器只能匀速前进而不再避开障碍物．此时地球上的科学家只能对探测器进行人工遥控操作．下表为控制中心的显示屏上的数据：

已知控制中心的信号发射和接收设备工作速度极快．科学家每次分析数据并输入命令至少需要3s.问：(1)经过数据分析，你认为减速器是否执行了命令？(2)假如你是控制中心的工作人员，采取怎样的措施？加速度满足什么条件？请计算说明．

参考答案：(1)未执行命令(2)立即输入命令，启动另一个备用减速器，加速度a>1m/s2，便可使探测器不与障碍物相碰．

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，P、Q为水平面内平行放置的光滑金属长直导轨，间距为L1，处在竖直向下、磁感应强度大小为B1的匀强磁场中。一导体杆ef垂直于P、Q放在导轨上，在外力作用下向左做匀速直线运动。质量为m、每边电阻均为r、边长为L2的正方形金属框abcd置于竖直平面内，两顶点a、b通过细导线与导轨相连，磁感应强度大小为B2的匀强磁场垂直金属框向里，金属框恰好处于静止状态。不计其余电阻和细导线对a、b点的作用力。则⑴判断流过dc边电流的方向；⑵通过ab边的电流Iab是多大？⑶导体杆ef的运动速度v是多大？

参考答案：⑴流过边电流的方向是到。⑵设通过正方形金属框的总电流为,边的电流为,边的电流为①

②金属框受重力和安培力作用处于静止状态，有③联立①②③得⑶由⑵可得④导体杆在切割磁感线运动时有⑤金属框在回路中的总电阻为

⑥根据全电路欧姆定律，有

⑦联立④～⑦式可得：17.如图，在光滑的水平面上有一辆很长的小车以速度v向右运动，小车的质量为M，前方很远的地方有一与车等高的竖直光滑半径为R的半圆，直径AB在竖直方向上。现在有一个质量为m的滑块以同样的速度为v冲上小车，已知车的质量大于滑块的质量，滑块与车之间的动摩擦因数为μ。求：（1）滑块的最终速度；（2）滑块向左运动的最远距离；（3）如果滑块冲上小车的瞬间，车与B的距离为，且M=3m，M与B处碰后立即停下，滑块能否通过A点？若能，求出滑块落点到B的距离。参考答案：对Mm：相互作用过程，动量守恒，以向右为参考正方向：

………2分方向向右…2分对m：向左运动过程，vt=0时，向左最远

……2分

……2分对M：从v到v1的过程：

……2分

…1分Ks5u∵S>S1

∴m与M相对静止后，M与B相碰……1分对Mm：从v到v1的过程：m相对M发生位移为L：

……2分

或……1分碰后，对m:从v1到最高点：

………………1分∵＜

………1分

∴m无法到达B，无法通过A点。……1分Ks5u

18.如图所示，在光滑绝缘水平面上，有一绝缘轻质弯杆AOB，∠AOB=120°，弯杆可绕固定轴O在水平面内做无摩擦的自由转动．杆上A、B两点分别固定着两个质量相同的带电小球，其质量均为m，电量分别为+q和﹣2q．已知OA=2OB=2L．空间存在水平向右，场强大小为E的匀强电场，初始时刻OA与电场方向平行．（忽略两小球间的相互作用）问：（1）选O点电势为0，求A、B两球在初始时刻处电势能之和；（2）从初始位置开始释放系统，问转过30°角时B球的速度是多少？（结果可用根号表示）参考答案：解：（1）根据电场力做功和电势能的变化关系可得：小球A的电势能：EPA=﹣Eq?2L…①小球B的电势能：EPB=﹣2q?ELsin30°…②所以总的电势能为：EP=﹣Eq?2L﹣E×2q?Lsin30°，代入数据解得：EP=﹣3EqL…③（2）设系统转过30°角时，B球的速度为vB，由动能定理有