江西省萍乡市南坑中学2021年高三物理联考试卷含解析

江西省萍乡市南坑中学2021年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.质量2kg的质点在竖直平面内斜向下做曲线运动，它在竖直方向的速度图象和水平方向的位移图象如图5所示，下列说法正确的是 A．前2s内质点处于失重状态 B．2s末质点速度大小为4m/s C．质点的加速方向与初速度方向垂直 D．质点向下运动的过程中机械能减小参考答案：AD根据速度和位移图象判断物体在水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀加速直线运动，加速度方向向下，质点处于失重状态，A正确．根据位移图象的斜率求出水平方向的速度，再将两个方向的分速度合成，可知2s末质点速度大于4m/s，B错误．由于质点水平方向的速度不为0，质点合外力方向竖直向下，故质点初速度的方向与合外力方向不垂直，C错误．由题意可知质点竖直方向的加速度小于重力加速度，故竖直方向受到向上的外力作用，此力做负功，质点的机械能减小，D正确。本题应选AD。2.乒乓秋在我国有广泛的群众基础，并有“国球”的美誉，中国乒乓球的水平也处于世界领先地位。现讨论乒乓球发球问题，已知球台长L、网高h，假设乒乓球反弹前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反，且不考虑乒乓球的旋转和空气阻力，若球在球台边缘O点正上方某高度处以一定的速度被水平发出球恰好在最高点时越过球网，则根据以上信息可以求出

A、发球的初速度大小

B、球从发出到第一次落在球台上的时间

C、发球时的高度

D、球从发出到对方运动员接住的时间参考答案：3.（单选）如图所示，虚线a．b．c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab=Ubc，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P．Q是这条轨迹上的两点，据此可知（

）三个等势面中，a的电势最高带电质点通过P点时的电势能较Q点小带电质点通过P点时的动能较Q点大带电质点通过P点时的加速度较Q点大参考答案：DA、电荷所受电场力指向轨迹内侧，由于电荷带正电，因此电场线指向右下方，沿电场线电势降低，故c等势线的电势最高，a点的电势最低，故A错误；B、根据质点受力情况可知，从P到Q过程中电场力做正功，电势能降低，故P点的电势能大于Q点的电势能，故B错误；C、从P到Q过程中电场力做正功，电势能降低，动能增大，故P点的动能小于Q点的动能，故C错误；D、等势线密的地方电场线密场强大，故P点位置电场强，电场力大，根据牛顿第二定律，加速度也大，故D正确。4.1930年美国天文学家汤博发现了冥王星，当时由于错估了冥王星的质量，以为冥王星的质量比地球的质量还大，所以命名为大行星。然而，经过近30年的进一步观测，人们发现它的直径只有2300公里，比月球直径还要小。2006年8月24日晚在布拉格召开的国际天文学联合会(IAU)第26届大会上，来自各国天文界的权威代表投票通过联合会决议，决议宣布：在今后，原来九大行星中的冥王星将不再位于“行星”之列，而属于矮行星，并提出了行星的新定义。行星新定义的两个关键：一是行星必须是围绕恒星运转的天体；二是行星的质量必须足够大，它自身的重力必须和表面力平衡使其形状呈圆球。一般来说，行星直径必须在800公里以上，质量必须在50亿亿吨以上。假如冥王星的轨道是一个圆形，则由以下几个条件能估测出其质量的是（其中已知万有引力常量为G）（

）A．冥王星围绕太阳运转的周期和轨道半径B．冥王星围绕太阳运转的线速度和轨道半径C．冥王星的卫星查龙(charon)围绕冥王星在圆形轨道上运行的线速度和轨道半径D．冥王星的卫星查龙(charon)围绕冥王星在圆形轨道上运行的周期和轨道半径参考答案：CD5.如图，匀强电场方向水平向右，场强E，丝线长L，上端系于0点，下端系质量为m带电量为+q的小球，已知Eq=mg。现将小球从最低点A由静止释放，则（

）A.小球可到达水平位置B.当悬线与水平呈45°角时小球的速度最大C.小球在运动过程中机械能守恒D.小球速度最大时悬线上的张力为(3一2)mg参考答案：ABD本题的物理环境是有重力场和电场组成的复合场，由于Eq=mg，故和合场强的方向为与水平面成45°角斜向右下方，在此位置的时候物体的速度最大，B对。由能量转化关系可得小球可到达水平位置，在此过程中，电场力一直对小球做正功，故机械能不守恒，C错。小球到达水平面成45°角斜向右下方的位置时：qELsinα-mgL(1－cosα)=mv2，v2=(2＋2)gL，F－mg=,F=(3一2)mg二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.质量为30㎏的小孩推着质量为10㎏的冰车，在水平冰面上以2m/s的速度滑行．不计冰面摩擦，若小孩突然以5m/s的速度(对地)将冰车推出后，小孩的速度变为_______m/s，这一过程中小孩对冰车所做的功为______J．参考答案：1.01057.（4分）如图所示，在平静的水面下有一点光源s，点光源到水面的距离为H，水对该光源发出的单色光的折射率为n。①在水面上方可以看到一圆形的透光面，该圆的半径为

。②该单色光在真空中的波长为，该光在水中的波长为

。参考答案：①

(2分)

②

(2分)8.⑵空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对气缸中的气体做功为2.0×105J，同时气体放出热量为5.0×104J。在此过程中，该气体的内能(选填“增加”或“减少”)了

J。参考答案：增加，1.5×105

解析：根据热力学第一定律△U=Q+W，活塞对气缸中的气体做功为W=2.0×105

J，气体放出热量为Q=-5.0×104J可知，△U=1.5×105

J，即内能增加了1.5×105J9.氢原子的能级图如图所示，一群处于n=4能级的氢原子向较低能级跃迁,能产生

▲

种不同频率的光子，其中频率最大的光子是从n=4的能级向n=

▲

的能级跃迁所产生的。参考答案：6110.（选修3-5）（3分）如图甲是α、β、γ三种射线穿透能力的示意图，图乙是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部伤痕的示意图，根据甲图信息可知图乙中的检查是利用

射线。参考答案：答案：（3分）11.在2004年6月10日联合国大会第58次会议上，鼓掌通过一项决议。决议摘录如下：联合国大会，承认物理学为了解自然界提供了重要基础，注意到物理学及其应用是当今众多技术进步的基石，确信物理教育提供了建设人类发展所必需的科学基础设施的工具，意识到2005年是爱因斯坦科学发现一百周年，这些发现为现代物理学奠定了基础，．……；．……；．宣告2005年为

年．参考答案：国际物理（或世界物理）．

12.(1)（6分）如图所示为氢原子的能级图。让一束单色光照射到大量处于基态（量子数n=1）的氢原子上，被激发的氢原子能自发地发出3种不同频率的色光，则照射氢原子的单色光的光子能量为

eV。用这种光照射逸出功为4.54eV的金属表面时，逸出的光电子的最大初动能是

eV。参考答案：12.09

7.5513.质量为0.2kg的小球竖直向下以6m/s的速度落至水平地面，再以4m/s的速度反向弹回，取竖直向上为正方向，则小球与地面碰撞前后的动量变化为________kg·m/s。若小球与地面的作用时间为0.2s，则小球受到地面的平均作用力大小为________N(取g＝10m/s2)。参考答案：212三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示,在真空中一束平行复色光被透明的三棱镜ABC(截面为正三角形)折射后分解为互相分离的a、b、c三种色光,分别照射到三块板上.则:（1）若将a、b、c三种色光分别通过某狭缝,则发生衍射现象最明显的是哪种色光?（2）若OD平行于CB,三棱镜对a色光的折射率na是多少?参考答案：（1）折射率最小的是c光,则它的波长最长,衍射现象最明显；（2）（1）由图知，三种色光，a的偏折程度最大，c的偏折程度最小，知a的折射率最大，c的折射率最小．则c的频率最小，波长最长衍射现象最明显。（2）若OD平行于CB,则折射角，三棱镜对a色光的折射率。15.（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。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示为某等腰直角三棱镜ABC的截面图，一条光线与AB面成45°角入射，已知棱镜材料的折射率n=，求：①光线经过AB面时的折射角；②通过计算说明光线第一次到达BC面时能否从BC面射出。参考答案：①②不能17.一卡车拖挂一相同质量的车厢，在水平直道上以v0=12m/s的速度匀速行驶，其所受阻力可视为与车重成正比，与速度无关．某时刻，车厢脱落，并以大小为a=2m/s2的加速度减速滑行．在车厢脱落t=3s后，司机才发觉并紧急刹车，刹车时阻力为正常行驶时的3倍．假设刹车前牵引力不变，求卡车和车厢都停下后两者之间的距离．参考答案：考点：牛顿运动定律的综合应用；匀变速直线运动规律的综合运用；牛顿第二定律．专题：压轴题．分析：车厢刚脱离过程，车厢匀减速前进，卡车匀加速前进，3s后匀减速前进，根据牛顿第二定律求出各个过程的加速度，根据位移公式、速度公式、位移速度公式可求出各段位移，找出空间关系，最终求出卡车与车厢的距离！解答：解：设卡车的质量为M，车所受阻力与车重之比为μ；刹车前卡车牵引力的大小为F，车厢与卡车匀速时，整体受力平衡，F﹣2μMg=0

①卡车刹车前后加速度的大小分别为a1和a2．车厢加速度大小为a，重力加速度大小为g．匀变速时由牛顿第二定律有：设车厢脱落后，t=3s内卡车行驶的路程为s1，末速度为v1，根据运动学公式有：

⑤v1=v0+a1t

⑥设卡车在刹车后减速行驶的路程为s2，有：﹣v12=2（﹣a2）s2⑦设车厢脱落后滑行的路程为s，有：﹣v02=2（﹣a）s

⑧卡车和车厢都停下来后相距△s=s1+s2﹣s

⑨由①至⑨式得

⑩带入题给数据得△s=36m；故卡车和车厢都停下后两者之间的距离为36m．点评：本题要分阶段分析两物体的运动情况，必要时可画出运动草图，同时要对物体受力分析，求出各段的加速度；同时，解决本题要有耐心，更要细心，数据计算量比较大！18.（14分）如图所示，电阻，，,电容。电源电压不变，求：（1）电键S断开时，电路达稳定状态后电容器的带电量Q1和电源对电路提供的功率P1。（2）电键S闭合时，电路达稳定状态后电容器的带电量Q2和电源对电路提供的功率P2。参考答案：电容器在直流电路中，当电路达稳定状态时，相当于一个断路元件。

（1）S断开时，C通过R3接在R1联两端，C两端的电压为R