2021-2022學年山東省濱州市純化中學高三物理聯(lián)考試卷含解析

2021-2022學年山東省濱州市純化中學高三物理聯(lián)考試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.（單選）如圖所示，甲、乙兩小船分別從A、B兩點開始過河，兩船相對靜水的速度均小于水流速度，方向分別與河岸成60°和30°角，兩船恰能到達對岸同一位置．若甲乙兩船渡河過程的位移大小分別為s甲、s乙，則（）A．s甲＞s乙B．s甲=s乙C．s甲＜s乙D．無法確定s甲和s乙的關系參考答案：解：根據(jù)題意可作出，兩船運動的位移，如圖所示，則有s甲＞s乙故A正確，BCD錯誤；故選A2.一平行板電容器的電容為C，兩板間的距離為d，上板帶正電，電量為Q，下板帶負電，電量也為Q，它們產生的電場在很遠處的電勢為零，兩個帶異號電荷的小球用一絕緣剛性桿相連，小球的電量都為q，桿長為l，且l<d，現(xiàn)將它們從很遠處移到電容器內兩板之間，處于圖示的靜止狀態(tài)（桿與板面垂直），在此過程中電場力對兩個小球所做總功的大小等于（設兩球移動過程中極板上電荷分布情況不變）

A．B．0

C．

D．參考答案：A3.目前世界上正在研究一種新型發(fā)電機叫磁流體發(fā)電機，它可以把氣體的內能直接轉化為電能。如圖所受為它的發(fā)電原理圖。將一束等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量的帶正電和負電不計重力的微粒，從整體上來說呈中性）噴入磁感應強度為B的磁場，磁場中有兩塊面積為S，相距為d的平行金屬板與外電阻R相連構成一電路。設氣流的速度為v，氣體的電導率（電阻率的倒數(shù)）為g，則流過外電阻R的電流強度I及電流方向為A.I=，A

R

B

B.I=，B

R

A

C.I=，B

R

A

D.I=，A

R

B

參考答案：D由題意可知，,解得I=，由于A板帶正電，相當于電源的正極，故電流方向為A

R

B，選項D正確。4.如圖所示，光滑水平面上有大小相同的A、B兩球在同一直線上運動。兩球質量關系2mA=mB，規(guī)定向右為正方向，A、B兩球的動量均為6kgm/s，運動中兩球發(fā)生碰撞，碰撞后A球的動量增量為-4kgm/s，則

A.左方是A球，碰撞后A、B兩球速度大小之比為2：5B.左方是A球，碰撞后A、B兩球速度大小之比為1：10C.右方是A球，碰撞后A、B兩球速度大小之比為2：5D.右方是A球，碰撞后A、B兩球速度大小之比為1：10參考答案：A5.如圖所示，A、B兩球質量相等，A球用不能伸長的輕繩系于O點，B球用輕彈簧系于O′點，O與O′點在同一水平面上，分別將A、B球拉到與懸點等高處，使繩和輕彈簧均處于水平，彈簧處于自然狀態(tài)，將兩球分別由靜止開始釋放，當兩球達到各自懸點的正下方時，兩球仍處在同一水平面上，則A．兩球到達各自懸點的正下方時，兩球動能相等B．兩球到達各自懸點的正下方時，A球動能較大C．兩球到達各自懸點的正下方時，B球動能較大D．兩球到達各自懸點的正下方時，A球受到向上的拉力較大

參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某實驗小組利用如圖甲所示的裝置驗證牛頓第二定律。他們將拉力傳感器一端與細繩相連，另一端固定在小車上，用拉力傳感器及數(shù)據(jù)采集器記錄小車受到的拉力F的大??；小車后面的打點計時器，通過拴在小車上的紙帶，可測量小車勻加速運動的速度與加速度。圖乙中的紙帶上A、B、C為三個計數(shù)點，每兩個計數(shù)點間還有打點計時器所打的4個點未畫出，打點計時器使用的是50Hz交流電源。①由圖乙，AB兩點間的距離為S1=3.27cm，AC兩點間的距離為S2=

cm，小車此次運動經B點時的速度

m/s，小車的加速度a=

m/s2；（保留三位有效數(shù)字）

②要驗證牛頓第二定律，除了前面提及的器材及已測出的物理量外，實驗中還要使用

來測量出

；

③由于小車受阻力f的作用，為了盡量減小實驗的誤差，需盡可能降低小車所受阻力f的影響，以下采取的措施中必要的是

A、適當墊高長木板無滑輪的一端，使未掛鉤碼的小車被輕推后恰能拖著紙帶勻速下滑B、應使鉤碼總質量m遠小于小車（加上傳感器）的總質量MC、定滑輪的輪軸要盡量光滑參考答案：①8.00；0.400；1.46

。

②天平，小車總質量（或小車質量）③A。7.用打點計時器研究物體的自由落體運動，得到如圖一段紙帶，測得AB=7.65cm，

BC=9.17cm。已知交流電頻率是50Hz，則打B點時物體的瞬時速度為

m/s（保留三位有效數(shù)字）。如果實驗測出的重力加速度值比公認值偏小，可能的原因是

。參考答案：2.10，空氣阻力、紙帶與打點計時器摩擦。解:根據(jù)某點瞬時速度等于該點的相鄰的兩段位移內的平均速度得如果實驗測出的重力加速度值比公認值偏小,可能的原因是下落過程中有存在阻力等.故答案為:,下落過程中有存在阻力等8.“軌道電子俘獲”是放射性同位素衰變的一種形式，它是指原子核（X）俘獲一個核外電子，使其內部的一個質子變?yōu)橹凶樱⒎懦鲆粋€中微子，從而變成一個新核（Y）的過程，中微子的質量遠小于質子的質量，且不帶電，寫出這種衰變的核反應方程式．生成的新核處于激發(fā)態(tài)，會向基態(tài)躍遷，輻射光子的頻率為v，已知真空中的光速為c，普朗克常量為h，則此核反應過程中的質量虧損為．參考答案：解：核反應方程為：．根據(jù)愛因斯坦質能方程得：hv=△mc2，則質量虧損為：△m=．故答案為：，9.某探究學習小組的同學欲驗證“動能定理”，他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到了打點計時器所用的學生電源、導線、復寫紙、紙帶、小木塊、細沙．當滑塊連接上紙帶，用細線通過滑輪掛上空的小沙桶時，釋放小桶，滑塊處于靜止狀態(tài)．若你是小組中的一位成員，要完成該項實驗，則：（1）你認為還需要的實驗器材有

（2）實驗時為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質量應滿足的實驗條件是

，實驗時為保證細線拉力為木塊的合外力首先要做的步驟

（3）在（2）的基礎上，某同學用天平稱量滑塊的質量M.往沙桶中裝入適量的細沙，用天平稱出此時沙和沙桶的總質量m.讓沙桶帶動滑塊加速運動，用打點計時器記錄其運動情況，在打點計時器打出的紙帶上取兩點，測出這兩點的間距L和這兩點的速度大小v1與v2（v1＜v2）。則本實驗最終要驗證的數(shù)學表達式為

（用題中的字母表示實驗中測量得到的物理量）.參考答案：（1）天平，刻度尺（2分）（2）沙和沙桶的總質量遠小于滑塊的質量（2分），平衡摩擦力（2分）（3）（3分）（1）實驗要驗證動能增加量和總功是否相等，故需要求出總功和動能，故還要天平和刻度尺；故答案為：刻度尺、天平；

（2）沙和沙桶加速下滑，處于失重狀態(tài)，其對細線的拉力小于重力，設拉力為T，根據(jù)牛頓第二定律，有

對沙和沙桶，有mg-T=ma

對小車，有T=Ma

解得故當M＞＞m時，有T≈mg

小車下滑時受到重力、細線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，則應該用重力的下滑分量來平衡摩擦力，故可以將長木板的一端墊高；

故答案為：沙和沙桶的總質量遠小于滑塊的質量，平衡摩擦力；

（3）總功為：mgL，動能增加量為：故答案為：mgL=10.（15分）已知萬有引力常量為G，地球半徑為R，同步衛(wèi)星距地面的高度為h，地球的自轉周期T，地球表面的重力加速度g.某同學根據(jù)以上條件，提出一種估算地球赤道表面的物體隨地球自轉的線速度大小的方法：地球赤道表面的物體隨地球作圓周運動，由牛頓運動定律有又因為地球上的物體的重力約等于萬有引力,有

由以上兩式得:

⑴請判斷上面的結果是否正確，并說明理由。如不正確，請給出正確的解法和結果。

⑵由以上已知條件還可以估算出哪些物理量?(請估算兩個物理量,并寫出估算過程).參考答案：解析：（1）以上結果是不正確的。因為地球赤道表面的物體隨地球作圓周運動的向心力并不是物體所受的萬有引力，而是萬有引力與地面對物體支持力的合力?！?3分)

正確解答如下：地球赤道表面的物體隨地球自轉的周期為T，軌道半徑為R，所以線速度大小為：……………(4分)

(2)①可估算地球的質量M，設同步衛(wèi)星的質量為m，軌道半徑為，周期等于地球自轉的周期為T，由牛頓第二定律有：……………(3分)

所以……………(1分)

②可估算同步衛(wèi)星運轉時線速度的大小，由①知地球同步衛(wèi)星的周期為T，軌道半徑為，所以……………(4分)【或：萬有引力提供向心力……………(1分)

對地面上的物體有：……………(1分)，

所以得：……(2分)】11.某研究性實驗小組為探索航天器球形返回艙穿過大氣層時所受空氣阻力(風力)的影響因素，進行了模擬實驗研究。如圖為測定風力的實驗裝置圖。其中CD是一段水平放置的長為L的光滑均勻電阻絲，電阻絲阻值較大；一質量和電阻均不計的細長裸金屬絲一端固定于O點，另一端懸掛小球P，無風時細金屬絲豎直，恰與電阻絲在C點接觸，OC=H；有風時細金屬絲將偏離豎直方向，與電阻絲相交于某一點(如圖中虛線所示，細金屬絲與電阻絲始終保持良好的導電接觸)。(1)已知電源電動勢為E，內阻不計，理想電壓表兩接線柱分別與O點和C點相連，球P的質童為m，重力加速度為g，由此可推得風力大小F與電壓表示數(shù)U的關系為F=_______。(2)研究小組的同學猜想:風力大小F可能與風速大小v和球半徑r這兩個因數(shù)有關，于是他們進行了實驗后獲得了如下數(shù)據(jù)：(下表中風速v的單位為m/s，電壓U的單位為V，球半徑r的單位為m)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，風力大小F與風速大小v和球半徑r的關系是_______(比例系數(shù)用k表示)。參考答案：

(1).

(2).【詳解】(1)以小球為研究對象，對小球受力分析，設金屬絲與豎直方向的夾角為，由平衡條件可得，風力。金屬絲與電阻絲交點與C點間長度為，電阻；由串聯(lián)分壓規(guī)律可知電壓表示數(shù)。聯(lián)立解得：。(2)由表中數(shù)據(jù)可得，在球半徑一定的情況下，電壓表示數(shù)與風速成正式，則風力大小與風速成正比，即與成正比。由球的體積公式、密度公式和可得，；在風速一定的情況下，球半徑增大到原來的兩倍，電壓表示數(shù)減小為原來的，可得風速一定的條件下，風力與半徑的關系為與成正比。綜上，風力大小與風速大小和球半徑的關系是。12.（1）．如圖所示為某同學所安裝的“驗證牛頓第二定律”的實驗裝置，在圖示狀態(tài)下，開始做實驗，該同學有裝置和操作中的主要錯誤是:_________________________________________________________________________________________________________________________（2）在“驗證牛頓第二定律”的實驗中，為了使小車受到合外力等于小沙桶和沙的總重量，通常采用如下兩個措施：（A）平衡摩擦力：將長木板無滑輪的一端下面墊一小木塊，反復移動木塊的位置，直到小車在小桶的拉動下帶動紙帶與小車一起做勻速直線運動；（B）調整沙的多少，使沙和小沙桶的總質量m遠小于小車和砝碼的總質量M．請問：①（2分）以上哪一個措施中有何重大錯誤?答：______________________________________________________________________②（2分）在改正了上述錯誤之后,保持小車及砝碼質量M不變．反復改變沙的質量，并測得一系列數(shù)據(jù)，結果發(fā)現(xiàn)小車受到的合外力（小桶及砂重量）與加速度的比值略大于小車及砝碼質量M，經檢查發(fā)現(xiàn)滑輪非常光滑，打點計時器工作正常，且事先基本上平衡了摩擦力，那么出現(xiàn)這種情況的主要原因是什么?

答：_________________________________________________________________________參考答案：（1）主要錯誤是：A長木板右端未墊高以平穩(wěn)衡摩擦力；B電源應改用6V的交流電源；C牽引小車的細線沒有與木板平行；D開始實驗時，小車離打點計時器太遠。點（2）①（A）中平衡摩擦力時，不應用小桶拉動小車做勻速運動，應讓小車拖著紙帶下滑來平衡摩擦力。

②由于拉小車的合外力F<mg,而處理數(shù)據(jù)時又將F=mg處理，因此有：13.波速相等的兩列簡諧波在x軸上相遇，一列波（虛線）沿x軸正向傳播，另一列波（實線）沿x軸負向傳播。某一時刻兩列波的波形如圖所示，兩列波引起的振動在x=8m處相互__________（填“加強”或“減弱”），在x=10m處相互__________（填“加強”或“減弱”）；在x=14m處質點的振幅為________cm。參考答案：

(1).加強

(2).減弱

(3).2【詳解】兩列波在x=8m處引起的振動都是方向向下，可知此位置的振動是加強的；在x=10m處是峰谷相遇，可知此位置振動減弱；在x=14m處也是峰谷相遇，振動減弱，則質點的振幅為。三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.用圖甲所示的實驗裝置探究“動能定理”．某學習小組在氣墊導軌上安裝了一個光電門B，滑塊上固定一遮光條．細線一端連著滑塊，另一端繞過氣墊導軌左端的定滑輪與力電傳感器相連，傳感器下方懸掛鉤碼，每次滑塊都從A處由靜止釋放．(1)某同學用游標卡尺測量遮光條的寬度d，如圖乙所示，則d=______mm．(2)下列實驗要求中不必要一項是_________(請?zhí)顚戇x項前對應的字母)．A．應使A位置與光電門間的距離適當大些B．應使滑塊質量遠大于鉤碼和力電傳感器的總質量C．應將氣墊導軌調至水平D．應使細線與氣墊導軌平行(3)實驗時保持滑塊的質量M和A、B間的距離L不變，改變鉤碼質量m，測出對應的力電傳感器的示數(shù)F和遮光條通過光電門的時間t，通過描點作出線性圖象，研究滑塊動能的變化量與合外力對它所做功的關系，處理實驗數(shù)據(jù)時應作出的圖象是_________(請?zhí)顚戇x項前對應的字母)．A．作出“t-F圖象”

B．作出“t2-F圖象”C．作出“t2-圖象”

D．作出“-F2圖象”參考答案：

(1).（1）2.30

(2).（2）B

(3).（3）C【分析】（1）游標卡尺讀數(shù)結果等于固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，不需要估讀；

（2）從實驗原理和實驗誤差角度分析操作的步驟；

（3）根據(jù)運動學公式計算加速度，根據(jù)牛頓第二定律F=Ma計算表達式，從而確定處理數(shù)據(jù)時應作什么圖象．【詳解】（1）由圖知第6條刻度線與主尺對齊，d=2mm+6×0.05mm=2.30mm；

（2）應使A位置與光電門間的距離適當大些，有利于減小誤差，故A是必要的；拉力是直接通過傳感器測量的，故與小車質量和鉤碼質量大小關系無關，故B不必要；應將氣墊導軌調節(jié)水平，保持拉線方向與木板平面平行，這樣拉力才等于合力，故CD是必要的；本題選不必要的，故選B．

（3）根據(jù)牛頓第二定律得，

那么()2＝2()L

解得：

所以研究滑塊的加速度與力的關系，處理數(shù)據(jù)時應作出?F圖象或作出t2-圖象，故C正確．故選C.【點睛】本題要知道滑塊經過光電門時的瞬時速度可近似認為是滑塊經過光電門的平均速度．要求能夠根據(jù)實驗原理分析操作的合理性．15.為測量一電源的電動勢及內阻(1)在下列三個電壓表中選一個改裝成量程為9V的電壓表A．量程為1V、內阻約為1kΩ的電壓表V1B．量程為2V、內阻約為2kΩ的電壓表V2C．量程為3V、內阻為3kΩ的電壓表V3選擇電壓表________串聯(lián)________kΩ的電阻可以改裝成量程為9V的電壓表.(2)利用一個電阻箱、一只開關、若干導線和改裝好的電壓表(此表用符號V1、V2或V3與一個電阻串聯(lián)來表示,且可視為理想電壓表),在虛線框內畫出測量電源電動勢及內阻的實驗原理電路圖.(3)根據(jù)以上實驗原理電路圖進行實驗,讀出電壓表示數(shù)為1.50V時,電阻箱的阻值為15.0Ω;電壓表示數(shù)為2.00V時,電阻箱的阻值為40.0Ω,則電源的電動勢E＝________V,內阻r＝________Ω.參考答案：(1)V3或C6(2)見解析(3)7.510四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，輕桿BC的C點用光滑鉸鏈與墻壁固定，桿的B點通過水平細繩AB使桿與豎直墻壁保持30°的夾角．若在B點懸掛一個定滑輪(不計重力)，某人用它勻速地提起重物．已知重物的質量m＝30kg，人的質量M＝50kg，g取10m/s2.試求：(1)此時人對地面的壓力的大?。?/p>

(2)輕桿BC和繩AB所受力的大?。?/p>

參考答案：(1)因勻速提起重物，則FT＝mg，且繩對人的拉力為mg，所以地面對人的支持力為：FN＝Mg－mg＝(50－30)×10N＝200N，又牛頓第三定律知，人對地面的壓力也為200N方向豎直向上。(2)定滑輪對B點的拉力方向豎直向下，大小為2mg，桿對B點的彈力方向沿桿的方向，如圖所示，由共點力平衡條件得：FAB＝2mgtan30°＝2×30×10×N＝200NFBC＝＝N＝400N.17.（計算）（2015?長沙模擬）U形管兩臂粗細不等，左管開口向上，封閉的右管橫截面積是開口的左管的3倍，管中裝入水銀，大氣壓為P0=76cmHg．開口管中水銀面到管口距離為h1=22cm，且水銀面比封閉管內高△h=4cm，封閉管內空氣柱長為h2=11cm，如圖所示．現(xiàn)用小活塞把開口端封住，并緩慢推動活塞，使兩管液面相平，推動過程中兩管的氣體溫度始終不變，試求：①右管中氣體的最終壓強②活塞推動的距離．參考答案：①右管中氣體的最終壓強88cmHg②活塞推動的距離6cm理想氣體的狀態(tài)方程；封閉氣體壓強．（3-3）解：①設左管橫截面積為S，則右管橫截面積為3S，以右管封閉氣體為研究對象，初狀態(tài)的壓強為p1=p0+△h=80cmHg

體積為V1=3Sh2末狀態(tài)的壓強為p2從初狀態(tài)到末狀態(tài)，設左管水銀面下降△h1，設右管水銀面上升△h2，則△h1+△h2=△h△h1S=3△h2S

故△h1=3△h2=0.75△h=3cm末狀態(tài)的體積為V2=3S（h2﹣△h2）由等溫變化有