河南省新鄉(xiāng)市高產(chǎn)角中學(xué)2021年高三物理聯(lián)考試題含解析

河南省新鄉(xiāng)市高產(chǎn)角中學(xué)2021年高三物理聯(lián)考試題含解析一、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.(多選)一簡諧橫波以4m/s的波速沿x軸正方向傳播．已知t＝0時的波形如圖所示，下列說法正確的是（

）A．波的周期為1sB．x＝0處的質(zhì)點在t＝0時向y軸負(fù)向運動C．x＝0處的質(zhì)點在t＝s時速度為0D．x＝0處的質(zhì)點在t＝s時速度值最大參考答案：AB2.(單選題)如圖所示，小車沿水平面做直線運動，小車內(nèi)光滑底面上有一物塊被壓縮的彈簧壓向左壁，小車向右加速運動。若小車向右加速度增大，則車左壁受物塊的壓力F1和車右壁受彈簧的壓力F2的大小變化是(

)A．F1不變，F(xiàn)2變大。

B．F1變大，F(xiàn)2不變C．F1、F2都變大 D．F1變大，F(xiàn)2減小參考答案：B3.（單選）太陽系各行星可近似看成在同一平面內(nèi)沿同一方向繞太陽做勻速圓周運動。設(shè)天王星公轉(zhuǎn)周期為T1，公轉(zhuǎn)半徑為R1；地球公轉(zhuǎn)周期為T2，公轉(zhuǎn)半徑為R2。當(dāng)?shù)厍蚝吞焱跣沁\行到太陽兩側(cè)，且三者排成一條直線時，忽略二者之間的引力作用，萬有引力常量為G，下列說法正確的是A．天王星公轉(zhuǎn)速度大于地球公轉(zhuǎn)速度B．地球與天王星相距最近至少需經(jīng)歷·C．太陽的質(zhì)量為D．天王星公轉(zhuǎn)的向心加速度與地球公轉(zhuǎn)的向心加速度之比為參考答案：B

解析：A、根據(jù)萬有引力提供向心力，得：v＝，軌道半徑越大，速度越小，故天王星公轉(zhuǎn)速度小于地球公轉(zhuǎn)速度，故A錯誤．B、當(dāng)?shù)厍蚝吞焱跣沁\行到太陽兩側(cè)，三者排成一條直線，到地球與天王星相距最近，兩者轉(zhuǎn)過的角度相差π，所以，得：t=，故B正確．C、對于天王星繞太陽運動，根據(jù)萬有引力提供向心力有：

，得太陽的質(zhì)量為：M＝對于地球繞太陽運動，有：R2

，得太陽的質(zhì)量為：M＝，故C錯誤．

D、根據(jù)萬有引力提供向心力有：＝ma，得：a＝，所以有：，故D錯誤．故選：B．4.如圖所示，在同一平臺上的O點水平拋出的三個物體，分別落到a、b、c三點，則三個物體運動的初速度va，vb，vc的關(guān)系和三個物體運動的時間ta，tb,tc的關(guān)系分別是(

)A．va>vb>vc

ta>tb>tc

B．va<vb<vc

ta=tb=tcC．va<vb<vc

ta>tb>tc

D．va>vb>vc

ta<tb<tc參考答案：C5.如圖，輕彈簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物塊P，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)用一豎直向上的力F作用在P上，使其向上做勻加速直線運動，以x表示P離開靜止位置的位移，在彈簧恢復(fù)原長前，下列表示F和x之間關(guān)系的圖像可能正確的是（

）A.B.C.D.參考答案：A本題考查牛頓運動定律、勻變速直線運動規(guī)律、力隨位移變化的圖線及其相關(guān)的知識點。由牛頓運動定律，F(xiàn)-mg-F彈=ma，F(xiàn)彈=kx，聯(lián)立解得F=mg+ma+kx，對比題給的四個圖象，可能正確的是A?！军c睛】牛頓運動定律是高中物理主干知識，勻變速直線運動規(guī)律貫穿高中物理。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.質(zhì)量為30㎏的小孩推著質(zhì)量為10㎏的冰車，在水平冰面上以2m/s的速度滑行．不計冰面摩擦，若小孩突然以5m/s的速度(對地)將冰車推出后，小孩的速度變?yōu)開______m/s，這一過程中小孩對冰車所做的功為______J．參考答案：7.(4分)某實驗小組利用數(shù)字實驗系統(tǒng)探究彈簧振子的運動規(guī)律，裝置如圖所示，水平光滑導(dǎo)軌上的滑塊與輕彈簧組成彈簧振子，滑塊上固定有傳感器的發(fā)射器。把彈簧拉長5cm后由靜止釋放，滑塊開始振動。他們分析位移—時間圖象后發(fā)現(xiàn)，滑塊的運動是簡諧運動，滑塊從最右端運動到最左端所用時間為1s，則彈簧振子的振動頻率為

Hz；以釋放的瞬時為初始時刻、向右為正方向，則滑塊運動的表達(dá)式為x=

cm。

參考答案：0.5（1分）；5cosπt（3分）8.用氦氖激光器進(jìn)行雙縫干涉實驗，已知所用雙縫間的距離為d=0.1mm，雙縫到屏的距離為L=6.0m，測得屏上干涉條紋中相鄰明條紋的間距是3.8cm，氦氖激光器發(fā)出的紅光的波長是

m；假如把整個干涉裝置放入折射率為的水中，這時屏上的明條紋間距是 cm。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)參考答案：9.如圖所示的波形圖，質(zhì)點C經(jīng)過0.5s時間后恰好運動到圖中點（4，3）位置，則這列波可能的周期是

s，最小波速是

m/s。參考答案：(k=0、1、2…)，0.04

10.氘核和氚核可發(fā)生熱核聚變而釋放巨大的能量，該反應(yīng)方程為：，式中x是某種粒子。已知：、、和粒子x的質(zhì)量分別為2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u；1u=931.5MeV/c2，c是真空中的光速。由上述反應(yīng)方程和數(shù)據(jù)可知，粒子x是__________，該反應(yīng)釋放出的能量為_________MeV（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）參考答案：ΔE=17.6MeV.11.某種紫外線波長為300nm，該紫外線光子的能量為6.63×10﹣19J．金屬鎂的逸出功為5.9×10﹣19J，則讓該紫外線照射金屬鎂時逸出光電子的最大初動能為7.3×10﹣20J（普朗克常量h=6.63×10﹣34J?s，真空中的光速c=3×108m/s）參考答案：：解：光子的能量E=J根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm=E﹣W0

代入數(shù)據(jù)得，Ekm=6.63×10﹣19J﹣5.9×10﹣19J=7.3×10﹣20J故答案為：6.63×10﹣19，7.3×10﹣2012.（6分）美國“肯尼迪”號航空母艦上裝有幫助飛機起飛的彈射系統(tǒng)，已知“F—A15”型戰(zhàn)斗機在跑道上產(chǎn)生的最大加速度為5.0m/s2，起飛速度為50m/s。若要該飛機滑行100m后起飛，則彈射系統(tǒng)必須使飛機具有

m/s的初速度。假設(shè)某航空母航不裝彈射系統(tǒng)，要求該飛機仍能在此艦上正常飛行，則該艦身長至少為

m。參考答案：10m/s；250m13.如圖為“用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機）研究加速度和力的關(guān)系”的實驗裝置。（1）在該實驗中必須采用控制變量法，應(yīng)保持

不變，用鉤碼所受的重力作為

，用DIS測小車的加速度。（2）改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測量。在某次實驗中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出a-F關(guān)系圖線（如圖所示）。①分析此圖線的OA段可得出的實驗結(jié)論是

。②（單選題）此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是（

）（A）小車與軌道之間存在摩擦

（B）導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)（C）所掛鉤碼的總質(zhì)量太大

（D）所用小車的質(zhì)量太大參考答案：1）小車的總質(zhì)量，小車所受外力，ks5u（2）①在質(zhì)量不變的條件下，加速度與外力成正比，②C，三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.實際電流表有內(nèi)阻，可等效為理想電流表與電阻的串聯(lián)。如圖所示是測量實際電流表G1內(nèi)r1阻的實物圖，其中有部分連線未畫出。供選擇的儀器如下：①待測電流表G1（0-5mA，內(nèi)阻約300）：②電流表G2（0-10mA，內(nèi)阻約100）；③定值電阻R1(300)；④定值電阻R2(10)；⑤滑動變阻器R3(0-1000)：⑥滑動變阻器R4(0-20)；⑦干電池(1.5V)；⑧電鍵S及導(dǎo)線若干。（一）定值電阻應(yīng)選______，滑動變阻器應(yīng)選______。（在空格內(nèi)填寫序號）（二）用連線補全實物圖。（三）補全實驗步驟：①連接電路，將滑動觸頭移至最______端（填“左”或“右”）；②閉合電鍵S，移動滑動觸頭至某一位置，記錄G1、G2的讀數(shù)I1、I2；③多次移動滑動觸頭，記錄相應(yīng)的G1、G2讀數(shù)I1、I2；④以I2為縱坐標(biāo)，I1為橫坐標(biāo)，作出相應(yīng)圖線，如圖所示。（四）根據(jù)I2-I1圖線的斜率k及定值電阻，寫出待測電流表內(nèi)阻的表達(dá)式__________。參考答案：15.某同學(xué)在“研究勻變速直線運動”的實驗中，用打點計時器記錄了被小車拖動的紙帶的運動情況，在紙帶上確定出A、B、C、D、E、F、G共7個計數(shù)點，其相鄰點間的距離如圖實所示，每兩個相鄰的計數(shù)點之間的時間間隔為0.10s.(1)根據(jù)紙帶上各個計數(shù)點間的距離，計算打下B、C、D、E、F五個點時小車的瞬時速度，并將各個速度值填在下面的橫線上．(要求保留三位有效數(shù)字)（5分）vB＝________m/s，vC＝______m/s，vD＝________m/s，vE＝________m/s，vF＝________m/s.(2)以A點為計時零點，將B、C、D、E、F各個時刻的瞬時速度標(biāo)在如圖實所示的坐標(biāo)紙上，并畫出小車的瞬時速度隨時間變化的關(guān)系圖線．（2分）(3)根據(jù)第(2)問中畫出的v－t圖線，求

出小車運動的加速度為________m/s2.(保留兩位有效數(shù)字)（3分）參考答案：（1）

0.4000.4790.5600.6400.721（5分）（2）畫出速度隨時間變化的關(guān)系圖線．（2分）（3）

0.80(0.78～0.82均可)[來（3分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，質(zhì)量為m的小物塊放在長直水平面上，用水平細(xì)線緊繞在半徑為R、質(zhì)量為2m的薄壁圓筒上．t=0時刻，圓筒在電動機帶動下由靜止開始繞豎直中心軸轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動中角速度滿足ω=β1t（β1為已知常數(shù)），物塊和地面之間動摩擦因數(shù)為μ．求：（1）物塊做何種運動？請說明理由．（2）物塊運動中受到的拉力．（3）從開始運動至t=t1時刻，電動機做了多少功？（4）若當(dāng)圓筒角速度達(dá)到ω0時，使其減速轉(zhuǎn)動，并以此時刻為t=0，且角速度滿足ω=ω0﹣β2t（式中ω0、β2均為已知），則減速多長時間后小物塊停止運動？參考答案：：解：（1）圓筒邊緣線速度與物塊前進(jìn)速度大小相同，根據(jù)v=ωR=Rβ1t，線速度與時間成正比，故物塊做初速為零的勻加速直線運動；（2）由第（1）問分析結(jié)論，物塊加速度為a=Rβ1，根據(jù)物塊受力，由牛頓第二定律得：T﹣μmg=ma則細(xì)線拉力為：T=μmg+mRβ1（3）對整體運用動能定理，有W電+Wf=其中：Wf=﹣μmgs=﹣μmg則電動機做的功為：W電=μmg+（4）圓筒減速后，邊緣線速度大小v=ωR=ω0R﹣Rβ2t，線速度變化率為a=Rβ2若a≤μg，細(xì)線處于拉緊狀態(tài)，物塊與圓筒同時停止，物塊減速時間為：t=若a＞μg，細(xì)線松弛，物塊水平方向僅受摩擦力，物塊減速時間為：t=答：（1）物塊做初速為零的勻加速直線運動；（2）物塊運動中受到的拉力為μmg+mRβ1；（3）從開始運動至t=t1時刻，電動機做功為μmg+；（4）若a≤μg，減速時間后小物塊停止運動；若a＞μg，減速時間后小物塊停止運動．17.如圖所示，光滑斜面末端與一個半徑為R的光滑圓軌道平滑連接，兩輛質(zhì)量均為m的相同小車（大小可忽略），中間夾住一輕彈簧后用掛鉤連接一起．兩車從斜面上的某一高度由靜止滑下，當(dāng)兩車剛滑入圓環(huán)最低點時連接兩車的掛鉤突然斷開，彈簧將兩車彈開，其中后車剛好停在圓環(huán)最低點處，前車沿圓環(huán)軌道運動恰能越過圓弧軌道最高點．已知重力加速度為g．求：（1）前車被彈出時的速度．（2）兩車下滑的高度h．（3）把前車彈出過程中彈簧釋放的彈性勢能．參考答案：解：（1）前車恰能越過圓軌道的最高點，它越過圓軌道的最高點的速度v0為：mg=mv02/R解得：v0=(Rg)1/2

（3分）前車被彈出時的速度v1為：mv02/2+2mgR=mv21/2解得：v1=（5Rg）1/2

（3分）（2）設(shè)兩車滑到圓軌道最低點時的速度為v，由動量守恒定律得：mv1=2mv解得：v=（5Rg）1/2/2

（3分）由機械能守恒定律得：兩車下滑時高度h為：2mv2/2=2mgh解得：h=5R/8

（3分）

(3)把前車彈出時彈簧釋放的彈性勢能為：Ep=m