2020年湖南省娄底市坪溪中学高三物理联考试卷含解析

2020年湖南省娄底市坪溪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）如图所示，半径r= 0．5m的光滑圆轨道被竖直固定在水平地面上，圆轨道最低处有一小球（小球的半径比r小很多）。

现给小球一个水平向右的初速度v0，要使小球不脱离轨道运动，v0应满足：（）
A．v0≤5m/s
B．v0≥m/s
C．v0≥m/s
D．v0≤m/s
参考答案：
D
2. 如图，某同学为了找出平抛运动的物体初速度之间的关系，用一个小球在O点对准前方的一块竖直放置的挡板，O与A在同一高度，小球的水平初速度分别为，不计空气阻力，打在挡板上的位置分别是B、C、D，且。

则之间的正确关系是:
A． B．
C． D．
参考答案：
C
3. 如图所示，D是一只二极管，A、B是水平放置的平行板电容器的极板，重力可以忽略不计的带电粒子以速度v0水平射入电场，且刚好沿下极板B的边缘以速率v飞出。

若保持其中一个极板不动而把另一个极板移动一小段距离，粒子仍以相同的速度v0从原处飞入，则下列判断正确的是
A．若上极板A不动，下极板B上移，粒子仍沿下极板B的边缘以速率v飞出
B．若上极板A不动，下极板B上移，粒子将打在下板B上，速率大于v
C．若下极板B不动，上极板A上移，粒子将从板间飞出，速率小于v
D．若下极板B不动，上极板A上移，粒子仍沿下极板B的边缘以速率v飞出
参考答案：
D
4. 如图2所示，一束白光通过玻璃棱镜发生色散现象，下列说法正确的是
Ａ．红光的偏折最大，紫光的偏折最小Ｂ．红光的偏折最小，紫光的偏折最大Ｃ．玻璃对红光的折射率比紫光大Ｄ．玻璃中紫光的传播速度比红光大参考答案：
答案：B
5. （多选）如图所示，斜面体质量为M，倾角为θ，置于水平地面上，当质量为m的小木块沿斜面匀速下滑时，斜面体仍静止不动．则（）
解：因为小木块匀速下滑，对整体分析，整体合力为零，整体受重力和支持力，摩擦力为零，所以N=（M+m）g．故B、D正确，A、C错误．
故选BD．
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 如图所示，质量为m的物块放在水平木板上，木板与竖直弹簧相连，弹簧另一端固定在水平面上，今使m随M一起做简谐运动，且始终不分离，则物块m做简谐运动的回复力是由提供的，当振动速度达最大时，m对M的压力为。

参考答案：
重力和M对m的支持力的合力; mg。

略
7. 在如图所示的光电效应现象中，光电管阴极K的极限频率为v0，则阴极材料的逸出功等于
_________；现用频率大于v0的光照射在阴极上，若在A、K之间加一数值为U的反向电压时，光电流恰好为零，则光电子的最大初动能为_________；若入射光频率为v（v>v0），则光电子的最大初动能为_________。

参考答案：
hv0；eU；hv-h v0
8.
在光滑水平面上建立一直角坐标系。

观察到某一运动质点沿x轴正方向和y轴正方向运动的规律，记录结果如图（1）（2）所示。

经分析可知，此质点在平面内是做：
A．匀速运动 B．匀变速直线运动 C．类平抛运动 D．圆周运动
参考答案：
答案：C
9. （4分）如图所示，在竖直墙壁的顶端有一直径可以忽略的定滑轮，用细绳将质量m＝2kg的光滑球沿墙壁缓慢拉起来。

起始时与墙的夹角为30°，终了时绳与墙壁的夹角为60°。

在这过程中，拉力F的最大值为 N。

球对墙的压力的大小在这个过程的变化是（填变大、变小或不变）。

（g取10m/s2）
参考答案：
答案：40，变大
10. 一简谐横波沿x轴正向传播，t=0时刻的波形如图（a）所示，x=0.30m处的质点的振动图线如图（b）所示，该质点在t=0时刻的运动方向沿y轴_________（填“正向”或“负向”）。

已知该波的波长大于0.30m，则该波的波长为_______m。

参考答案：
正向，0.8m，
根据图（b）可知，图线在t=0时的切线斜率为正，表示此时质点沿y轴正向运动；质点在图（a）中的位置如图所示。

设质点的振动方程为
(cm)，当t=0时，,可得.当时，y=2cm达到最
大。

结合图（a）和题意可得，解得
11. 如图所示，在一个质量为M、横截面积为S的圆柱形导热气缸中，用活塞封闭了一部分空气，气体的体积为，活塞与气缸壁间密封且光滑，一弹簧秤连接在活塞上，将整个气缸悬吊在天花板上．当外界气温升高（大气压保持为）时，则弹簧秤的示数▲（填“变大”、“变小”或“不变”），如在该过程中气体从外界吸收的热量为，
且气体的体积的变化量为，则气体的内能增加量为▲．
参考答案：
不变（2分）
12. 甲、乙两同学做测量反应时间的实验，实验时，甲用手握住直尺的上部，乙用一只手在直尺下部做握住直尺的准备，此时乙的拇指上端与直尺的19.00cm刻度对齐．当看到甲放开手时，乙立即去握住直尺，该图是测（填“甲”或“乙”）的反应时间，此时乙的拇指上端与直尺的6.20cm刻度对齐．则所测同学的反应时间为s．（取
g=10m/s2）．
参考答案：
乙，0.16．
【考点】自由落体运动．
【分析】直尺下降的时间就是人的反应时间，根据自由落体运动的位移求出反应时间．【解答】解：甲放开手，乙去握直尺，可知测量的是乙的反应时间．
根据h=得：
t==0.16s．
故答案为：乙，0.16．
13.
参考答案：
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，除有一标有“3．8V，1.0W'”的小灯泡、导线和开关外，还有：
A．直流电源6V（内阻不计）
B．电流表0~3 A（内阻0.lΩ以下）
C．电流表0～300 mA（内阻约为2Ω）
D．电压表0～15 V（内阻约为20Ω）
E．电压表0~5 V（内阻约为15 kΩ）
F．滑动变阻器10Ω，2A
G．滑动变阻器1 kΩ，0.5 A
实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化．
①实验中电流表应选用，电压表应选用，滑动变阻器应选用（均用序号表示）．
②在方框内画出实验电路图．
③试将如图所示器材连成实验电路．
参考答案：
① C E F （每空1分）
②电路图如右图（3分）
③连线如图（3分）
15. 实验室给出下列器材，请你完成一节干电池电动势和内阻的测定。

A．一节待测干电池(内阻大于2 Ω)
B．电流表，量程0.6 A，内阻5 Ω左右
C．电流表，量程1.5 A，内阻0.5 Ω左右
D．电压表，量程2.0 V，内阻5 kΩ左右
E．滑动变阻器，最大阻值为100 Ω
F．滑动变阻器，最大阻值为10 Ω
G．电键一只、导线若干
（1）该实验所需器材(填器材前面字母)；
（2）请在虚线框中画出该实验电路图；
（3）下表列出了某组同学测得的实验数据，根据表中数据，作出U－I图线(下图)，并根据图线计算被测电池的电动势为V，内阻为Ω。

参考答案：
ABDFG (2)如左侧电路图所示（3分）
(3)如右图U-I图所示（2分）
1.46 (1.44～1.50均对，1分）0.73 (0.70～0.80均对，1分）
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，PR是固定在水平地面上的长L=0．64 m的绝缘平板。

挡板R固定在平板的右端。

整个空间有一个平行于PR的匀强电场E，在板的右半部分有一垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场的宽度d=0．32 m。

一个质量m=5．0×10kg、带电荷量
的可视为质点的物体，在电场力的作用下从板的P端由静止开始向右做匀加速运动，经D 点进入磁场后恰能做匀速直线运动。

当物体碰到挡板R后被弹回，若在碰撞瞬间撤去电场(不计撤去电场对磁场的影响)，物体返回时在磁场中仍做匀速运动，离开磁场后做减速运
动，停在C点，．若物体与平板间的动摩擦因数取10m／s2。

(1)判断电场强度的方向及物体是带正电还是带负电。

(无需说明理由)
(2)求磁感应强度B的大小。

(3)求物体与挡板碰撞过程中损失的机械能。

参考答案：
17. 如图所示，质量分别为1.0kg和2.0kg的物体A和B放置在水平地面上，两者与地面间的动摩擦因数均为0.4，物体B与一轻质滑轮相连。

现将一根轻绳的一端固定在水平地面上离B足够远的位置，另一端跨过轻质滑轮连接在物体A上，轻绳保持水平方向。

初始时刻，物体A在水平力F=20N作用下由静止向右运动。

求：
（1）轻绳上拉力的大小；
（2）t=2s时滑轮对物体B做功的瞬时功率为多少？
参考答案：
(1) ； (2)
（1）设A、B的加速度大小分别为、，轻绳上的拉力为T
对A、B分别受力分析，由牛顿第二定律得：
对于A：
对于B：
据题意可知：
代入数据得：
（2）由（1）（2）（3）式可求得：
由运动学公式可得B在时的速度
所以滑轮对物体B做功的瞬时功率
18. 如图所示，在距水平地面高h1=1.2m的光滑水平台面上，一个质量m=1kg的小物块压缩弹簧后被锁扣K锁住，储存的弹性势能E p=2J．现打开锁扣K，物块与弹簧分离后将以一定的水平速度向右滑离平台，并恰好从B点沿切线方向进入光滑竖直的圆弧轨道BC．已知B点距水平地面的高
h2=0.6m，圆弧轨道BC的圆心O，C点的切线水平，并与水平地面上长为L=2.8m的粗糙直轨道CD平滑连接，小物块沿轨道BCD运动并与右边的竖直墙壁会发生碰撞，重力加速度g=10m/s2，空气阻力忽略不计．试求：
（1）小物块运动到B的瞬时速度v B大小及与水平方向夹角θ；
（2）小物块在圆弧轨道BC上滑到C时对轨道压力N c大小；
（3）若小物块与墙壁碰撞后速度反向、大小变为碰前的一半，且只会发生一次碰撞，那么小物块与轨道CD之间的动摩擦因数μ应该满足怎样的条件．
参考答案：
：解：（1）小物块由A运动到B的过程中做平抛运动，机械能守恒，故：
E p=mv02
代入数据得：v0=2m/s
E p+mg（h1﹣h2）=m v B2
代入数据得：v B=4m/s
根据平抛运动规律有：
cosθ==
故θ=60°
（2）根据图中几何关系可知：
h2=R（1﹣cos∠BOC）
代入数据解得：R=1.2m
根据能的转化与守恒可知：
E p+mgh1=mv C2
解得：v C=2m/s
对小球在圆弧轨道C点应用牛顿运动定律：
N c﹣mg=m
解得：N c=10+=33.3N
（3）依据题意知：
①μ的最大值对应的是物块撞墙前瞬间的速度趋于零，根据能量关系有：
mgh1+E p＞μmgL
代入数据解得：μ＜
②对于μ的最小值求解，首先应判断物块第一次碰墙后反弹，能否沿圆轨道滑离B点，设物块碰前在D处的速度为v2，由能量关系有：
mgh1+E p=μmgL+
第一次碰墙后返回至C处的动能为：
E kC=mv22﹣μmgL
可知即使μ=0，有：
mv22=14J
mv22=3.5J＜mgh2=6J，小物块不可能返滑至B点
故μ的最小值对应着物块撞后回到圆轨道最高某处，又下滑经C恰好至D点停止，因此有：mv22≤2μmgL
联立解得：μ≥
综上可知满足题目条件的动摩擦因数μ值：≤μ＜
答：（1）小物块运动到B的瞬时速度v B大小为4m/s，与水平方向夹角θ为60°；
（2）小物块在圆弧轨道BC上滑到C时对轨道压力N c大小为33.3N；
（3）小物块与轨道CD之间的动摩擦因数μ应该满足的条件为≤μ＜．
【解析】。