江苏省徐州市城东中学2020-2021学年高三物理联考试题含解析

江苏省徐州市城东中学2020-2021学年高三物理联考试题含解析
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. 某物体以30m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10m/s2，5s内物体的
A．路程为65m
B．位移大小为25m，方向向上
C．速度改变量的大小为10m/s
D．平均速度大小为13m/s，方向向上
参考答案：
AB
2. 有关光的应用，下列说法不正确的是（）
A．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度
B．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象
C．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是光的折射形成的色散现象
D．在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射原理
参考答案：
A
【考点】光的干涉；光通过棱镜时的偏折和色散．
【分析】在镜头前加一个偏振片以减弱反射光的透射强度；增透膜是利用光的干涉现象；三棱镜观察白光看到的彩色图样是光的折射色散；光导纤维束是利用光的全反射原理，从而即可求解．
【解答】解：A、拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片，从而减弱反射光的透射强度，故A错误；
B、镜头上的增透膜，是利用膜的两表面反射光，频率相同，进行相互叠加，是利用光的干涉现象，故B正确；
C、三棱镜观察白光看到的彩色图样，由于各种单色光的折射率不同，导致偏折程度不一，是利用光的折射形成的色散现象，故C正确；
D、光导纤维束内传送图象，是利用光的全反射原理，故D正确；
本题选择错误的，故选：A．3. 如图所示，圆O在匀强电场中，场强方向与圆O所在平面平行，带正电的微粒以相同的初动能沿着各个方向从A点进入圆形区域中，只在电场力作用下运动，从圆周上不同点离开圆形区域，其中从C点离开圆形区域的带电微粒的动能最大，图中O是圆心，AB是圆的直径，AC是与AB成α角的弦，则匀强电场的方向为（）
D
4. （单选）如图，在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板，其上叠放一质量为m2的木块。

假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。

现给木块施加一随时间t增大的水平力F=kt （k是常数），木板和木块加速度的大小分别为a1和a2，下列反映a1和a2变化的图线中正确的是
参考答案：
A
当F比较小时，两个物体相对静止，加速度相同，根据牛顿第二定律得：
，a∝t；
当F比较大时，m2相对于m1运动，根据牛顿第二定律得：
对m1：，μ、m1、m2都一定，则a1一定；
对m2：，a2是t的线性函数，t增大，a2增大；由于F随时间增大，木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等，所以a2大于两物体相对静止时的最大加速度。

故选A。

5. 如图示，两只同样的弹簧秤每只自重0.1N，下端挂钩重力忽略不计。

甲正挂，乙倒挂，在乙的下方挂上重0.2N的砝码，则甲、乙弹簧的读数分别为（）
A．0.2N，0.3N
B．0.3N，0.3N
C．0.3N，0.2N
D．0.4N，0.3N
参考答案：
B
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 如图所示，一根长L的光滑绝缘细直杆MN，竖直固定在场强为E与水平方向成θ角的倾斜向上的匀强电场中。

杆的下端M固定一个带正电小球A，电荷量Q；另一带正电小球B质量为m、电荷量为q，穿在杆上可自由滑动。

现将小球B从杆的上端N静止释放，静电力常量为k。

小球B可静止的位置距M端的高度h为_______________。

参考答案：
答案：7. 地球表面的重力加速度为g，地球半径为R．有一颗卫星绕地球做匀速圆周运动，轨道离地面的高度是地球半径的3
倍．则该卫星做圆周运动的向心加速度大小为；周期为．
参考答案：
解答：解：由题意知卫星离地面的高度为3R，则卫星的轨道半径为r=4R，所以在地球表面重力与万有引力相等有：
得GM=gR2
卫星在轨道上做圆周运动，万有引力提供圆周运动向心力=
所以卫星的加速度：
卫星的周期：T==
故答案为：；．
点评：抓住地球表面重力与万有引力相等和卫星做圆周运动万有引力提供圆周运动向心力求解各量即
(1)在该实验中必须采用控制变量法，应保持______________不变，用_____________作为小车所受的拉力。

(2)如图(b)是某次实验打出的纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点
间还有4个打点未画出。

从纸带上测出。

则木块加速度大小=__________m／s2(保留2位有效数字)。

(3)通过改变钩码的数量，多次重复测量，可得小车运动的加速度a与所受拉力F的关系图象。

在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条图线，如图(c)所示。

图线——(选填“①”或“②”)是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的。

(4)随着钩码的数量增大到一定程度，图(c)中的图线明显偏离直线，造成此误差的主要原因是___________。

A．小车与轨道之间存在摩擦 B．导轨保持了水平状态
C．所挂钩码的总质量太大 D．所用小车的质量太大
(5)根据图(c)可求出小车质量m=__________kg。

参考答案：
9. 在光电效应试验中，某金属的截止频率相应的波长为，该金属的逸出功为______。

若用波长为（<
）单色光做实验，则其截止电压为______。

已知电子的电荷量，真空中的光速和布朗克常量分别为e、c和h.
参考答案：
（2）
由和得
由爱因斯坦质能方程和得
10. 同打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图甲所示。

a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间。

现利用图乙所示装置研究滑块的运动情况，图中MN是水平桌面，Q是木板与桌面的接触点，1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出，让滑块从木板的顶端滑下，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为5.0×10－2 s和2.0×10－2 s。

用游标卡尺测量小滑块的宽度d，卡尺示数如图丙所示。

（1）读出滑块的宽度d＝________ cm。

（2）滑块通过光电门1的速度v1＝______ m/s。

(保留两位有效数字)
（3）若提供一把米尺，测出两个光电门之间的距离1.00 m，则滑块运动的加速度为
_______m/s2。

(保留两位有效数字)
参考答案：
11. 如图所示的电路中，电源电动势E=6V，内电阻r=1Ω，M为一小电动机，其内部线圈的导线电阻R M=2Ω。

R为一只保护电阻，R=3Ω。

电动机正常运转时，电压表（可当作理想电
表）的示数为1.5V
，则电源的输出功率为 W，电动机的输出功率为Ｗ。

参考答案：
2.5；1.5 15
12. 1宇宙中存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统（假设三颗星的质量均为m，引力常量为G），通常可忽略其它星体对它们的引力作用。

已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：第一种形式是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行，则两颗运动星体的运动周期为；第二种形式是三颗星位于等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行，周期与第一种形式相同，则三颗星之间的距离为。

参考答案：
；
13. 小芳和小强两位同学采用了不同的实验方案来研究平抛运动。

（1）小芳同学利用如图甲所示的装置进行实验。

下列说法正确的是________。

A．应使小球每次从斜槽上同一位置由静止释放
B．斜槽轨道必须光滑
C．斜槽轨道的末端必须保持水平
D．本实验必需的器材还有刻度尺和秒表
（2）小强同学利用频闪照相的方式研究平抛运动。

图乙是在每小格的边长为5cm的背景下拍摄的频闪照片，不计空气阻力，取重力加速度g＝10 m/s2。

则照相机两次闪光的时间间隔Δt＝____s，小球被抛出时的水平速度v＝_____m/s。

参考答案：
(1). AC (2). 0.1s (3). 2.0m/s
试题分析：（1）做研究平抛运动的实验时，应使小球每次从斜槽上同一位置由静止释放，使之平抛时的初速度相等，选项A正确；斜槽轨道不必须光滑，只要小球落下时具有一定的速度即可，选项B 错误；斜槽轨道的末端必须保持水平，以保证小球能够水平抛出，选项C正确；本实验必需的器材还有刻度尺，但不需要秒表，选项D错误；（2）小球在竖直方向是自由落体运动，且ABC三点是相邻的三个点，故存在△h=g△t2，即（5－3）L=（5－3）×0．05m=g×△t2，解之得△t=0．1s；小球被抛出时的水平速度v=4L/△t=4×0．05m/0．1s=2．0m/s。

考点：研究平抛运动。

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （选修3-4模块）（4分）如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t = 0时刻的波形图，已知波的传播速度v = 2m/s．试回答下列问题：
①写出x = 1.0 m处质点的振动函数表达式；
②求出x = 2.5m处质点在0 ～ 4.5s内通过的路程及t = 4.5s
时的位移．
参考答案：
解析：①波长λ = 2.0m，周期T = λ/v = 1.0s，振幅A = 5cm，则y = 5sin(2πt) cm （2分）
②n = t/T = 4.5，则4.5s内路程s = 4nA = 90cm；x = 2.5m质点在t = 0时位移为y
=5cm，则经过4个周期后与初始时刻相同，经4.5个周期后该质点位移y = —5cm．（2分）
15. （2013?黄冈模拟）某种材料的三棱镜截面ABC如图所示，底边BC水平且镀银，其中∠A=90°，∠B=60°，一束竖直向下的光束从AB边上的M点入射，经过BC面反射后，从AC边上的N点平行于BC边射出，且MN连线平行于BC．
求：
（Ⅰ）光线在M点的折射角；
（Ⅱ）三棱镜的折射率．（可用根式表示）
参考答案：
（Ⅰ）光线在M点的折射角是15°；
（Ⅱ）三棱镜的折射率是．
考点：光的折射定律．
专题：光的折射专题．
分析：（Ⅰ）由几何知识求出光线在M点的入射角和折射角．（Ⅱ）运用折射定律求解三棱镜的折射率．
解答：解：（Ⅰ）如图，∠A=90°，∠B=60°，∠C=30°．
由题意可得∠1=∠2=60°，∠NMQ=30°，∠MNQ=60°．
根据折射定律，可得：∠PMQ=∠PNQ．
根据反射定律，可得：∠PMN=∠PNM．
即为：∠NMQ+∠PMQ=∠MNQ﹣∠PNQ．
故折射角∠PMQ=15°
（Ⅱ）折射率n= =
答：
（Ⅰ）光线在M点的折射角是15°；
（Ⅱ）三棱镜的折射率是．点评：本题是几何光学问题，作出光路图，运用几何知识求出入射角和折射角是解题的关键之处，即能很容易解决此类问题．
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，虚线左侧有一场强为E1=E的匀强电场，在两条平行的虚线MN和PQ之间存在着宽为L、电场强度为E2=2E的匀强电场，在虚线PQ右侧相距也为L处有一与电场E2平行的屏．现将一电子（电荷量e,质量为m）无初速度放入电场E1中的A点，最后打在右侧的屏上，AO连线与屏垂直，垂足为O,求：
(1)电子从释放到打到屏上所用的时间；
(2)电子刚射出电场E2时的速度方向与AO连线夹角的正切值tanθ；
(3) 电子打到屏上的点P到O点的距离x.
参考答案：
(1)电子在电场E1中初速度为零的匀加速直线运动，设加速度为a1，时间t1,由牛顿第二定律和运动学公式得：
解得：
运动的总时间为：
(2)设粒子射出电场E2时沿平行电场线方向的速度为vy，根据牛顿第二定律，粒子在电场中的加速度为：
所以：
(3)设粒子在电场中的偏转距离为x，
所以：x=3L。

17. 如图所示，一质量m=0．1 kg的物体在力F的作用下匀速运动，已知物体与水平面之间的动摩擦因数μ=0．75，力F与水平面的夹角θ=370，sin 370=0．6，cos 370 =0．8，g=10 m／s2。

(1)求力F的大小。

(2)若匀速运动的速度v0=15 m／s，后来冲上一斜面，假设斜面光滑，倾角也为θ，冲上斜面时撤去力F，则物体冲上斜面后最先2 s内的位移为多大?
参考答案：
(1) 0.6N (2) 18m
解析：（1）在水平面上，物体做匀速直线运动，根据牛顿第二定律和正交分解法，有
Fcosθ－Ff=0 (1分)
Fsinθ+FN－mg=0 (1分)
滑动摩擦力：Ff=μFN (1分)联立可得：F＝＝0．6 N。

(1分)
(2)由于光滑斜面倾角为37。

，因此加速度为：
a=－gsinθ=－6 m／s2 (2分)
初速度为15 m／s，则所求的位移为：
x=v0t+at2 = 18m (2分)
18. （16分）如图所示，在绝缘水平面上，相距为L的A、B两点处分别固定着两个等量
正电荷.a、b是AB连线上两点，其中Aa=Bb=,a、b两点电势相等，O为AB连线的中点.一质量为m带电量为+q的小滑块(可视为质点)以初动能E0从a点出发，沿AB直线向b运动，其中小滑块第一次经过O点时的动能为初动能的n倍(n>1)，到达b点时动能恰好为零，小滑块最终停在O点，求：
(1)小滑块与水平面间的动摩擦因数μ；
(2)Ob两点间的电势差U ob；
(3)小滑块运动的总路程S。

参考答案：
(1)由Aa=Bb=,O为AB连线的中点得：a、b关于O点对称，则
U ab=0 ①
设小滑块与水平面间的摩擦力大小为f，对于滑块从a→b过程，由动能定理得：
②
由③——⑧式得：⑨而f=μmg ③
由①——③式得：④
（2）对于滑块从O→b过程，由动能定理得：
⑤
由③——⑤式得：⑥
(3)对于小滑块从a开始运动到最终在O点停下的整个过程，由动能定理得：
⑦
而⑧。