2020-2021学年湖南省常德市市鼎城区第三中学高三物理联考试题带解析

2020-2021学年湖南省常德市市鼎城区第三中学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. （单选）2013年5月“神舟十号”载人航天飞行取得圆满成功．“神十”飞船在到达预定的圆轨道之前，运载火箭的末级火箭仍和飞船连接在一起（飞船在前，火箭在后），先在大气层外某一轨道上绕地球做匀速圆周运动，然后启动脱离装置，使飞船加速并实现船箭脱离，最后飞船到达预定的圆轨道．关于飞船在预定的圆轨道上运行的说法，正确的是
A.预定的圆轨道比某一轨道离地面更远，飞船速度比脱离前大
B.预定的圆轨道比某一轨道离地面更近，飞船的运行周期变小
C.预定的圆轨道比某一轨道离地面更远，飞船的向心加速度变小
D.飞船和火箭仍在预定的圆轨道上运行，飞船的速度比火箭的大
参考答案：
C
2. （多选）如图所示，足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成θ角(0<θ<90°)，其中MN与PQ平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计。

金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，ab棒接入电路的电阻为R，当流过ab棒某一横截面的电量为q时，棒的速度大小为v，则金属棒ab在这一过程中( )A．运动的平均速度大于
B．下滑的位移大小为
C．受到的最大安培力大小为sinθ
D．产生的焦耳热为qBLv
参考答案：
AB
A、金属棒ab开始做加速度逐渐减小的变加速运动，不是匀变速直线运动，平均速度不等于，根据速度时间图象面积表示位移可知，棒的变加速运动的位移大于匀加速运动的位移，则平均速度应大
于；故A正确
B、由电量计算公式可得，下滑的位移大小为，故B正确；
C、金属棒ab受到的最大安培力大小为．故C错误；
D、产生的焦耳热，而这里的电流I比棒的速度大小为v时的电流小，故这一过程产生的焦耳热小于qBLv，故D错误。

故选AB。

3. 汽车以额定功率在平直公路上匀速行驶，在t1时刻司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半，并保持该功率继续行驶，到t2时刻汽车又开始做匀速直线运动（设整个过程中汽车所受的阻力不变），则在t1～t2如的这段时间内
A．汽车的加速度不变
B．汽车的加速度逐渐减小
C．汽车再次匀速运动的速度和原来匀速运动时的速度相等
D．汽车的速度逐渐增大
参考答案：
B
4. （多选）如图甲所示，正六边形导线框abcdef放在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线框平面垂直，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示．t=0时刻，磁感应强度B的方向垂直纸面向里，设产生的感应电流顺时针方向为正、竖直边cd所受安培力的方向水平向左为正．则下面关于感应电流i和cd所受安培力F随时间t变化的图象正确的是（）
A. B.
C. D.
参考答案：
AC
法拉第电磁感应定律；安培力
解：A、0～2s内，磁场的方向垂直纸面向里，且逐渐减小，根据楞次定律，感应电流的方向为顺时针
方向，为正值．根据法拉第电磁感应定律，E==B0S为定值，则感应电流为定值，．在2～3s内，磁感应强度方向垂直纸面向外，且逐渐增大，根据楞次定律，感应电流方向为顺时针方向，为正值，大小与0～2s内相同．在3～4s内，磁感应强度垂直纸面向外，且逐渐减小，根据楞次定律，感应电流方向为逆时针方向，为负值，大小与0～2s内相同．在4～6s内，磁感应强度方向垂直纸面向里，且逐渐增大，根据楞次定律，感应电流方向为逆时针方向，为负值，大小与0～2s内相同．故A正确，B错误．
C、在0～2s内，磁场的方向垂直纸面向里，且逐渐减小，电流恒定不变，根据F A=BIL，则安培力逐渐减小，cd边所受安培力方向向右，为负值．0时刻安培力大小为F=2B0I0L．在2s～3s内，磁感应强度方向垂直纸面向外，且逐渐增大，根据F A=BIL，则安培力逐渐增大，cd边所受安培力方向向左，为正值，3s末安培力大小为B0I0L．在2～3s内，磁感应强度方向垂直纸面向外，且逐渐增大，则安培力大小逐渐增大，cd边所受安培力方向向右，为负值，第4s初的安培力大小为B0I0L．在4～6s 内，磁感应强度方向垂直纸面向里，且逐渐增大，则安培力大小逐渐增大，cd边所受安培力方向向左，6s末的安培力大小2B0I0L．故C正确，D错误．
故选AC．
5. 2008年1月10日开始的低温雨雪冰冻造成我国部分地区严重灾害，其中高压输电线因结冰而损坏严重。

此次灾害牵动亿万人的心。

为消除高压输电线上的冰凌，有人设计了这样的融冰思路：利用电流的热效应除冰。

若在正常供电时，高压线上送电电压为，电流为，热消耗功率为；除冰时，输电线上的热消耗功率需变为，在除冰时（认为输电功率和输电线电阻不变）
A.输电为电流
B.输电为电流
C.输电为电压
D.输电为电压
参考答案：
AD
解析：由可知，A正确；由可知， D正确。

点评：本题涉及的内容主要包括电功率、理想变压器、电能的输送等知识。

二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 一列沿x轴正方向传播的简谐横波，在t = 0时刻波刚好传播到x = 6m处的质点A，如图所示，已
知波的传播速度为48m/s．请回答下列问题：
①从图示时刻起再经过 s，质点B第一次处于波峰；
②写出从图示时刻起质点A的振动方程为 cm．
参考答案：
① 0.5 （2分）②(cm) （2分）
试题分析：①根据波的传播原理，是质点的振动形式在介质里匀速传播，x=0m，处的质点处于波峰位
置，所以当它的振动形式传播到B点时，B点第一次出现在波峰，用时；②由图知质点A
在t=o时刻处于平衡位置且向下振动，，，所以质点A的振动方程为(cm)。

考点：本题考查机械波的传播
7. 如图所示，是一列横波在某一时刻的波形图象．已知这列波的频率为5Hz，此时的质点正向轴正方向振动，由此可知：这列波正在沿轴(填“正”或“负”)方向传播，波速大小
为m/s.
参考答案：
负，10
8. 体积为V的油滴，落在平静的水面上，扩展成面积为S的单分子油膜，则该油滴的分子直径约为。

已知阿伏伽德罗常数为N A，油的摩尔质量为M，则一个油分子的质量为。

参考答案：
答案：D=m=
解析：单分子油膜可视为横截面积为S，高度为分子直径D的长方体，则体积V=SD，故分子直径约为D=；取1摩尔油，含有N A个油分子，则一个油分子的质量为m=。

9. （1）完成核反应方程：Th→Pa+ ．
（2）Th衰变为Pa的半衰期是1.2min，则64g Th经过6min还有 2 g尚未衰变．
参考答案：
解：根据质量数和电荷数守恒可知90234Th衰变为91234Pa时，放出的是电子；
剩余质量为：M剩=M×（）n，经过6分钟，即经过了5个半衰期，即n=5，代入数据得：还有2克没有发生衰变．
故答案为：，2
10. 人造卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，物体对支持面没有压力，所以在这种环境中已无法用天平称量物体的质量。

针对这种环境，某兴趣小组通过查资料获知，：弹
簧振子做简谐运动的周期为（其中m时振子的质量，k时弹簧的劲度系数）。

他们设计了一种装置来间接测量物体的质量，如图所示，A是带夹子的金属块，金属块和夹子的总质量为m0，B是待测质量的物体（可以被A上的夹子固定），弹簧的劲度系数k未知，当他们有一块秒表。

（1）请你简要地写出测量待测物体质量的方法，测量的物理量用字母表示
①______________________________；
②______________________________。

（2）用所测物理量和已知物理量求待测物体质量的计算式为m＝____
参考答案：
(1) ①不放B时用秒表测出弹簧振子完成30次全振动的时间
t1
②将B固定在A上，用秒表测出弹簧振子完成30次全振动的时间t2
（此两步共4分，明确写出只测一次全振动时间的最多给2分）
(2) （2分）
11. 重的木块用水平力压在竖直墙上静止不动，已知，木块与墙的动摩擦因数
，此时墙对木块的摩擦力的大小是___；若撤去力F，木块沿墙下滑，则此时墙对木块的摩擦力大小是____。

参考答案：
10N 0
12. （6分）伽利略通过研究自由落体和物块沿光滑斜面的运动，首次发现了匀加速运动规律。

伽利略假设物块沿斜面运动与物块自由下落遵从同样的法则，他在斜面上用刻度表示物块滑下的路程，并测出物块通过相应路程的时间，然后用图线表示整个运动过程，图中OA表示测得的时间，矩形OAED的面积表示该时间内物块经过的路程，则图中OD的长度表示。

P为DE的中点，连接OP且延长交AE的延长线于B，则AB的长度表
示。

参考答案：
答案：平均速度，物体的末速度
13. 某同学做了一次测定匀加速直线运动的加速度的实验，实验所得到的纸带如图所示，设O 点是计数的起始点，两计数点之间的时间间隔为，则第一个计数点与O点的距离应为__________ ，物体的加速度=_________. 参考答案：
4，1
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 如上图所示，两个质量各为m1和m2的小物块A和B，分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，已知m1＞m2，现要利用此装置验证机械能守恒定律。

（1）若选定物块A从静止开始下落的过程中进行测量，则需要测量的物理量有_______。

①物块的质量m1、m2；
②物块A下落的距离及下落这段距离所用的时间；
③物块B上升的距离及上升这段距离所用的时间；
④绳子的长度。

（2）为提高实验结果的准确程度，某小组同学对此实验提出以下建议：
①绳子的质量要轻
②在“轻质绳”的前提下，绳子越长越好
③尽量保证物块只沿竖直方向运动，不要摇摆
④两个物块的质量之差要尽可能小
以上建议中确实对提高准确程度有作用的是_________。

（3）写出一条上面没有提到的对提高实验结果准确程度有益的建议：_____________________。

参考答案：
(1) ①②或①③；（2）①③；（3）例如：“对同一高度进行多次测量取平均值”，“选取受力后相对伸长尽量小的绳子”等等。

15. 在“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳．图乙是在白纸上根据实验结果画出的图．
(1)（2分）图乙中的F与F’两力中，方向一定沿AO方向的是_______．
(2) （2分）在实验中，如果将细绳也换成橡皮筋，那么实验结果是否会发生变化?
答：_________．(选填“变”或“不变”)
(3)（2分）本实验采用的科学方法是: _________．
A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．建立物理模型法
参考答案：
(1)F’ (2)不变 (3)B解析： (1）实验中F是由平行四边形得出的，而F′是通过实验方法得出的，其方向一定与橡皮筋的方向相同，由于实验过程不可避免的存在误差，因此理论值和实验值存在一定的偏差．（2）如果将细线也换成橡皮筋，只要将结点拉到相同的位置，实验结果不会发生变化．（3）本实验中两个拉力的作用效果和一个拉力的作用效果相同，采用的科学方法是等效替代法．故选B 四、计算题：本题共3小题，共计47分
16.
参考答案：
(1)由v-t图象的物理意义可得，物块在木板上滑行的距离
Δx＝×4 m－×4 m＝20 m.
(2)设物块冲上木板做匀减速直线运动的加速度大小为a1，木板做匀加速直线运动的加速度大小为a2，达相同速度后一起做匀减速直线运动的加速度大小为a，木板与物块间的动摩擦因数为μ1，木板与地面间的动摩擦因数为μ2，根据牛顿第二定律对物块，μ1mg＝ma1
对木板，μ1mg－μ2(m＋M)g＝Ma2
对整体，μ2(m＋M)g＝(m＋M)a
由图象可得，a1＝1.5 m/s2，a2＝1 m/s2，a＝0.5 m/s2
由以上各式解得＝.
17. 电阻可忽略的光滑平行金属导轨，两导轨间距L=0.75 m，导轨倾角为30o，导轨上端ab 接一阻值R=1.5的电阻，磁感应强度B=0.8T的匀强磁场垂直轨道平面向上。

阻值
r=0.5，质量m=0.2kg的金属棒与轨道垂直且接触良好，从轨道上端ab处由静止开始下滑至底端，在此过程中金属棒产生的焦耳热Qr=0.1J。

(取g=10m/s2)求：
(1)金属棒在此过程中克服安培力的功；
(2)金属棒下滑速度v=2m/s时的加速度a.
参考答案：
18. （16分）如图1所示，真空室中电极K发出的电子（初速不计）经过U0＝1000伏的加速电场后，由小孔S沿两水平金属板A、B间的中心线射入。

A、B板长l＝0.20米，相距d＝0.020米，加在A、B两板间电压u随时间t变化的u-t图线如图2所示。

设A、B间的电场可看作是均匀的，且两板外无电场。

在每个电子通过电场区域的极短时间内，电场可视作恒定的。

两板右侧放一记录圆筒，筒在左侧边缘与极板右端距离b＝0.15米，筒绕其竖直轴匀速转动，周期T＝0.20秒，筒的周长s＝0.20米，筒能接收到通过A、B板的全部电子。

（1）以t＝0时（见图2，此时u＝0）电子打到圆筒记录纸上的点作为xy
坐标系的原点，
并取y轴竖直向上。

试计算电子打到记录纸上的最高点的y坐标和x坐标。

（不计重力作用）
（2）在给出的坐标纸（图3）上定量地画出电子打到记录纸上的点形成的图线。

参考答案：
（1）计算电子打到记录纸上的最高点的坐标
设v0为电子沿A、B板的中心线射入电场时的初速度,
则
①
电子在中心线方向的运动为匀速运动,设电子穿过A、B板的时间为t0,则
l=v0t0 ②
电子在垂直A、B板方向的运动为匀加速直线运动.对于恰能穿过A、B板的电子,在它通过时加在两板间的电压u c应满足
③
联立①②③式解得
此电子从A、B板射出时沿y方向的分速度为
④
此后,此电子作匀速直线运动,它打在记录纸上的点最高,设纵坐标为y,由图（1）可得
⑤
由以上各式解得
⑥
从题给的u-t图线可知,加于两板电压u的周期T0=0．10秒,u的最大值u m=100伏,因为u C<u m,在一个周期T0内,只有开始的一段时间间隔△t内有电子通过A、B板
⑦
因为电子打在记录纸上的最高点不止一个,根据题中关于坐标原点与起始记录时刻的规定,第一个最高点的x坐标为
⑧
第二个最高点的x坐标为
⑨
第三个最高点的x坐标为
由于记录筒的周长为20厘米,所以第三个最高点已与第一个最高点重合,即电子打到记录纸上的最高点只有两个,它们的x坐标分别由⑧和⑨表示
（2）电子打到记录纸上所形成的图线,如图（2）所示.。