2021年河南省郑州市外国语中学高三物理联考试卷带解析

2021年河南省郑州市外国语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. 将一物体由坐标原点O以初速度v0抛出，在恒力作用下轨迹如图所示，A为轨迹最高点，B为轨迹与水平x轴交点，假设物体到B点时速度为v B，v0与x轴夹角为，v B与x轴夹角为，已知OA水平距离x1大于AB水平距离x2，则
A. 物体在B点的速度v B大于v0
B. 物体从O到A时间大于从A到B时间
C. 物体在O点所受合力方向指向第四象限
D. 可能等于
参考答案：
AC
从图中可知物体在竖直方向上做竖直上抛运动，在水平方向上做初速度不为零的匀加速直线运动，故到B点合外力做正功，物体在B点的速度大于，A正确；由于合运动和分运动具有等时性，根据竖直上抛运动的对称性可知物体从O到A时间等于从A到B时间，B错误；物体受到竖直向下的重力，水平向右的恒力，故合力在O点指向第四象限，C正确；只有在只受重力作用下，，由于水平方向上合力不为零，故两者不可能相等，D错误．
2. 如图所示，两束单色光a、b从水下面射向A点，光线经折射后合成一束光c，则下列说法正确的是（）
A．用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距B．a比b更容易发生衍射现象
C．在水中a光的速度比b光的速度小
D．在水中a光的临界角大于b光的临界角E．若a光与b光以相同入射角从水射向空气，在不断增大入射角时水面上首先消失的是a光
参考答案：
ABD
【解析】通过光路图，分析偏折程度的大小，判断出水对两束光的折射率大小，从而分析出两束光的波长和频率大小，根据折射率和频率大小去判断出在水中的速度大小，以及临界角和发生光的干涉的
条纹间距与波长的关系．干涉条纹的间距公式Δx=λ，可得，双缝干涉条纹间距与波长成正比．波
长越长，越容易发生衍射现象．全反射临界角公式sinC=．
【解答】解：A、由图可知，单色光a偏折程度小于b的偏折程度，根据折射定律n=知，a光的
折射率小于b光的折射率，则知a光的波长大．根据双缝干涉条纹的间距公式Δx=λ，可得，干涉条纹间距与波长成正比，所以a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距，故A正确．
B、a光的波长长，波动性强，更容易发生衍射现象，故B正确．
C、由v=知，在水中a光的速度大．故C错误．
D、由全反射临界角公式sinC=，知折射率n越大，临界角C越小，则知在水中a光的临界角大于b 光的临界角，故D正确．
E、若a光与b光以相同入射角从水射向空气时，由于在水中a光的临界角大于b光的临界角，所以b 光的入射角先达到临界角，则b光先发生全反射，首先消失的是b光．故E错误．
故选：ABD
【说明】解决本题的关键是通过光路图比较出折射率，而得知频率、波长等关系，然后根据光学知识进行求解．
3. （多选）重为50N的物体放在水平面上，物体与水平面的动摩擦因数为0.2，现用方向相反的水平力F1和F2拉物体，其中F1=15N，如图所示。

要使物体做匀加速运动，则F2的大小可能为
A. 3N
B. 10N
C. 20N
D. 30N 参考答案：
AD
4. 两个共点力F l 、F 2互相垂直，其合力为F ，F l 与F 间的夹角为α，F 2与F 间的夹角为β，如图所示．若保持合力F 的大小和方向均不变而改变F l 时，对于F 2的变化情况，以下判断正确的是：
A ．若保持α不变而减小F l ，则β变小，F 2变大．
B ．若保持α不变而减小F l ，则β变大，F 2变小．
C ．若保持F l 的大小不变而减小α，则β变大，F 2变大．
D ．若保持F l 的大小不变而减小α，则β变小，F 2变小． 参考答案：
答案：AD
5. 一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc 从a 减速运动到c 。

则关于b 点电场强度E 的方向，可能正确的是（虚线是曲线在b 点的切线）（ ）
参考答案： A
二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 16．如图所示，质点甲以8ms 的速度从O 点沿Ox 轴正方向运动，质点乙从点Q （0m ，60m ）处开始做匀速直线运动，要使甲、乙在开始运动后10 s 在x 轴上的P 点相遇，质点乙
运动的位移是 ，乙的速度是 ．
参考答案：
100m 10㎝/s
7. 有一个电流表G ，内阻Rg=10Ω，满偏电流Ig=3mA ，要把它改装成量程0-3V 的电压表，要与之 串联（选填“串联”或“并联”）一个 9Ω的电阻？改装后电压表的内阻是 1000Ω 。

参考答案：
串联 ９９０ １０００
8. （1）某次研究弹簧所受弹力F 与弹簧长度L 关系实验时得到如图a 所示的F ﹣L 图象．由图象可知：弹簧原长L 0= cm ．求得弹簧的劲度系数k= N/m ．
（2）按如图b 的方式挂上钩码（已知每个钩码重G=1N ），使（1）中研究的弹簧压缩，稳定后指针如图b ，则指针所指刻度尺示数为 cm ．由此可推测图b 中所挂钩码的个数为 个．
参考答案：
（1）3.0，200；（2）1.50，3． 【考点】探究弹力和弹簧伸长的关系．
【分析】根据图线的横轴截距得出弹簧的原长，结合图线的斜率求出他和的劲度系数．刻度尺的读数要读到最小刻度的下一位，根据形变量，结合胡克定律求出弹力的大小，从而得出所挂钩码的个数． 【解答】解：（1）当弹力为零时，弹簧的长度等于原长，可知图线的横轴截距等于原长，则L 0=3.0cm ，
图线的斜率表示弹簧的劲度系数，则有：k==200N/m．
（2）刻度尺所指的示数为1.50cm，则弹簧的形变量为：△x=3.0﹣1.50cm=1.50cm，
根据胡克定律得，弹簧的弹力为：F=k△x=200×0.015N=3N=3G，可知图b中所挂钩码的个数为3个．故答案为：（1）3.0，200；（2）1.50，3．
9. 如图所示，一列简谐横波在均匀介质中沿x轴负方向传播，波速为4m/s，则质点P此时刻的振动方向沿y轴（填“正”或“负”）方向．经过△t=3s．质点Q通过的路程
是m。

参考答案：
正0.6
10. 在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点间的距离均为0.1m，如图(a)所示．一列横波沿该直线向右传播，t=0时到达质点1，质点1开始向下运动，振幅为0.4m，经过时间0.6s第一次出现如图（b）所示的波形．
该列横波传播的速度为___________________；写出质点1的振动方程_______________．参考答案：
由图可知，在0.6s内波传播了1.2m，故波速为
该波周期为T=0.4s，振动方程为，代入数据得
11. 如图所示，AB为匀质杆，其重为8N，它与竖直墙面成37°角；BC为支撑AB的水平轻杆， A、B、C三处均用铰链连接且位于同一竖直平面内。

则BC杆对B端铰链的作用力的方向为________________，该力的大小为_____________N。

（sin37°=0.6，cos37°=0.8）参考答案：
水平向右，3
12. 甲、乙两天体的质量之比为l：80，它们围绕二者连线上的某点Ｏ做匀速圆周运动。

据此可知甲、乙绕O点运动的线速度大小之比为
参考答案：
13. 质量为2吨的打桩机的气锤，从5 m高处白由落下与地面接触0.2 s后完全静止下来，空气阻力不计、g取10 m/s2，则在此过程中地面受到气锤的平均打击力为___________N。

参考答案：
设向上为正方向，由冲量定理可得，由机械能守恒可得，解得=N，由牛顿第三定律可知地面受到气锤的平均打击力为N。

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 在描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中，小灯泡的阻值约为几欧姆；电压表量程为3 V，内阻约为3000 Ω：电流表量程为0.6 A，内阻约为2 Ω，要求小灯泡的电压能从零开始调节，为减小实验误差，方便调节，请在如图所示的四个电路图和给定的三个滑动变阻器中选取适当的电路和器材，并将它们的编号填在横线上．应选取的电路是_________，滑动变阻器应选取_______。

E．总阻值5 Ω，最大允许电流2 A的滑动变阻器
F．总阻值200 Ω，最大允许电流2 A的滑动变阻器
G．总阻值1000 Ω，最大允许电流1 A的滑动变阻器
参考答案：
CE
15.
利用如图所示装置进行验证机械能守恒定律的实验时，需要测量物体由
静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v 和下落高度h ．某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案：
A ．用刻度尺测出物体下落的高度h ，并测出下落时间t ．通过v=gt 计算出瞬时速度v ．
B ．用刻度尺测出物体下落的高度h ，并通过v=
计算出瞬时速度v ．
C ．根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出
瞬时速度v ，并通过h=
计算出高度h ．
D ．用刻度尺测出物体下落的高度h ，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v ．
（1）以上方案中只有一种正确，正确的是 D ．（填入相应的字母）
（2）本实验计算出重力势能的减小为△E P ，对应动能的增加为△E k ，由于不可避免地存在阻力，应该是△E P 略大于 △E k （填等于、略大于、略小于）
参考答案：
16. 如图所示，半径R ＝0.4 m 的光滑半圆轨道与粗糙的水平面相切于A 点，质量为m ＝1 kg 的小物体(可视为质点)在水平拉力F 的作用下，从静止开始由C 点运动到A 点，物体从A 点进入半圆轨道的同时撤去外力F ，物体沿半圆轨道通过最高点B 后做平抛运动，正好落在C 点，已知物体从C 到A 的过程中，克服摩擦力做功9.5J, F ＝15 N ，g 取10 m/s2，试求：(1)物体在B 点时的速度大小以及AC 间距离？（2）物体在B 点半圆轨道对物体的弹力？
参考答案：
17. 某运动员做跳伞训练，他从悬停在空中的直升飞机上由静止跳下，跳离飞机一段时间后打开降落伞做减速下落。

他打开降落伞后的速度图线如图a。

降落伞用8根对称的绳悬挂运动员，每根绳与中轴线的夹角均为37°，如图b。

已知人的质量为50kg，降落伞质量也为
50kg，不计人所受的阻力，打开伞后伞所受阻力f与速度v成正比，即f=kv (g取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6) ．求：
（1）打开降落伞前人下落的距离为多大？
（2）求阻力系数k和打开伞瞬间的加速度a的大小和方向？
（3）悬绳能够承受的拉力至少为多少？
参考答案：
（1）因，得………………………（3分）（2）对整体匀速时有：，且
得：………………………（3分）
对整体打开伞时刻有：，且
得：…………（3分）
方向竖直向上……（1分）
（3）设每根绳拉力为T，以运动员为研究对象有：
，得：………………（3分）由牛顿第三定律得：悬绳能承受的拉力为至少为312.5N ………（2分）18. 如图所示，一根粗细均匀、内壁光滑的玻璃管竖直放置，玻璃管上端有一抽气孔，管内下部被活塞封住一定质量的理想气体，气体温度为T1。

现将活塞上方的气体缓慢抽出，当活塞上方的压强达到p0时，活塞下方气体的体积为V1，此时活塞上方玻璃管的容积为2.6V1，活塞因重力而产生的压强为0.5p0。

继续将活塞上方抽成真空后密封，整个抽气过程中管内气体温度始终保持不变，然后将密封的气体缓慢加热。

求：
①活塞刚碰到玻璃管顶部时气体的温度T2；②当气体温度达到1.8T1时的压强p。

参考答案：。