2021年天津第五中学高三物理联考试题带解析

2021年天津第五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. 一列向右传播的横波在某一时刻的波形如图所示，其中质点P、Q到平衡位置的距离相等．关于P、Q两质点，以下说法正确的是（）
A．P较Q先回到平衡位置
B．再经周期两质点到平衡位置的距离相等
C．此时两质点的速度相同
D．此时两质点的加速度相同
参考答案：
B
2. 右图是一对无限长的带有等量异种电荷的平行导线（电荷均匀分布）
周围的等势面局部分布示意图，下列说法中正确的是
A．B点的场强大小大于C点的场强大小
B． A．B、C处的电场强度均与OV等势面垂直
C．正试探电荷从B运动到A，电场力做负功
D．负试探电荷从B运动到C，电势能将增加
参考答案：
AC 3. 放在水平地面上的物体b在水平力F作用下将物体a向光滑的竖直墙壁挤压，如图所示，a 处于静止状态，下列说法正确的是
A．a受到的摩擦力有二个
B．a受到的摩擦力大小不随F变化
C．a受到的摩擦力大小随F的增大而增大
D．a受到的摩擦力方向始终竖直向上
参考答案：
BD
4. 下列说法正确的是
A．γ射线在电场和磁场中都不会发生偏转
B．β射线比α射线更容易使气体电离
C．太阳辐射的能量主要来源于重核裂变
D．核反应堆产生的能量来自轻核聚变
参考答案：
答案：A
解析：γ射线中的γ光子不带电，故在电场与磁场中都不会发生偏转，A正确；α粒子的特点是电离能力很强，B错；太阳辐射的能量主要来源于轻核的聚变，C错；核反应堆产生的能量是来自于重核的裂变，D错。

5. 物块A、B放在光滑的水平地面上，其质量之比m A：m B=2：1．现用水平3N的拉力作用在物体A 上，如图14所示，则A对B的拉力等于（）
A．1 N B．1.5 N C．2 N D．3 N
参考答案：
A
【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力．
【分析】以A、B系统为研究对象，应用牛顿第二定律求出加速度，然后以B为研究对象，应用牛顿第二定律求出拉力．
【解答】解：由牛顿第二定律，对A、B系统有：
F=（m A+m B）a，
对B：T=m B a
解得：T=1N
故A正确，BCD错误；
故选：A．
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. （4分）在阳光照射下，充满雾气的瀑布上方常常会出现美丽的彩虹。

彩虹是太阳光射入球形水珠经折射、内反射，再折射后形成的。

光的折射发生在两种不同介质的上，不同的单色光在同种均匀介质中不同。

参考答案：
界面，传播速度
7. 某人在静止的湖面上竖直上抛一小铁球，小铁球上升到最高点后自由下落，穿过湖水并陷入湖底的淤泥中某一深度处．若不计空气阻力，取竖直向上为正方向，则最能反映小铁球运动过程的速度与时间关系的图象是
参考答案：
D
物体在竖直上升过程中物体的速度竖直向上，即速度大于0，此时物体的加速度为a1=g，方向竖直向下；到达最高点后做自由落体运动，速度方向竖直向下，即速度小于0，此时物体的加速度加速度为a2=g，方向竖直向下．故进入湖水之前物体的加速度保持不变．故速度图象的斜率保持不变．铁球进入湖水后受到湖水的阻力作用，但重力大于阻力，加速度向下但加速度a3＜g，速度方向仍然向下即速度小于0．在淤泥中运动的时候速度仍向下，即速度小于0，但淤泥对球的阻力大于铁球的重力，所以加速度方向竖直向上，故物体做减速运动,直至静止。

比较四图易得D对。

8. (1)（6分）如图所示为氢原子的能级图。

让一束单色光照射到大量处于基态（量子数
n=1）的氢原子上，被激发的氢原子能自发地发出3种不同频率的色光，则照射氢原子的单色光的光子能量为 eV。

用这种光照射逸出功为4.54eV的金属表面时，逸出的光电子的最大初动能是 eV。

参考答案：
12.09 7.55
9. 在光滑的水平面上有A、B两辆质量均为2m的小车，保持静止状态，A车上站着一个质量为m的人，当人从A车跳到B车上，并与B车保持相对静止，则A车与B车速度大小之比等于______，A车与B车动量大小之比等于______。

参考答案：
3∶2，3∶2
10. 有一列简谐横波在弹性介质中沿x轴正方向以速率v=10m/s传播，某时刻的波形如图所示，把此时刻作为零时刻，质点A的振动方程为y= m.
参考答案：
11. (4分)如图所示，放置在水平地面上的支架质量为M，一长为L的细线连接一小球后另一端固定在支架顶端的前面，现将细线拉至水平后无初速释放小球，小球将来回摆动，且此过程支架始终不动，则小球在最低位置时，支架对地面的压力大小为。

参考答案：
答案： (M + 3m) g
12.
公交车在平直公路上匀速行驶，前方黄灯亮起后，司机立即采取制动措施，使汽车开始做匀减速
运动直到汽车停下。

已知开始制动后的第1s内和第2s内汽车的位移大小依次为8m和4m。

则汽车的加速度大小为_______m/s2；开始制动时汽车的速度大小为_______ m/s；开始制动后的3s内，汽车的位移大小为________m。

参考答案：
4，10，12.5（提示：汽车匀减速运动只经历了2.5s。

）
13. 小楠同学利用打点计时器所记录的纸带来研究做匀变速直线运动小车的运动情况，实验中得到一条纸带，如图所示，其中两相邻计数点间有四个点未画出，已知打点计时器所用电源的频率为
50Hz，则：
（1）C点相对应刻度尺的读数为cm；
（2）打E点时小车运动的速度v E=m/s（保留两位有效数字）；
（3）小车运动的加速度a=m/s2（保留两位有效数字）．
参考答案：
（1）3.00；（2）0.24；（3）0.40．
【考点】测定匀变速直线运动的加速度．
【分析】根据图示刻度尺确定其分度值，然后读出刻度尺示数；由△x=at2求出加速度，根据匀变速运动中平均速度等于中间时刻瞬时速度求解B点对应的速度．
【解答】解：（1）由图示刻度尺可知，其分度值为1mm，
由图可知，C、D、E、F四点对应的刻度分别是3.00 cm、4.90 cm、7.00cm、9.60cm，
（2）利用匀变速直线运动的推论得：v E==≈0.24m/s
（3）由△x=at2可知，小车的加速度：a==≈0.40m/s2．
故答案为：（1）3.00；（2）0.24；（3）0.40．
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （4分）一束单色光由左侧时的清水的薄壁圆柱比，图为过轴线的截面图，调整入射角
α，光线拾好在不和空气的界面上发生全
反射，已知水的折射角为，α的值。

参考答案：
解析：当光线在水面发生全放射时有
，当光线从左侧射入时，由折射
定律有，联立这两式代入数
据可得。

15. （选修3-5）（6分）a、b两个小球在一直线上发生碰撞，它们在碰撞前后的s～t 图象如图所示，若a球的质量m a=1kg，则b球的质量m b等于多少?
参考答案：
解析：由图知=4m/s、=—1m/s、=2m/s （2分）
根据动量守恒定律有：m a=m a+ m b（2分）
∴m b=2.5kg （2分）
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. （9分）如图所示，一带电微粒质量为m=2.0×10-11kg、电荷量q=+1.0×10-5C，从静止开始经电压为U1=100V的电场加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，微粒射出电场时的偏转角θ=30o，并接着进入一个方向垂直纸面向里、宽度为D=34.6cm的匀强磁场区域。

已知偏转电场中金属板长L=20cm，两板间距d=17.3cm，重
力忽略不计。

求：
⑴带电微粒进入偏转电场时的速率v1；
⑵偏转电场中两金属板间的电压U2；
⑶为使带电微粒不会由磁场右边射出，该匀强磁场的磁感应
强度B至少多大？
参考答案：
解析：⑴带电微粒经加速电场加速后速度为v，根据动能定理
=1.0×104m/s
⑵带电微粒在偏转电场中只受电场力作用，做类平抛运动。

在水平方向微粒做匀速直线运动
水平方向：
带电微粒在竖直方向做匀加速直线运动，加速度为a，出电场时竖直方向速度为v2
竖直方向：
由几何关系
得U2 =100V
⑶带电微粒进入磁场做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，设微粒轨道半径为R，由几何关系知
设微粒进入磁场时的速度为v/
由牛顿运动定律及运动学规律
得，
B=0.1T
若带电粒子不射出磁场，磁感应强度B至少为0.1T。

17. 无人驾驶汽车是通过车载传感系统感知道路环境，自动规划路线并控制车辆到达预定目标的智能汽车．其有一项技术为车距保持技术，主要是利用车上的声学或者光学仪器对两车距离减小监测，一旦两车距离接近或低于设定值时，后车系统会自动制动或减小油门开度，而前车可增大油门开度的方式来保持两车之间的车距，其模型可理想化如下：在光滑的水平轨道上有两个半径都是r的小球A和B，质量都为m，当两球心间的距离大于l（比2r大得多）时，两球之间无相互作用力，当两球心间的距离等于或小于l时，两球间存在相互作用的恒定斥力F．设A球从远离B球处以两倍于B球速度大小沿两球连心线向B球运动，如图所示，欲使两球不发生接触，A球速度v A必须满足什么条件？参考答案：
解：A球向B球接近至A、B间的距离小于l之后，A球的速度逐步减小，B球从静止开始加速运动，两球间的距离逐步减小．当A、B的速度相等时，两球间的距离最小．若此距离大于2r，则两球就不会接触．所以不接触的条件是
v1=v2①
l+s2﹣s1＞2r…②
其中v1、v2为当两球间距离最小时A、B两球的速度；s1、s2为两球间距离从l变至最小的过程中，A、B两球通过的路程．
由牛顿定律得A球在减速运动而B球作加速运动的过程中，A、B两球的加速度大小为
…③
设为A球的初速度，由运动学公式得：
…④
…⑤
联立解得：…⑥
答：欲使两球不发生接触，A球速度v A必须满足条件
【考点】牛顿运动定律的综合应用；匀变速直线运动规律的综合运用．
【分析】A球向B球接近至A、B间的距离小于L之后，A球的速度逐步减小，B球从静止开始加速运动，两球间的距离逐步减小．当A、B两球的速度相等时，两球间的距离最小．若此距离大于2 r，则两球就不会接触．结合牛顿第二定律和运动学公式求出必须满足的条件．
18. 质量均为m的两个可视为质点的小球A、B，分别被长为L的绝缘细线悬挂在同一点O，给A、B分别带上一定量的正电荷，并用水平向右的外力作用在A球上，平衡以后，悬挂A 球的细线竖直，悬挂B球的细线向右偏60°角，如图所示。

若A球的带电量为q，则：
⑴B球的带量为多少；
⑵水平外力多大。

参考答案：
⑴当系统平衡以后，B球受到如图所示的三个力：重力mg、细线的拉力F1、库仑斥力F。

由合力为零，得：（1分）
（1分）
由库仑定律：（1分）
联立上述三式，可得B球的带电量（2分）
⑵A球受到如图所示的四个力作用合力为零。

得（3分）而F′＝F＝
所以，A球受到的水平推力F T＝mg cos30°=（2分）湖北省武汉二中、龙泉中学10-11学年高一下学期期末联考（物理）。