2020年浙江省杭州市市萧山区第十一中学高三物理联考试题含解析

2020年浙江省杭州市市萧山区第十一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. 如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为θ=37o，以速度v0逆时针匀速转动．在传送带的上端轻
轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数，则图中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是（）
A．B．C．D．
参考答案：
D
【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的图像．
【分析】要找出小木块速度随时间变化的关系，必须先要分析出初始状态物体的受力情况，开始时小木块重力的分力与滑动摩擦力均沿着斜面向下，且都是恒力，所以物体先沿斜面向下匀加速直线运动，有牛顿第二定律求出加速度a1；当小木块的速度与传送带速度相等时，由μ＜tanθ知道木块继续沿传送带加速向下，但是此时摩擦力的方向沿斜面向上，再由牛顿第二定律求出此时的加速度a2，比较知道a1＞a2．结合v﹣t图象的斜率表示加速度，确定图象的形状．
【解答】解：初始状态时：木块重力的分力与滑动摩擦力均沿着斜面向下，且都是恒力，所以木块先沿斜面向下匀加速直线运动，由牛顿第二定律得：
加速度：a1==gsinθ+μgcosθ；
当小木块的速度与传送带速度相等时，由μ＜tanθ知道木块继续沿传送带匀加速向下，但是此时滑动摩擦力的方向沿斜面向上，再由牛顿第二定律求出此时的加速度：
a2==gsinθ﹣μgcosθ；
比较知道a1＞a2，根据v﹣t图象的斜率表示加速度，知第二段图线的斜率变小．故ABC错误，D正确．
故选：D
2. （单选）如图所示为汽车蓄电池与车灯(电阻不变)、启动电动机组成的电路，蓄电池内阻为0.5 Ω.电流表和电压表均为理想电表，只接通时，电流表示数为20 A，电压表示数为60V；再接通，启动电动机工作时，电流表示数变为15 A，则此时通过启动电动机的电流是(C)
A．2 0A B．30 A C．35A D．50 A
参考答案：
C
3. 人类对光的本性的认识经历了曲折的过程。

下列关于光的本性的陈述符合科学规律或历史事实的是
A．牛顿的“微粒说”与爱因斯坦的“光子说”本质上是一样的
B．光的双缝干涉实验显示了光具有波动性
C．麦克斯韦预言了光是一种电磁波
D．光具有波粒两象性
参考答案：
答案：BCD
解析：光的衍射和干涉是波的特有现象，爱因斯坦的光子和牛顿的微粒除了都是粒子之外，并无任何相同之处。

光子不是牛顿所描绘的那种遵循经典力学运动定律的微粒。

4. 在欢庆节日的时候，人们会在夜晚燃放美丽的焰火．按照设计，某种型号的装有焰火的礼花弹从专用炮筒中射出后，在4s末到达离地面100m的最高点时炸开，构成各种美丽的图案．假设礼花弹从炮筒中竖直射出时的初速度是v0，上升过程中所受的平均阻力大小始终是自身重力的k倍，那么v0和k分别等于（重力加速度g取10m/s2）（）
A. 25m/s，1.25
B. 40m/s，0.25
C. 50m/s，0.25
D. 80m/s，1.25
参考答案：
C
5. 如图甲所示，光滑绝缘水平桌面上直立一个单匝矩形导线框，线框的边长，
，总电阻为．在直角坐标系中，有界匀强磁场区域的下边界与轴重
合，上边界满足曲线方程（m），磁感应强度大小．线框在沿轴正方向的拉力作用下，以速度水平向右做匀速直线运动，则下列判断正确的是
A．线框中的电流先沿逆时针方向再沿顺时针方向
B．线框中感应电动势的最大值为
C．线框中感应电流有效值为
D．线框穿过磁场区域的过程中外力做功为
参考答案：
ABD
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 氢原子的能级图如图所示，一群处于n=4能级的氢原子向较低能级跃迁,能产生▲种不同
频率的光子，其中频率最大的光子是从n=4的能级向n= ▲的能级跃迁所产生的。

参考答案：
6 1
7. 为了探究力对物体做功与物体速度变化的关系，现提供如图所示的器材，让小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行，请思考回答下列问题(打点计时器交流电频率为50 Hz)：
(1)为了消除摩擦力的影响应采取什么措施?
(2)当我们分别用同样的橡皮筋l条、2条、3条……并起来进行第l次、第2次、第3次……实验时，每次实验中橡皮筋拉伸的长度应都保持一致，我们把第l次实验时橡皮筋对小车做的功记为W．
(3)由于橡皮筋对小车做功而使小车获得的速度可以由打点计时器和纸带测出，如图所示是其中四次实验打出的部分纸带．
(4)试根据第(2)、(3)项中的信息，填写下表．
从表中数据可得出结论：．
参考答案：
（1）垫高放置打点计时器一端，使自由释放的小车做匀速运动
2）(3) 在误差准许的范围内，做功与速度的平方成正比
8. (选修模块3—3) 若一定质量的理想气体分别按下图所示的三种不同过程变化，其中表示等压变化的是 (填“A”、“B”或“C”)，该过程中气体的内
能 (填“增加”、“减少”或“不变”)。

参考答案：
答案：C；增加
解析：
由PV/T=恒量，压强不变时，V随温度T的变化是一次函数关系，故选择C图。

9. “探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示.
（1）在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带如图乙所示。

计时器打点的时间间隔为0.02s.从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离。

该小车的加速度a=______m/s2.（结果保留两位有效数字）
（2）平衡摩擦力后，将5个相同的砝码都放在小车上.挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，测量小车的加速度。

小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表：
请根据实验数据作出a-F的关系图像.
（3）根据提供的实验数据作出的a-F图线不通过原点，请说明主要原因。

参考答案：
(1) 0.16 (0.15也算对) （2）（见图）
（3）未计入砝码盘的重力
10. 如图所示，质量分别为mA、mB的两物块A、B，叠放在一起，共同沿倾角为的斜面匀速下滑，斜面体放在水平地面上，且处于静止状态。

则B与斜面间动摩擦因数，A所受滑动摩擦力大小为
参考答案：
11. 在“研究电磁感应现象”的实验中，首先按右上图接线，以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系．当闭合S时观察到电流表指针向左偏,不通电时电流表指针停在正中央.然后按右下图所示将电流表与线圈B连成一个闭合回路,将线圈A、电池、滑动变阻器和电键S串联成另一个闭合电路．
S闭合后，将线圈A插入线圈B的过程中,电流表的指针将（填：左偏、右偏或者不偏）．
(2)线圈A放在B中不动时,指针将（填：左偏、右偏或者不偏）．
(3)线圈A放在B中不动,将滑动变阻器的滑片P向左滑动时,电流表指针将（填：左偏、右偏或者不偏）．
(4)线圈A放在B中不动,突然断开S.电流表指针将（填：左偏、右偏或者不偏）．
参考答案：
（1）右偏，（2）不偏，（3）右偏，（4）左偏
12. 一座高6 m的水塔顶端渗水，每隔一定时间有一滴水滴落下，当第5滴离开水塔顶端时，第l滴水滴正好落到地面，则此时第3滴水滴距地面的高度为_________m。

参考答案：
4.5m
13. 如图甲是利用激光测转速的原理示意图，图中圆盘可绕固定轴转动，盘边缘侧面上有一小段涂有很薄的反
光材料．当盘转到某一位置时，接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束，并将所收到的光信号转变成电信号，在示波器显示屏上显示出来(如图乙所示)．
⑴若图乙中示波器显示屏上横向的每大格(5小格)对应的时间为2.50×10－3 s，则圆盘的转速为 r/s.(保留3位有效数字)
⑵若测得圆盘直径为10.20 cm，则可求得圆盘侧面反光涂层的长度为
cm.(保留3位有效数字)
参考答案：
90.9 r/s、1.46cm
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 静止在水平地面上的两小物块A、B，质量分别为m A=l.0kg，m B=4.0kg；两者之间有一被压缩的微型弹簧，A与其右侧的竖直墙壁距离l=1.0m，如图所示。

某时刻，将压缩的微型弹簧释放，使A、B 瞬间分离，两物块获得的动能之和为E k=10.0J。

释放后，A沿着与墙壁垂直的方向向右运动。

A、B与地面之间的动摩擦因数均为u=0.20。

重力加速度取g=10m/s2。

A、B运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短。

（1）求弹簧释放后瞬间A、B速度的大小；
（2）物块A、B中的哪一个先停止？该物块刚停止时A与B之间的距离是多少？
（3）A和B都停止后，A与B之间的距离是多少？
参考答案：
（1）v A=4.0m/s，v B=1.0m/s；（2）A先停止； 0.50m；（3）0.91m；
分析】
首先需要理解弹簧释放后瞬间的过程内A、B组成的系统动量守恒，再结合能量关系求解出A、B
各
自的速度大小；很容易判定A、B都会做匀减速直线运动，并且易知是B先停下，至于A是否已经到达墙处，则需要根据计算确定，结合几何关系可算出第二问结果；再判断A向左运动停下来之前是否与B发生碰撞，也需要通过计算确定，结合空间关系，列式求解即可。

【详解】（1）设弹簧释放瞬间A和B的速度大小分别为v A、v B，以向右为正，由动量守恒定律和题给条件有
0=m A v A-m B v B①
②
联立①②式并代入题给数据得
v A=4.0m/s，v B=1.0m/s
（2）A、B两物块与地面间的动摩擦因数相等，因而两者滑动时加速度大小相等，设为a。

假设A和B发生碰撞前，已经有一个物块停止，此物块应为弹簧释放后速度较小的B。

设从弹簧释放到B停止所需时间为t，B向左运动的路程为s B。

，则有
④
⑤
⑥
在时间t内，A可能与墙发生弹性碰撞，碰撞后A将向左运动，碰撞并不改变A的速度大小，所以无论此碰撞是否发生，A在时间t内的路程S A都可表示为
s A=v A t–⑦
联立③④⑤⑥⑦式并代入题给数据得
s A=1.75m，s B=0.25m⑧
这表明在时间t内A已与墙壁发生碰撞，但没有与B发生碰撞，此时A位于出发点右边0.25m处。

B 位于出发点左边0.25m处，两物块之间的距离s为
s=025m+0.25m=0.50m⑨
（3）t时刻后A将继续向左运动，假设它能与静止的B碰撞，碰撞时速度的大小为v A′，由动能定理有
⑩
联立③⑧⑩式并代入题给数据得
故A与B将发生碰撞。

设碰撞后A、B的速度分别为v A′′以和v B′′，由动量守恒定律与机械能守恒定律有
联立式并代入题给数据得
这表明碰撞后A将向右运动，B继续向左运动。

设碰撞后A向右运动距离为s A′时停止，B向左运动距离为s B′时停止，由运动学公式
由④式及题给数据得
s A′小于碰撞处到墙壁的距离。

由上式可得两物块停止后的距离
15. 螺线管通电后，小磁针静止时指向如图所示，请在图中标出通电螺线管的N、S极，并标
出电源的正、负极。

参考答案：
N、S极1分
电源+、-极
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，从H=45m高处水平抛出的小球，除受重力外，还受到水平风力作用，假设风力大小恒为小球重力的0.2倍,g=10m/s2。

问：
（1）有水平风力与无风时相比较，小球在空中的飞行时间是否相同?如不相同，说明理由；如果相同，求出这段时间?
（2）为使小球能垂直于地面着地, 水平抛出的初速度v0=?
参考答案：
17. 如图17所示，在倾角θ＝30o的斜面上放置一段凹槽B，B与斜面间的动摩擦因数μ＝
，槽内靠近右侧壁处有一小物块A(可视为质点)，它到凹槽左侧壁的距离
d＝0.10m。

A、B的质量都为m=2.0kg，B与斜面间的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力，不计A、B之间的摩擦，斜面足够长。

现同时由静止释放A、B，经过一段时间，A与B的侧壁发生碰撞，碰撞过程不计机械能损失，碰撞时间极短。

取g=10m/s2。

求：
（1）画出凹槽B运动的速度v随时间t的变化图象；
（2）物块A与凹槽B的左侧壁第n次碰撞后瞬间A、B的速度大小；
（3）从初始位置到物块A与凹槽B的左侧壁发生第n次碰撞时B的位移大小。

参考答案：
（1）（2）v An=(n-1)m?s-1，v Bn=n m?s-1
（3）x n总=0.2n2m
18. 在如图的xOy坐标系中．A（﹣L，0）、C是x轴上的两点，P点的坐标为（0，L）．在第二象
限内以D（﹣L，L）为圆心、L为半径的圆形区域内，分布着方向垂直xOy平面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场；在第一象限三角形OPC之外的区域，分布着沿y轴负方向的匀强电场．现有大量质量为m、电荷量为+q的相同粒子，从A点平行xOy平面以相同速率、沿不同方向射向磁场区域，其中沿AD方向射入的粒子恰好从P点
进入电场，经电场后恰好通过C点．已知a=30°，不考虑粒子间的相互作用及其重力，求：
（1）电场强度的大小；
（2）x正半袖上有粒子穿越的区间．
参考答案：
解：（1）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，设半径为r，粒子初速度为v0，
则，
由几何关系得：r=L，
沿AD 方向的粒子由P 点进入电场时，速度方向与y 轴垂直， 设在电场中运动的时间为t 0，电场强度为E ，则 qE=ma ，
，
L=
解得：E=
（2）若粒子的速度方向与x 轴正方向的夹角为θ，粒子从F 点射出磁场，由于r=L ，故四边形ADFO ′为菱形，
O ′F 平行AD ，v F ⊥O ′F ，
带电粒子离开磁场时，速度方向沿x 轴正方向，则有： y F =L （1﹣cos θ）， 粒子从F ′通过PC ，则
粒子在电场中运动的时间为t ，从C ′通过x 轴离开电场，沿x 轴方向的位移为x ， x=v 0t ，
，
粒子到达x 轴的坐标为x C ′，x C ′=x F ′+x
（0＜θ≤90°）
当θ=90°时，x C ′的最小值，
当
时，x C ′的最大值
所以x 正半袖上有粒子穿越的区间为
答：（1）电场强度的大小为；
（2）x 正半袖上有粒子穿越的区间为
．。