2020-2021学年四川省雅安市国张中学高三物理联考试卷含解析

2020-2021学年四川省雅安市国张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. 如图为模拟远距离输电的部分测试电路。

a、b端接电压稳定的正弦交变电源，定值电阻阻值分别为R1、R2，且R1<R2，理想变压器的原、副线圈匝数比为k且k<1，电流表、电压表均为理想表，其示数分别用I和U表示。

当向下调节滑动变阻器R3的滑动端P时，电流表、电压表示数变化分别用ΔI和ΔU表示。

则以下说法正确的是
A. ＝R2
B.
C. 电源的输出功率一定减小
D. 电压表示数一定增加
参考答案：
BCD
【详解】A、根据欧姆定律可知，故选项A错误；
B、理想变压器的原、副线圈的电压变化比，电流变化比，则有
，将视为输入端电源内阻，则有，所以有，故选项B正确；
CD、向下调节滑动变阻器R3的滑动端P时，电阻增大，副线圈的电流变小，根据电流与匝数成反比知原线圈的电流变小，电源电压不变，电源的输出功率一定减小；两端电压减小，根据闭合电路欧姆定律可知原线圈的输入电压增大，根据电压与匝数成正比知副线圈的输出电压增大，电压表示数一定增加，故选项C、D正确；
故选BCD。

2. 一物体自t=0时开始做直线运动，其速度图线如图所示。

下列选项正确的是
A．在0—6s内，物体离出发点最远为30m
B．在0—6s内，物体经过的路程为40m
C．在0—4s内，物体的平均速率为7．5m/s
D．在5—6s内，物体所受的合外力做负功
参考答案：
BC
3. 如图是某电磁冲击钻的原理图，若突然发现钻头M向
右运动，则可能是
A.电键S闭合瞬间
B.电键S由闭合到断开的瞬间
C.电键S已经是闭合的，变阻器滑片P向左迅速滑动
D.电键S已经是闭合的，变阻器滑片P向右迅速滑动
参考答案：
答案：AC
4. 已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，地球同步卫星质量为m，引力常量为G．有关同步卫星，下列表述正确的是（）
A．
卫星距离地面的高度为
B．卫星的运行速度大于第一宇宙速度
卫星运行时受到的向心力大小为G
解：A、万有引力提供向心力
F引=F向===a向，
v=
a向=
F=
h=﹣R
故A、C错误
B、由于第一宇宙速度为v1=，故B错误；
D、地表重力加速度为g=，故D正确；
故选D．
5. （单选）如图，在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用，F平行于斜面向上。

若物块质量为6千克，斜面倾角为370，动摩擦因数为0.5，物块在斜面上保持静止，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10m/s2，cos37°=0.8，sin37°=0.6,则F的可能值为
A．10N B.20N C.0N D.62N
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. 我们知道被动吸烟比主动吸烟害处更大。

试估算一个高约3m、面积约10m2的两人办公室，若只有一人吸了一根烟，则被污染的空气分子间的平均距离为__________m，另一不吸烟者一次呼吸大约吸入________个被污染过的空气分子（人正常呼吸一次吸入气体300cm3，一根烟大约吸10次
7.2×10-8，8.1×1017
2012学年普陀模拟24
）。

参考答案：
7.2×10-8，8.1×1017
7. 如图（a）所示为某同学设计的电子秤原理图，其中E是电动势为3V的电源（内阻不计），A是电流表（在设计中计划被改成电子秤的示数表盘），R0是阻值为5Ω定值电阻，R是一根长为6cm、阻值为15Ω的均匀电阻丝。

c是一根金属弹簧（电阻不计），其压缩量ΔL与所受压力F之间的关系如图（b）所示，c顶端连接有一个塑料盘。

制作时调整弹簧的位置，使之不称重物时滑片P刚好在电阻丝的a端。

（计算中g取10m/s2）
（1）当电流表示数为0.3A时，所称重物的质量为____________；
（2）该设计中使用的电流表的量程最小为__________，该电子秤的称量范围为
____________；
（3）将电流表的表盘改制成的电子秤示数盘有哪些特点？（请至少写出两个）
参考答案：
（1）2kg（2）0.6A，0~6kg
（3）刻度不均匀、左大右小、刻度盘最左侧部分区域无刻度等
8. 学校的课外物理兴趣小组想测出滑块与木板间的动摩擦因数，李轩同学想出一个方案，如图，将一小铁球和滑块用细细线连接，跨在木板上端的一个小定滑轮上，开始时小铁球和滑块均静止，然后剪断细线，小铁球自由下落，滑块沿斜面下滑，可先后听到小铁球落地和滑块撞击挡板的声音。

他们反复调整挡板的位置，重复上述操作，直到能同时听到两撞击声，然后用刻度尺测量出H=1.25m，x=0.50m,h=0.30m，已知当地的重力加速度为
根据以上内容回答下面的问题：
(1)滑块下滑的加速度大小m/s2
(2)请利用H、h、x这三个物理量表示出动摩擦因数的数学表达式= ，代入相关数据，求出滑块与木板间的动摩擦因数= 。

(3)与真实值相比，测量的动摩擦因数(填“偏大”或“偏小”或“不变”)写出支持你想法的一个论据。

参考答案：
9. 自然界里放射性核素并非一次衰变就达到稳定，而是发生一系列连续的衰变，直到稳定的核素而终止，这就是“级联衰变”．某个钍系的级联衰变过程如图(N轴表示中子数，Z轴表示质子数)，图中Pb→Bi的衰变是＿＿＿衰变，从到共发生＿＿＿次α衰变．
参考答案：
β（2分）6
10. 某同学在做测定木板与木块间的动摩擦因数的实验时，设计了两种实验方案．
方案A：木板固定，用弹簧测力计拉动木块．如图(a)所示．
方案B：弹簧固定，用手拉动木板，如图(b)所示．
除了实验必需的弹簧测力计、木板、木块、细线外，该同学还准备了质量为200 g的砝码若干个．
(g＝10 m/s2)
(1)上述两种方案中，你认为更合理的是方案________
(2)该同学在重2N的木块上加放了2个砝码，弹簧测力计稳定后的示数为1．5N , 则木板与木块间的动摩擦因数μ＝________.
参考答案：
11. 一轻弹簧原长为10 cm，把它上端固定，下端悬挂一重为0.5 N的钩码，静止时它的长度为12 cm，弹簧的劲度系数为 N/m；现有一个带有半径
为14 cm的光滑圆弧的物块静止放在水平面上，半径OA水平，OB竖直，右图所示；将上述轻弹簧的一端拴在A点，另一端拴着一个小球，发现小球静止在圆弧上的P点，且∠BOP=30°，则小球重为 N。

参考答案：
（25；）
12. 在如右图所示的逻辑电路中，当A端输入电信号为“1”，B端输入电信号为“1”时，在C端和D端输出的电信号分别为_____和______。

参考答案：
0，0
13. 用图（a）所示的实验装置探究加速度与力、质量的关系。

（1）完成平衡摩擦力的相关内容：
（A）取下沙桶，把木板不带滑轮的一端垫高；
（B）接通打点计时器电源，轻推小车，让小车拖着纸带运动。

如果打出的纸带如图（b）所示，则应（选填“增大”、“减小”或“不改变”）木板的倾角，反复调节，直到纸带上打出的点迹为止。

（2）某同学实验时得到如图（c）所示的a—F图象（沙和沙桶质量远小于小车质量），则该同学探究的是：在条件下，成正比。

（3）上题中若沙和沙桶质量过大，不能远小于小车质量，则可能会出现下列哪种图像
参考答案：
（1）减小（2分），间隔相等（2分），
（2）小车质量一定的（2分），小车的加速度与所受拉力（2分）
（3）B
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. “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）图乙中的F与F′ 两力中，方向一定沿AO方向的是_____。

（2）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）B
15. “研究共点力的合成”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示．
（1）图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是______．
（2）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
（3）实验中可减小误差的措施有____．
A．两个分力F1、F2的大小要越大越好
B．两个分力F1、F2间夹角应越大越好
C．拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行
D．AO间距离要适当，将橡皮筋拉至结点O时，拉力要适当大些
参考答案：
(1). ; (2). B; (3). CD;
解：(1) 实验中F是通过平行四边形定则作图得出的，而F′是通过用一根细线拉动橡皮筋，使与两个力拉时的效果相同得出的，故F'一定是沿AO方向的；
(2) 本实验是通过一个力与两力效果相同得了的合力，故运用了等效替代的方法，故B正确；
(3) A项：实验是通过作图得出结果，故为了减小误差应让拉力尽量大些，但不是越大越好，故A错误；
B项：两个分力F1、F2间夹角应尽量大些，但不是越大越好，故B错误；
C项：为了防止出现分力的情况，应让各力尽量贴近木板，且与木板平行，故C正确；
D项：为了准确记下拉力的方向，故采用两点描线时两点应尽量距离大一些，故细绳应长些，故D正确。

故应选CD。

四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 粗糙的水平面上放置一质量为m = 1.2 kg的小物块（可视为质点），对它施加F = 3 N 的水平作用力，使物块沿水平面向右匀加速运动．已知物块通过A点时的速度为vA = 1 m/s，到达B点所用时间t1 = 2 s，此后再运动x = 8 m到达C点，到C点的速度为vC = 5 m/s，求：
(1)物块在水平面上运动的加速度a
(2)物块与水平面间的动摩擦因数μ
参考答案：
A
解：
……………3分
……………3分
解得: a = 1 m/s2 a =－6 m/s2 (舍) ……………2分
由牛顿第二定律可知：F－μmg = ma……………3分
解得：μ = 0.15
17. 一质量为M=2×103kg的汽车，其额定功率P额=80KW，在平直公路上行驶时受到的阻力为f=4×103N．如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，经过时间t=5s汽车发动机输出的功率达到额定功率，假设运动过程中阻力不变，求：
（1）汽车在平直公路上行驶的最大速度v max；
（2）汽车做匀加速直线运动的加速度a．
参考答案：
解：（1）当牵引力与阻力相等时，速度最大．则有：
P额=Fv m=fv m．
解得：=
（2）根据牛顿第二定律得：F﹣f=ma
汽车做匀加速运动达到最大速度为v'，此时功率为额定功率，满足：
匀加速直线运动的时间t=5s满足：
代入数据联立解得：a=2m/s2
答：（1）汽车在平直公路上行驶的最大速度v max为20m/s；
（2）汽车做匀加速直线运动的加速度a为2m/s2．
【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．
【分析】（1）汽车保持额定功率从静止启动后，做加速度逐渐减小的加速运动，当加速度为零，即牵引力与阻力相等时，速度最大，根据P=Fv求出汽车的最大速度；
（2）根据P=Fv求出匀加速直线运动的最大速度，再根据速度时间公式结合牛顿第二定律求出加速度．
18. 气球以10 m/s的速度匀速上升，当它上升到离地175 m的高处时，一重物从气球上掉落，则重物需要经过多长时间才能落到地面？到达地面时的速度是多大？(g取10 m/s2)
参考答案：
解析：解法一全程法
取全过程为一整体进行研究，从重物自气球上掉落计时，经时间t落地，规定初速度方向为正方向，画出运动草图，如图所示．
解法二分段法
设重物离开气球后，经过t1时间上升到最高点，则
t1＝＝s＝1 s
上升的最大高度h1＝＝m＝5 m
故重物离地面的最大高度为
H＝h1＋h＝5 m＋175 m＝180 m
重物从最高处自由下落，落地时间和落地速度分别为
t2＝＝s＝6 s，
v＝gt2＝10×6 m/s＝60 m/s
所以重物从气球上掉落至落地共历时
t＝t1＋t2＝7 s.
答案：7 s60 m/s。