2021年湖南省邵陽市孫家垅中學(xué)高三物理聯(lián)考試卷含解析

2021年湖南省邵陽市孫家垅中學(xué)高三物理聯(lián)考試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.．如圖所示，小球在豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，內(nèi)側(cè)管壁半徑為R，小球半徑為r，則下列說法正確的是(

)A．小球通過最高點(diǎn)時(shí)的最小速度vmin＝B．小球通過最高點(diǎn)時(shí)的最小速度vmin＝0C．小球在水平線ab以下的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，內(nèi)側(cè)管壁對(duì)小球一定無作用力D．小球在水平線ab以上的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，外側(cè)管壁對(duì)小球一定有作用力

參考答案：BC2.傳送帶在外力F驅(qū)動(dòng)下以恒定速度運(yùn)動(dòng)，將一塊磚放置在傳送帶上，若磚塊所受摩擦力為f，傳送帶所受摩擦力為f’，磚塊無初速放到傳送帶上至磚塊達(dá)到與傳送帶相同速度的過程中

A．f’所做的功等于f所做的功的負(fù)值 B．F所做的功與f’所做的功之和等于磚塊所獲得的動(dòng)能C．F所做的功與f’所做的功之和等于零D．F所做的功等于磚塊所獲得的動(dòng)能參考答案：C3.兩個(gè)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造地球衛(wèi)星，軌道如圖所示，下列判斷正確的是：A、兩衛(wèi)星的角速度關(guān)系：ωa<ωbB、兩衛(wèi)星的向心加速度關(guān)系：aa>abC、兩衛(wèi)星的線速度關(guān)系：va>vbD、兩衛(wèi)星的周期關(guān)系：Ta<Tb參考答案：A4.用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，下面哪些測(cè)量工具是必需的？

．（A）天平

（B）彈簧秤

（C）刻度尺

（D）秒表參考答案：C【考點(diǎn)】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．【分析】首先明確實(shí)驗(yàn)原理，確定實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量的物理量，則可進(jìn)一步知道實(shí)驗(yàn)所需要的器材．【解答】解：在該實(shí)驗(yàn)中，通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來記錄物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間，不需要秒表，由于驗(yàn)證機(jī)械能公式中可以把物體質(zhì)量約掉，因此不需要天平，也不需要彈簧秤．同時(shí)實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量紙帶上兩點(diǎn)間的距離，所以需要刻度尺．故選C．5.（00年吉、蘇、浙）氫原子的基態(tài)能量為E1，下列四個(gè)能級(jí)圈，正確代表氫原子能級(jí)的是參考答案：答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（實(shí)驗(yàn)）在研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，小明正常進(jìn)行操作，打出的一條紙帶只有三個(gè)連續(xù)的清晰點(diǎn)，標(biāo)記為0、1、2，已知打點(diǎn)頻率為50Hz，則紙帶的加速度為

；而P點(diǎn)是紙帶上一個(gè)污點(diǎn)，小明想算出P點(diǎn)的速度，你認(rèn)為小明的想法能否實(shí)現(xiàn)？若你認(rèn)為小能實(shí)現(xiàn)，請(qǐng)說明理南；若實(shí)現(xiàn)請(qǐng)算出P點(diǎn)的速度：

．（如圖是小明用刻度尺測(cè)量紙帶時(shí)的示意圖）參考答案：5m/s2；0.95m/s解析：根據(jù)刻度尺可知：0-1的距離x1=8cm，1-2的距離x2=18-8=10cm，物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，因此有：△x=aT2，得：a==5m/s2

根據(jù)勻加速直線運(yùn)動(dòng)相鄰的相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一個(gè)定值△x=0.2cm，則打第3個(gè)點(diǎn)的位置為x3=1.8+1.2=3cm，

打第4個(gè)點(diǎn)的位置為x4=3+1.4=4.4cm，

打第5個(gè)點(diǎn)的位置為x5=4.4+1.6=6cm，

打第6個(gè)點(diǎn)的位置為x5=6+1.8=7.8cm，

由圖可知，P點(diǎn)的位置為7.8cm，所以P點(diǎn)就是打的第6個(gè)點(diǎn)．

物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于該過程的平均速度有：v1==0.45m/s；則vP=v1+5Ta=0.45+5×0.02×5=0.95m/s7.氫原子能級(jí)及各能級(jí)值如圖所示．當(dāng)大量氫原子從第4能級(jí)向第2能級(jí)躍遷時(shí)，可以釋放出3種不同頻率的光子，所釋放的光子最小頻率為（用普朗克常量h和圖中給出的能級(jí)值字母表示）．參考答案：【考點(diǎn)】：氫原子的能級(jí)公式和躍遷．【專題】：原子的能級(jí)結(jié)構(gòu)專題．【分析】：根據(jù)hγ=Em﹣En，可知在何能級(jí)間躍遷發(fā)出光的頻率最?。航猓寒?dāng)大量氫原子從第4能級(jí)向第2能級(jí)躍遷時(shí)，可以釋放出3種不同頻率的光子；分別是n=4向n=3，n=3向n=2，以及n=4向n=2三種．因?yàn)榉懦龅墓庾幽芰繚M足hγ=Em﹣En，知，從n=4能級(jí)躍遷到n=3能級(jí)發(fā)出光的頻率最小；則有：hγ=E4﹣E3，所以：γ=．故答案為：3；【點(diǎn)評(píng)】：解決本題的關(guān)鍵知道能級(jí)間躍遷放出或吸收光子的能量滿足hγ=Em﹣En．8.若以M表示水的摩爾質(zhì)量，ρ表示在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的密度，NA為阿伏加德羅常數(shù)，則在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下體積為V的水蒸氣中分子數(shù)為N=NA．參考答案：在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下體積為V的水蒸氣質(zhì)量m=ρV，物質(zhì)的量為，分子數(shù)為N=NA；9.某同學(xué)在學(xué)習(xí)了DIS實(shí)驗(yàn)后，設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)物體瞬時(shí)速度的實(shí)驗(yàn)，其裝置如圖甲所示。在小車上固定擋光片（寬度為Δs），在傾斜導(dǎo)軌的A處放置光電門。讓小車從P點(diǎn)靜止下滑，再利用光電門記錄下?lián)豕馄?jīng)過A點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間Δt。接下來，改用不同寬度的擋光片重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，最后運(yùn)用公式計(jì)算出不同寬度的擋光片從A點(diǎn)開始在各自Δs區(qū)域內(nèi)的，并作出圖像。

（1）當(dāng)光電門傳感器A、B之間無擋光物體時(shí)，電路

；當(dāng)A、B之間有物體擋光時(shí)，電路

。（填“斷開”或“接通”）（2）（多選）該同學(xué)測(cè)出4組數(shù)據(jù)，其中第3組數(shù)據(jù)發(fā)生了明顯的偏差，如圖乙所示。造成偏差的可能原因是

（

）A.小車從圖甲中P點(diǎn)上方靜止下滑

B.小車從圖甲中P點(diǎn)下方靜止下滑C.小車從圖甲中P點(diǎn)靜止下滑

D.小車從圖丙中P點(diǎn)靜止下滑（3）另一位同學(xué)測(cè)出如下圖所示的6組數(shù)據(jù)，根據(jù)圖線，可知小車的加速度大小約為

m/s2，擋光片經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的瞬間速度大小約為

m/s。參考答案：（1）斷開，接通

（各1分）

（2）AD

（2分）

（3）0.6—0.8，0.54—0.56

10.假設(shè)太陽與地球之間充滿了水而不是真空，那么光從太陽到達(dá)地球要多花的時(shí)間是

▲s。已知太陽與地球的距離為km，水的折射率為1.33。參考答案：165

11.如圖所示，河道寬L＝100m，河水越到河中央流速越大，假定流速大小u＝0.2xm/s（x是離河岸的垂直距離）一汽船相對(duì)水的航速是10m/s，它自A處出發(fā)，船頭垂直河岸方向渡河到達(dá)對(duì)岸B處，則過河時(shí)間為________s；在這段時(shí)間內(nèi)汽船順著河道向下游漂行的距離為________m。參考答案：10；50。12.（6分）一個(gè)電子和一個(gè)正電子對(duì)撞發(fā)生湮滅而轉(zhuǎn)化為一對(duì)光子，設(shè)正、負(fù)電子對(duì)撞前的質(zhì)量均為m，動(dòng)能均為EK，光速為C，普朗克常為h，則對(duì)撞過程中的質(zhì)量虧損為________轉(zhuǎn)化為光子波長(zhǎng)為_____________。參考答案：2m；13.為了僅用一根輕彈簧和一把刻度尺測(cè)定某滑塊與水平桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ（設(shè)μ為定值），某同學(xué)經(jīng)查閱資料知：一勁度系數(shù)為k（設(shè)k足夠大）的輕彈簧由形變量為x至恢復(fù)到原長(zhǎng)過程中，彈力所做的功為，于是他設(shè)計(jì)了下述實(shí)驗(yàn)：第一步：如圖所示，將彈簧的一端固定在豎直墻上，使滑塊緊靠彈簧將其壓縮，松手后滑塊在水平桌面上滑行一段距離后停止，且滑塊與彈簧已分離；第二步；將滑塊掛在豎直固定的彈簧下，彈簧伸長(zhǎng)后保持靜止?fàn)顟B(tài)。回答下列問題：

①你認(rèn)為該同學(xué)應(yīng)該用刻度尺直接測(cè)量的物理量是（寫出名稱并用符號(hào)表示）：____________________。②用測(cè)得的物理量表示滑塊與水平桌面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ的計(jì)算式：____________參考答案：①彈簧被壓縮的長(zhǎng)度x1，滑塊滑行的總距離s；彈簧懸掛滑塊時(shí)伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度x2；②(有其他表示方法也可以算正確)三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究物體的加速度與所受重力的關(guān)系，圖乙是根據(jù)實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)描出的點(diǎn)跡，結(jié)果跟教材中的結(jié)論不完全一致．該實(shí)驗(yàn)小組在對(duì)這種結(jié)果的原因分析如下．（1）當(dāng)F=0時(shí)，小車的加速度不為0的可能原因是A．小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂桶和砂的質(zhì)量B．在平衡摩擦力時(shí)將木板右端墊得過高C．沒有平衡摩擦力或者平衡摩擦力時(shí)講木板右端墊得過低（2）當(dāng)F較大時(shí)，軌跡變彎曲，a﹣F圖形不再是線性關(guān)系的可能原因是A．砂桶和砂的質(zhì)量過大，不滿足砂桶和砂的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)條件B．小車與軌道之間存在摩擦C．測(cè)量小車的質(zhì)量或者加速度時(shí)的偶然誤差過大．參考答案：（1）B；（2）A【考點(diǎn)】探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系．【分析】探究物體的加速度與所受合力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，運(yùn)用控制變量法探究加速度與力和力的關(guān)系．根據(jù)牛頓第二定律分析“將砂桶和砂的重力近似看作小車的牽引力”的條件．根據(jù)原理分析圖線不經(jīng)過原點(diǎn)和曲線上部出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象的原因．【解答】解：根據(jù)實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)描出如圖2所示的點(diǎn)跡，（1）、圖線不經(jīng)過原點(diǎn)，當(dāng)拉力為零時(shí)，加速度不為零，知平衡摩擦力過度，即長(zhǎng)木板的末端抬得過高了．故B正確（2）、曲線上部出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象，隨著F的增大，即砂和砂桶質(zhì)量的增大，不在滿足砂和砂桶遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，因此曲線上部出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象．故A正確故選：（1）B；（2）A15.某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。本次實(shí)驗(yàn)中已測(cè)量出的物理量有：鉤碼的質(zhì)量m、滑塊的質(zhì)量M、滑塊上的遮光條由圖示初始位置到光電門的距離s。①實(shí)驗(yàn)前需要調(diào)整氣墊導(dǎo)軌底座使之水平，其方法是：接通氣源，將滑塊置于氣墊導(dǎo)軌任意位置上，（未掛鉤碼前）若

則說明導(dǎo)軌是水平的。②如圖乙所示，用游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光條的寬度d=

cm；實(shí)驗(yàn)時(shí)掛上鉤碼，將滑塊從圖示初始位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門的時(shí)間Δt，則可計(jì)算出滑塊經(jīng)過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度。③實(shí)驗(yàn)中又測(cè)量出相關(guān)物理量：鉤碼的質(zhì)量m、滑塊的質(zhì)量M、滑塊上的遮光條由圖示初始位置到光電門的距離s。本實(shí)驗(yàn)通過比較

和

在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等（用物理量符號(hào)表示），即可驗(yàn)證系統(tǒng)的機(jī)械能守恒．參考答案：①滑塊基本保持靜止（或輕推滑塊，滑塊能做勻速直線運(yùn)動(dòng)）(1分)②0.52

③mgs、游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為5mm，游標(biāo)尺上第2個(gè)刻度和主尺上某一刻度對(duì)齊，游標(biāo)讀數(shù)為0.1×2mm=0.2mm，所以最終讀數(shù)為：主尺讀數(shù)+游標(biāo)尺讀數(shù)=5mm+0.2mm=5.2mm=0.52cm。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m的長(zhǎng)木板靜止在光滑的水平面上，并與半徑為R的光滑圓弧形固定軌道接觸（但不粘連），木板的右端到豎直墻的距離為S；另一質(zhì)量為2m的小滑塊從軌道的最高點(diǎn)由靜止開始下滑，從圓弧的最低點(diǎn)A滑上木板．設(shè)長(zhǎng)木板每次與豎直墻的碰撞時(shí)間極短且無機(jī)械能損失．已知滑塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ．試求（1）滑塊到達(dá)A點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力的大小（2）若滑塊不會(huì)滑離長(zhǎng)木板，試討論長(zhǎng)木板與墻第一次碰撞前的速度v與S的關(guān)系（3）若S足夠大，為了使滑塊不滑離長(zhǎng)木板，板長(zhǎng)L應(yīng)滿足什么條件．參考答案：解：（1）滑塊從軌道的最高點(diǎn)到最低點(diǎn)，機(jī)械能守恒，設(shè)到達(dá)A點(diǎn)的速度為vA則①得：②在A點(diǎn)有：③由②③得：NA=6mg④由牛頓第三定律，滑塊在A點(diǎn)對(duì)軌道的壓力⑤（2）若第一次碰撞前的瞬間，滑塊與木板達(dá)到共同速度v，則：（2m+m）v=2mvA⑥⑦由②⑥⑦得：⑧?。?，則木板與墻第一次碰前瞬間的速度為⑨ⅱ．若，則木板與墻第一次碰前瞬間的速度為v'則：⑩得：v'=（3）因?yàn)镾足夠大，每次碰前滑塊與木板共速；因?yàn)镸＜m，每次碰后系統(tǒng)的總動(dòng)量方向向右，要使滑塊不滑離長(zhǎng)木板，最終木板停在墻邊，滑塊停在木板上．由能量守恒得：解得：答：（1）滑塊到達(dá)A點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力的大小為6mg；（2）長(zhǎng)木板與墻第一次碰撞前的速度v與S的關(guān)系：若，則木板與墻第一次碰前瞬間的速度為；若，木板與墻第一次碰前瞬間的速度為v'=；（3）若S足夠大，為了使滑塊不滑離長(zhǎng)木板，板長(zhǎng)L應(yīng)滿足的條件．17.2014年8月3日我國(guó)云南魯?shù)榘l(fā)生里氏6.5級(jí)地震，為救援災(zāi)區(qū)人民，要從懸停在空中的直升機(jī)上投放救災(zāi)物資，每箱救災(zāi)物資的質(zhì)量為20kg，設(shè)箱子承受的地面沖擊力大小為1000N，箱子與地面的作用時(shí)間為0.5s，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝10m/s2，不計(jì)空氣阻力，試求：(1)與地面作用時(shí)，箱子的加速度是多少？(2)為保證救災(zāi)物資安全落地，飛機(jī)投放物資時(shí)的高度不應(yīng)超過多少米？參考答案：（1）40m/s2（2）20m

18.如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)且平行的光滑金屬導(dǎo)軌所在平面與水平面成α=53°角，導(dǎo)軌間接一阻值為3Ω的電阻R，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。在兩平行虛線間有一與導(dǎo)軌所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)區(qū)域的寬度為d=0.5m。導(dǎo)體棒a的質(zhì)量為m1=0.1kg、電阻為R1=6Ω；導(dǎo)體棒b的質(zhì)量為m2=0.2kg、電阻為R2=3Ω，它們分別垂直導(dǎo)軌放置并始終與導(dǎo)軌接觸良好?，F(xiàn)從圖中的M、N處同時(shí)將a、b由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)過程中它們都能勻速穿過磁場(chǎng)區(qū)域，且當(dāng)a剛出磁場(chǎng)時(shí)b正好進(jìn)入磁場(chǎng)。（sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，g取10m/s2，a、b電流間的相互作用不計(jì)），求：（1）在b穿越磁場(chǎng)的過程中a、b兩導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的熱量之比；（2）在a、b兩導(dǎo)體棒穿過磁場(chǎng)區(qū)域的整個(gè)過程中，裝置上產(chǎn)生的熱量；（3）M、N兩點(diǎn)之間的距離。參考答案：（1）=，=，=

=2:9

（2）設(shè)整個(gè)過程中裝置上產(chǎn)生的熱量為Q由Q=m1gsinα·d+m2gsinα·d，可解得Q=1.2J