江蘇省徐州市沛縣第五中學(xué)2021年高三物理聯(lián)考試卷含解析

江蘇省徐州市沛縣第五中學(xué)2021年高三物理聯(lián)考試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.（多選）如圖所示，水平面絕緣且光滑，一絕緣的輕彈簧左端固定，右端有一帶正電荷的小球，小球與彈簧不相連，空間存在著水平向左的勻強電場，帶電小球在電場力和彈簧彈力的作用下靜止，現(xiàn)保持電場強度的大小不變，突然將電場反向，若將此時作為計時起點，則下列描述速度與時間、加速度與位移之間變化關(guān)系的圖象正確的是參考答案：AC2.（多選）一列簡諧橫波，某時刻的波形如圖甲所示，從該市可開始計時，波上A質(zhì)點的振動圖象如乙所示，則下列判斷正確的是（）A．該列波沿x軸正方向傳播B．在0.2s～0.4s的時間內(nèi)A質(zhì)點的速度先增大后減小C．若此波遇到另一列簡諧橫波并發(fā)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象，則所遇到的波的頻率為2.5HzD．若該波遇到一障礙物能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，則該障礙物的尺寸一定比40cm大很多E．從該時刻時，再0.4s質(zhì)點A通過的路程為40cm參考答案：ACE3.如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動的電動機帶動下，足夠長的水平傳送帶以恒定速率V1勻速向右運動．一質(zhì)量為m的滑塊從傳送帶右端以水平向左的速率V2（V2＞V1）滑上傳送帶，最終滑塊又返回至傳送帶的右端．就上述過程，下列判斷正確的有（）A．滑塊返回傳送帶右端時的速率為V2B．此過程中傳送帶對滑塊做功為mv22﹣mv12C．此過程中電動機做功為2mv12D．此過程中滑塊與傳送帶間摩擦產(chǎn)生的熱量為m（v1+v2）2參考答案：D【考點】功能關(guān)系；動能定理的應(yīng)用．【分析】物體由于慣性沖上皮帶后，受到向左的滑動摩擦力，減速向右滑行，之后依然受到向左的滑動摩擦力，會繼續(xù)向左加速，然后根據(jù)v1小于v2的情況分析．根據(jù)動能定理得全過程傳送帶對物塊做的總功．根據(jù)能量守恒找出各種形式能量的關(guān)系．【解答】解：A：由于傳送帶足夠長，物體減速向左滑行，直到速度減為零，然后物體會在滑動摩擦力的作用下向右加速，由于v1＜v2，物體會先在滑動摩擦力的作用下加速，當(dāng)速度增大到等于傳送帶速度時，物體還在傳送帶上，之后不受摩擦力，故物體與傳送帶一起向右勻速運動，有v′2=v1；故A錯誤；B：此過程中只有傳送帶對滑塊做功根據(jù)動能定理W′=△EK得：W=△EK=mv12﹣mv22，故B錯誤；D：設(shè)滑塊向左運動的時間t1，位移為x1，則：x1=t1=t1摩擦力對滑塊做功：W1=fx1=ft1①又摩擦力做功等于滑塊動能的減小，即：W1=mv22②該過程中傳送帶的位移：x2=v1t1摩擦力對滑塊做功：W2=fx2=fv1t1=fv1=2fx③將①②代入③得：W2=mv1v2設(shè)滑塊向右運動的時間t2，位移為x3，則：x3=t2摩擦力對滑塊做功：W3=fx3=mv12該過程中傳送帶的位移：x4=v1t2=2x3滑塊相對傳送帶的總位移：x相=x1+x2+x4﹣x3=x1+x2+x3滑動摩擦力對系統(tǒng)做功：W總=fx相對=W1+W2+W3=m（v1+v2）2滑塊與傳送帶間摩擦產(chǎn)生的熱量大小等于通過滑動摩擦力對系統(tǒng)做功，Q=W總=f?x相=m（v1+v2）2，故D正確；C：全過程中，電動機對皮帶做的功與滑塊動能的減小量等于滑塊與傳送帶間摩擦產(chǎn)生的熱量，即Q=W+mv22﹣mv12整理得：W=Q﹣mv22+mv12=mv12+mv1v2，故C錯誤．故選：D．4.（多選）在光滑的水平地面上方，有兩個磁感應(yīng)強度大小均為B、方向相反的水平勻強磁場，如圖所示PQ為兩個磁場的邊界，磁場范圍足夠大。一個半徑為，質(zhì)量為m，電阻為R的金屬圓環(huán)垂直磁場方向，以速度從如圖所示位置運動，當(dāng)圓環(huán)運動到直徑剛好與邊界線PQ重合時，圓環(huán)的速度為/2，則下列說法正確的是（

）

A.此時圓環(huán)中的電功率為

B.此時圓環(huán)的加速度為

C.此過程中通過圓環(huán)截面的電荷量為

D.此過程中回路產(chǎn)生的電能為0.75

參考答案：AC5.圖甲為一列簡諧橫波在t=0.10s時刻的波形圖，P是平衡位置為x=1m處的質(zhì)點，Q是平衡位置為x=4m處的質(zhì)點，圖乙為質(zhì)點Q的振動圖象，則

A.t=0.15s時，質(zhì)點Q的加速度達(dá)到正向最大B.t=0.15s時，質(zhì)點P的運動方向沿y軸負(fù)方向C.從t=0.10s到t=0.25s，該波沿x軸正方向傳播了6mD.從t=0.10s到t=0.25s，質(zhì)點P通過的路程為30cm參考答案：AB解析：由y-t圖像知，周期T=0.2s，且在t=0.1sQ點在平衡位置沿y負(fù)方向運動，可以推斷波沒x負(fù)方向傳播，所以C錯；從t=0.10s到t=0.15s時，Δt=0.05s=T/4，質(zhì)點Q從圖甲所示的位置振動T/4到達(dá)負(fù)最大位移處，又加速度方向與位移方向相反，大小與位移的大小成正比，所以此時Q的加速度達(dá)到正向最大，而P點從圖甲所示位置運動T/4時正在由正最大位移處向平衡位置運動的途中，速度沿y軸負(fù)方向，所以A、B都對；振動的質(zhì)點在t=1T內(nèi)，質(zhì)點運動的路程為4A；t=T/2，質(zhì)點運動的路程為2A；但t=T/4，質(zhì)點運動的路程不一定是1A；t=3T/4，質(zhì)點運動的路程也不一定是3A。本題中從t=0.10s到t=0.25s內(nèi)，Δt=0.15s=3T/4，P點的起始位置既不是平衡位置，又不是最大位移處，所以在3T/4時間內(nèi)的路程不是30cm。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖（a）所示，寬為L=0.3m的矩形線框水平放置，一根金屬棒放在線框上與線框所圍的面積為0.06m2，且良好接觸，線框左邊接一電阻R=2Ω，其余電阻均不計．現(xiàn)讓勻強磁場垂直穿過線框，磁感應(yīng)強度B隨時間變化的關(guān)系如圖（b）所示，最初磁場方向豎直向下．在0.6s時金屬棒剛要滑動，此時棒受的安培力的大小為____________N；加速度的方向向_______．（填“左”、“右”）

參考答案：

答案：0.3

左7.如圖，真空中有兩根絕緣細(xì)棒，處于豎直平面內(nèi)，棒與豎直方向夾角為α，棒上各穿一個質(zhì)量為m的小球，球可沿棒無摩擦的下滑，兩球都帶+Q的電量，現(xiàn)讓兩小球從同一高度由靜止開始下滑，當(dāng)兩球相距為

時速度最大。參考答案：

8.如圖，由a、b、c三個粗細(xì)不同的部分連接而成的圓筒固定在水平面上，截面積分別為2S、S和S．已知大氣壓強為p0，溫度為T0．兩活塞A和B用一根長為4L的不可伸長的輕線相連，把溫度為T0的空氣密封在兩活塞之間，此時兩活塞的位置靜止在圖中位置．則此時輕線的拉力為0．現(xiàn)對被密封的氣體加熱，使其溫度緩慢上升到T時兩活塞之間氣體的壓強可能為p0或（忽略活塞與圓筒壁之間的摩擦）．參考答案：考點：理想氣體的狀態(tài)方程；封閉氣體壓強．專題：理想氣體狀態(tài)方程專題．分析：加熱前，AB活塞處于平衡狀態(tài)，由平衡方程可得內(nèi)部氣體壓強和輕繩的張力．加熱后由于沒有摩擦，兩活塞一起向左緩慢移動，氣體體積增大，壓強保持p1不變，若持續(xù)加熱，此過程會一直持續(xù)到活塞向左移動的距離等于l為止，此時B被擋住，活塞不能繼續(xù)移動；根據(jù)蓋?呂薩克定律可得此時被封閉氣體的溫度，以此溫度為分界，做討論可得結(jié)果．解答：解：設(shè)加熱前，被密封氣體的壓強為p1，輕線的張力為f，根據(jù)平衡條件可得：對活塞A：2p0S﹣2p1S+f=0，對活塞B：p1S﹣p0S﹣f=0，解得：p1=p0，f=0；即被密封氣體的壓強與大氣壓強相等，輕線處在拉直的松弛狀態(tài)，這時氣體的體積為：V1=2Sl+Sl+Sl=4Sl，對氣體加熱時，被密封氣體溫度緩慢升高，兩活塞一起向左緩慢移動，氣體體積增大，壓強保持p1不變，若持續(xù)加熱，此過程會一直持續(xù)到活塞向左移動的距離等于l為止，這時氣體的體積為：V2=4Sl+Sl=5Sl，由蓋?呂薩克定律得：=，解得：T2=T0，由此可知，當(dāng)T≤T2=T0，時，氣體的壓強為：p2=p0當(dāng)T＞T2時，活塞已無法移動，被密封氣體的體積保持V2不變，由查理定律得：=，解得：p=，即當(dāng)T＞T2=T0時，氣體的壓強為：p=；故答案為：0；p0或．點評：本題重點在于對被封閉氣體狀態(tài)變化的討論，依據(jù)給定的情形，氣體會做兩種變化：1、等壓變化．2、等容變化．能討論出來這兩點是本題的關(guān)鍵．9.某小組同學(xué)嘗試用下圖所示裝置測定大氣壓強．實驗過程中溫度保持不變．最初U形管兩臂中的水銀面齊平，燒瓶中無水．當(dāng)用注射器往燒瓶中注入水時，U形管兩臂中的水銀面出現(xiàn)高度差．實驗的部分?jǐn)?shù)據(jù)記錄在下表中．

氣體體積V(ml)800674600531500水銀面高度差h(cm)014.025.038.045.0

（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在右圖中畫出該實驗的h－1/V關(guān)系圖線；（2）實驗環(huán)境下的大氣壓強p0=

cmHg；

（3）如果實驗開始時氣體的熱力學(xué)溫度為T0，最終氣體的體積為500ml，現(xiàn)使U型管中的水銀面回到初始齊平狀態(tài)，應(yīng)使容器中的氣體溫度降低到_________．參考答案：（1）右圖所示

（2分）（2）75（±2）

（3分）（3）

（3分）10.已知電流表的電流從“＋”接線柱流入時指針向右偏，在如圖所示的實驗裝置中(1)合上S將線圈A插入B的過程中，電流表指針向____偏．(2)合上S將線圈A插入B后，將變阻器觸頭向左移動時，電流表指針向__

__偏．參考答案：11.在“用DIS研究小車加速度與所受合外力的關(guān)系”實驗中時，甲、乙兩組分別用如圖（a）、（b）所示的實驗裝置實驗，重物通過細(xì)線跨過滑輪拉相同質(zhì)量小車，位移傳感器（B）隨小車一起沿水平軌道運動，位移傳感器（A）固定在軌道一端．甲組實驗中把重物的重力作為拉力F，乙組直接用力傳感器測得拉力F，改變重物的重力重復(fù)實驗多次，記錄多組數(shù)據(jù)，并畫出a-F圖像。（1）位移傳感器（B）屬于

。（填“發(fā)射器”或“接收器”）（2）甲組實驗把重物的重力作為拉力F的條件是

。（3）圖（c）中符合甲組同學(xué)做出的實驗圖像的是

；符合乙組同學(xué)做出的實驗圖像的是

。參考答案：（1）發(fā)射器（2分）（2）小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于重物的質(zhì)量（2分）（3）②（1分）；①（1分）12.沿一直線運動的物體，在第1s內(nèi)以10m/s的速度做勻速直線運動，在隨后的2s內(nèi)以7m/s的速度做勻速直線運動，那么物體在2s末的瞬時速度為___________，在這3s內(nèi)的平均速度為___________。參考答案：7m/s8m/s13.從高為5m處以某一初速度豎直向下拋出一個小球，小球在與地面相碰后豎直向上彈起，上升到拋出點上方2m高處被接住，這段時間內(nèi)小球的位移是

m,路程是

m.（初速度方向為正方向）參考答案：-312

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（8分）一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C，其中AB過程為等壓變化，BC過程為等容變化。已知VA=0.3m3，TA=TB=300K、TB=400K。（1）求氣體在狀態(tài)B時的體積。（2）說明BC過程壓強變化的微觀原因（3）沒AB過程氣體吸收熱量為Q，BC過氣體

放出熱量為Q2，比較Q1、Q2的大小說明原因。參考答案：解析：（1）設(shè)氣體在B狀態(tài)時的體積為VB，由蓋--呂薩克定律得，，代入數(shù)據(jù)得。(2)微觀原因：氣體體積不變，分子密集程度不變，溫度變小，氣體分子平均動能減小，導(dǎo)致氣體壓強減小。(3)大于；因為TA=TB，故AB增加的內(nèi)能與BC減小的內(nèi)能相同，而AB過程氣體對外做正功，BC過程氣體不做功，由熱力學(xué)第一定律可知大于?？键c：壓強的微觀意義、理想氣體狀態(tài)方程、熱力學(xué)第一定律15.（8分）為確定愛因斯坦的質(zhì)能方程的正確性，設(shè)計了如下實驗：用動能為MeV的質(zhì)子轟擊靜止的鋰核Li，生成兩個粒子，測得兩個粒子的動能之和為MeV。寫出該反應(yīng)方程，并通過計算說明正確。（已知質(zhì)子、粒子、鋰核的質(zhì)量分別取、、）參考答案：核反應(yīng)方程為核反應(yīng)的質(zhì)量虧損，由質(zhì)能方程可得，質(zhì)量虧損相當(dāng)?shù)哪芰縈eV而系統(tǒng)增加的能量MeV，這些能量來自核反應(yīng)中，在誤差允許的范圍內(nèi)可認(rèn)為相等，所以正確。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖(a)所示，在空間有一坐標(biāo)系xoy，直線OP與x軸正方向的夾角為30°，第一象限內(nèi)有兩個方向都垂直紙面向外的勻強磁場區(qū)域Ⅰ和Ⅱ，直線OP是它們的邊界，OP上方區(qū)域Ⅰ中磁場的磁感應(yīng)強度為B,一質(zhì)量為m，電荷量為+q的質(zhì)子(不計重力及質(zhì)子對磁場的影響)以速度v從O點沿與OP成30°角的方向垂直磁場進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅰ，質(zhì)子先后通過磁場區(qū)域Ⅰ和Ⅱ后，恰好垂直于x軸進(jìn)入第四象限，第四象限存在沿-x軸方向的特殊電場，電場強度E的大小與橫坐標(biāo)x的關(guān)系如圖（b）所示，試求

(1)區(qū)域Ⅱ中磁場的磁感應(yīng)強度大小；

(2)質(zhì)子再次到達(dá)y軸時的速度大小和方向。參考答案：（1）（2）方向向左下方與y軸負(fù)向成（）的夾角

解析：（1）由幾何關(guān)系知：質(zhì)子再次回到OP時應(yīng)平行于x軸正向進(jìn)入Ⅱ區(qū)，設(shè)質(zhì)子從OP上的C點進(jìn)入Ⅱ區(qū)后再從D點垂直x軸進(jìn)入第四象限，軌跡如圖。

由幾何關(guān)系可知：O1C⊥OX，O1C與OX的交點O2即為Ⅱ內(nèi)圓弧的圓心，等邊三角形。設(shè)質(zhì)子在Ⅰ區(qū)圓運動半徑為，在Ⅱ區(qū)圓運動半徑為，則：

由得：，

同理得：即區(qū)域Ⅱ中磁場的磁感應(yīng)強度：

（2）D點坐標(biāo)：

質(zhì)子從D點再次到達(dá)y軸的過程，

設(shè)質(zhì)子再次到達(dá)y軸時的速度大小為，由動能定理：

得：

因粒