2021年山東省煙臺市萊州金城鎮(zhèn)中學(xué)高三物理聯(lián)考試卷含解析

2021年山東省煙臺市萊州金城鎮(zhèn)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15分．每小題只有一個選項符合題意1.（多選）如圖所示，一理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為n1：n2=10：1，原線圈接入電壓u=220sin100πt（v）的交流電源，電壓表和電流表對電路的影響可忽略不計，定值電阻R=10Ω，可變電阻R′的阻值范圍為0～10Ω，則（）A．副線圈中交變電流的頻率為100HzB．t=0.02s時，電壓表的示數(shù)為22VC．調(diào)節(jié)可變電阻R′的阻值時，電流表示數(shù)的變化范圍為0.11A～0.22AD．當(dāng)可變電阻阻值為10Ω時，變壓器的輸入電功率為242W參考答案：解：A、電流的頻率是由電壓決定的，所以原副線圈中電流的頻率是一樣的，都為50Hz，所以A錯誤．B、電壓表的示數(shù)為電路的有效電壓的大小，原線圈的有效電壓為220V，根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比知電壓表的示數(shù)為22V，所以B正確．C、當(dāng)R′的阻值為零時，副線圈電流為I=2.2A，當(dāng)R′的阻值為10Ω時，副線圈電流為I′=1.1A，電流與匝數(shù)成反比，所以C正確．D、當(dāng)可變電阻阻值為10Ω時，變壓器的輸入電功率等于輸出功率P=I2R=1.12×20=24.2W，所以D錯誤．故選：BC．2.如圖，光滑絕緣圓環(huán)豎直放置，a、b、c為三個套在圓環(huán)上可自由滑動的空心帶電小球，已知小球c位于圓環(huán)最高點，ac連線與豎直方向成60°角，bc連線與豎直方向成30°角，三個小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說法正確的是A.a、b、c小球帶同種電荷B.a、b小球帶異種電荷C.a、b小球電量之比為D.a、b小球電量之比為參考答案：D【詳解】AB、對c分析，受到重力、環(huán)的支持力以及a與b的庫侖力，其中重力與支持力的方向在豎直方向上，水平方向有a對c的庫侖力的分力與b對c的庫侖力的分力，由共點力平衡的條件可知，a與b對c的作用力都是吸引力，或都是排斥力，則a與b的電性必定是相同的；a與b帶同種電荷，它們之間的庫侖力是斥力，對a分析，a受到重力、環(huán)的支持力以及b、c對a的庫侖力，重力的方向在豎直方向上，水平方向有支持力的向左的分力、b對a的庫侖力向左的分力、c對a的庫侖力的分力，若a要平衡，則c對a的庫侖力沿水平方向的分力必須向右，所以c對a的作用力必須是吸引力，所以c與a的電性一定相反；即：a、b小球帶同種電荷，b、c小球帶異種電荷，故選項、B錯誤；CD、設(shè)環(huán)半徑為R，三個小球的帶電量分別為：、和，由幾何關(guān)系可得，，a與b對c的作用力都是吸引力，它們對c的作用力在水平方向的分力大小相等，則有，所以，故選項D正確，C錯誤；故選選項D3.小球靜止在小車中的光滑斜面和光滑豎直檔板之間，原來小車向左勻速運(yùn)動，現(xiàn)在小車改為向左減速運(yùn)動，那么關(guān)于斜面對小球的彈力NA的大小和檔板B對小球的彈力NB的大小，以下說法正確的是A．NA不變，NB減小

B．NA增大，NB不變C．NB不可能為零

D．NA可能為零參考答案：A4.（單選）在豎直墻壁間有質(zhì)量分別是m和2m的半圓球A和圓球B，期中B球球面光滑，半球A與左側(cè)墻壁之間存在摩擦。兩球心之間連線與水平方向成的夾角，兩球能夠一起以加速度a勻加速豎直下滑，已知，（g為重力加速度），則半球A與左側(cè)墻壁之間的動摩擦因數(shù)為（

）A、

B、

C、D、參考答案：【知識點】摩擦力的判斷與計算；共點力平衡的條件及其應(yīng)用．B2B3【答案解析】A解析：隔離光滑均勻圓球Q，對Q受力分析如圖所示，可得：FN=Fcosθ

Mg-Fsinθ=Ma

解得：FN=M（g-a）cotθ，

對兩球組成的整體有：

（m+M）g-μFN=（M+m）a

聯(lián)立解得：μ=；故選：A．【思路點撥】隔離光滑均勻圓球Q，對Q受力分析，根據(jù)平衡條件列式求解FN，對兩球組成的整體進(jìn)行受力分析，根據(jù)平衡條件列式求解即可．解決本題的關(guān)鍵能夠正確地受力分析，運(yùn)用共點力平衡進(jìn)行求解，掌握整體法和隔離法的運(yùn)用．5.一個帶電粒子以速度v射入某一空間（不計重力），下列說法中正確的有

A．若空間只有電場，粒子的速度可能不變

B．若空間只有電場，粒子的動能可能不變C．若空間只有磁場，粒子的速度可能不變

D．若空間只有磁場，粒子的動能一定不變參考答案：BCD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.利用α粒子散射實驗最早提出原子核式結(jié)構(gòu)模型的科學(xué)家是

；他還利用α粒子轟擊（氮核）生成和另一種粒子，寫出該核反應(yīng)方程

．參考答案：盧瑟福，7.單擺做簡諧振動時回復(fù)力是由擺球__________的分力提供。用單擺測重力加速度實驗中，盡量做到擺線要細(xì)，彈性要小，質(zhì)量要輕，其質(zhì)量要_________擺球質(zhì)量。參考答案：

(1).重力沿圓弧切線；

(2).遠(yuǎn)小于【詳解】單擺做簡諧振動時回復(fù)力是由擺球重力沿圓弧切線的分力提供。用單擺測重力加速度實驗中，盡量做到擺線要細(xì)，彈性要小，質(zhì)量要輕，其質(zhì)量要遠(yuǎn)小于擺球質(zhì)量。8.某同學(xué)在描繪平拋運(yùn)動軌跡時，得到的部分軌跡曲線如圖所示。在曲線上取A、B、C三個點，測量得到A、B、C三點間豎直距離=10.20cm，=20.20cm，A、B、C三點間水平距離=12.40cm，g取10m／s2，則物體平拋運(yùn)動的初速度大小為______m／s，軌跡上B點的瞬時速度大小為________m/s。（計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）參考答案：1.24m/s

1.96m/s據(jù)題意，由于物體做平拋運(yùn)動，則有h2-h1=gt2，可以求出物體在AB、BC段的運(yùn)動時間為t=0.1s，則物體做平拋運(yùn)動的初速度為v0=x/t=1.24m/s；軌跡上B點的速度為vB=，vx=1.24m/s，vy=(h1+h2)/2t=1.52m/s，則B點的速度為：vB=1.96m/s。9.歐洲天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一顆可能適合人類居住的行星。若該行星質(zhì)量為M，半徑為R，萬有引力恒量為G，則繞該行星運(yùn)動的衛(wèi)星的第一宇宙速度是______________。設(shè)其質(zhì)量是地球的5倍，直徑是地球的1.5倍，在該行星表面附近沿圓軌道運(yùn)行的人造衛(wèi)星的動能為Ek1，在地球表面附近沿圓軌道運(yùn)行的相同質(zhì)量的人造衛(wèi)星的動能為Ek2，則為______________。參考答案：，10/310.在探究彈簧振子（如圖在一根輕質(zhì)彈簧下懸掛質(zhì)量為m的重物，讓其在豎直方向上振動）振動周期T與物體質(zhì)量m間的關(guān)系的實驗中：(1)如圖，某同學(xué)嘗試用DIS測量周期，把彈簧振子掛在力傳感器的掛鉤上，圖中力傳感器的引出端A應(yīng)接到__________．使重物做豎直方向小幅度振動，當(dāng)力的測量值最大時重物位于__________．若測得連續(xù)N個力最大值之間的時間間隔為t，則重物的周期為__________．

(2)為了探究周期T與質(zhì)量m間的關(guān)系，某同學(xué)改變重物質(zhì)量，多次測量，得到了下表中所示的實驗數(shù)據(jù)。為了得到T與m的明確關(guān)系，該同學(xué)建立了右下圖的坐標(biāo)系，并將橫軸用來表示質(zhì)量m，請在圖中標(biāo)出縱軸表示的物理量，然后在坐標(biāo)系中畫出圖線。(3)周期T與質(zhì)量m間的關(guān)系是

參考答案：（1）數(shù)據(jù)采集器（1分），最低點（1分），（2分）（2）如右圖（2分）（3）振動周期T的平方與重物的質(zhì)量m成正比。（或者：T2∝m，T2=0.20m，T2=km）（2分）11.某實驗小組采用圖所示的裝置探究“動能定理”，圖中小車中可放置砝碼，實驗中，小車碰到制動裝置時，鉤碼尚未到達(dá)地面，打點針時器工作頻率為50Hz．（1）實驗的部分步驟如下：①在小車中放入砝碼，把紙帶穿過打點計時器，連在小車后端，用細(xì)線跨過定滑輪連接小車和鉤碼；②將小車停在打點計時器附近，先

，再

，小車拖動紙帶，打點計時器在紙帶上打下一列點，

；③改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量，更換紙帶，重復(fù)②的操作。（2）如圖是鉤碼質(zhì)量為0.03kg，砝碼質(zhì)量為0.02kg時得到的一條紙帶，在紙帶上選擇起始點0及A、B、C、D和E五個計數(shù)點，可獲得各計數(shù)點到0的距離S及對應(yīng)時刻小車的瞬時速度v,請將C點的測量結(jié)果填在表1中的相應(yīng)位置．（3）在上述的運(yùn)動過程中，對于鉤碼、砝碼和小車組成的系統(tǒng)，

做正功，

做負(fù)功．（4）實驗小組根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出了圖中的圖線（其中Δv2=v2-v20）,根據(jù)圖線可獲得的結(jié)論是

．要驗證“動能定理”，還需要測量的物理量是摩擦和

．表1紙帶的測量結(jié)果測量點S/cmv/(m·s-1)00.000.35A1.510.40B3.200.45C

D7.150.54E9.410.60參考答案：（1）接通電源，放開小車，關(guān)閉電源

（2）5.08±0.01

,

0.49（3）鉤碼的重力，摩擦力（4）△V2與S成正比，小車的質(zhì)量。12.有一直角架AOB，AO水平放置，表面粗糙。OB豎直向下，表面光滑。AO上套有一個小環(huán)P，OB上套有一個小環(huán)Q，兩環(huán)質(zhì)量均為m，兩環(huán)間由一根質(zhì)量可忽略、不可伸長的細(xì)繩相連，并在某一位置平衡（如圖13）?，F(xiàn)將P環(huán)向左移一小段距離，兩環(huán)再次達(dá)到平衡，移動后和移動前比較，AO桿對P環(huán)的支持力N；細(xì)繩的拉力T

。參考答案：不變，變大13.(4分)如圖所示，一個半徑為R的透明球體放置在水平面上，一束藍(lán)光從A點沿水平方向射入球體后經(jīng)B點射出，最后射到水平面上的C點．已知OA=，該球體對藍(lán)光的折射率為，則它從球面射出時的出射角=

；若換用一束紅光同樣從A點射向該球體，則它從球體射出后落到水平面上形成的光點與C點相比，位置

(填“偏左”、“偏右”或“不變”)。參考答案：60°（2分）偏右（2分）三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，將一個斜面放在小車上面固定，斜面傾角θ=37°，緊靠斜面有一質(zhì)量為5kg的光滑球，取重力加速度g＝10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，則：試求在下列狀態(tài)下：(1)小車向右勻速運(yùn)動時，斜面和小車對小球的彈力大小分別是多少？(2)小車向右以加速度3m/s2做勻加速直線運(yùn)動，斜面和小車對小球的彈力大小分別是多少？(3)小車至少以多大的加速度運(yùn)動才能使小球相對于斜面向上運(yùn)動。參考答案：(1)0，50N(2)25N，30N

(3)7.5m/s2【詳解】(1)小車勻速運(yùn)動時，小球隨之一起勻速運(yùn)動，合力為零，斜面對小球的彈力大小為0，豎直方向上小車對小球的彈力等于小球重力，即：否則小球的合力不為零，不能做勻速運(yùn)動.(2)小車向右以加速度a1=3m/s2做勻加速直線運(yùn)動時受力分析如圖所示，有：代入數(shù)據(jù)解得：N1=25N，N2=30N(3)要使小球相對于斜面向上運(yùn)動，則小車對小球彈力為0，球只受重力和斜面的彈力，受力分析如圖，有：代入數(shù)據(jù)解得：答：(1)小車向右勻速運(yùn)動時，斜面對小球的彈力為0和小車對小球的彈力為50N(2)小車向右以加速度3m/s2做勻加速直線運(yùn)動，斜面和小車對小球的彈力大小分別是N1=25N，N2=30N.(3)小車至少以加速度向右運(yùn)動才能使小球相對于斜面向上運(yùn)動。15.一在隧道中行駛的汽車A以的速度向東做勻速直線運(yùn)動，發(fā)現(xiàn)前方相距處、以的速度同向運(yùn)動的汽車B正開始勻減速剎車，其剎車的加速度大小,從此刻開始計時，若汽車A不采取剎車措施，汽車B剎車直到靜止后保持不動，求：（1）汽車A追上汽車B前，A、B兩汽車間的最遠(yuǎn)距離；（2）汽車A恰好追上汽車B需要的時間．參考答案：（1）16m（2）8s(1)當(dāng)A、B兩汽車速度相等時，兩車間的距離最遠(yuǎn)，即v＝vB－at＝vA

得t＝＝3s此時汽車A的位移xA＝vAt＝12m；汽車B位移xB＝vBt－at2＝21mA、B兩汽車間的最遠(yuǎn)距離Δxm＝xB＋x0－xA＝16m(2)汽車B從開始減速直到靜止經(jīng)歷的時間t1＝＝5s

運(yùn)動的位移x′B＝＝25m汽車A在t1時間內(nèi)運(yùn)動的位移x′A＝vAt1＝20m

此時相距Δx＝x′B＋x0－x′A＝12m汽車A需要再運(yùn)動的時間t2＝＝3s

故汽車A追上汽車B所用時間t＝t1＋t2＝8s四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（12分）如圖所示是某游樂場過山車的娛樂裝置原理圖，弧形軌道末端與一個半徑為R的光滑圓軌道平滑連接，兩輛質(zhì)量均為m的相同小車（大小可忽略），中間夾住一輕彈簧后（彈簧與小車未固定）用輕繩將兩車連接起來，兩車從光滑弧形軌道上的某一高度由靜止滑下，當(dāng)兩車剛滑入圓環(huán)最低點時連接兩車的輕繩突然斷開，彈簧將兩車彈開，其中后車剛好停在圓環(huán)最低點處，前車沿圓環(huán)軌道運(yùn)動恰能通過圓弧軌道最高點。求：

（1）前車被彈出時的速度；（2）兩車下滑的高度h；（3）把兩車彈開過程中彈簧釋放的彈性勢能。參考答案：解析：兩車下滑高度h，由機(jī)械能守恒得（m+m）gh＝（m+m）v2

①

兩車在最低點彈開過程，由動量守恒得（m+m）v0＝0+mv1

②設(shè)把兩車彈開過程中彈簧釋放的彈性勢能為EP，由機(jī)械能守恒得EP+（m+m）v2

＝mv2

③

前車從圓弧軌道最低點到達(dá)圓弧軌道最高點的過程，由機(jī)械能守恒得mv2

＝mv2

+mg·2R

④

前車恰能通過圓弧軌道最高點，由臨界條件得mg＝