廣東省湛江市第一中學(xué)2021年高三物理聯(lián)考試卷含解析

廣東省湛江市第一中學(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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，位于豎直面內(nèi)的矩形區(qū)域內(nèi)，存在豎直方向的勻強(qiáng)電場，一帶電微粒以某一確定的水平初速度v由A點(diǎn)進(jìn)入這個(gè)區(qū)域沿直線運(yùn)動(dòng)，從C點(diǎn)離開場區(qū)；如果將這個(gè)區(qū)域內(nèi)電場的場強(qiáng)大小變?yōu)樵瓉淼?倍，仍讓該帶電微粒以相同的速度由A點(diǎn)進(jìn)入，微粒將從B點(diǎn)離開場區(qū)；如果保持這個(gè)區(qū)域內(nèi)電場的強(qiáng)弱不變，而將方向改變180°，仍讓該帶電微粒以相同的速度由A點(diǎn)進(jìn)入，微粒將從D點(diǎn)離開場區(qū)。設(shè)粒子從C點(diǎn)、B點(diǎn)、D點(diǎn)射出時(shí)的動(dòng)能分別為Ek1、Ek2、Ek3，從A點(diǎn)到C點(diǎn)、B點(diǎn)、D點(diǎn)所用的時(shí)間分別為t1、t2、t3，不計(jì)空氣阻力。則：A．Ek1=Ek2=Ek3

B．Ek1<Ek2<Ek3

C．t1<t2=t3

D．t1=t2<t3

參考答案：B2.甲、乙兩位同學(xué)組成研究性學(xué)習(xí)小組來研究物體的超重和失重現(xiàn)象。他們在運(yùn)動(dòng)著的一升降機(jī)內(nèi)做實(shí)驗(yàn)，站在磅秤上的甲同學(xué)發(fā)現(xiàn)了自已的體重增加了20%，于是乙同學(xué)對該過程中升降機(jī)的運(yùn)動(dòng)情況作出了如下判斷，其中可能的是A．升降機(jī)以0.8g的加速度加速下降B．升降機(jī)以0.2g的加速度加速上升C．升降機(jī)以0.2g的加速度減速下降D．升降機(jī)以0.8g的加速度減速上升參考答案：3.（單選）如圖所示，索道纜車通過作用力F使之沿傾斜索道加速向上移動(dòng)，不計(jì)空氣阻力．在移動(dòng)的過程中，下列說法正確的是(D)A．F對纜車做的功等于纜車增加的動(dòng)能和克服摩擦力所做的功之和B．F對纜車做的功等于纜車克服摩擦力和克服重力所做的功之和C．纜車克服重力做的功小于纜車增加的重力勢能D．F對纜車做的功等于纜車增加的機(jī)械能與纜車克服摩擦力做的功之和參考答案：D

解析：A、B、D、纜車?yán)?、重力、支持力和摩擦力，根?jù)功能關(guān)系，F(xiàn)對纜車做的功等于纜車增加的機(jī)械能與纜車克服摩擦力做的功之和，故A錯(cuò)誤，B錯(cuò)誤，D正確；C、纜車克服重力做的功等于重力勢能的增加量；故C錯(cuò)誤；故選：D．4.(多選)如圖所示,一小物塊在開口向上的半圓形曲面內(nèi)以某一速率開始下滑,曲面內(nèi)各處動(dòng)摩擦因數(shù)不同,此摩擦作用使物塊下滑時(shí)速率保持不變,則下列說法不正確的是(

)A.因物塊速率保持不變,故加速度為零B.物塊受合外力大小不變,方向不斷改變C.在滑到最低點(diǎn)以前,物塊對曲面的壓力越來越大D.在滑到最低點(diǎn)以前,物塊受到的摩擦力越來越小參考答案：BCD5.等量異種點(diǎn)電荷+Q和Q固定，在它們的連線和其中垂線上有c、b、a三點(diǎn)，如圖所示，現(xiàn)將一個(gè)帶負(fù)電的檢驗(yàn)電荷先從圖中a點(diǎn)沿直線移到b點(diǎn)，再從b點(diǎn)沿直線移到c點(diǎn)，則檢驗(yàn)電荷在此全過程中A.所受電場力一直增大

B.所受電場力先增大后減小C.電勢能一直減小

D.電勢能先增大后減小參考答案：答案：A

解析：根據(jù)等量異種點(diǎn)電荷周圍的電場分布可知，等量異種電荷連線中垂線為電勢為零的等勢面，中點(diǎn)場強(qiáng)最大；連線上中點(diǎn)場強(qiáng)最小，故從a到b再到c場強(qiáng)逐漸變大，故電場力一直增大，故A正確，B錯(cuò)誤；從a到b電勢不變故電勢能不變，C、D錯(cuò)誤。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某同學(xué)做了如下的力學(xué)實(shí)驗(yàn)：一個(gè)質(zhì)量為m的物體放在水平面上，物體受到向右的水平拉力F的作用后運(yùn)動(dòng)，設(shè)水平向右為加速度的正方向，如下圖(a)所示，現(xiàn)測得物體的加速度a與拉力F之間的關(guān)系如下圖(b)所示，由圖象可知，物體的質(zhì)量m=______________；物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=_______________．參考答案：5kg

0.47.（4分）若將氣泡內(nèi)的氣體視為理想氣體，氣泡從湖底上升到湖面的過程中，對外界做了0.6J的功，則此過程中的氣泡

（填“吸收”或“放出”）的熱量是

J。氣泡到達(dá)湖面后，溫度上升的過程中，又對外界做了0.1J的功，同時(shí)吸收了0.3J的熱量，則此過程中，氣泡內(nèi)氣體內(nèi)能增加了

J。參考答案：吸收

0.6

0.2

解析：本題從熱力學(xué)第一定律入手，抓住理想氣內(nèi)能只與溫度有關(guān)的特點(diǎn)進(jìn)行處理。理想氣體等溫過程中內(nèi)能不變，由熱力學(xué)第一定律，物體對外做功0.6J，則一定同時(shí)從外界吸收熱量0.6J，才能保證內(nèi)能不變。而溫度上升的過程，內(nèi)能增加了0.2J。8.地球繞太陽公轉(zhuǎn)的周期為T1，軌道半徑為R1，月球繞地球公轉(zhuǎn)的周期為T2，軌道半徑為R2，則太陽的質(zhì)量是地球質(zhì)量的____倍。參考答案：由萬有引力提供向心力可知，，聯(lián)立以上兩式可得。9.如圖甲，在xoy平面內(nèi)有兩個(gè)沿z方向（垂直xoy平面）做簡諧振動(dòng)的點(diǎn)波源S1（0，4m）和S2（0，-2m），兩波源的振動(dòng)圖線分別如圖乙和圖丙所示，所產(chǎn)生的兩列橫波的波速均為1.0m/s，則波源S1發(fā)出的波在介質(zhì)中的波長為_______m，兩列波引起的點(diǎn)A（8m，-2m）處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)相互__________（選填加強(qiáng)、減弱或不能形成干涉）。參考答案：

(1).2m；

(2).加強(qiáng)波源S1振動(dòng)的周期為T1=2s，則波源S1發(fā)出的波在介質(zhì)中的波長為；同理可知；因，則，可知兩列波引起的點(diǎn)A（8m，-2m）處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)相互加強(qiáng)。10.據(jù)報(bào)道：1978年澳大利亞科學(xué)家利用5m長的電磁軌道炮，將質(zhì)量為3.3g的彈丸以5.9km/s的高速發(fā)射獲得成功。假設(shè)彈丸在軌道炮內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，彈丸所受的合力為_________N。如果每分鐘能發(fā)射6顆彈丸，該電磁軌道炮的輸出功率約為＿＿＿＿＿Ｗ。參考答案：1.15×104

N；

5.74×103

W。11.原長為16cm的輕質(zhì)彈簧，當(dāng)甲、乙兩人同時(shí)用100N的力由兩端反向拉時(shí)，彈簧長度變?yōu)?8cm；若將彈簧一端固定在墻上，另一端由甲一人用200N的拉，這時(shí)彈簧長度變?yōu)開_________cm，此彈簧的勁度系數(shù)為___________N/m．參考答案：２0，5000，12.如右圖所示，a、b、c是勻強(qiáng)電場中的直角三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，已知a、b、c三點(diǎn)的電勢分別為φa＝8V，φb＝－4V，φc＝2V，已知ab＝10cm，ac＝5cm，ac和ab的夾角為60°，試確定場強(qiáng)的方向___________大小____________參考答案：方向斜向右上與ac成30°

80V/m13.在光的單縫衍射實(shí)驗(yàn)中可觀察到清晰的亮暗相間的圖樣，下列甲、乙兩幅圖中屬于光的單縫衍射圖樣的是

(填“甲”或“乙”)；在電磁波發(fā)射技術(shù)中，使電磁波隨各種信號而改變的技術(shù)叫調(diào)制，調(diào)制分調(diào)幅和調(diào)頻兩種，在丙、丁兩幅圖中表示調(diào)頻波的是

(填“丙”或“丁”)。參考答案：乙丁三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.現(xiàn)要測電阻R0阻值和干電池組的電動(dòng)勢E及內(nèi)阻r。給定的器材有：兩個(gè)理想電壓表（量程均為3V），理想電流表（量程為0.6A），滑動(dòng)變阻器R，待測的電阻R0，兩節(jié)串聯(lián)的電池，電鍵S及導(dǎo)線若干。某同學(xué)設(shè)計(jì)一個(gè)如圖（a）所示的電路同時(shí)測電阻R0阻值和電池組的電動(dòng)勢及內(nèi)阻，調(diào)節(jié)變阻器，兩電壓表和電流表分別測得多組U1、U2、I的讀數(shù)，并作出U1—I圖（圖線2）和U2—I圖（圖線1），見圖（b）。（1）由圖可知得出電阻R0阻值為______Ω，電池組E的電動(dòng)勢為______V，內(nèi)阻為_____Ω。（2）若上述電路中少了一個(gè)電壓表，仍可用一個(gè)電路同時(shí)測電阻R0阻值和干電池組的電動(dòng)勢E及內(nèi)阻。請你在下面線框中畫出電路圖，并寫出簡單的實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟：

參考答案：15.為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，某同學(xué)做了如下實(shí)驗(yàn)：將一小球用細(xì)繩懸掛于O點(diǎn)，在O點(diǎn)正下方安裝與光電計(jì)時(shí)器相連的光電門．將小球拉至細(xì)線水平由靜止釋放，小球向下擺動(dòng)后通過光電門，光電門記錄下了小球通過光電門的時(shí)間△t，若測得小球的直徑為d．（1）小球通過光電門時(shí)的速度大小可表示為v=

；（2）要驗(yàn)證小球在向下擺動(dòng)過程中機(jī)械能守恒，若測得懸點(diǎn)到小球球心的距離為L，重力加速度用g表示，需要驗(yàn)證的表達(dá)式是

（用△t、d、L、g等物理量表示）；（3）請寫出一條有利于減少本實(shí)驗(yàn)誤差的措施：

．參考答案：（1）；（2）2gL△t2=d2；（3）選擇質(zhì)量較大且直徑較小的小球．【考點(diǎn)】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．【分析】（1）本實(shí)驗(yàn)采用光電門利用平均速度法求解通過光電門時(shí)的速度；（2）根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知，當(dāng)減小的機(jī)械能應(yīng)等于增大的動(dòng)能；（3）只有重力做功時(shí)，機(jī)械能才守恒，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，因此需要減小實(shí)驗(yàn)過程中受到的阻力即可．【解答】解：（1）已知經(jīng)過光電門時(shí)的時(shí)間小球的直徑；則可以由平均速度表示經(jīng)過光電門時(shí)的速度；故v=；（2）若減小的重力勢能等于增加的動(dòng)能時(shí)，可以認(rèn)為機(jī)械能守恒；則有：mgL=mv2；即：2gL=（）2解得：2gL△t2=d2；（3）造成本實(shí)驗(yàn)的誤差原因是，實(shí)驗(yàn)過程中，可通過選擇質(zhì)量較大且直徑較小的小球，或讓紙帶豎直下落，從而盡量減小受到的阻力，故答案為：（1）；（2）2gL△t2=d2；（3）選擇質(zhì)量較大且直徑較小的小球．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖甲所示，直角坐標(biāo)xOy平面內(nèi)存在著有界電場和磁場，在0～4L區(qū)域有沿y軸方向的勻強(qiáng)電場，以y軸正方向?yàn)殡妶稣较?，電場?qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示；在4L～5L和5L～6L區(qū)域有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1=1.5B2。一帶電粒子在t=0時(shí)刻以初速度v0從O點(diǎn)沿x軸正方向進(jìn)入電場，之后進(jìn)入磁場時(shí)的縱坐標(biāo)為2L，最終剛好能從x=6L邊界射出磁場。不計(jì)粒子重力,求：

(1)粒子到達(dá)x=L邊界時(shí)的縱坐標(biāo)；

(2)粒子經(jīng)過兩磁場的邊界線（x=5L）時(shí)的縱坐標(biāo)是多少？（3）改變y軸上入射點(diǎn)的位置，可使得粒子從x軸上方射出，問入射點(diǎn)的位置坐標(biāo)應(yīng)滿足的條件？參考答案：（1）粒子穿越第一區(qū)域的時(shí)間t1=L/v0，對照圖乙，正好是在沿正方向的勻強(qiáng)電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)側(cè)移量為y1；在第二區(qū)域的電場中做逆向平拋運(yùn)動(dòng)，由對稱性，沿y方向的側(cè)移量相等……到達(dá)x=4L邊界時(shí)的縱坐標(biāo)y4=4y1，由題意知4y1=2L，解得y1=L/2。

（6分）（2）在左側(cè)磁場區(qū)域里，設(shè)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R1，圓心為O1（如圖），在右側(cè)磁場里的半徑為R2，圓心為O2，則有sinθ=L/R1，，據(jù)qBv=mv2/R

知R2=3R1/2

，聯(lián)立解得R1=5L/3，sinθ=3/5，故粒子到達(dá)邊界線x=5L時(shí)的縱坐標(biāo)y5=2L–R1（1-cosθ）=5L/3

（10分）（3）由上可知，粒子射出磁場時(shí)的縱坐標(biāo)y6=y5-R2sin530=-L/3改變?nèi)肷潼c(diǎn)時(shí)，粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡將與原來的平行，要使粒子從x軸上方射出，入射點(diǎn)的坐標(biāo)y0≧L/3

（6分）

17.圖中系統(tǒng)由左右兩個(gè)側(cè)壁絕熱、橫截面積均為S的容器組成．左容器足夠高，上端敞開，右容器上端由導(dǎo)熱材料封閉，兩個(gè)容器的下端由可忽略容積的細(xì)管連通，容器內(nèi)兩個(gè)絕熱的活塞

A、B下方封有氮?dú)?，B上方封有氫氣．大氣的壓強(qiáng)p0，溫度為T0=273K，兩個(gè)活塞因自身重量對下方氣體產(chǎn)生的附加壓強(qiáng)均為0.1p0．系統(tǒng)平衡時(shí)，各氣體柱的高度如圖所示．現(xiàn)將系統(tǒng)的底部浸入恒溫?zé)崴壑?，再次平衡時(shí)A上升了一定的高度．用外力將A緩慢推回第一次平衡時(shí)的位置并固定，第三次達(dá)到平衡后，氫氣柱高度為0.8h，氮?dú)夂蜌錃饩梢暈槔硐霘怏w．求（1）第二次平衡時(shí)氮?dú)獾捏w積；（2）水的溫度．參考答案：①對氫氣，由玻意耳定律得：

對氮?dú)獾诙€(gè)過程，發(fā)生等溫過程，，②對氮?dú)獾谝粋€(gè)過程，由蓋-呂薩克定律得：

18.某校舉行托乒乓球跑步比賽，賽道為水平直道，比賽距離為s．比賽時(shí)．某同學(xué)將球置于球拍中心，以大小為a的加速度從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度達(dá)到v0時(shí)，再以v0做勻速直線運(yùn)動(dòng)跑至終點(diǎn)．整個(gè)過程中球一直保持在球拍中心不動(dòng)．比賽中，該同學(xué)在勻速直線運(yùn)動(dòng)階段保持球拍的傾角為θ0，如圖所示，設(shè)球在運(yùn)動(dòng)中受到的空氣阻力大小與其速度大小成正比，方向與運(yùn)動(dòng)方向相反，不計(jì)球與球拍之間的摩擦，球的質(zhì)量為m，重力加速度為g．（1）求空氣阻力大小與球速大小的比例系數(shù)k；（2）求在加速跑階段球拍傾角θ隨速度v變化的關(guān)系式；（3）整個(gè)勻速跑階段，若該同學(xué)速度仍為v0，而球拍的傾角比θ0大了β并保持不變，不計(jì)球在球拍上的移動(dòng)引起的空氣阻力變化，為保證到達(dá)終點(diǎn)前球不從球拍上距離中心為r的下邊沿掉落，求β應(yīng)滿足的條件．參考答案：考點(diǎn)： 功率、平均功率和瞬時(shí)功率；力的合成與分解的運(yùn)用；共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用．專題： 壓軸題；功率的計(jì)算專題．分析： （1）在勻速運(yùn)動(dòng)階段，受力平衡，根據(jù)平衡條件列式即可求解；（2）加速階段，設(shè)球拍對球的支持力為N′，根據(jù)牛頓第二定律即可求解；（3）根據(jù)牛頓第二定律求出球沿球拍面下滑的加速度，當(dāng)球運(yùn)動(dòng)的位移小于等于r時(shí)，球不從球拍上掉落，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)基本公式列式即可求解．解答： 解：（1）在勻速運(yùn)動(dòng)階段，有mgtanθ0=kv0得k=（2）加速階段，