河北省邯鄲市南徐村鄉(xiāng)中學(xué)2021年高三物理聯(lián)考試題含解析

河北省邯鄲市南徐村鄉(xiāng)中學(xué)2021年高三物理聯(lián)考試題含解析一、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.（單選）如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為5：1，原線圈接交流電源和交流電壓表，副線圈與熱水器、抽油煙機連接．已知副線圈上的電壓按圖乙所示規(guī)律變化，現(xiàn)閉合開關(guān)s接通抽油煙機，下列說法正確的是（）A．電壓表示數(shù)為44VB．副線圈上電壓的瞬時值表達式u=220sin（10πt）VC．熱水器消耗的功率變大D．變壓器的輸入功率增大參考答案：解：A、U1=V=1100V，則電壓表示數(shù)為1100V，故A錯誤；B、由圖乙可知，交變電流的峰值是220V，ω==100πrad/s，則副線圈兩端電壓的瞬時值表達式為u=220sin100πtv，故B錯誤；C、接通開關(guān)，副線圈所接電路電阻減小，電流增大，熱水器兩端電壓不變，所以消耗功率不變，故C錯誤；D、接通開關(guān)，電流增大，電壓不變，所以線圈消耗的功率增大，輸入功率等于輸出功率，故D正確；故選：D2.如圖所示，理想變壓器原線圈匝數(shù)n1=440，副線圈n2=20．在A、B端加上一交變電壓μ=220sin100πt（V），流過小燈泡的電流為0.3A，燈泡L正常發(fā)光，則以下說法中正確的是（）A．副線圈電壓的有效值為10VB．燈泡L的額定功率為6WC．將滑動變阻器的滑片P稍微下移，燈泡亮度不變D．將滑動變阻器的滑片P稍微下移，變壓器的輸入功率要變大參考答案：C【考點】變壓器的構(gòu)造和原理；電功、電功率．【分析】根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比得副線圈電壓的有效值；由P=得燈泡的額定功率；閉合電路中的動態(tài)分析類似，可以根據(jù)R的變化，確定出總電路的電阻的變化，進而可以確定副線圈的總電流的變化的情況，分析輸出功率的變化，從而得到輸入功率的變化．【解答】解：A、在A、B端加上一交變電壓（V），原線圈電壓的有效值為，根據(jù)變壓器原副線圈的匝數(shù)比等于電壓比，可得副線圈電壓的有效值為，故A錯誤；B、小燈泡的功率，故B錯誤；C、由于輸入電壓、變壓器副線圈匝數(shù)均不變，故將滑動變阻器的滑片稍微下移，燈泡兩端的電壓不變，不會影響燈泡的亮度，故C正確；D、將滑動變阻器的滑片稍微下移，滑動變阻器接入電路的有效阻值變大，變壓器輸出功率變小，則輸入功率也變小，故D錯誤；故選：C3.某電場中有M、N兩點，它們的電勢分別為φM＝－10V，φN＝2V，則下列說法中正確的是（

）A．M點電勢高

B．無論電荷是正還是負，同一電荷在M點的電勢能總比在N點電勢能大C．1C的正電荷在N點電勢能比在M點大

D．1C的負電荷在N點電勢能比在M點大參考答案：C4.如圖所示，質(zhì)量為20kg的物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.1，在向右滑動的過程中，還受到水平向左的大小為10N的力F的作用，則物體所受滑動摩擦力為（

）A、10N，向右

B、10N，向左

C、20N，向右

D、20N，向左參考答案：D5.

關(guān)于牛頓第二定律下面說法正確的是A.若物體的質(zhì)量不變，a正比于F，對F、a的單位不限B.對于相同的合外力，a反比于m，對m、a的單位不限C.在公式F=ma中，F(xiàn)、m、a三個量可以取不同單位制中的單位D.在公式F=ma中，當m和a分別用千克、米每二次方秒做單位時，F(xiàn)必須用牛頓做單位參考答案：ABD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，邊長為L的正方形區(qū)域abcd內(nèi)存在著勻強磁場。一個質(zhì)量為m、電荷量為q、初速度為vo的帶電粒子從a點沿ab方向進入磁場，不計重力。若粒子恰好沿BC方向，從c點離開磁場，則磁感應(yīng)強度B=__________；粒子離開磁場時的動能為Ex__________。參考答案：

帶電粒子在勻強磁場中做圓周運動的軌道半徑r=L，由可得B=，洛倫茲力不做功，粒子離開磁場時的動能為。7.做勻變速直線運動的小車，牽引一條紙帶通過打點計時器，交流電源的頻率是50Hz,由紙帶上打出的某一點開始,每5點剪下一段紙帶（每段紙帶時間均為0.1s），按如圖所示，每一條紙帶下端與X軸相重合，在左邊與y軸平行,將紙帶粘在坐標系中,則：①所剪的這0.6s內(nèi)的平均速度是_

m/s②物體運動的加速度是____

m/s2(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)參考答案：0.413m/s

0.750m/m28.我國艦載飛機在“遼寧艦”上成功著艦后，某課外活動小組以艦載飛機利用阻攔索著艦的力學(xué)問題很感興趣。他們找來了木板、鋼球、鐵釘、橡皮條以及墨水，制作了如圖圖所示的裝置，準備定量研究鋼球在橡皮條阻攔下前進的距離與被阻攔前速率的關(guān)系。要達到實驗?zāi)康?，需直接測量的物理量是鋼球由靜止釋放時的

和在橡皮條阻攔下前進的距離，還必須增加的一種實驗器材是

。忽略鋼球所受的摩擦力和空氣阻力，重力加速度已知，根據(jù)

定律（定理），可得到鋼球被阻攔前的速率。參考答案：高度

，

刻度尺

。

動能定理或機械能守恒定律

9.平行板電容器所帶量Q=4×l0-8C，它的兩極板之間電壓U=2v，則它的電容為

F；如果電量減少一半，則兩板間電勢差變?yōu)?/p>

V。參考答案：2×10-8F

1V電容；當電量減小一半，電容不變，則電勢差；10.（4分）有一電源，電動勢為6Ｖ，內(nèi)電阻為2Ω，將它與一臺線圈電阻為1Ω的電動機和一個理想電流表串聯(lián)成閉合電路，電流表讀出電流為0.5Ａ，則整個電路的總功率Ｐ＝

Ｗ，電動機的輸出功率Ｐ2＝

Ｗ。參考答案：

答案：3，2.2511.某實驗小組利用拉力傳感器和速度傳感器探究“動能定理”．如圖，他們將拉力傳感器固定在小車上，用不可伸長的細線將其通過一個定滑輪與鉤碼相連，用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大?。谒阶烂嫔舷嗑?0.0cm的A、B兩點各安裝一個速度傳感器，記錄小車通過A、B時的速度大?。≤囍锌梢苑胖庙来a．(1)實驗主要步驟如下：①測量小車和拉力傳感器的總質(zhì)量M′；把細線的一端固定在拉力傳感器上，另一端通過定滑輪與鉤碼相連；正確連接所需電路；②將小車停在C點，釋放小車，小車在細線拉動下運動，記錄細線拉力及小車通過A、B時的速度．③在小車中增加砝碼，或________，重復(fù)②的操作．(2)下表是他們測得的一組數(shù)據(jù)，其中M是M′與小車中砝碼質(zhì)量之和，|v2－v12|是兩個速度傳感器記錄速度的平方差，可以據(jù)此計算出動能變化量ΔE，F(xiàn)是拉力傳感器受到的拉力，W是F在A、B間所做的功．表格中的ΔE3＝________，W3＝________.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)次數(shù)M/kg|v2－v12|/(m/s)2ΔE/JF/NW/J10.5000.7600.1900.4000.20020.5001.650.4130.8400.42030.5002.40ΔE31.220W341.0002.401.202.4201.2151.0002.841.422.8601.43(3)根據(jù)上表，我們在圖中的方格紙上作出ΔE－W圖線如圖所示，它說明了________參考答案：(1)改變鉤碼數(shù)量

(2)0.6000.610(3)拉力（合力）所做的功近似等于物體動能的改變量12.用頻率均為ν但強度不同的甲、乙兩種光做光電效應(yīng)實驗，發(fā)現(xiàn)光電流與電壓的關(guān)系如圖所示，由圖可知，

（選填“甲”或“乙”）光的強度大。已知普朗克常量為，被照射金屬的逸出功為W0，則光電子的最大初動能為

。參考答案：甲（2分）

h－W0光電效應(yīng)實驗圖線考查題。O1

（2分）。根據(jù)光的強度與電流成正比，由圖就可知道：甲的光的強度大；由愛因斯坦的光電效應(yīng)方程可得：。本題是物理光學(xué)—光電效應(yīng)實驗I—U圖線，在識圖時，要知道光的強度與光的電流成正比（在達到飽和電流之前），然后根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程列式即可得出最大初動能表達式。13.如圖所示，內(nèi)徑均勻的U形管豎直放置，內(nèi)部裝有水銀，溫度為27°C時在封閉端內(nèi)的空氣柱長為12cm，開口端水銀面比封閉端水銀面高2cm，已知大氣壓強為p0＝75cmHg，則當溫度變?yōu)開__________°C時，兩側(cè)水銀面高度相等，若不改變溫度而在開口管內(nèi)加入25cm長的水銀柱，則管內(nèi)空氣柱長度為___________cm。參考答案：-5.14；9.52

三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖甲所示是某同學(xué)探究加速度與力的關(guān)系的實驗裝置．他在氣墊導(dǎo)軌上B處安裝了一個光電門，滑塊上固定一遮光條，滑塊用細線繞過氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與力傳感器相連，傳感器下方懸掛鉤碼，每次滑塊都從A處由靜止釋放．（1）該同學(xué)用游標卡尺測量遮光條的寬度d，如圖乙所示，則d=

mm．（2）下列實驗要求不必要的是

．A．應(yīng)使滑塊質(zhì)量遠大于鉤碼和力傳感器的總質(zhì)量B．應(yīng)使A位置與光電門間的距離適當大些C．應(yīng)將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平D．應(yīng)使細線與氣墊導(dǎo)軌平行（3）改變鉤碼的質(zhì)量，測出對應(yīng)的力傳感器的示數(shù)F和遮光條通過光電門的時間t，通過描點作出線性圖象，研究滑塊的加速度與力的關(guān)系，處理數(shù)據(jù)時應(yīng)作出

圖象．（選填“t2﹣F”“﹣F”或“﹣F”）．參考答案：（1）2.25；（2）A；（3）；【考點】探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系．【分析】（1）游標卡尺讀數(shù)結(jié)果等于固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，不需要估讀；（2）從實驗原理和實驗誤差角度分析操作的步驟；（3）根據(jù)運動學(xué)公式計算加速度，根據(jù)牛頓第二定律F=Ma計算表達式，從而確定研究滑塊的加速度與力的關(guān)系，處理數(shù)據(jù)時應(yīng)作什么圖象．【解答】解：（1）由圖知第5條刻度線與主尺對齊，d=2mm+×0.05mm=2.25mm；（2）A、拉力是直接通過傳感器測量的，故與小車質(zhì)量和鉤碼質(zhì)量大小關(guān)系無關(guān)，故A正確；B、應(yīng)使A位置與光電門間的距離適當大些，有利于減小誤差，故B錯誤C、應(yīng)將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平，使拉力才等于合力，故C錯誤D、要保持拉線方向與木板平面平行，拉力才等于合力，故D錯誤；故選：A．（3）由題意可知，該實驗中保持小車質(zhì)量M不變，因此有：v2=2as，其中：v=，a=，解得：，整理得：，所以研究滑塊的加速度與力的關(guān)系，處理數(shù)據(jù)時應(yīng)作出圖象．故答案為：（1）2.25；（2）A；（3）；15.（5分）某同學(xué)在探究影響單擺周期的因素時有如下操作，請判斷是否恰當（填“是”或“否”）。①把單擺從平衡位置拉開約5°釋放；

②在擺球經(jīng)過最低點時啟動秒表計時；

③把秒表記錄擺球一次全振動的時間作為周期。

該同學(xué)改進測量方法后，得到的部分測量數(shù)據(jù)見表。用螺旋測微器測量其中一個擺球直徑的示數(shù)見圖1.該球的直徑為

mm。根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以初步判斷單擺周期隨

的增大而增大。參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如題1圖所示，兩相距L=0.5m的平行金屬導(dǎo)軌固定于水平面上，導(dǎo)軌左端與阻值R=2Ω的電阻連接，導(dǎo)軌間虛線右側(cè)存在垂直導(dǎo)軌平面的勻強磁場．質(zhì)量m=0.2kg的金屬桿垂直置于導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌與金屬桿的電阻可忽略．桿在水平向右的恒定拉力作用下由靜止開始運動，并始終與導(dǎo)軌垂直，其v﹣t圖象如題2圖所示．在15s末時撤去拉力，同時使磁場隨時間變化，從而保持回路磁通量不變，桿中電流為零．求：（1）金屬桿所受拉力的大小F；（2）0﹣15s內(nèi)勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小風(fēng)；（3）撤去恒定拉力之后，磁感應(yīng)強度隨時間的變化規(guī)律．參考答案：解：（1）10s內(nèi)金屬桿未進入磁場，所以有由圖可知15s～20s內(nèi)僅在摩擦力作用下運動，由圖可知解得F=0.24N（2）在10s～15s時間段桿在磁場中做勻速運動，因此有以F=0.24N，μmg=0.16N代入解得（3）撤去恒定拉力之后，通過回路的磁通量不變，設(shè)桿運動距離為d，運動的距離為x，其中d=20m

由此可得T答：（1）金屬桿所受拉力的大小F為0.24N；（2）0﹣15s內(nèi)勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為0.4T；（3）撤去恒定拉力之后，磁感應(yīng)強度隨時間的變化規(guī)律．【考點】導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢；閉合電路的歐姆定律；電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化．【分析】（1）根據(jù)金屬桿的受力情況，由牛頓第二定律列方程，由v﹣t求出求出金屬桿的加速度，然后求出拉力F．（2）應(yīng)用安培力公式求出安培力，然后應(yīng)用平衡條件求出磁感應(yīng)強度．（3）當穿過回路的磁通量不變時不產(chǎn)生感應(yīng)電流，據(jù)此求出磁感應(yīng)強度的變化規(guī)律．17.“頭腦風(fēng)暴法”是風(fēng)靡美國的一種培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力的方法，某學(xué)校的一個“頭腦風(fēng)暴實驗研究小組”以保護雞蛋為題，要求制作一個裝置讓雞蛋從高處落到地面而不被摔壞；雞蛋要不被摔壞，直接撞擊地面的速度最大不能超過1.5m/s.現(xiàn)有一位學(xué)生設(shè)計了如圖所示的一個裝置來保護雞蛋，用A、B兩塊較粗糙的夾板夾住雞蛋，雞蛋夾放的位置離裝置下端的距離s＝0.45m，A、B夾板與雞蛋之間的摩擦力都為雞蛋重力的5倍，現(xiàn)將該裝置從距地面某一高度處自由下落，裝置碰地后速度為0，且保持豎直不反彈，不計裝置與地面作用時間(g＝10m/s2)．求：剛開始裝置的末端離地面的最大高度H.參考答案：答案：4.16m解析：方法一：分階段設(shè)裝置落地瞬間速度為v1，雞蛋著地瞬間速度為v2＝1.5m/s，則從裝置開始下落