上海行知實(shí)驗(yàn)中學(xué)2021年高三物理聯(lián)考試卷含解析

上海行知實(shí)驗(yàn)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.某人通過(guò)以下步驟測(cè)出了從一定高度落下的排球?qū)Φ孛娴淖畲鬀_擊力：（1）將一張白紙鋪在水平地面上，把排球在水里弄濕，然后讓排球從規(guī)定的高度自由落下，并在白紙上留下球的水印。（2）再將印有水印的白紙鋪在臺(tái)秤上，將球放在紙上的水印中心，緩慢地向下壓球，使排球與紙接觸部分逐漸發(fā)生形變直至剛好遮住水印，記下此時(shí)臺(tái)秤的示數(shù)，即為沖擊力最大值。下列物理學(xué)習(xí)或研究中用到的方法與該同學(xué)的方法相同的是A.研究加速度與合力、質(zhì)量的關(guān)系

B.建立“點(diǎn)電荷”的概念C.建立“瞬時(shí)速度”的概念

D.建立“合力與分力”的概念參考答案：D2.下列說(shuō)法正確的是（

）A.力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，同一物體所受到的力越大，它的速度越大B.以卵擊石，雞蛋“粉身碎骨”，但石頭卻“安然無(wú)恙”是因?yàn)殡u蛋對(duì)石頭的作用力小，而石頭對(duì)雞蛋的作用力大C.吊扇工作時(shí)向下壓迫空氣，空氣對(duì)吊扇產(chǎn)生豎直向上的托力，減輕了吊桿對(duì)電扇的拉力D.兩個(gè)小球A和B，中間用彈簧連接，并用細(xì)線懸于天花板上，則彈簧對(duì)A的力和彈簧對(duì)B的力是作用力和反作用力參考答案：c3.（多選）如圖所示，絕緣彈簧的下端固定在光滑斜面底端，彈簧與斜面平行，帶電小球Q（可視為質(zhì)點(diǎn)）固定在絕緣斜面上的M點(diǎn)，且在通過(guò)彈簧中心的直線ab上．現(xiàn)將與Q大小相同，帶電性也相同的小球P，從直線ab上的N點(diǎn)由靜止釋放，若兩小球可視為點(diǎn)電荷．在小球P與彈簧接觸到速度變?yōu)榱愕倪^(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是A．小球P的速度一定先增大后減小B．小球P的機(jī)械能一定在減少C．小球P速度最大時(shí)所受彈簧彈力和庫(kù)侖力的合力為零D．小球P與彈簧系統(tǒng)的機(jī)械能一定增加參考答案：AD4.（單選）雙星系統(tǒng)由兩顆恒星組成，兩恒星在相互引力的作用下，分別圍繞其連線上的某一點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。若某雙星系統(tǒng)中兩星做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T(mén)，兩星總質(zhì)量為M，兩星之間的距離為r，兩星質(zhì)量分別為m1、m2，做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑分別為r1、r2，則下列關(guān)系式中正確的是參考答案：C5.木塊A、B分別重50N和60N，它們與水平地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.25；夾在A、B之間的輕彈簧被壓縮了2cm,彈簧的勁度系數(shù)為400N/m，系統(tǒng)置于水平地面上靜止不動(dòng)?，F(xiàn)用F=1N的水平拉力作用在木塊B上.如圖所示.力F作用后（

）A．木塊A所受摩擦力大小是12.5N

B．木塊A所受摩擦力大小是11.5NC．木塊B所受摩擦力大小是9N

D．木塊B所受摩擦力大小是7N參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，氣缸中封閉著溫度為127℃的空氣，一重物用輕繩經(jīng)輕滑輪跟氣缸中的活塞相連接，不計(jì)一切摩擦，重物和活塞都處于平衡狀態(tài)，這時(shí)活塞離氣缸底的高度為10cm。如果缸內(nèi)空氣溫度降為87℃，則重物將上升

cm；該過(guò)程適用的氣體定律是

（填“玻意耳定律”或“查理定律”或“蓋·呂薩克定律”）。參考答案：1；蓋·呂薩克定律7.質(zhì)量為0.2kg的小球以10m/s速度豎直下落到水泥地面，然后向上彈起．若取豎直向上為正方向，小球與地面碰撞前后動(dòng)量的變化量為3.6kgm/s，則小球與地面相碰前瞬間的動(dòng)量為﹣2kgm/s，小球向上彈起的速度大小為8m/s．參考答案：解：取豎直向上方向?yàn)檎较颍瑒t小球與地面相碰前的動(dòng)量P0=mv0=﹣0.2×10=﹣2kg?m/s；在碰撞過(guò)程中動(dòng)量的變化為：△p=mv2﹣P0=3.6kg?m/s．解得：v2=8m/s；故答案為：﹣2

88.地球表面的重力加速度為g，地球半徑為R．有一顆衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道離地面的高度是地球半徑的3倍．則該衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小為；周期為．參考答案：考點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用；人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系．版權(quán)所有專(zhuān)題：人造衛(wèi)星問(wèn)題．分析：根據(jù)萬(wàn)有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力由軌道半徑關(guān)系求解即可．解答：解：由題意知衛(wèi)星離地面的高度為3R，則衛(wèi)星的軌道半徑為r=4R，所以在地球表面重力與萬(wàn)有引力相等有：得GM=gR2衛(wèi)星在軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力=所以衛(wèi)星的加速度：衛(wèi)星的周期：T==故答案為：；．點(diǎn)評(píng)：抓住地球表面重力與萬(wàn)有引力相等和衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)萬(wàn)有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力求解各量即可．9.已知地球自轉(zhuǎn)周期為T(mén)，同步衛(wèi)星離地心的高度為R，萬(wàn)有引力恒量為G，則同步衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的線速度為_(kāi)_____

__，地球的質(zhì)量為_(kāi)__

_____。══════════════════════════════════════

參考答案：，，10.如圖所示，質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線圈，ABCD由n

匝導(dǎo)線繞成，線圈中有如圖所示方向、大小為I的電流，在

AB邊的中點(diǎn)用細(xì)線豎直懸掛于一小盤(pán)子的下端，而小盤(pán)

子通過(guò)-彈簧固定在O點(diǎn)。在圖中虛線框內(nèi)有與線圈平

面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度為B，平衡時(shí)，CD邊水平且

線圈ABCD有一半面積在磁場(chǎng)中，如圖甲所示，忽略電流I產(chǎn)生的磁場(chǎng)，則穿過(guò)線圈的磁通量為_(kāi)___；現(xiàn)將電流反向（大小不變），要使線圈仍舊回到原來(lái)的位置，如圖乙所示，在小盤(pán)子中必須加上質(zhì)量為m的砝碼。由此可知磁場(chǎng)的方向是垂直紙面向____（填“里”或“外”）．磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B:____（用題中所給的B以外的其它物理量表示）。參考答案：（1分），外（1分），（2分）11.在用DIS測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，在小車(chē)前部和軌道末端都安裝了磁鐵，同名磁極相對(duì)以防止發(fā)生碰撞．從軌道上靜止釋放小車(chē)，得到如圖2所示的v﹣t圖象并且有4個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)值．（1）本實(shí)驗(yàn)是通過(guò)位移傳感器獲得v﹣t圖象的（填傳感器名稱(chēng)）．（2）小車(chē)沿軌道下滑過(guò)程勻加速階段的加速度大小為1m/s2．（3）若實(shí)驗(yàn)中的阻力可忽略不計(jì)，根據(jù)圖象，1.5s～1.6s內(nèi)磁鐵之間排斥力平均值是小車(chē)重力的1.1倍．參考答案：考點(diǎn)：探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律．專(zhuān)題：實(shí)驗(yàn)題；直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律專(zhuān)題．分析：在物體的v﹣t圖象中，斜率大小表示物體的加速度，斜率不變表示物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，圖象和橫坐標(biāo)圍成的面積表示位移，明確圖象的斜率、面積等含義即可正確解答．解答：解：（1）本實(shí)驗(yàn)是通過(guò)位移傳感器獲得v﹣t圖象的．（2）由圖可知圖象AB部分為傾斜的直線，因此物體在AB部分做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，圖象的斜率的大小等于物體的加速度，因此有：故其加速度為：a==1m/s2．（3）若實(shí)驗(yàn)中的阻力可忽略不計(jì)，根據(jù)圖象得a==10m/s2．根據(jù)牛頓第二定律得：1.5s～1.6s內(nèi)磁鐵之間排斥力平均值是小車(chē)重力的1.1倍．故答案為：（1）位移

（2）1

（3）1.1點(diǎn)評(píng)：本題考查了對(duì)v﹣t圖象的物理意義的理解與應(yīng)用，對(duì)v﹣t圖象要明確斜率的含義，知道在v﹣t圖象中圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積的含義等．12.如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向上穿過(guò)水平放置的金屬框架，框架寬L，足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)，右端接有電阻R。磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度為B。一根質(zhì)量為m，電阻不計(jì)的金屬棒以v0的初速沿框架向左運(yùn)動(dòng)。棒與框架間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。測(cè)得棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)電阻的電量為q，則棒能運(yùn)動(dòng)的距離為_(kāi)_____________，電阻R上消耗的電能為_(kāi)_____________。

參考答案：，13.（4分）在靜電場(chǎng)中有a．b．c三點(diǎn)，有一個(gè)電荷q1=3×10-8C，自a移到b，電場(chǎng)力做功3×10-6J．另有一個(gè)電荷q2=-1×10-8C，自a移到c，電場(chǎng)力做功3×10-６J，則a．b．c三點(diǎn)的電勢(shì)由高到低的順序是

,b．c兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Ubc為

V。參考答案：

cab

-400v三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（選修3-5）（6分）a、b兩個(gè)小球在一直線上發(fā)生碰撞，它們?cè)谂鲎睬昂蟮膕～t圖象如圖所示，若a球的質(zhì)量ma=1kg，則b球的質(zhì)量mb等于多少?參考答案：解析：由圖知=4m/s、=—1m/s、=2m/s

（2分）

根據(jù)動(dòng)量守恒定律有：ma=ma

+

mb

（2分）

∴mb=2.5kg （2分）15.如圖所示，一彈丸從離地高度H=1.95m

的A點(diǎn)以=8.0m/s的初速度水平射出，恰以

平行于斜面的速度射入靜止在固定斜面頂端C處

的一木塊中，并立即與術(shù)塊具有相同的速度（此速度大小為彈丸進(jìn)入術(shù)塊前一瞬間速度的）共同運(yùn)動(dòng)，在斜面下端有一垂直于斜面的擋板，術(shù)塊與它相碰沒(méi)有機(jī)械能損失，碰后恰能返同C點(diǎn)．已知斜面頂端C處離地高h(yuǎn)=0.05m，求：(1)A點(diǎn)和C點(diǎn)間的水平距離？(2)木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)?(3)木塊從被彈丸擊中到再次回到到C點(diǎn)的時(shí)間t?參考答案：四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（05年全國(guó)卷Ⅰ）（19分）如圖質(zhì)量為m1的物體A經(jīng)一輕質(zhì)彈簧與下方地面上的質(zhì)量為m2的物體B相連，彈簧的勁度系數(shù)為k，A、B都處于靜止?fàn)顟B(tài)。一條不可伸長(zhǎng)的輕繩繞過(guò)輕滑輪，一端連物體A，另一端連一輕掛鉤。開(kāi)始時(shí)各段繩都處于伸直狀態(tài)，A上方的一段沿豎直方向。現(xiàn)在掛鉤上掛一質(zhì)量為m3的物體C上升。若將C換成另一個(gè)質(zhì)量為(m1+m3)物體D，仍從上述初始位置由靜止?fàn)顟B(tài)釋放，則這次B則離地時(shí)D的速度的大小是多少？已知重力加速度為g。參考答案：解析：開(kāi)始時(shí)，B靜止平衡，設(shè)彈簧的壓縮量為x1，

掛C后，當(dāng)B剛要離地時(shí)，設(shè)彈簧伸長(zhǎng)量為x2，有

此時(shí)，A和C速度均為零。從掛C到此時(shí)，根據(jù)機(jī)械能守恒定律,彈簧彈性勢(shì)能的改變量為

將C換成D后，有

聯(lián)立以上各式可以解得

17.如圖，水平地面上方有一底部帶有小孔的絕緣彈性豎直檔板，板高h(yuǎn)=9m，與板等高處有一水平放置的籃筐，筐口的中心離擋板s=3m．板的左側(cè)以及板上端與筐口的連線上方存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T；質(zhì)量、電量、直徑略小于小孔寬度的帶電小球（視為質(zhì)點(diǎn)），以某一速度水平射入場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若與檔板相碰就以原速率彈回，且碰撞時(shí)間不計(jì)，碰撞時(shí)電量不變，小球最后都能從筐口的中心處落入筐中，，求：（1）電場(chǎng)強(qiáng)度的大小與方向；

（2）小球運(yùn)動(dòng)的最大速率；

（3）小球運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間。參考答案：解：（1）因小球能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所以有：

┄┄┄┄┄┄┄┄┄３分

方向豎直向下┄┄┄┄┄┄┄┄┄１分（2）洛侖茲力提供向心力有：

且┄┄┄┄┄2分

得：

┄┄┄┄┄1分小球不與擋板相碰直接飛入框中，其運(yùn)動(dòng)半徑最大，如圖1所示，由幾何知識(shí)可得：

┄┄┄┄┄2分求得：┄┄┄┄┄1分5m/s┄┄┄┄┄1分（3）因?yàn)樗俣确较蚺c半徑方向垂直，圓心必在檔板的豎直線上

設(shè)小球與檔板碰撞n次，其最大半徑為

要擊中目標(biāo)必有：

n只能取0,

1

┄┄┄┄┄

2分

當(dāng)n=0，即為（2）問(wèn)中的解

當(dāng)n=1，時(shí)可得：

┄┄┄┄┄2分解得：R1=3m，R2=3.75m

┄┄┄┄2分R1=3m時(shí)半徑最小，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖2中的軌跡①所示，其速度為：，3m/s

┄┄┄┄┄1分

即為所求的最小速度。

（其它解法同樣給分，再提供兩種解法）（3）因?yàn)樗俣确较蚺c半徑方向垂直，圓心必在檔板的豎直線上

設(shè)小球與檔板碰撞n次

代入得

使R有解必須有

代入得

可得

n只能取0，1

（以下同上）（3）要求最小速度，需求最小半徑，由幾何關(guān)系得：

或┄3分整理得：此方程R有解，則有：得

所以：

或（n為奇數(shù)）18.如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系第Ⅲ象限內(nèi)充滿＋y方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在第Ⅰ象限的某個(gè)圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(電場(chǎng)、磁場(chǎng)均未畫(huà)出)；一個(gè)比荷為＝k的帶電粒子以大小為v0的初速度自點(diǎn)P(－d，－d)沿＋x方向運(yùn)動(dòng)，恰經(jīng)原點(diǎn)O進(jìn)入第Ⅰ象限，粒子穿過(guò)勻強(qiáng)磁場(chǎng)后，最終從x軸上的點(diǎn)Q(9d，0)沿－y方向進(jìn)入第Ⅳ象限；已知該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝，不計(jì)粒子重