2021年湖南省邵陽市孫家垅中學高三物理聯(lián)考試卷含解析

2021年湖南省邵陽市孫家垅中學高三物理聯(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.．如圖所示，小球在豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運動，內(nèi)側(cè)管壁半徑為R，小球半徑為r，則下列說法正確的是(

)A．小球通過最高點時的最小速度vmin＝B．小球通過最高點時的最小速度vmin＝0C．小球在水平線ab以下的管道中運動時，內(nèi)側(cè)管壁對小球一定無作用力D．小球在水平線ab以上的管道中運動時，外側(cè)管壁對小球一定有作用力

參考答案：BC2.傳送帶在外力F驅(qū)動下以恒定速度運動，將一塊磚放置在傳送帶上，若磚塊所受摩擦力為f，傳送帶所受摩擦力為f’，磚塊無初速放到傳送帶上至磚塊達到與傳送帶相同速度的過程中

A．f’所做的功等于f所做的功的負值 B．F所做的功與f’所做的功之和等于磚塊所獲得的動能C．F所做的功與f’所做的功之和等于零D．F所做的功等于磚塊所獲得的動能參考答案：C3.兩個繞地球做勻速圓周運動的人造地球衛(wèi)星，軌道如圖所示，下列判斷正確的是：A、兩衛(wèi)星的角速度關(guān)系：ωa<ωbB、兩衛(wèi)星的向心加速度關(guān)系：aa>abC、兩衛(wèi)星的線速度關(guān)系：va>vbD、兩衛(wèi)星的周期關(guān)系：Ta<Tb參考答案：A4.用落體法驗證機械能守恒定律，下面哪些測量工具是必需的？

．（A）天平

（B）彈簧秤

（C）刻度尺

（D）秒表參考答案：C【考點】驗證機械能守恒定律．【分析】首先明確實驗原理，確定實驗需要測量的物理量，則可進一步知道實驗所需要的器材．【解答】解：在該實驗中，通過打點計時器來記錄物體運動時間，不需要秒表，由于驗證機械能公式中可以把物體質(zhì)量約掉，因此不需要天平，也不需要彈簧秤．同時實驗中需要測量紙帶上兩點間的距離，所以需要刻度尺．故選C．5.（00年吉、蘇、浙）氫原子的基態(tài)能量為E1，下列四個能級圈，正確代表氫原子能級的是參考答案：答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（實驗）在研究勻變速直線運動的實驗中，小明正常進行操作，打出的一條紙帶只有三個連續(xù)的清晰點，標記為0、1、2，已知打點頻率為50Hz，則紙帶的加速度為

；而P點是紙帶上一個污點，小明想算出P點的速度，你認為小明的想法能否實現(xiàn)？若你認為小能實現(xiàn)，請說明理南；若實現(xiàn)請算出P點的速度：

．（如圖是小明用刻度尺測量紙帶時的示意圖）參考答案：5m/s2；0.95m/s解析：根據(jù)刻度尺可知：0-1的距離x1=8cm，1-2的距離x2=18-8=10cm，物體做勻變速直線運動，因此有：△x=aT2，得：a==5m/s2

根據(jù)勻加速直線運動相鄰的相等時間內(nèi)的位移之差是一個定值△x=0.2cm，則打第3個點的位置為x3=1.8+1.2=3cm，

打第4個點的位置為x4=3+1.4=4.4cm，

打第5個點的位置為x5=4.4+1.6=6cm，

打第6個點的位置為x5=6+1.8=7.8cm，

由圖可知，P點的位置為7.8cm，所以P點就是打的第6個點．

物體做勻變速直線運動，根據(jù)時間中點的瞬時速度等于該過程的平均速度有：v1==0.45m/s；則vP=v1+5Ta=0.45+5×0.02×5=0.95m/s7.氫原子能級及各能級值如圖所示．當大量氫原子從第4能級向第2能級躍遷時，可以釋放出3種不同頻率的光子，所釋放的光子最小頻率為（用普朗克常量h和圖中給出的能級值字母表示）．參考答案：【考點】：氫原子的能級公式和躍遷．【專題】：原子的能級結(jié)構(gòu)專題．【分析】：根據(jù)hγ=Em﹣En，可知在何能級間躍遷發(fā)出光的頻率最?。航猓寒敶罅繗湓訌牡?能級向第2能級躍遷時，可以釋放出3種不同頻率的光子；分別是n=4向n=3，n=3向n=2，以及n=4向n=2三種．因為放出的光子能量滿足hγ=Em﹣En，知，從n=4能級躍遷到n=3能級發(fā)出光的頻率最??；則有：hγ=E4﹣E3，所以：γ=．故答案為：3；【點評】：解決本題的關(guān)鍵知道能級間躍遷放出或吸收光子的能量滿足hγ=Em﹣En．8.若以M表示水的摩爾質(zhì)量，ρ表示在標準狀態(tài)下水蒸氣的密度，NA為阿伏加德羅常數(shù)，則在標準狀態(tài)下體積為V的水蒸氣中分子數(shù)為N=NA．參考答案：在標準狀態(tài)下體積為V的水蒸氣質(zhì)量m=ρV，物質(zhì)的量為，分子數(shù)為N=NA；9.某同學在學習了DIS實驗后，設(shè)計了一個測物體瞬時速度的實驗，其裝置如圖甲所示。在小車上固定擋光片（寬度為Δs），在傾斜導軌的A處放置光電門。讓小車從P點靜止下滑，再利用光電門記錄下?lián)豕馄?jīng)過A點所經(jīng)歷的時間Δt。接下來，改用不同寬度的擋光片重復(fù)上述實驗，最后運用公式計算出不同寬度的擋光片從A點開始在各自Δs區(qū)域內(nèi)的，并作出圖像。

（1）當光電門傳感器A、B之間無擋光物體時，電路

；當A、B之間有物體擋光時，電路

。（填“斷開”或“接通”）（2）（多選）該同學測出4組數(shù)據(jù)，其中第3組數(shù)據(jù)發(fā)生了明顯的偏差，如圖乙所示。造成偏差的可能原因是

（

）A.小車從圖甲中P點上方靜止下滑

B.小車從圖甲中P點下方靜止下滑C.小車從圖甲中P點靜止下滑

D.小車從圖丙中P點靜止下滑（3）另一位同學測出如下圖所示的6組數(shù)據(jù)，根據(jù)圖線，可知小車的加速度大小約為

m/s2，擋光片經(jīng)過A點時的瞬間速度大小約為

m/s。參考答案：（1）斷開，接通

（各1分）

（2）AD

（2分）

（3）0.6—0.8，0.54—0.56

10.假設(shè)太陽與地球之間充滿了水而不是真空，那么光從太陽到達地球要多花的時間是

▲s。已知太陽與地球的距離為km，水的折射率為1.33。參考答案：165

11.如圖所示，河道寬L＝100m，河水越到河中央流速越大，假定流速大小u＝0.2xm/s（x是離河岸的垂直距離）一汽船相對水的航速是10m/s，它自A處出發(fā)，船頭垂直河岸方向渡河到達對岸B處，則過河時間為________s；在這段時間內(nèi)汽船順著河道向下游漂行的距離為________m。參考答案：10；50。12.（6分）一個電子和一個正電子對撞發(fā)生湮滅而轉(zhuǎn)化為一對光子，設(shè)正、負電子對撞前的質(zhì)量均為m，動能均為EK，光速為C，普朗克常為h，則對撞過程中的質(zhì)量虧損為________轉(zhuǎn)化為光子波長為_____________。參考答案：2m；13.為了僅用一根輕彈簧和一把刻度尺測定某滑塊與水平桌面的動摩擦因數(shù)μ（設(shè)μ為定值），某同學經(jīng)查閱資料知：一勁度系數(shù)為k（設(shè)k足夠大）的輕彈簧由形變量為x至恢復(fù)到原長過程中，彈力所做的功為，于是他設(shè)計了下述實驗：第一步：如圖所示，將彈簧的一端固定在豎直墻上，使滑塊緊靠彈簧將其壓縮，松手后滑塊在水平桌面上滑行一段距離后停止，且滑塊與彈簧已分離；第二步；將滑塊掛在豎直固定的彈簧下，彈簧伸長后保持靜止狀態(tài)?；卮鹣铝袉栴}：

①你認為該同學應(yīng)該用刻度尺直接測量的物理量是（寫出名稱并用符號表示）：____________________。②用測得的物理量表示滑塊與水平桌面間動摩擦因數(shù)μ的計算式：____________參考答案：①彈簧被壓縮的長度x1，滑塊滑行的總距離s；彈簧懸掛滑塊時伸長的長度x2；②(有其他表示方法也可以算正確)三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置探究物體的加速度與所受重力的關(guān)系，圖乙是根據(jù)實驗中得到的數(shù)據(jù)描出的點跡，結(jié)果跟教材中的結(jié)論不完全一致．該實驗小組在對這種結(jié)果的原因分析如下．（1）當F=0時，小車的加速度不為0的可能原因是A．小車的質(zhì)量遠大于砂桶和砂的質(zhì)量B．在平衡摩擦力時將木板右端墊得過高C．沒有平衡摩擦力或者平衡摩擦力時講木板右端墊得過低（2）當F較大時，軌跡變彎曲，a﹣F圖形不再是線性關(guān)系的可能原因是A．砂桶和砂的質(zhì)量過大，不滿足砂桶和砂的質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量的實驗條件B．小車與軌道之間存在摩擦C．測量小車的質(zhì)量或者加速度時的偶然誤差過大．參考答案：（1）B；（2）A【考點】探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系．【分析】探究物體的加速度與所受合力的關(guān)系的實驗，運用控制變量法探究加速度與力和力的關(guān)系．根據(jù)牛頓第二定律分析“將砂桶和砂的重力近似看作小車的牽引力”的條件．根據(jù)原理分析圖線不經(jīng)過原點和曲線上部出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象的原因．【解答】解：根據(jù)實驗中得到的數(shù)據(jù)描出如圖2所示的點跡，（1）、圖線不經(jīng)過原點，當拉力為零時，加速度不為零，知平衡摩擦力過度，即長木板的末端抬得過高了．故B正確（2）、曲線上部出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象，隨著F的增大，即砂和砂桶質(zhì)量的增大，不在滿足砂和砂桶遠小于小車的質(zhì)量，因此曲線上部出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象．故A正確故選：（1）B；（2）A15.某實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置來驗證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機械能守恒。本次實驗中已測量出的物理量有：鉤碼的質(zhì)量m、滑塊的質(zhì)量M、滑塊上的遮光條由圖示初始位置到光電門的距離s。①實驗前需要調(diào)整氣墊導軌底座使之水平，其方法是：接通氣源，將滑塊置于氣墊導軌任意位置上，（未掛鉤碼前）若

則說明導軌是水平的。②如圖乙所示，用游標卡尺測得遮光條的寬度d=

cm；實驗時掛上鉤碼，將滑塊從圖示初始位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門的時間Δt，則可計算出滑塊經(jīng)過光電門時的瞬時速度。③實驗中又測量出相關(guān)物理量：鉤碼的質(zhì)量m、滑塊的質(zhì)量M、滑塊上的遮光條由圖示初始位置到光電門的距離s。本實驗通過比較

和

在實驗誤差允許的范圍內(nèi)相等（用物理量符號表示），即可驗證系統(tǒng)的機械能守恒．參考答案：①滑塊基本保持靜止（或輕推滑塊，滑塊能做勻速直線運動）(1分)②0.52

③mgs、游標卡尺的主尺讀數(shù)為5mm，游標尺上第2個刻度和主尺上某一刻度對齊，游標讀數(shù)為0.1×2mm=0.2mm，所以最終讀數(shù)為：主尺讀數(shù)+游標尺讀數(shù)=5mm+0.2mm=5.2mm=0.52cm。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，一個質(zhì)量為m的長木板靜止在光滑的水平面上，并與半徑為R的光滑圓弧形固定軌道接觸（但不粘連），木板的右端到豎直墻的距離為S；另一質(zhì)量為2m的小滑塊從軌道的最高點由靜止開始下滑，從圓弧的最低點A滑上木板．設(shè)長木板每次與豎直墻的碰撞時間極短且無機械能損失．已知滑塊與長木板間的動摩擦因數(shù)為μ．試求（1）滑塊到達A點時對軌道的壓力的大?。?）若滑塊不會滑離長木板，試討論長木板與墻第一次碰撞前的速度v與S的關(guān)系（3）若S足夠大，為了使滑塊不滑離長木板，板長L應(yīng)滿足什么條件．參考答案：解：（1）滑塊從軌道的最高點到最低點，機械能守恒，設(shè)到達A點的速度為vA則①得：②在A點有：③由②③得：NA=6mg④由牛頓第三定律，滑塊在A點對軌道的壓力⑤（2）若第一次碰撞前的瞬間，滑塊與木板達到共同速度v，則：（2m+m）v=2mvA⑥⑦由②⑥⑦得：⑧ⅰ．若，則木板與墻第一次碰前瞬間的速度為⑨ⅱ．若，則木板與墻第一次碰前瞬間的速度為v'則：⑩得：v'=（3）因為S足夠大，每次碰前滑塊與木板共速；因為M＜m，每次碰后系統(tǒng)的總動量方向向右，要使滑塊不滑離長木板，最終木板停在墻邊，滑塊停在木板上．由能量守恒得：解得：答：（1）滑塊到達A點時對軌道的壓力的大小為6mg；（2）長木板與墻第一次碰撞前的速度v與S的關(guān)系：若，則木板與墻第一次碰前瞬間的速度為；若，木板與墻第一次碰前瞬間的速度為v'=；（3）若S足夠大，為了使滑塊不滑離長木板，板長L應(yīng)滿足的條件．17.2014年8月3日我國云南魯?shù)榘l(fā)生里氏6.5級地震，為救援災(zāi)區(qū)人民，要從懸停在空中的直升機上投放救災(zāi)物資，每箱救災(zāi)物資的質(zhì)量為20kg，設(shè)箱子承受的地面沖擊力大小為1000N，箱子與地面的作用時間為0.5s，已知當?shù)氐闹亓铀俣萭＝10m/s2，不計空氣阻力，試求：(1)與地面作用時，箱子的加速度是多少？(2)為保證救災(zāi)物資安全落地，飛機投放物資時的高度不應(yīng)超過多少米？參考答案：（1）40m/s2（2）20m

18.如圖所示，兩根足夠長且平行的光滑金屬導軌所在平面與水平面成α=53°角，導軌間接一阻值為3Ω的電阻R，導軌電阻忽略不計。在兩平行虛線間有一與導軌所在平面垂直的勻強磁場，磁場區(qū)域的寬度為d=0.5m。導體棒a的質(zhì)量為m1=0.1kg、電阻為R1=6Ω；導體棒b的質(zhì)量為m2=0.2kg、電阻為R2=3Ω，它們分別垂直導軌放置并始終與導軌接觸良好。現(xiàn)從圖中的M、N處同時將a、b由靜止釋放，運動過程中它們都能勻速穿過磁場區(qū)域，且當a剛出磁場時b正好進入磁場。（sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，g取10m/s2，a、b電流間的相互作用不計），求：（1）在b穿越磁場的過程中a、b兩導體棒上產(chǎn)生的熱量之比；（2）在a、b兩導體棒穿過磁場區(qū)域的整個過程中，裝置上產(chǎn)生的熱量；（3）M、N兩點之間的距離。參考答案：（1）=，=，=

=2:9

（2）設(shè)整個過程中裝置上產(chǎn)生的熱量為Q由Q=m1gsinα·d+m2gsinα·d，可解得Q=1.2J