2021-2022学年湖南省长沙市二十一中学高三物理联考试卷含解析

1、2021-2022学年湖南省长沙市二十一中学高三物理联考试卷含解析一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分每小题只有一个选项符合题意1. 如图所示是空间某一电场中的一条电场线。M、N是该电场线上的两点。下列说法中正确的是 ( ) A.该电场一定是匀强电场B.比较M、N两点的场强大小，一定有EM ENC.比较电子在M、N两点的电势能，一定有EMEND.比较同一个试探电荷在M、N两点受到的电场力，一定有FM FN参考答案：C2. （多选）如图所示，两块水平放置的带电平行金属板间有竖直向上的匀强电场，一个质量为m，带电量为q的油滴以初速度v0进入电场，并在电场中沿直线运动了一段时间，空气阻

2、力不计，则（）A该油滴带正电B在这段时间内电场力所做的功等于油滴重力势能的变化C在这段时间内油滴的机械能保持不变D在这段时间内油滴的动能保持不变参考答案：考点：带电粒子在匀强电场中的运动；动能定理的应用；电势能版权所有专题：带电粒子在电场中的运动专题分析：油滴受重力和电场力，由于油滴做直线运动，故合力不可能与速度不再同一条直线上，故合力为零，然后结合功的定义分析解答：解：A、滴受重力和电场力，由于油滴做直线运动，故合力不可能与速度不再同一条直线上，故合力为零，电场力与重力平衡，电场力向上，与场强同方向，故带正电，故A正确；B、由于电场力和重力是一对平衡力，电场力做的功等于克服重力做的功，而克服

3、重力做的功等于重力势能的增加量，故B正确；C、由于除重力外电场力做正功，故机械能增加，故C错误；D、由于受力平衡，做匀速直线运动故动能不变，故D正确；故选ABD点评：本题关键是对物体受力分析后结合运动情况得到电场力和重力平衡，再结合功的定义分析3. 匀强电场中的三点A、B、C是一个三角形的三个顶点，AB的长度为1 m，D为AB的中点，如图所示。已知电场线的方向平行于ABC所在平面，A、B、C三点的电势分别为14 V、6 V和2 V。设场强大小为E，一电量为1106 C的正电荷从D点移到C点电场力所做的功为W，则 AW8106 J，E8 V/m BW6106 J，E6 V/m CW8106 J，

4、E8 V/m DW6106 J，E6 V/m参考答案：答案：A解析：D为AB的中点，则，从D点移到C点电场力所做的功为；场强大小，所以正确答案为A。4. 一位游客在千岛湖边欲乘游船，当日风浪很大，游船上下浮动。可把游艇浮动简化成竖直方向的简谐运动，振幅为20cm，周期为3.0s。当船上升到最高点时，甲板刚好与码头地面平齐。地面与甲板的高度差不超过10cm时，游客能舒服地登船。在一个周期内，游客能舒服地登船的时间是A.0.5sB.0.75sC.1.0sD.1.5s参考答案：C解析：令振动的表达式为y=0.2 sin t,当y=0.1m时，t1=0.25s，所以在一个周期内，游客能舒服地登船的时间

5、是t2=1.52t1=1s.C对的。5. 下列单位中，属于国际单位制（SI）中基本单位的是 （ ） A牛顿 B摩尔 C韦伯 D伏特参考答案：B二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 如图所示，在竖直平面内存在着若干个无电场区和有理想边界的匀强电场区，两区域相互间隔，竖直高度均为h，电场区域水平方向无限长，每一电场区域场强的大小均为E，且 E=mg/q，场强的方向均竖直向上。一个质量为m，带正电的、电荷量为q的小球（看作质点），从第一无电场区域的上边缘由静止下落，不计空气阻力。则小球从开始运动到刚好离开第n个电场区域的过程中，在无电场区域中所经历的时间为_，在第n个电场区域中所经

6、历的时间为_。参考答案：，7. 如图所示为a、b两部分气体的等压过程图象，由图可知当t=0时，气体a的体积为0.3m3；当t=273时，气体a的体积比气体b的体积大0.4m3参考答案：考点：理想气体的状态方程分析：由图示图象求出气体在0时的体积，然后应用盖吕萨克定律出气体在273时气体的体积，然后求出气体的体积之差解答：解：由图示图象可知，t=0，即：T=t+273=273K时，气体a的体积为：0.3m3，气体b的体积为0.1m3，作出气体的VT图象如图所示：从图示图象可知，气体发生等压变化，由盖吕萨克定律：=C可知，当t=273时，即T=546K时，气体的体积变为0时体积的两倍，即a的体积为

7、0.6m3，b的体积为0.2m3，气体a的体积比气体b的体积大0.60.2=0.4m3；故答案为：0.3；0.4点评：本题考查了求气体的体积与气体的体积之差，分析图示图象，知道气体状态变化的性质，由图示图象求出气体的体积，应用盖吕萨克定律即可正确解题8. 一列沿x轴正方向传播的简谐横波，t0时刻的波形如图中实线所示，t0.2s时刻的波形如图中的虚线所示，则此列简谐横波的波速为 m/s. 参考答案：10(4n+1) n=0、1、2、39. 北京时间2011年3月11日在日本海域发生强烈地震，强震引发了福岛核电站危机核电中的U发生着裂变反应，试完成下列反应方程式UnBaKr_；已知U、Ba、Kr和

8、中子的质量分别是mU、mBa、mKr、mn，该反应中一个235U裂变时放出的能量为_(已知光速为c)参考答案：3n(mumBamKr2mn)c210. 甲乙两个同学共同做“验证牛顿第二定律”的实验，装置如图所示。两位同学用砝码盘（连同砝码）的重力作为小车（对象）受到的合外力，需要平衡桌面的摩擦力对小车运动的影响。他们将长木板的一端适当垫高，在不挂砝码盘的情况下，小车能够自由地做_ _运动。另外，还应满足砝码盘（连同砝码）的质量m 小车的质量M。（填“远小于”、“远大于”或“近似等于”）接下来，甲同学研究：在保持小车的质量不变的条件下，其加速度与其受到的牵引力的关系；乙同学研究：在保持受到的牵引

9、力不变的条件下，小车的加速度与其质量的关系。甲同学通过对小车所牵引纸带的测量，就能得出小车的加速度a。图2是某次实验所打出的一条纸带，在纸带上标出了5个计数点，在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出，图中数据的单位是cm。实验中使用的电源是频率f=50Hz的交变电流。根据以上数据，可以算出小车的加速度a= m/s2。（结果保留三位有效数字）乙同学通过给小车增加砝码来改变小车的质量M，得到小车的加速度a与质量M的数据，画出a与1/M图线后，发现：当1/M较大时，图线发生弯曲。于是，该同学后来又对实验方案进行了进一步地修正，避免了图线的末端发生弯曲的现象。那么，该同学的修正方案可能是( ) A改画

10、a与的关系图线B改画a与的关系图线C改画 a与的关系图线D改画a与的关系图线参考答案：匀速直线 远小于 0.340 A11. 已知地球和月球的质量分别为M和m，半径分别为R和r。在地球上和月球上周期相等的单摆摆长之比为_，摆长相等的单摆在地球上和月球上周期之比为_。参考答案：Mr2：mR2；。12. 如图所示，光滑的平行导轨P、Q相距L=1m，处在同一水平面内，导轨左端接有如图所示的电路。其中水平放置的两平行金属板间距离d=10mm，定值电阻R1=R3=8，R2=2，金属棒ab电阻r=2，导轨电阻不计，磁感应强度B=0.3T的匀强磁场竖直向下穿过导轨平面。金属棒ab沿导轨向右匀速运动，当电键S

11、闭合时，两极板之间质量m=11014kg、带电荷量q=11015C的粒子以加速度a=7m/s2向下做匀加速运动，两极板间的电压为 V；金属棒ab运动的速度为 m/s。参考答案：0.3， 413. （4分）质量为0.5kg的物体从高处自由落下，前2s内重力做功的平均功率是_W，2s末重力对物体做功的瞬时功率是_W（取g=10m/s2.）参考答案： 50 100 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 某小组在做“用单摆测定重力加速度“实验后，为了进一步探究，将单摆的轻质细线改为刚性重杆通过查资料得知，这样做成的“复摆”做简谐运动的周期T=2，式中IC为由该摆决定的常量，m为摆

12、的质量，g为重力加速度，r为转轴到中心C的距离如图（a），实验时杆上不同位置打上多个小孔，将其中一个小孔穿在光滑水平轴O上，使杆做简谐运动，测量并记录r和相应的运动周期T；然后将不同位置的孔穿在轴上重复实验，实验数据见表，并测得摆的质量m=0.50kgr/m0.450.400.350.300.250.20T/s2.112.142.202.302.432.64（1）由实验数据得出图（b）所示的拟合直线，图中纵轴表示T2r（2）Ic的国际单位为kg?m2，由拟合直线得带Ic的值为0.17（保留到小数点后二位）（3）若摆的质量测量值偏大，重力加速度g的测量值不变（选填：“偏大”、“偏小”或“不变”）

13、参考答案：考点：用单摆测定重力加速度版权所有专题：实验题分析：（1）根据周期公式与图示图象分析答题（2）根据公式确定单位，由图示图象求出Ic数值（3）根据图象的斜率与重力加速度的关系，来确定是否与质量有关，从而即可求解解答：解：（1）由T=2可知，整理得：T2r=，因此横坐标为r2，纵坐标即为T2r；（2）（2）根据T2r=+，可知，与的单位是相同的，因此IC的单位即为kg?m2；图象的斜率k=，由图可知k=3.68；解得：g=（g=10.7m/s2）；由图可知=1.25，则IC=0.17（3）根据上式可知，质量的测量值偏大，不影响重力加速度的测量值，即为不变；故答案为：（1）T2r；（2）k

14、g?m2；0.17； （3）不变点评：考查周期公式与图象的综合应用，掌握数学表达式的推理，注意图象的斜率与横、纵截距的含义，注意数学运算的正确性15. 某同学做“验证力的平行四边形定则”实验时，主要步骤是（ ）A在桌面上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；B用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套；C用两个弹簧秤分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O.记下O点的位置，读出两个弹簧秤的示数；D按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧秤的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F；E只用一

15、只弹簧秤，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧秤的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力F/的图示；F比较力F/和F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论.上述步骤中：（1）有重要遗漏的步骤的序号是_和_；（2）遗漏的内容分别是_和_.参考答案：C 和 E （2）描下两拉力的方向和 结点拉至O点四、计算题：本题共3小题，共计47分16. （16分）如图所示，细绳绕过两个定滑轮A和B，在两端各挂质量为m的物体，在A、B中点C处挂一质量为M的小球，A、B轴心间距离为2L，且mM2m。开始时用手托着小球使A、B间的绳保持水平。现把手突然撤去，求：它运动到最大速度时下落的高度小球下落的最大高度（滑

16、轮及绳的质量不计，绳与滑轮间摩擦不计）参考答案：解析：小球在最大速度时受力为零。 （1）由小球的受力平衡可得： （2）解得： （3）小球在最低点的速度为零 （4）由机械能守恒定律得：（5）解得： （6）17. 一质量为m的质点，系于长为R的轻绳的一端，绳的另一端固定在空间的O点，假设绳不可伸长，柔软且无弹性。质点从O点的正上方离O点距离为的O1点，以水平速度抛出，如图13所示，试求：轻绳即将伸直时，绳与竖直方向的夹角为多少？当质点到达O点的正下方时，绳对质点的拉力为多大？参考答案：（1）绳被拉直瞬间机械能有损失，则质点做平抛运动时，设绳即将伸直时，绳子与竖直方向的夹角为，则：其中 联立解得： ，（2）绳绷直时，刚好水平，故绳绷直时损失，质点仅有速度且