上海民第一中学2021年高三物理联考试卷含解析

上海民第一中学2021年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.（多选）某家用桶装纯净水手压式饮水器如图，在手连续稳定的按压下，出水速度为v，供水系统的效率为η，现测量出桶底到出水管之间的高度差H，出水口倾斜，其离出水管的高度差可忽略，出水口的横截面积为S，水的密度为ρ，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A．出水口单位时间内的出水体积Q=vSB．出水口所出水落地时的速度C．出水后，手连续稳定按压的功率为+D．手按压输入的功率等于单位时间内所出水的动能和重力势能之和参考答案：【考点】：功率、平均功率和瞬时功率；功能关系．【分析】：出水口的体积V=Sl，再除以时间即为位时间内的出水体积，水从出水平流出后做平抛运动，根据高度求出落地时竖直方向的速度，再根据几何关系求出出水口所出水落地时的速度，在时间t内，流过出水口的水的质量m=ρSvt，手连续稳定按压使水具有初动能和重力势能，根据势能和动能的表达式及供水系统的效率求出手连续稳定按压做的功，再根据求解功率即可．：解：A、出水口的体积V=Sl，则单位时间内的出水体积Q=，故A正确；B、水从出水平流出后做平抛运动，则落地时速度方向速度，所以出水口所出水落地时的速度v==，故B错误；C、手连续稳定按压使水具有初动能和重力势能，在时间t内，流过出水口的水的质量m=ρSvt，则出水口的水具有的机械能E=，而供水系统的效率为η，所以手连续稳定按压做的功为W=，则功率P=，故C正确；D、手按压输入的功率等于单位时间内所出水的动能和重力势能之和除以供水系统的效率η，故D错误；故选：AC【点评】：解答本题要知道水从出水平流出后做平抛运动，根据平抛运动的基本规律求解，注意手连续稳定按压时做水做的功没有全部转化为水的机械能，注意供水系统的效率，难度适中．2.（多选）北京时间2005年7月4日下午，美国探测器成功撞击“坦普尔一号”彗星，并投入彗星的怀抱，实现了人类历史上第一次对彗星的“大碰撞”，如图所示．设“坦普尔一号”彗星绕太阳运行的轨道是一椭圆，其运行周期为5.74年，则下列说法中正确的是（

）A.探测器的最小发射速度为7.9km/sB.“坦普尔一号”彗星运动至近日点处的加速度大于远日点处的加速度C.“坦普尔一号”彗星运动至近日点处的线速度小于远日点处的线速度D.探测器运行的周期小于5.74年参考答案：BD3.小船横渡一条河，船本身提供的速度大小方向都不变，已知小船的运动轨迹如图3所示，则河水的流速

A．越接近B岸水速越大

B．越接近B岸水速越小

C．由A到B水速先增后减小

D．水流速度恒定参考答案：B从轨迹曲线的弯曲形状上可以知道，加速度的方向水平向左，越靠近B岸水速越小．故B正确，A、C、D错误．故选B．4.关于人造地球卫星的下列说法中，正确的是（）A．人造地球卫星做匀速圆周运动时的圆心不一定都在地心B．所有人造地球卫星的轨道都在赤道平面内C．人造地球卫星的发射场一般选择在尽可能靠近赤道的地方，且沿地球自转方向发射D．第一宁宙速度是人造地球卫星环绕地球做匀速圆周运动的最小线速度参考答案：C解析：A、卫星运动过程中的向心力由万有引力提供，故地球必定在卫星轨道的中心，即地心为圆周运动的圆心．同步卫星由于其周期和地球的自转周期相同，轨道一定在赤道的上空．故A、B错误C、人造地球卫星的发射场一般选择在尽可能靠近赤道的地方，赤道处地球自转线速度较大，且沿地球自转方向发射，故C正确D、第一宁宙速度是人造地球卫星环绕地球做匀速圆周运动的最大线速度，故D错误故选C．5.如图所示，是一火警报警期器的一部分电路示意图。其中R2为用半导体热敏材料（其阻值随温度的升高而迅速减小）制成的传感器，电流表A为值班室的显示器，a、b之间接报警器。当传感器R2所在处出现火情时，显示器A的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是：A．I变大，U变大

B．I变小，U变小C．I变小，U变大

D．I变大，U变小参考答案：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，气缸中封闭着温度为127℃的空气，一重物用轻绳经轻滑轮跟气缸中的活塞相连接，不计一切摩擦，重物和活塞都处于平衡状态，这时活塞离气缸底的高度为10cm。如果缸内空气温度降为87℃，则重物将上升

cm；该过程适用的气体定律是

（填“玻意耳定律”或“查理定律”或“盖·吕萨克定律”）。参考答案：1；盖·吕萨克定律7.现有一个弹簧测力计（可随便找地方悬挂），一把匀质的长为l的有刻度、零点位于端点的直尺，一个木块及质量不计的细线．试用这些器件设计一实验装置（要求画出示意图），通过一次测量（弹簧测力计只准读一次数），求出木块的质量和尺的质量．（已知重力加速度为g）参考答案：找个地方把弹簧测力计悬挂好，取一段细线做成一环，挂在弹簧测力计的挂钩上，让直尺穿在细环中，环与直尺的接触点就是直尺的悬挂点，它将尺分为长短不等的两段．用细线栓住木块挂在直尺较短的一段上，细心调节直尺悬挂点及木块悬挂点的位置，使直尺平衡在水平位置（为提高测量精度，尽量使二悬挂点相距远些），如图所示．设木块质量为m，直尺质量为M．记下二悬挂点在直尺上的读数x1、x2，弹簧测力计读数G．由平衡条件和图中所设的直尺零刻度线的位置有

(1)

(2)(1)、(2)式联立可得

(3)

(4)给出必要的说明占8分，求出r占10分．8.（8分）如图所示，用多用电表研究光敏电阻的阻值与光照强弱的关系。①应将多用电表的选择开关置于

档；②将红表笔插入

接线孔（填“+”或“-”）；③将一光敏电阻接在多用电表两表笔上，用光照射光敏电阻时表针的偏角为θ，现用手掌挡住部分光线，表针的偏角变为θ′，则可判断θ

θ′(填“＜”,“＝”或“＞”)；④测试后应将选择开关置于

档。参考答案：

答案：①欧姆；②“＋”；③

>；④OFF或交流电压最高

(每空2分)。9.一定质量的理想气体由状态A经状态B变化到状态C的p-V图象如图所示．在由状态A变化到状态B的过程中，理想气体的温度

▲

（填“升高”、“降低”或“不变”）．在由状态A变化到状态C的过程中，理想气体吸收的热量

▲

它对外界做的功（填“大于”、“小于”或“等于”）参考答案：升高（2分），等于10.（4分）物质是由大量分子组成的，分子直径的数量级一般是

m，能说明物体内分子都在永不停息地做无规则运动的实验事实有

（举一例即可）。在两分子间的距离由r0（此时分子间的引力和斥力相互平衡，分子作用力为零）逐渐增大的过程中，分子力的变化情况是

（填“逐渐增大”、“逐渐减小”、“先增大后减小”、“先减小后增大”）。参考答案：10-10（1分）；布朗运动（或扩散现象）（2分）；先增大后减小（1分）11.有两火箭A、B沿同一直线相向运动，测得二者相对于地球的速度大小分别为0.9c和0.8c，则在A上测B相对于A的运动速度为

。参考答案：0.998c12.（4分）随着能量消耗的迅速增加，如何有效的提高能量利用率是人类所面临的一项重要任务。如图是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案，与站台连接的轨道有一个小的坡度，从提高能量利用的角度来看，这种设计的优点是

。参考答案：

上坡时，部分动能转化为重力势能；下坡时部分重力势能转化为动能。13.某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度，电源频率f=50Hz。在纸带上打出的点中，选出零点，每隔4个点取1个计数点，因保存不当，纸带被污染，如图所示，A、B、C、D是依次排列的4个计数点，仅能读出其中3个计数点A、B、D到零点的距离：xA=16.6mm,xB=126.5mm,xD=624.5mm.若无法再做实验，可由以上信息推知：（1）相邻两计数点的时间间隔为___________s;（2）打C点时物体的速度大小为___________m/s(取2位有效数字）；（3）物体的加速度大小为_____________（用xA、xB、xD和f表示）.参考答案：(1)0.1(2)2.5(3)三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（8分）为测定某电源内阻r和一段金属电阻丝单位长度的电阻R0，设计如图所示的电路。ab是一段粗细均匀的金属电阻丝，R是阻值为2Ω的保护电阻，电源电动势为6V，电流表内阻不计，示数用I表示。滑动片P与电阻丝有良好接触，aP长度用Lx表示，其它连接导线电阻不计。实验时闭合电键，调节P的位置，将Lx和与之对应的I数据记录在下表。实验次数12345Lx（m）0.100.200.300.400.50I（A）1.941.301.201.020.881/I（A-1）0.520.770.830.981.14

①画出1/I-Lx图象；②根据所画图线，写出金属丝的电阻与其长度的函数关系式：▲③从图中根据截距和斜率，求出该电源内阻r为____▲_____Ω；该金属电阻丝单位长度的电阻R0为____▲__Ω/m．参考答案：答案：①如图；

(2分)

②(A-1)

(2分)

③0.10-0.14Ω(2分)、9.00-9.60Ω/m(2分)

15.某同学利用图甲的实验装置来验证机械能守恒定律（1）该同学开始实验时情形如图甲所示，接通电源释放纸带。请指

出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当的地方：① ；②

。（2）该同学经修改错误并正确操作研究从静止开始下落的物体所受阻力的情况，得到如图所示的纸带（A、B、C、D、E均为相邻的打点），测出A、C间的距离为14.77cm，点C、E间的距离为16.33cm。已知当地重力加速度为10m/s2，重锤质量为m=1.0kg，设重锤所受阻力大小不变。在从A下落到E的过程中，阻力大小为________N（保留两位有效数字）。（已知电源的频率为50HZ）参考答案：（1）打点计时器接了直流电（说成应接交流电也算正确）；重物离打点计时器太远（说成重物应靠近打点计时器也算正确）。(2)0.25N（0.24—0.26都算正确）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在竖直边界线O1O2左侧空间存在一竖直向下的匀强电场．电场强度E=100N/C，电场区域内有一固定的粗糙绝缘斜面AB，其倾角为30°，A点距水平地面的高度为h=4m．BC段为一粗糙绝缘平面，其长度为L=m．斜面AB与水平面BC由一段极端的光滑小圆弧连接（图中未标出），竖直边界线O1O2右侧区域固定一半径为R=0.5m的半圆形光滑绝缘轨道，CD为半圆形光滑绝缘轨道的直径，C、D两点紧贴竖直边界线O1O2，位于电场区域的外部（忽略电场对O1O2右侧空间的影响）．现将一个质量为m=1kg，带电荷量为q=0.1C的带正电的小球（可视为质点）在A点由静止释放，且该小球与斜面AB和水平BC间的动摩擦因数均为μ=（g取10m/s2）．求：（1）小球到达C点时的速度大小；（2）小球到达D点时所受轨道的压力大小；（3）小球落地点距离C点的水平距离．参考答案：考点：匀强电场中电势差和电场强度的关系；牛顿第二定律；动能定理．专题：电场力与电势的性质专题．分析：（1）以小球为研究对象，由A点至C点的运动过程中，根据动能定理求解小球到达C点时的速度大小；（2）小球从C点运动到C点的过程中，只有重力做功，机械能守恒，可求出小球到达D点的速度．在最高点以小球为研究对象，根据牛顿第二定律求解轨道对小球的压力．（3）小球离开D点后，受到重力和电场力作用，做类平抛运动，根据牛顿第二定律求出加速度，运用运动的分解法，结合运动学公式求解小球落地点距离C点的水平距离．解答：解：（1）以小球为研究对象，由A点至C点的运动过程中，根据动能定理可得：

（mg+Eq）h﹣μ（mg+Eq）cos30°?﹣μ（mg+Eq）L=mvC2﹣0则得：vC==m/s=2m/s（2）以小球为研究对象，在由C点至D点的运动过程中，根据机械能守恒定律可得：m=m+mg?2R在最高点以小球为研究对象，根据牛顿第二定律可得：

FN+mg=m联立解得：FN=m﹣5mg=1×﹣50=30NvD==m/s=2m/s（3）小球做类平抛运动的加速大小为a，根据牛顿第二定律可得：mg+qE=ma则得：a=g+=10+=20（m/s2）应用类平抛运动的规律列式可得：

x=vDt，2R=at2联立得：x=vD=2×m=m答：（1）小球到达C点时的速度大小为2m/s；（2）小球到达D点时所受轨道的压力大小为30N；（3）小球落地点距离C点的水平距离为m．点评：本题是动能定理和圆周运动、平抛运动的综合，关键要把握每个过程所遵守的物理规律，当涉及力在空间的效果时要优先考虑动能定理，要注意电场力做功与沿电场力方向移动的距离成正比．17.科学研究中经常利用电场、磁场来改变带电微粒的运动状态。如图甲所示，处有一个带电微粒源可以水平向右发射质量，电荷量，速度的带正电的微粒。N处有一个竖直放置的荧光屏，微粒源正对着荧光屏的正中央O点，二者间距离L=12cm。在荧光屏上以O点为原点，以垂直于纸面向里为轴正方向，以竖直向上为y轴正方向建立直角坐标系，每个方格的边长均为1cm，图乙所示为荧光屏的一部分（逆着微粒运动方向看）。在微粒源与荧光屏之间可以施加范围足够大的匀强电场、匀强磁场。忽略空气阻力的影响及微粒间的相互作用，g取10m/s2.⑴若微粒源与荧