山东省济南市第二十七中学2021年高三物理联考试卷含解析

山东省济南市第二十七中学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1.两个完全相同的金属小球，分别带有+3Q和－Q的电量，当它们相距r时，它们之间的库仑力是F。若把它们接触后分开，再置于相距r/3的两点，则它们的库仑力的大小将变为（

）A．F/3

B．F

C．3F

D．9F参考答案：C2.半径为a右端开小口的导体圆环和长为2a的导体直杆，单位长度电阻均为R0。圆环水平固定放置，整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B。杆在圆环上以速度v平行于直径CD向右做匀速直线运动，杆始终有两点与圆环良好接触，从圆环中心O开始，杆的位置由θ确定，如图所示。则()A．θ＝0时，杆产生的电动势为2BavB．θ＝时，杆产生的电动势为BavC．θ＝0时，杆受的安培力大小为D．θ＝时，杆受的安培力大小为参考答案：AD3.（多选）如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为2.49eV的金属钠，下列说法中正确的是（

）A．从n=3的激发态跃迁到n=2的激发态时所发出的光的波长最短B．这群氢原子能发出3种频率不同的光，且均能使金属钠发生光电效应C．金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为9.60eVD．从n=3的激发态跃迁到基态时所发出的光能使金属钠发生光电效应，且使光电子获得最大初动能参考答案：CD4.如图所示，在某一电场中有一条直电场线，在电场线上取AB两点，将一个电子由A点以某一初速度释放，它能沿直线运动到B点，且到达B点时速度恰为零，电子运动的v-t图象如图所示。则下列判断正确的是A．B点场强一定小于A点场强B．B点的电势一定低于A点的电势C．电子在A点的加速度一定小于在B点的加速度D．该电场若是正点电荷产生的，则场源电荷一定在A点左侧参考答案：B本题通过速度时间图象考查对电场的认识。由速度时间图像可知，电子做匀减速直线运动，在A、B两点加速度相等，则可知A、B两点所受电场力相等，由F=Eq可知，A点的场强等于B点的场强，该电场应是匀强电场，故ACD错误；而电子从A到B的过程中，速度减小，动能减小，则可知电场力做负功，故电势能增加，又电子带负电，可知B点的电势一定低于A点的电势，故B正确．5.（多选）如右图所示，小平板车B静止在光滑水平面上，物体A以某一速度v0从B的一端滑向另一端，A、B间存在摩擦，设B车足够长，则下列说法中正确的是

（）A．A的速度为零时，B车的动量最大B．B车开始做匀速运动时的动量最大C．B车运动的加速度随物体A的速度的减小而减小，直到为零D．B车先做匀加速运动，然后A、B速度相等一起做匀速运动参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，为xOy平面内沿x轴传播的简谐横波在t0=0时刻的波形图象，波速v=l.0m/s。此时x=0.15m的P点沿y轴负方向运动，则该波的传播方向是

(选填“x轴正向”或“x轴负向”)，P点经过

s时间加速度第一次达到最大。

参考答案：7.如图所示，为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波的图象．经△t=0.1s，质点M第一次回到平衡位置，则这列波的波速为v=1m/s，周期T=1.2s．参考答案：解：波沿x轴正方向传播，当x=0处的状态传到M点时，M第一次回到平衡位置，此过程中波传播的距离为△x=0.1m则波速为v==m/s=1m/s根据数学知识得：y=Asinωx=Asinx，由题知：10=20sin×0.1则波长为λ=1.2m则周期T==s=1.2s故答案为：1，1.28.如图是磁带录音机的磁带盒的示意图，A、B为缠绕磁带的两个轮子，两轮的半径均为r，在放音结束时，磁带全部绕到了B轮上，磁带的外缘半径R=3r，现在进行倒带，使磁带绕到A轮上．倒带时A轮是主动轮，其角速度是恒定的，B轮是从动轮，经测定，磁带全部绕到A轮上需要时间为t，从开始倒带到A、B两轮的角速度相等的过程中，磁带的运动速度

（填“变大”、“变小”或“不变”），所需时间

（填“大于”、“小于”或“等于”）．参考答案：变大；大于．【考点】线速度、角速度和周期、转速．【分析】主动轮和从动轮边缘上的点线速度相等，A的角速度恒定，半径增大，线速度增大，当两轮半径相等时，角速度相等．【解答】解：在A轮转动的过程中，半径增大，角速度恒定，随着磁带的倒回，A的半径变大，根据v=rω，知A线速度增大，若磁带全部绕到A轮上需要的时间为t，由于A线速度越来越大，倒回前一半磁带比倒回后一半磁带所用时间要长，即A、B两轮的角速度相等所需要的时间大于．故答案为：变大；大于．9.在“研究平抛物体的运动”实验中，某同学记录了A、B、C三点，取A点为坐标原点，建立了如图所示的坐标系。平抛轨迹上的这三点坐标值图中已标出。那么小球平抛的初速度为

，小球抛出点的坐标为

。(取)

参考答案：10.如图所示，质点O从t=0时刻开始作简谐振动，振动频率为10Hz。图中Ox代表一弹性绳，OA=7m，AB=BC=5m。已知形成的绳波在绳上的传播速度为10m/s，则在第2s内A比B多振动_____次，B比C多振动_____次。参考答案：

２

次；

５

次。11.（多选）（2014秋?滕州市校级期中）下列说法正确的是（）A． 伽利略的理想实验说明了力不是维持物体运动的原因B． 人站在电梯中，人对电梯的压力与电梯对人的支持力不一定大小相等C． 两个不同方向的匀变速直线运动，它们的合运动不一定是匀变速直线运动D． 由F=ma可知：当F=0时a=0，即物体静止或匀速直线运动．所以牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例参考答案：AC解：A、伽利略的理想实验说明物体不受力，物体照样运动，即力不是维持物体运动的原因．故A正确．B、人对电梯的压力和电梯对人的支持力是一对作用力和反作用力，大小相等．故B错误．C、两个不同方向的匀变速直线运动合成，若合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上，物体做曲线运动．故C正确．D、第二定律针对的是有合外力作用时的状态，第一定律是针对没有外力的状态，第一定律不是第二定律的特例．故D错误．故选AC．12.（4分）如图所示，质量为m2的物体A放在车厢的水平底板上，用竖直细绳通过光滑定滑轮与质量为m1的物体B相连，车厢正沿水平轨道向右行驶，此时与物体B相连的细绳与竖直方向成θ角。则底板对m2支持力FN=_______，物体m2受到的摩擦力的大小f=______。参考答案：

答案：

（2分）

（2分）13.如图所示，质量相等的物体a和b，置于水平地面上，它们与

地面问的动摩擦因数相等，a、b间接触面光滑，在水平力F作用下，一起沿水平地面匀速运动时，a、b间的作用力=_________,如果地面的动摩擦因数变小，两者一起沿水平地面作匀加速运动，则____（填“变大”或“变小”或“不变”）。参考答案：F/2（2分），不变（2分）三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修模块3－4）如图所示是一种折射率n=1.5的棱镜用于某种光学仪器中。现有一束光线沿MN的方向射到棱镜的AB界面上，入射角的大小。求光在棱镜中传播的速率及此束光线射出棱镜后的方向（不考虑返回到AB面上的光线）。

参考答案：解析：由得（1分）

由得，（1分）

由＜，可知C＜45°（1分）

而光线在BC面的入射角＞C，故光线在BC面上发生全反射后，垂直AC面射出棱镜。（2分）

15.（10分）如图所示，气缸放置在水平台上，活塞质量为5kg，面积为25cm2，厚度不计，气缸全长25cm，大气压强为1×105pa，当温度为27℃时，活塞封闭的气柱长10cm，若保持气体温度不变，将气缸缓慢竖起倒置．g取10m/s2．

（1）气缸倒置过程中，下列说法正确的是__________A．单位时间内气缸单位面积上气体分子撞击次数增多B．单位时间内气缸单位面积上气体分子撞击次数减少C．吸收热量，对外做功D．外界气体对缸内气体做功，放出热量（2）求气缸倒置后气柱长度；（3）气缸倒置后，温度升至多高时，活塞刚好接触平台(活塞摩擦不计)?参考答案：(1)BC(2)15cm(3)227℃四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，OO′为正对放置的水平金属板M、N的中线。热灯丝逸出的电子(初速度重力均不计)在电压为U的加速电场中由静止开始运动，从小孔O射入两板间正交的匀强电场、匀强磁场(图中未画出)后沿OO′做直线运动。已知两板间的电压为2U，两板长度与两板间的距离均为L，电子的质量为m、电荷量为e。(1)求板间匀强磁场的磁感应强度的大小B和方向；(2)若保留两金属板间的匀强磁场不变，使两金属板均不带电，求从小孔O射入的电子打到N板上的位置到N板左端的距离x。参考答案：（1）垂直纸面向外；（2）【分析】（1）在电场中加速度，在复合场中直线运动，根据动能定理和力的平衡求解即可；（2）洛伦兹力提供向心力同时结合几何关系求解即可；【详解】（1）电子通过加速电场的过程中，由动能定理有：由于电子在两板间做匀速运动，则，其中联立解得：根据左手定则可判断磁感应强度方向垂直纸面向外；（2）洛伦兹力提供电子在磁场中做圆周运动所需要的向心力，有：，其中由（1）得到设电子打在N板上时的速度方向与N板的夹角为，由几何关系有：由几何关系有：联立解得：。【点睛】本题考查了带电粒子的加速问题，主要利用动能定理进行求解；在磁场中圆周运动，主要找出向心力的提供者，根据牛顿第二定律列出方程结合几何关系求解即可。17.如图所示，在水平地面MN上方有一个粗糙绝缘平台PQ，高度为h=1m平台上方PR右侧有水平向右的有界匀强电场，PR左侧有竖直向上的匀强电场，场强大小均为E=1.1×l04N/C有一质量m=1.0kg、电荷量为q=-2.0×10-3C的滑块，放在距离平台左端P点L=1.2m处，滑块与平台间的动摩擦因数0.2，现给滑块水平向左的初速度v0=4m/s，取g=10m/s2，求：（1）滑块经过P点时的速度；（2）滑块落地点到N点的距离。(3)求滑块从开始运动到落地所经过的时间参考答案：解：（1）由动能定理 得：

方向水平向左（2）脱离平台后物体竖直方向运动的加速度为a，下落时间为，

， 解得：，（3）设小球在平台上运动时间为在平台上运动加速度，可知代入数据解得，滑块从运动到落地所经过的时间18.一个半径为R、半球形的光滑碗固定不动．碗口处于水平面内．（1）若将小球静止从碗口内侧释放，运动中能达到的最大速度为多少？（2）若将质量m的小球静止从碗口内侧释放，从释放开始计时，t时间内重力的平均功率，小球尚未到达碗底，则t时间末小球的瞬时速度为多少？（3）求在上问中t时间末小球重力的瞬时功率为多少？（4）如图所示，若将小球以沿球面的水平初速度v0从碗口内侧释放，小球会逐渐转动着下落．在运动到任意位置A时，将速度沿水平方向和沿图中圆弧虚线的切线向下分解，则水平分速度满足vx=（θ为小球与球心O点连线和水平面的夹角）．某次释放后，θ=30°时小球速度最大．求释放初速度v0（用g、R表示）．参考答案：考点： 机械能守恒定律；功率、平均功率和瞬时功率．专题： 机械能守恒定律应用专题．分析： （1）由机械能守恒定律即可求解速度；（2）根据平均功率求出高度，再由机械能守恒定律即可求解；（3）竖直方向瞬时功率Pt=mgvy，再根据几何关系即可求解；（4）速度最大处即为其轨迹的最低点，此处小球无沿球面向下的速度分量，再根据动能定理列式即可求解．解答： 解：（1）由机械能守恒定律有：

解得：（2）平均功率，解得由机械能守恒定律有：t时间末瞬时速度（3）竖直方