山西省忻州市代县第三中学2021年高三物理联考试题含解析

山西省忻州市代县第三中学2021年高三物理联考试题含解析一、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，匀强磁场的方向竖直向下。磁场中有光滑的水平桌面，在桌面上平放着内壁光滑、底部有带电小球的试管.试管在水平拉力F作用下向右匀速运动，带电小球能从管口处飞出.关于带电小球及其在离开试管前的运动，下列说法中正确的是A．小球带负电B．洛伦兹力对小球做正功C．小球运动的轨迹是一条抛物线D．维持试管匀速运动的拉力F应保持恒定参考答案：答案：C2.如图所示，带有正电荷量Q的细铜圆环竖直固定放置，一带正电荷量q的粒子从很远处沿水平轴线飞来并到达圆心O。不计粒子的重力。关于粒子的上述过程，下列说法中正确的是（

）A.粒子先做加速运动后做减速运动B.粒子的电势能先增大，后减小C.粒子的加速度先增大，后减小D.粒子的动能与电势能之和先减小后增大参考答案：B试题分析：、圆环带正电，电场线从圆环出发到无穷远终止，带正电的粒子q所受的电场力方向与其运动方向相反，所以粒子一直做减速运动．故A错误．电场力对粒子q做负功，电势能一直增大．故B错误．无穷远场强为零，O点场强也为零，即可从无穷远到O点，场强先增大后减小，粒子所受的电场力先增大后减小，所以其加速度先增大，后减小．故C正确．根据能量守恒得知：粒子的动能与电势能之和保持不变．故D错误．故选C．考点：带电粒子在电场中的运动【名师点睛】本题是带电粒子在电场中的运动问题；采用极限法分析场强的变化，来分析加速度的变化是关键。

3..一物体自t=0时开始做直线运动，其速度图线如图所示。下列选项正确的是

（

）A.在0～6s内，物体离出发点最远为30m

B.在0～6s内，物体经过的路程为40m[C.在0～6s内，物体的平均速率为7.5m/sD.5～6s内，物体所受的合外力做负功参考答案：B4.如图所示为阿特伍德设计的装置，不考虑绳与滑轮的质量，不计轴承摩擦、绳与滑轮间的摩擦。初始时两人均站在水平地面上；当位于左侧的甲用力向上攀爬时，位于右侧的乙始终用力抓住绳子，最终至少一人能到达滑轮。下列说法正确的是A．若甲的质量较大，则乙先到达滑轮B．若甲的质量较大，则甲、乙同时到达滑轮C．若甲、乙质量相同，则乙先到达滑轮D．若甲、乙质量相同，则甲先到达滑轮参考答案：A5.(多选题)如图所示，从地面上同一位置抛出两小球A、B，分别落在地面上的M、N点，两球运动的最大高度相同．空气阻力不计，则()A．B的加速度比A的大B．B的飞行时间比A的长C．B在最高点的速度比A在最高点的大D．B在落地时的速度比A在落地时的大参考答案：CD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.核电池又叫“放射性同位素电池”，一个硬币大小的核电池，就可以让手机不充电使用5000年.燃料中钚（）是一种人造同位素，可通过下列反应合成：2

氘核（）轰击铀（）生成镎（NP238）和两个相同的粒子X，核反应方程是；②镎（NP238）放出一个粒子Y后转变成钚（），核反应方程是+．则X粒子的符号为

；Y粒子的符号为

．参考答案：；7.对“落体运动快慢”、“力与物体运动关系”等问题，亚里士多德和伽利略存在着不同的观点。请完成下表：

亚里士多德的观点伽利略的观点落体运动快慢重的物体下落快，轻的物体下落慢

力与物体运动关系

维持物体运动不需要力

参考答案：答案：物体下落快慢与物体轻重无关

维持物体运动需要力8.某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图甲所示为实验装置的简图。(交流电的频率为50Hz)（1）如图乙所示为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为__

______m/s2。(保留两位有效数字)（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的数据如下表：实验次数12345678小车加速度a/m·s－21.901.721.491.251.000.750.500.30小车质量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67/kg－14.003.453.032.502.001.411.000.60请在如图12所示的坐标纸中画出图线，并由图线求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是______________________。参考答案：9.如图，给静止在水平粗糙地面上的木块一初速度，使之开始运动。一学生利用角动量定理来考察此木块以后的运动过程：“把参考点设于如图所示的地面上一点O，此时摩擦力f的力矩为0，从而地面木块的角动量将守恒，这样木块将不减速而作匀速运动。”请指出上述推理的错误，并给出正确的解释：

。参考答案：该学生未考虑竖直方向木块所受的支持力和重力的力矩.仅根据摩擦力的力矩为零便推出木块的角动量应守恒，这样推理本身就不正确.事实上，此时支持力合力的作用线在重力作用线的右侧，支持力与重力的合力矩不为0，木块的角动量不守恒，与木块作减速运动不矛盾．（5分）10.有一个电流表G，内阻Rg=10Ω，满偏电流Ig=3mA，要把它改装成量程0—3V的电压表，要与之___________（选填“串联”或“并联”）一个______Ω的电阻？改装后电压表的内阻是___________Ω参考答案：11.北京时间2011年3月11日在日本海域发生强烈地震，并引发了福岛核电站产生大量的核辐射，经研究，其中核辐射的影响最大的是铯137（），可广泛散布到几百公里之外，且半衰期大约是30年左右）．请写出铯137发生β衰变的核反应方程：

▲

．如果在该反应过程中释放的核能为，则该反应过程中质量亏损为

▲

．（已知碘（I）为53号元素，钡（）为56号元素）

参考答案：

（2分）

12.长为L的轻杆上端连着一质量为m的小球，杆的下端用铰链固接于水平地面上的O点，斜靠在质量为M的正方体上，在外力作用下保持静止，如图所示。忽略一切摩擦，现撤去外力，使杆向右倾倒，当正方体和小球刚脱离瞬间，杆与水平面的夹角为θ，小球速度大小为v，此时正方体M的速度大小为__________，小球m落地时的速度大小为__________。参考答案：，（或） 13.测定木块与长木板之间的动摩擦因数时，采用如图1所示的装置，图中长木板水平固定．（1）实验过程中，电火花计时器应接在交流（选填“直流”或“交流”）电源上．调整定滑轮高度，使细线与长木板平行．（2）已知重力加速度为g，测得木块的质量为M，砝码盘和砝码的总质量为m，木块的加速度为a，则木块与长木板间动摩擦因数μ=．（3）如图2为木块在水平木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5为计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出．从纸带上测出x1=1.21cm，x2=2.32cm，x5=5.68cm，x6=6.81cm．则木块加速度大小a=1.12m/s2（保留三位有效数字）．参考答案：解：（1）电火花计时器应接在交流电源上．调整定滑轮高度，使细线与长木板平行．（2）对木块、砝码盘和砝码进行受力分析，运用牛顿第二定律得：对木块：F﹣μMg=Ma对砝码盘和砝码：mg﹣F=ma由上式得：μ=（3）相邻两计数点间还有4个打点未画出，所以相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s根据运动学公式得：△x=at2，a==1.12m/s2．故答案为：（1）交流；细线与长木板平行（2）（3）1.12三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学到实验室做“测电源电动势和内阻”的实验时，发现实验台上有以下器材：待测电源（电动势约为4V，内阻约为2Ω）一个阻值未知的电阻R0电压表（内阻很大，有5V、15V两个量程）两块电流表（内阻约为5Ω，量程500mA）滑动变阻器A（0～20Ω，3A）滑动变阻器B（0～200Ω，0.2A）电键一个，导线若干。该同学想在完成学生实验“测电源电动势和内阻”的同时测出定值电阻R0的阻值，设计了如图所示的电路。实验时他用U1、U2、I分别表示电表V1、V2、A的读数。在将滑动变阻器的滑片移动到不同位置时，记录了U1、U2、I的一系列值.其后他在两张坐标纸上各作了一个图线来处理实验数据，并计算了电源电动势、内阻以及定值电阻R0的阻值。根据题中所给信息解答下列问题：①在电压表V1接入电路时应选择的量程是_________，滑动变阻器应选择_________（填器材代号“A”或“B”）;②在坐标纸上作图线时，用来计算定值电阻R0的图线的横坐标轴、纵坐标轴分别应该用_________、__________表示。（填“U1、U2、I”或由它们组成的算式）③若实验中的所有操作和数据处理无错误，实验中测得的定值电阻R0的值________（选填“大于”、“小于”或“等于”）其真实值。参考答案：①

5V

；A

；②I

；

U1-U2

。

③

大于15.(10分)小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大．某同学为研究这一现象，用实验得到如下数据（I和U分别表示小灯泡上的电流和电压）：（1）在左下框中画出实验电路图．可用的器材有：电压表、电流表、滑线变阻器（变化范围0～10Ω）、电源、小灯泡、电键、导线若干。

（2）在右下图中画出小灯泡的U—I曲线。

（3）若将该小灯泡接在电动势是1.5V，内阻是2.0Ω的电池两端，小灯泡的实际功率是多少?（简要叙述你的方法，若需作图，可直接画在答题卷上的图中）参考答案：答案：（1）由于小灯泡灯丝的电阻值远小于电压表的内阻（如：电压为2.00V时，其阻值R灯=），为减少由于电表接入电路引起的系统误差，应采用电流表外接法．为使小灯泡两端的电压的变化范围尽可能大，滑线变阻器应连接成分压电路，实验电路如图所示。

（2）根据实验得到的数据在U—I坐标系中描点，并将这些数据点连接成一条平滑的曲线，如图所示．(如果不是平滑的曲线，不得分)

（3）作出电源的U—I图线，它与小灯泡的伏安特性曲线的交点坐标就是小灯泡的工作点，小灯泡的实际功率P=IU=0.27～0.28W(在此范围内都给分)．(没有画出电源的U—I图线，不得分；图像正确，但功率计算错误的得2分)

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，x轴与水平传送带重合，坐标原点O在传送带的左端，传送带长L＝8m，匀速运动的速度v0＝5m/s。一质量m＝1kg的小物块轻轻放在传送带上xP＝2m的P点，小物块随传送带运动到Q点后恰好能冲上光滑圆弧轨道的最高点N点。小物块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.5，重力加速度g＝10m/s2。求：（1）经过多长时间小物块与传送带速度相同；（2）从P点到Q点，小物块在传送带上运动系统产生的热量；（3）N点的纵坐标。参考答案：⑴1s⑵(3)Yn=1m17.电动自行车因其价格相对于摩托车低廉，而且污染小,受到群众喜爱,某电动车铭牌如下表所

示。取g=10m/s2，试求（1）求此车所装电动机的线圈电阻。（2）求此车所装电动机在额定电压下正常工作时的效率。（3）一个60kg的人骑着此车，如果电动自行车所受阻力为人和车重的0.02倍，求电动自行车在平直公路上行驶的最大速度。规格后轮驱动直流永磁电机车型：20′′电动自行车电机输出功率：175W电源输出电压：≥36V额定工作电压/电流：36V/5A整车质量：40kg最大载重量：120kg

参考答案：18.（8分）2013年7月5日－12日，中俄“海上联合－2013”海上联合军事演习在日本海彼得大帝湾附近海空域举行。在某天进行的演习中，我国研发的一艘022型导弹快艇以30m／s的恒定速度追击前面同一直线上正在以速度v1逃跑的假想敌舰。当两者相距L0＝2km时，以60m／s相对地面的速度发射一枚导弹，假设导弹沿直线匀速射向假想敌舰，经过t1＝50s艇长通过望远镜看到了导弹击中敌舰爆炸的火光，同时发现敌舰速度减小但仍在继续逃跑，速度变为v2，于是马上发出了第二次攻击的命令，第二枚导弹以同样速度发射后，又经t2＝30s，导弹再次击中敌舰并将其击沉。不计发布命令和发射反应的时间，发射导弹对快艇速度没有影响，求敌舰逃跑的速度v1、v2分别为多大?参考答案：解：第一枚导弹击中前，敌舰逃跑的速度为v1，当导弹快艇与敌舰相距L0=2km时，发射第