山西省长治市襄垣县中学2021年高三物理联考试题含解析

山西省长治市襄垣县中学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.水槽中，与水面接触的两根相同细杆固定在同一个振动片上。振动片做简谐振动时，两根细杆周期性触动水面形成两个波源。两波源发出的波在水面上相遇。在重叠区域发生干涉并形成了干涉图样。关于两列波重叠区域内水面上振动的质点，下列说法正确的是________。A.不同质点的振幅都相同B.不同质点振动的频率都相同C.不同质点振动的相位都相同D.不同质点振动的周期都与振动片的周期相同E.同一质点处，两列波的相位差不随时间变化参考答案：BDE【详解】两列波叠加形成稳定的干涉现象的条件是两列波的频率相同;任何质点都在按照相同的频率在振动,不同区域的质点振幅和位移不一定相同,各质点振动的频率与波源频率相同,波源振动频率又与振动片的振动频率相同2.图中是轮船上悬挂救生艇的装置的简化示意图。A、B是船舷上的固定箍，以N1、N2分别表示固定箍A、B作用于吊杆的水平力的大小，已知救生艇所受的重力P＝1500N，d＝1m，l＝0.8m。如吊杆的质量忽略不计，则

A．N1＝1200N，N2＝0

B．N1＝0，N2＝1200N

C．N1＝1200N，N2＝1200N

D．N1＝750N，N2＝750N参考答案：

答案：C

3.如图所示，在水平面上有三个质量分别为m1，m2，m3的木块，木块1和2、2和3间分别用一原长为L、劲度系数为K的轻弹簧连接起来，木块1、2与水平面间的动摩擦因数为μ，木块3和水平面之间无摩擦力。现用一水平恒力向右拉木块3，当木块一起匀速运动时，1和3两木块间的距离为（木块大小不计）A．

B．C．

D．参考答案：C4.2012年2月25日电：25日0时12分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭，将第十一颗北斗导航卫星成功送入太空预定转移轨道。第十一颗北斗导航卫星是一颗倾斜的地球同步轨道卫星。第十一颗北斗导航卫星进入工作轨道后，下列说法正确的是A.运行速度大于7.9km/sB.运行速度小于静止在赤道上物体的线速度C.卫星运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大D.向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等参考答案：C5.甲、乙两车从同一地点沿相同方向由静止开始做直线运动，它们运动的加速度随时间变化图象如图所示。关于两车的运动情况，下列说法正确的是A.在0~4s内甲车做匀加速直线运动，乙车做匀减速直线运动B.在0~2s内两车间距逐渐增大，2s～4s内两车间距逐渐减小C.在t=2s时甲车速度为3m/s，乙车速度为4.5m/sD.在t=4s时甲车恰好追上乙车参考答案：C解：根据图象可知，乙的加速度逐渐减小，不是匀减速直线运动，故A错误；据加速度时间图象知道图象与时间轴所围的面积表示速度。据图象可知，当t=4s时，两图象与t轴所围的面积相等，即该时刻两辆车的速度相等；在4秒前乙车的速度大于甲车的速度，所以乙车在甲车的前方，所以两车逐渐远离，当t=4s时，两车速度相等即相距最远，故BD错误；在t=2s时乙车速度为v乙＝×(1.5+3)×2＝4.5m/s，甲车速度为v甲=1.5×2=3m/s，故C正确。故选C。【点睛】本题考查了图象与追及问题的综合，解决本题的关键知道加速度时间图线围成的面积表示速度的变化量，难度适中．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.氢原子能级如图所示，则要使一个处于基态的氢原子释放出一个电子而变成为氢离子，该氢离子需要吸收的能量至少是

eV；一群处于n=4能级的氢原子跃迁到n=2的状态过程中，可能辐射

种不同频率的光子。参考答案：13.6eV（3分）

3（3分）解析：要使一个处于基态的氢原子释放出一个电子而变成氢离子，该氢原子需要吸收的能量至少等于氢原子的电离能13.6eV。一群处于n=4能级的氢原子跃迁到n=2的状态过程中，可能辐射2+1=3种不同频率的光子。7.（6分）某地强风的风速为20m/s，设空气密度为ρ=1.3Kg/m3。如果把通过横截面为S=20m2的风的动能的50％转化为电能，则电功率为_______。参考答案：52000W8.一物体静止在光滑水平面上，先对物体施加一个水平向右的恒力F1，经过时间t物体运动到距离出发点为s的位置，此时立即撤去F1，同时对物体施加一水平向左的恒力F2，又经过相同的时间t，物体运动到距离出发点s/2的位置，在这一过程中力F1和F2的比可能是

和

参考答案：2:5

2:7

解：由牛顿第二定律得：，撤去时物体的速度由匀变速运动的位移公式得：解得：;或者;解得：9.如图所示，电荷量为Q1、Q2的两个正点电荷分别置于A点和B点。在以AB为直径的光滑绝缘半圆环上，穿着一个带点小球（可视为点电荷，重力可忽略），若带点小球在P点保持静止，则该小球带

电荷（选填“正”或“负”或“正或负”），设这时连线PA与AB的夹角为a，则tana=

。参考答案：

答案：正或负

10.（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)。11.如图3－3－10所示为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和力的关系”的实验装置．图3－3－10(1)在该实验中必须采用控制变量法，应保持________不变，用钩码所受的重力作为________，用DIS测小车的加速度．

(2)改变所挂钩码的数量，多次重复测量．在某次实验中根据测得的多组数据可画出a－F关系图线(如图3－3－11所示)．①分析此图线的OA段可得出的实验结论是________________________________________________________________________________________________________________________________________________.②(单选题)此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是

()A．小车与轨道之间存在摩擦B．导轨保持了水平状态C．所挂钩码的总质量太大D．所用小车的质量太大参考答案：(1)小车的总质量(或：小车的质量)小车所受外力(或：外力、合外力)(2)①在质量不变的条件下，加速度与合外力成正比②C12.如图所示，物体A、B经无摩擦的定滑轮用细线连在一起，A物体受水平向右的拉力F的作用，此时B以速度v匀速下降，A水平向左运动，当细线与水平方向成300角时，A的速度大小为

．A向左运动的过程中，所受到的摩擦力

（填变大、变小、不变）．参考答案：

变小13.某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态．若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：（1）你认为还需要的实验器材有

．（2）实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是

，实验时为保证细线拉力为木块的合外力首先要做的步骤是

．（3）在（2）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M．往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m．让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1<v2）．则本实验最终要验证的数学表达式为

（用题中的字母表示实验中测量得到的物理量）．参考答案：（1）天平，刻度尺（2分）（2）沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量（2分），平衡摩擦力（2分）（3）三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.实验室新进了一批低电阻的电磁螺线管，已知螺线管使用的金属丝电阻率ρ=1.7×10-8Ωm。课外活动小组的同学设计了一个试验来测算螺线管使用的金属丝长度。他们选择了多用电表、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器（千分尺）、导线和学生电源等。

（1）他们使用多用电表粗测金属丝的电阻，操作过程分以下三个步骤：（请填写第②步操作）

①将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”、“-”插孔；选择电阻档“×1”；

②

；

③把红黑表笔分别与螺线管金属丝的两端相接，多用表的示数如图所示。

（2）根据多用电表示数，为了减少实验误差，并在实验中获得较大的电压调节范围，应从图中的A、B、C、D四个电路中选择_________电路来测量金属丝电阻；

（3）他们使用千分尺测量金属丝的直径，示数如图所示，金属丝的直径为______mm；

（4）根据多用电表测得的金属丝电阻值，可估算出绕制这个螺线管所用金属丝的长度约为

m。（结果保留两位有效数字）（5）他们正确连接电路，接通电源后，调节滑动变阻器，发现电流表始终无示数。请设计一种方案，利用多用电表检查电路故障并写出判断依据。（只需写出简要步骤）

。参考答案：答案：（1）将红、黑表笔接触，旋转“调零电阻”，使指针指在0Ω处。（2）D（3）0.260（4）12（5）以下两种解答都正确：

①使用多用电表的电压档位，接通电源，逐个测量各元件、导线上的电压，若电压等于电源电压，说明该元件或导线断路故障。

②使用多用电表的电阻档位，断开电路或拆下元件、导线，逐个测量各元件、导线上的电阻，若电阻为无穷大，说明该元件或导线断路故障。

解析：

（1）使用多用电表测量电阻，必须先调零，即将红、黑表笔接触，旋转“调零电阻”，使指针指在0Ω处。

（2）根据题目要求，电压范围较大，就选用滑动变阻器与电源并联方式。根据多用电表的读数，可知线圈总电阻较小，与安培表的内阻接近，就选用安培表外接法，综合上所述选出D图。

（3）千分尺的最小刻度为0.01mm，即每一小格为0.01mm，现在有26小格，主尺上0.5mm刻度线没有露出来，所以取0.260mm，千分尺需要估读到下一位。

（4）根据电阻定律公式，将数据代入，可求出。

（5）选用多用电表的直流电压档，取适当的电压量程，检查电源的输出电压，若读数为零，则说明电源断路或没有电了。选用多用电表的欧姆档，断开电源，将红黑表笔逐个接触其它元件的两端，检查导通情况。若电阻无穷大，则说明该元件断路。

15.物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验装置如图甲所示，打点计时器固定在斜面上，滑块拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上由静止滑下，图乙是打出的纸带的一段。已知打点计时器所使用的交流电的频率为50Hz，选A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，且各计数点间均有一个点没有画出，则滑块下滑的加速度a＝________m/s2（结果保留3位有效数字）。为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有___________。A、木板的长度L

B、木板的末端被垫起的高度h

C、木板的质量m1

D、滑块的质量m2

E、滑块运动的时间t滑块与木板间的动摩擦因数μ＝____________。（用被测物理量的字母表示，滑块下滑的加速度为a，重力加速度为g）参考答案：12.0

AB

(gh-La)/g(L2-h2)1/2四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方h高度的P点，固定电荷量为+Q的点电荷.一质量为m、带电荷量为+q的物块(可视为质点)，从轨道上的A点以初速度v0沿轨道向右运动，当运动到P点正下方B点时速度为v.已知点电荷产生的电场在A点的电势为φ(取无穷远处电势为零)，PA连线与水平轨道的夹角为60°，试求：

(1)物块在A点时受到的轨道的支持力大小.(2)点电荷+Q产生的电场在B点的电势大小.参考答案：17.如图所示的直角坐标系中，在直线x=-2l0到y轴区域内存在着两个大小相等、方向相反的有界匀强电场，其中x轴上方的电场方向沿y轴负方向，x轴下方的电场方向沿y轴正方向。在电场左边界上A（-2l0，-l0）到C（-2l0，0）区域内的某些位置，分布着电荷量+q．质量为m的粒子。从某时刻起A点到C点间的粒子，依次以相同的速度v0沿x轴正方向射入电场。若从A点射入的粒子，恰好从y轴上的A′（0，l0）沿x轴正方向射出电场，其轨迹如图所示。不计粒子的重力及它们间的相互作用。

（1）求匀强电场的电场强度E：

（2）若带电粒子通过电场后都能沿x轴正方向运动，请推测带电粒子在AC间的初始位置到C点的距离。

（3）若以直线x=2l0上的某点为圆心的圆形区域内，分布着垂直于xOy平面向里的匀强磁场，使沿x轴正方向射出电场的粒子，经磁场偏转后，都能通过直线x=2l0与圆形磁场边界的一个交点处，而便于被收集，求磁场区域的最小半径及相应的磁感应强度B的大小。参考答案：解析：（1）从A点射出的粒子，由A到A′的运动时间为T，根据运动轨迹和对称性可得：

X轴方向

(2分)

Y轴方向

(2分)

得：

(2分)（2）设到C点距离为处射出的粒子通过电场后也沿轴正方向，粒子第一次到达x轴用时间，水平位移为，则

(2分)若满足，则从电场射出时的速度方向也将沿x轴正方向（4分）

解之得：

（n=1,2，3……）(2分)（3）当时，粒子射出的坐标为(1分)当时，粒子射出的坐标为(1分)当时，沿x轴正方向射出的粒子分布在到之间（如图）到之间的距离为

(1分)

则磁场的最小半径为

(1分)

若使粒子经磁场偏转后汇聚于一点，粒子的运动半径与磁场圆的半径相等（如图），（轨迹圆与磁场圆相交