2021年湖南省株洲市醴陵滨江中学高三物理联考试题含解析

2021年湖南省株洲市醴陵滨江中学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.氘核和氚核可发生热核聚变而释放巨大的能量，该反应方程为：，式中x是某种粒子。已知：、、和粒子x的质量分别为2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u；1u=931.5MeV/c2，c是真空中的光速。由上述反应方程和数据可知，粒子x是__________，该反应释放出的能量为_________MeV（结果保留3位有效数字）参考答案：由质量守恒,电荷数守恒得,粒子x为中子,根据质量数和电荷数守恒有x的电荷数为0,质量数为（2+3-4）=1，可知x为中子.由爱因斯坦质能方程得

2.一包括吊篮总质量为m的探空气球在空中匀速下降，若气球所受浮力F始终保持不变，气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关，重力加速度为g。现要使气球以同样速率匀速上升，则需从气球吊篮中抛出物体质量为（

）A．2（m-）

B.m-

C.2m-

D.-m参考答案：A3.欧洲天文学家发现了可能适合人类居住的行星“格里斯581c”．该行星的质量是地球的m倍，直径是地球的n倍．设在该行星表面及地球表面发射人造卫星的最小发射速度分别为，则的比值为（

）A.

B.

C.

D.

参考答案：D4.如图（a）所示，A、B为钉在光滑水平面上的两根铁钉，小球C用细绳拴在铁钉B上（细绳能承受足够大的拉力），A、B、C在同一直线上。t=0时，给小球一个垂直于绳的速度，使小球绕着两根铁钉在水平面上做圆周运动。在0≤t≤10s时间内，细绳的拉力随时间变化的规律如图（b）所示，则下列说法中正确的有

（

）两钉子间的距离为绳长的1/6t=10.5s时细绳拉力的大小为6Nt=14s时细绳拉力的大小为10N细绳第三次碰钉子到第四次碰钉子的时间间隔为3s【必做题】参考答案：ABD5.如图所示，质量为的滑块置于倾角为30°的粗糙斜面上，轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点，另一端系在滑块上，弹簧与竖直方向的夹角为30°，系统处于静止状态，则A．滑块可能受到三个力作用B．弹簧一定处于压缩状态C．斜面对滑块的支持力大小可能为零D．斜面对滑块的摩擦力大小一定等于参考答案：AD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.两颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，运行线速度之比是v1:v2=1:2，它们运行的轨道半径之比为__________；所在位置的重力加速度之比为__________。参考答案：4:1

1:16由万有引力提供向心力可得，解得，，将v1:v2=1:2代入即可解答。7.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：8.雨后彩虹是太阳光经过天空中小水珠折射后形成的,太阳光经过小水珠折射后某色光的光路如图所示,虚线是入射光线和出射光线延长线,α是两虚线夹角.由于太阳光是复色光,而水对不同色光折射率不同,光频率越高,折射率越大.则色光在水珠中的传播速度最大;红光和紫光经过小水珠折射后,α红_________α紫(选填“>”、“=”或“<”).参考答案：9.（4分）一带电量为q的小圆环A，可沿着长为2的光滑绝缘固定的细杆在竖直方向运动，小圆环直径远小于。杆的下端固定一质量为m、带电量为q的小球B。平衡时，小圆环A恰好悬于细杆的正中间，如图所示。这时杆对B小球的拉力为___________；若取B小球位置重力势能为零，当设法使B小球所带的电瞬间消失，则此后经过时间_____________A小环的动能恰等于其重力势能。（一切阻力均不计，静电力恒量用k表示）。参考答案：；10.一群氢原子处于量子数n=4能级状态，氢原子的能级图如图所示，氢原子可能发射

种频率的光子；氢原子由量子数n＝4的能级跃迁到n＝2的能级时辐射光子的能量是

eV；用n＝4的能级跃迁到n＝2的能级时辐射的光子照射下表中几种金属，

金属能发生光电效应。几种金属的逸出功金属铯钙镁钛逸出功W/eV1.92.73.74.1参考答案：6

2.55

铯11.新发现的双子星系统“开普勒-47”有一对互相围绕运行的恒星，运行周期为T，其中一颗大恒星的质量为M，另一颗小恒星只有大恒星质量的三分之一。已知引力常量为G。大、小两颗恒星的转动半径之比为_____________，两颗恒星相距______________。参考答案：1:3，12.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v0(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”或“先减小后增大”)．参考答案：(1)10－10布朗运动(或扩散现象)先增大后减小13.有一个电流安，其中K=1，2，3……，而且。则该电流是__________(答：“直流电”或“交流电”)。让该电流通过阻值为的电阻，在5秒的时间内产生的热量是________焦耳。参考答案：交流电、1000三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.高三理科班一兴趣小组的实验装置如图所示，通过电磁铁控制的小球从A点自由下落，下落过程中经过光电门B时，通过与之相连的毫秒计时器(图中未画出)记录下挡光时间t，测出A、B之间的距离h。实验前应调整光电门位置使小球下落过程中球心通过光电门中的激光束。①若用该套装置验证机械能守恒，已知重力加速度为g，还需要测量的物理量为

A点与地面间的距离H

B．小球的质量mC．小球从A到B的下落时间tAB

D．小球的直径d②用游标卡尺测得小球直径如图所示，则小球直径为

cm，某次小球通过光电门毫秒计数器的读数为3ms，则该次小球通过光电门B时的瞬时速度大小为=

m/s参考答案：①D（2分），

②1.14cm（2分），3.8m/s15.发光晶体二极管是用电器上做指示灯用的一种电子元件．它的电路符号如图甲所示，正常使用时，带“+”号的一端接高电势，带“一”的一端接低电势．某同学用实验方法探究二极管的伏安特性曲线，现测得它两端的电压U和通过它的电流I的数据如表中所示．①在图乙中的虚线框内画出实验电路图．（除电源、开关、滑动变阻器外；实验用电压表V：内组Rv约为10k，电流表mA；内阻RA约为100）②在图（丙）中的小方格纸上用描点法画出二极管的伏安特性曲线．③根据②中画出的二极管的伏安特性曲线，简要说明发光二极管的电阻与其两端电压的关系：参考答案：①同时测定二极管上的电流和电压时，由欧姆定律分析表格中的每一组数据，可以看出发光二极管的电阻是变化的，变化的范围大约在100～500之间．故电流表的内阻对测量影响较大，利用电流表外接法误差小．而测量数据应从0开始，用滑动变阻器分压式接法，才能得到足够多的数据．（4分）

②将表格提供的数据在方格纸上描点，可画出U-I图线如图丙中的曲线所示．（3分）

③发光二极管的电阻随其两端电压的增大而呈现非线性减小．（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.为了提高自行车夜间行驶的安全性，小明同学设计了一种“闪烁”装置，如图所示，自行车后轮由半径的金属内圈、半径的金属外圈和绝缘辐条构成，后轮的内、外圈之间等间隔地接有4根金属条，每根金属条的中间均串联有一电阻值为R的小灯泡。在支架上装有磁铁，形成了磁感应强度B＝0.10T、方向垂直纸面向外的“扇形”匀强磁场，其内半径为r1、外半径为r2、张角，后轮以角速度相对于转轴转动。若不计其他电阻，忽略磁场的边缘效应。（1）当金属条ab进入“扇形”磁场时，求感应电动势E，并指出ab上的电流方向；（2）当金属条ab进入“扇形”磁场时，画出“闪烁”装置的电路图；（3）从金属条ab进入“扇形”磁场时开始，经计算画出轮子转一圈过程中，内圈与外圈之间电势差随时间t变化的图象；（4）若选择的是“1.5V、0.3A”的小灯泡，该“闪烁”装置能否正常工作？有同学提出，通过改变磁感应强度B、后轮外圈半径r2、角速度ω和张角θ等物理量的大小，优化前同学的设计方案，请给出你的评价。参考答案：（1）金属条ab在磁场中切割磁感线时，所构成的回路的磁通量变化。设经过时间t，磁通量变化量为，由法拉第电磁感应定律联立解得：根据右手定则（或楞次定律），可得感应电流方向为b→a。（2）通过分析，可得电路图为（3）设电路中的总电阻为R总，根据电路图可知R总＝ab两端电势差

设ab离开磁场区域的时刻为t1，下一根金属条进入磁场区域的时刻为t2，则

设轮子转一圈的时间为T，则

在T＝1s内，金属条有四次进出，后三次与第一次相同，可画出图象如图所示。（4）“闪烁”装置不能正常工作。（金属条的感应电动势只有，远小于小灯泡的额定电压，因此无法工作。）B增大，E增大，但有限度；r2增大，E增大，但有限度；ω增大，E增大，但有限度；θ增大，E不变。17.如图在x轴上方存在垂直纸面向里的磁感应强度为的匀强磁场，轴下方存在垂直纸面向外的磁感应强度为／2的匀强磁场．一带负电的粒子从原点0以与轴成角斜向上射人磁场，且在上方运动半径为R则A．粒子经偏转一定能回到原点0B．粒子在轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为1:2C．粒子完在成一次周期性运动的时间为D．粒子第二次射人轴上方磁场时，沿轴前进3R参考答案：BD18.(14分)如图甲所示，边长为L=2.5m、质量M=0.50kg的正方形金属线框