2021年福建省龙岩市东沟初级中学高三物理联考试题含解析

2021年福建省龙岩市东沟初级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.利用图甲所示的回旋加速器对质量为m的粒子进行加速，图中A为每隔一段时间释放一个粒子的粒子源粒子进入、两个中空的半圆金属盒之间的初速度可视为，并在两个接线柱E、F之间接入图乙所示的电压。两个半圆盒处于与盒面垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向坚直向下，粒子在电场中运动时间可忽略，则下列说法正确的是A.若粒子能够被加速，则接线柱E的电势应低于接线柱F的电势B.若要保证粒子尽快加速到最大速度，则所加电压的变化周期C.粒子每次进入金属盒的磁偏转半径之比为1：：D.若利用该装置分别加速氘核和粒子，加速后获得的最大速度不相同参考答案：B【详解】粒子在回旋加速器中，要能够绕盒做圆周运动，所受洛伦磁力必须是指向圆心，也就是说粒子是从E运动到F，即接线柱E的电势应高于接线柱F的电势，故A错误；若要保证粒子尽快加速到最大速度，粒子每经过两接线柱E、F之间都被加速，所以加电压的变化周期为圆周的半周期，即：，故B正确；粒子每次进入金属盒的偏转半径，，第一次加速后获得的速度为：第二次加速后获得的速度为：，即………第n次加速后获得的速度为：联立可得：半径之比为：1：：，故C错误；由于氘核和粒子的比荷相同，根据及可知，所获得的半径一样，加速后获得的最大速度相同，故D错误。2.最先发现通电导线的周围存在磁场的物理学家是（

）（A）法拉第

（B）安培

（C）奥斯特

（D）特斯拉参考答案：C3.如图，拉格朗日点L1位于地球和月球连线上，处在该点的物体在地球和月球引力的共同作用下，可与月球一起以相同的周期绕地球运动。据此，科学家设想在拉格朗日点L1建立空间站，使其与月球同周期绕地球运动。以、分别表示该空间站和月球向心加速度的大小，表示地球同步卫星向心加速度的大小。以下判断正确的是A．

B．

C．

D．参考答案：D考点：万有引力定律的应用.4.如图所示，一刚性矩形铜制线圈从高处自由下落，进入一水平的匀强磁场区域，然后穿出磁场区域，A．若线圈进入磁场过程是匀速运动，则离开磁场过程一定是匀速运动B．若线圈进入磁场过程是加速运动，则离开磁场过程一定是加速运动C．若线圈进入磁场过程是减速运动，则离开磁场过程一定是加速运动D．若线圈进入磁场过程是减速运动，则离开磁场过程一定是减速运动参考答案：D5.2011年9月29日晚21时16分，我国将首个目标飞行器天宫一号发射升空．2011年11月3日凌晨神八天宫对接成功，完美完成一次天空之吻．若对接前两者在同一轨道上运动，下列说法正确的是（

）A．对接前“天宫一号”的运行速率大于“神舟八号”的运行速率B．对接前“神舟八号”的向心加速度大小等于“天宫一号”的向心加速度大小C．“神舟八号”

先加速可实现与“天宫一号”在原轨道上对接D．“神舟八号”

先减速后加速可实现与“天宫一号”在原轨道上对接参考答案：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，自耦变压器输入端A、B接交流稳压电源，其电压有效值UAB＝100V，R0＝40W，当滑动片处于线圈中点位置时，C、D两端电压的有效值UCD为

V，通过电阻R0的电流有效值为

A。参考答案：答案：200，5解析：自耦变压器的原副线圈在一起，由题可知，原线圈的匝数为副线圈匝数的一半。理想变压器的变压比为，所以。根据部分电路欧姆定律有。7.如图所示(a)，一个质量为m0的物体放在光滑的水平桌面上，当用20N的力F通过细绳绕过定滑轮拉它时，产生2m/s2的加速度．现撤掉20N的拉力，在细绳下端挂上重为20N的物体m，如图所示(b)，则前、后两种情况下绳的拉力分别为T1=_________N，T2=_________N(g取10m/s2)参考答案：20N,16.7N8.如图，框架ABC由三根长度均为l、质量均为m的均匀细棒组成，A端用光滑铰链铰接在墙壁上．现用竖直方向的力F作用在C端，使AB边处于竖直方向且保持平衡，则力F的大小为mg．若在C点施加的作用力改为大小为1.5mg、方向始终垂直于AC边的力F′，使框架从图示位置开始逆时针转动，运动过程中当框架具有最大动能时，力F′所做的功为0.25πmgl．参考答案：考点：功的计算；共点力平衡的条件及其应用．版权所有专题：功的计算专题．分析：框架ABC保持平衡，则重力的力矩应等于F的力矩，根据力矩平衡列式即可求解，力F的大小；使框架从图示位置开始逆时针转动，运动过程中当F′的力矩等于重力力矩时，动能最大，求出AC边转过的角度，力F′做的功等于力乘以弧长．解答：解：对框架ABC受力分析，其整体重心在O点，由数学知识可知，OD=，框架ABC保持平衡，则重力的力矩应等于F的力矩，根据力矩平衡得：F?CD=3mg?OD解得：F=mg使框架从图示位置开始逆时针转动，运动过程中当F′的力矩等于重力力矩时，动能最大，则有：F′l=3mg?L解得：L=，即重心位置距离墙壁的距离为时，动能最大，根据几何关系可知，转过的圆心角为：θ=此过程中力F′做的功为：W=F′lθ=1.5mgl×=0.25πmgl故答案为：mg，0.25πmgl点评：本题主要考查了力矩平衡公式的直接应用，知道运动过程中当F′的力矩等于重力力矩时，动能最大，力F′始终与AC垂直，则F′做的功等于力乘以弧长，难度适中．9.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中（1）为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响，采取的做法是将带滑轮的长木板一端适当垫高，使小车在

（填“挂”或“不挂”）钩码的情况下做

运动；（2）某次实验中所用交流电的频率为50Hz.得到的一条纸带如图所示，从比较清晰的点起，每五个点取一个点作为计数点，分别标明0、1、2、3、4.量得x1=30.0mm,x2=36.0mm,x3=42.0mm,x4=48.0mm,则小车的加速度为

m/s2.参考答案：（1）不挂（2分）；匀速（2分）

（2）0.6（4分）10.如图所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，A是它边缘上的一点。左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r。B点在小轮上，它到小轮中心的距离为r。C点和D点分别位于小轮和大轮的边缘上。若在传动过程中，皮带不打滑。．则

A、B、C、D四个点的线速度之比为

；角速度之比为

。参考答案：2:1:2:4，2:1:1:111.为了“探究动能改变与合外力做功”的关系，某同学设计了如下实验方案：A.第一步他把带有定滑轮的木板有滑轮的一端垫起，把质量为的滑块通过细绳与质量为的带夹重锤相连，然后跨过定滑轮，重锤夹后连一纸带，穿过打点计时器，将打点计时器固定好。调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板匀速运动如图甲所示B.第二步保持长木板的倾角不变，将打点计时器安装在长木板靠近滑轮处，取下细绳和重锤，将滑块与纸带相连，使其穿过打点计时器，然后接通电源释放滑块，使之从静止开始加速运动，打出纸带，如图乙所示

打出的纸带如下图：试回答下列问题：①已知O、A、B、C、D、E、F相邻计数的时间间隔为，根据纸带求滑块速度，当打点计时器打点时滑块速度____________，打点计时器打点时滑块速度_____________。②已知重锤质量，当地的重加速度，要测出某一过程合外力对滑块做的功还必须测出这一过程滑块_________（写出物理名称及符号），合外力对滑块做功的表达式W合=____________。③测出滑块运OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力对滑块所做的功，VA、VB、VC、VD、VE以为纵轴，以W为横轴建坐标系，描点作出图象，可知它是一条过坐标原点的倾斜直线，若直线斜率为，则滑块质量_____________参考答案：①___

，

______

②___下滑的位移__（写出物理名称及符号），W合=_______。③__________12.在光滑水平面上建立一直角坐标系。观察到某一运动质点沿x轴正方向和y轴正方向运动的规律，记录结果如图（1）（2）所示。经分析可知，此质点在平面内是做：A．匀速运动

B．匀变速直线运动

C．类平抛运动

D．圆周运动

参考答案：

答案：C13.如图甲所示是用主尺最小分度为1mm，游标上有20个小的等分刻度的游标卡尺测量一工件的内径的实物图，图乙是游标部分放大后的示意图．则该工件的内径为

cm．用螺旋测微器测一金属杆的直径，结果如图丙所示，则杆的直径是

mm．参考答案：2.280；2.697；【考点】刻度尺、游标卡尺的使用；螺旋测微器的使用．【分析】解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．【解答】解：20分度的游标卡尺，精确度是0.05mm，游标卡尺的主尺读数为22mm，游标尺上第16个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为16×0.05mm=0.80mm，所以最终读数为：22mm+0.80mm=22.80mm=2.280cm．螺旋测微器的固定刻度为2.5mm，可动刻度为19.7×0.01mm=0.197mm，所以最终读数为2.5mm+0.197mm=2.697mm．故答案为：2.280；2.697；三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ．步骤如下：（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图1，由图可知其长度为L=

mm；（2）用螺旋测微器测量其直径如图2，由图可知其直径为D=

mm；（3）用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻R，表盘的示数如图3，则该电阻的阻值约为

Ω．参考答案：（1）50.15；（2）4.700；（3）120；【考点】测定金属的电阻率．【专题】实验题；定性思想；实验分析法；恒定电流专题．【分析】（1）游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺的示数，注意读卡尺时不需要估读；（2）螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数；（3）欧姆表指针示数与挡位的乘积是欧姆表示数；【解答】解：（1）由图甲所示可知，游标卡尺主尺示数为50mm，游标尺示数为3×0.05mm=0.15mm，游标卡尺示数为50mm+0.15mm=50.15mm；（2）由图乙所示可知，螺旋测微器固定刻度示数为4.5mm，游标尺示数为20.0×0.01mm=0.200mm，螺旋测微器示数为4.5mm+0.200mm=4.700mm；（3）用多用电表的电阻“×10”挡，由图丙所示可知，电阻阻值为12×10=220Ω；故答案为：（1）50.15；（2）4.700；（3）120；15.某同学做“验证牛顿第二定律”的实验，实验装置如图所示。采用控制变量法研究加速度与合力的关系时，根据测量数据绘制了如图所示a-F图像，则从图像可知，该同学在做实验的过程中有两个实验环节出现失误，请问他的两个失误是：（1）___________________________________________________________；（2）___________________________________________________________；参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A点，自然状态时其右端位于B点。水平桌面右侧有一竖直放置的轨道MNP，其形状为半径R=1.0m的圆环剪去了左上角120°的圆弧，MN为其竖直直径，P点到桌面的竖直距离是h=2.4m。用质量m1=0.4kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点，释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点。用同种材料、质量为m2=0.2kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点释放，物块过B点后做匀变速运动其位移与时间的关系为，物块飞离桌面后恰好由P点沿切线落入圆轨道。(不计空气阻力，g取10m/s2)：(1)物块m2过B点时的瞬时速度vB及与桌面间的滑动摩擦因数μ；(2)若轨道MNP光滑，小球经过轨道最低点N时对轨道的压力FN；(3)若小球刚好能到达轨道最高点M，则释放后m2运动过程中克服摩擦力做的功W。参考答案：解析：(1)m2过B点后遵从所以知：vＢ=6m/s，a=-4m/s2。由牛顿第二定律：。（2）竖直方向的分运动为自由落体运动，有P点速度在竖直方向的分量P点速度在水平方向的分量解得离开D点的速度为vD=4m/s由机械能守恒定律，有得=74m2/s2

（2分）根据牛顿第二定律，有（1分），解得F'N=42N

（1分）根据牛顿第三定律，F=F'=42N，方向竖直向下．

（1分）（3）