2021-2022学年湖南省株洲市第二高级中学高三物理联考试题含解析

2021-2022学年湖南省株洲市第二高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.如图所示，传送带足够长，与水平面间的夹角α=37°，并以v=10m/s的速度逆时针匀速转动着，在传送带的A端轻轻地放一个质量为m=1kg的小物体，若已知物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5，（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）则下列有关说法正确的是（）A．在放上小物体的第1s内，系统产生50J的热量B．在放上小物体的第1s内，至少给系统提供能量70J才能维持传送带匀速转动C．小物体运动1s后加速度大小为2m/s2D．小物体运动1s后，受到的摩擦力大小不适用公式F=μFN参考答案：C【考点】牛顿第二定律；摩擦力的判断与计算；能量守恒定律．【分析】根据牛顿第二定律求出物体放上传送带时的加速度，结合速度时间公式求出物体达到传送带速度时的时间，结合位移公式求出相对位移，从而求出产生的热量．根据能量守恒求出维持传送带匀速转动所提供的能量．通过重力的分力和滑动摩擦力大小比较，判断物体与传送带能否保持相对静止，若不能，根据牛顿第二定律求出加速度．【解答】解：A、物体放上传送带后的加速度a==gsinα+μgcosα=6+0.5×8m/s2=10m/s2．则物体达到传送带速度所需的时间．此时传送带的位移x1=vt1=10m，物体的位移，则相对位移大小△x=x1﹣x2=5m．摩擦产生的热量Q=μmgcosα?△x=0.5×10×0.8×5J=20J．故A错误．B、根据能量守恒定律得，，则提供的能量E==20+J=40J．故B错误．C、物体达到传送带速度后，由于重力沿斜面方向的分力大于滑动摩擦力，则1s后的加速度a′==gsin37°﹣μgcos37°=2m/s2．故C正确．D、1s后的摩擦力仍然为滑动摩擦力，则滑动摩擦力公式仍然适用．故D错误．故选：C．2.关于质点做匀速圆周运动的说法，以下正确的是A、因为，所以向心加速度与转动半径成反比B、因为，所以向心加速度与转动半径成正比C、因为，所以角速度与转动半径成反比D、因为(n为转速)，所以角速度与转速成反比参考答案：D3.在做“探究小车速度随时间变化的规律”实验时，根据打点计时器打出的纸带，我们可以不利用公式计算就能直接得到的物理量是

（填字母代号）

A．时间间隔

B．瞬时速度

C．加速度

D．某段时间内的位移参考答案：AD4.学习物理除了知识的学习外，还要领悟并掌握处理物理问题的思想与方法，如图所示是我们学习过的几个实验，其中研究物理问题的思想与方法相同的是A．⑴⑵

B．⑵⑶

C．⑶⑷

D．⑴⑷参考答案：D5.关于行星绕太阳的运动，下列说法中正确的是（）A．离太阳越近的行星公转周期越小B．所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动C．行星绕太阳运动时太阳位于行星轨道的中心处D．离太阳越近的行星公转周期越大参考答案：A【考点】开普勒定律．【分析】开普勒第一定律是太阳系中的所有行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上．在相等时间内，太阳和运动着的行星的连线所扫过的面积都是相等的．开普勒第三定律中的公式．可知半长轴的三次方与公转周期的二次方成正比．【解答】解：AD、由开普勒第三定律，所有行星的轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等，得离太阳越近的行星的运动周期越短，故A正确、D错误．BC、开普勒第一定律可得，所有行星都绕太阳做椭圆运动，且太阳处在所有椭圆的一个焦点上．故BC错误；故选：A．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（3分）某测量员是这样利用回声测距离的：他站在两平行峭壁间某一位置鸣枪，经过1.00s第一次听到回声，又经过0.50s再次听到回声，已知声速为340m/s，则两峭壁间距离为_________。参考答案：

答案：425m7.（4分）图是一个单摆做受迫振动时的共振曲线，由图可知，该单摆的长是

m；若增大该单摆的摆长，则与原图相比较，共振曲线的“峰”将

（填“向左移动”、“保持不变”或“向右移动”）。（运算中）参考答案：1；向左移动8.如图为一压路机的示意图，其大轮半径是小轮半径的2倍．A、B分别为大轮和小轮边缘上的点．在压路机前进时，A、B两点相对各自轴心的线速度之比vA∶vB＝

；A、B两点相对各自轴心的角速度之比ωA∶ωB＝

A、B两点相对各自轴心的向心加速度之比为aA∶aB＝

参考答案：1:1;

1:2；1:29.为了测量两张纸之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验：如图甲所示，在木块A和木板B上贴上待测的纸，将木板B固定在水平桌面上，沙桶通过细线与木块A相连。(1)调节沙桶中沙的多少，使木块A匀速向左运动。测出沙桶和沙的总质量为m以及贴纸木块A的质量M，则两纸间的动摩擦因数μ=

；(2)在实际操作中，发现要保证木块A做匀速运动比较困难，有同学对该实验进行了改进：实验装置如图乙所示，木块A的右端接在力传感器上(传感器与计算机相连接，从计算机上可读出对木块的拉力)，使木板B向左运动时，质量为M的木块A能够保持静止。若木板B向左匀速拉动时，传感器的读数为F1，则两纸间的动摩擦因数μ=

；当木板B向左加速运动时，传感器的读数为F2，则有F2

F1(填“>”、“=”或“<”)；参考答案：m/M

F1/Mg

=（1）木块A匀速向左运动，由牛顿第二定律得，解得。（2）质量为M的木块A能够保持静止，说明木块受到的摩擦力和传感器对物块的拉力是一对平衡力。不管木板B向左如何拉动，传感器的拉力都跟AB之间的摩擦力大小相等，方向相反，即=F2。10.探究能力是物理学研究的重要能力之一．有同学通过设计实验来探究物体因绕轴转动而具有的转动动能与哪些因素有关。他以圆型砂轮为研究对象，研究其转动动能与其质量、半径、角速度等的具体关系。如图所示，砂轮由动力带动匀速旋转，测得其角速度ω，然后让砂轮脱离动力，用一把弹性尺子与砂轮接触使砂轮慢慢停下，设尺和砂轮间的摩擦力恒为（转动过程动能定理也成立。不计转轴的质量及其与支架间的摩擦）。分别取不同质量、不同半径的砂轮，使其以不同角速度旋转的进行实验，最后得到的数据如下表所示：半径/cm质量/m0角速度/rad·s-1圈数转动动能/J4128

41432

42216

44232

81216

161232

(1)根据题给数据计算砂轮的转动动能Ek，并填在上面的表格里。(2)由上述数据推导出该砂轮的转动动能Ek与质量m、角速度ω、半径r的关系式为_____________。参考答案：（1）填空半径/cm质量/m0角速度/rad·s-1圈数转动动能/J41286.44143225.64221612.84423225.68121625.6161232102.4（2）

EK=kmω2r2

或者EK=mω2r2。11.以速度匀速行驶的汽车，遇特殊情况需紧急刹车做匀减速直线运动，若刹车后第2s内的位移是6.25m,则刹车后5s内汽车的位移为_____________m。参考答案：、20

12.卢瑟福通过如图所示的实验装置发现了质子。（1）卢瑟福用a粒子轰击_______核，第一次实现了原子核的____________。（2）关于该实验，下列说法中正确的是（

）A．通过显微镜来观察荧光屏上a粒子所产生的闪光B．银箔可以吸收产生的新粒子C．实验必须在真空、密封容器内进行D．测出新产生的粒子的质量和电量，明确这就是氢原子核参考答案：（1）氮，人工转变；（2）D

13.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某实验小组用如图所示装置，采用控制变量的方法来研究小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受到力的关系。（1）此实验小组所用电源频率为50Hz，得到的纸带如图所示，舍去前面比较密集的点，从O点开始，在纸带上取A、B、C三个计时点（OA间的各点没有标出），已知d1=3.0cm，d2=4.8cm,d3=6.8cm.则小车运动的加速度为

m/s2（结果保留2位有效数字）（2）某实验小组得到的图线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、砝码盘添加砝码的总质量太大

D、所用小车的质量太大参考答案：5.0,C三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.甲乙两个学习小组分别利用单摆测量重力加速度。①甲组同学采用图甲所示的实验装置。A．为比较准确地测量出当地重力加速度的数值，除秒表外，在下列器材中，还应该选用

；（用器材前的字母表示）a．长度接近1m的细绳

b.长度为30cm左右的细绳c．直径为1.8cm的塑料球

d．直径为1.8cm的铁球e．最小刻度为1cm的米尺

f．最小刻度为1mm的米尺B．该组同学先测出悬点到小球球心的距离L，然后用秒表测出单摆完成n次全振动所用的时间t。请写出重力加速度的表达式g= 。（用所测物理量表示）C．在测量摆长后，测量周期时，摆球振动过程中悬点O处摆线的固定出现松动，摆长略微变长，这将会导致所测重力加速度的数值

。（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）②乙组同学在图甲所示装置的基础上再增加一个速度传感器，如图乙所示。将摆球拉开一小角度使其做简谐运动，速度传感器记录了摆球振动过程中速度随时间变化的关系，如图丙所示的v-t图线。A．由图丙可知，该单摆的周期T=

s；

B．更换摆线长度后，多次测量，根据实验数据，利用计算机作出T2-L（周期平方-摆长）图线，并根据图线拟合得到方程T2＝4.04L＋0.035。由此可以得出当地的重力加速度g＝

m/s2。(取π2＝9.86，结果保留3位有效数字)参考答案：答案①A．adf

B．

C．偏小②A．2.0

B．9.7615.把多用电表作为电源，将选择开关旋转到欧姆×1挡，现用伏安法测其电动势E和内电阻r，如下图甲(已连接了部分线)，回答下列问题：①电流是从

流入多用电表，（选填红表笔、黑表笔）②完成实物图连接，要求变阻器的滑动触头滑至最右端时，其使用电阻值最大，③在图甲的n表笔属于哪种表笔

．（选填红表笔、黑表笔）④闭合电键，测量出电流表、电压表多组数据。将实验测得的数据标在如图所示的坐标图中，作出U—I图线，由此求得待测得电动势E=

V，内电阻r=

Ω．(结果均保留三位有效数字)参考答案：①红表笔

②

共4分：连对一线得1分（电流表电压表正负接线柱不对各扣1分，滑动变阻器不对扣1分，电表量程不对扣1分）③黑表笔

④3.28~3.32（

1.15~1.35四、计算题：本题共3小题，共计47分16.电磁流量计是一种测量单位时间内流过管道横截面的液体体积（流量）的装置．如题8图所示，圆筒形测量管内壁绝缘，其上装有一对电极a和b，a、b间的距离等于测量管内径D，测量管的轴线与ab的连线方向以及匀强磁场的方向三者相互垂直，磁场磁感应强度大小为B．当导电液体匀速流过测量管时，通过与电极连接的仪表显示出液体的流量．求：

（1）若液体的流速为v，在电极ab间产生感应电动势E的大小：

（2）显示仪表的电阻值为R，a、b间导电液体的电阻r，当电极a、b间输出电压为U时，求液体的流量Q．参考答案：解：（1）导电液体通过测量管时，相当于导线做切割磁感线的运动，在电极a、b间切割感应线的液柱长度为D，则产生的感应电动势为

（4分）（2）由流量的定义，有www.

（3分）

得www.

www.由闭合电路欧姆定律

（4分）

解得：（3分）17.如图所示，一直角三棱镜放置在真空中，其截面三角形的斜边BC的长度为d，一束单色光从AB侧面的中点垂直AB入射．若三棱镜的折射率为，∠C=30°，单色光在真空中的传播速度为c，求：①该单色光第一次从棱镜射入真空时的折射角；②该单色光从进入棱镜到第一次从棱镜射出所经历的时间．参考答案：解：①画出该单色光在三棱镜中传播的光路图如图所示．当光线到达三棱镜的BC边时，因∠C=30°，由几何关系可知α=60°又因为三棱镜的折射率n=，所以光发生全反射的临界角为45°因α=60°，所以该单色光在BC边发生全反射．当该单色光到达三棱镜的AC边时，由几何关系可知，其入射角为β=30°设其折射角为γ，则由折射定律n=可得：γ=45°②因为截面三角形的斜边BC的长度为d，D为AB边的中点，∠C=30°，由几何关系可知=因为α=60°，所以∠CEF=30°，又∠C=30°，由几何关系可知=该单色光在三棱镜中的传播速度为v==所以单色光从进入棱镜到第一次从棱镜射出所经历的时间t=代入数据可解得：t=答：①该单色光第一次从棱镜射入真空时的折射角是45°；②该单色光从进入棱镜到第一次从棱镜射出所经历的时间是．【考点】光的折射定律．【分析】①画出光路图，判断光线在AB面和BC面上能否发生全反射，由几何知识求出