2021年陕西省汉中市武侯镇中学高三物理联考试题含解析

2021年陕西省汉中市武侯镇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.有两个共点力，F1=2N，F2=4N，它们的合力F的大小可能是

A.1N

B.5NC.7N

D.9N参考答案：答案：B2.如图所示,A、B、C三个物块重均为100N,小球P重40N,作用在物块B的水平力F＝20N,整个系统静止,则（

）

A．A和B之间的摩擦力是20N

B．B和C之间的摩擦力是20N

C．物块C受6个力作用

D．C与桌面间摩擦力为20N参考答案：3.如图所示，手持一根长为l的轻绳的一端在水平桌面上做半径为r、角速度为ω的匀速圆周运动，绳始终保持与该圆周相切，绳的另一端系一质量为m的木块，木块也在桌面上做匀速圆周运动，不计空气阻力，则有A.桌面是光滑的B.绳的拉力对木块不做功C.绳的拉力大小等于D.绳的拉力对木块做功的功率等于参考答案：D【详解】A.木块做匀圆周适动，合外力指向圆心，则木块受到的摩擦力不为零，故A错误B.绳子的拉力方向与速度方向不垂直，知绳子对木块做功，故B错误C.木块做圆周运动的半径，，，故，故C错误D.手拉木块做功的功率，故D正确4.振源S在O点做沿竖直方向的简谐运动，频率为10Hz，t=0时刻向右传播的简谐横波如图所示（向左传播的简谐横波图中未画出）．则以下说法正确的是（）A．该横波的波速大小为20m/sB．t=0时，x=1m处的质点振动方向向上C．t=0.175s时，x=﹣1m处的质点处在波峰位置D．若振源S向右匀速运动，在振源S右侧静止的接收者接收到的频率小于10HzE．传播过程中该横波遇到小于2m的障碍物或小孔都能发生明显的衍射现象参考答案：ABE【考点】波长、频率和波速的关系；横波的图象．【分析】由图读出波长，求得波速．振源S在O点作竖直方向振动，同时形成向左和向右传播的两列波，这两列波关于y轴对称．根据波形的平移法判断t=0时，x=1m处的质点振动方向．由频率求出周期．根据时间与周期的关系，分析质点的状态．能发生明显的衍射现象的条件是障碍物或小孔的尺寸与波的波长差不大或小于波长．【解答】解：A、由图可知，该波的波长是λ=2m，则波速大小为v=λ?f=2×10=20m/s．故A正确．B、y轴右侧的波向右传播，根据波形的平移法得知，t=0时，x=1m处的质点振动方向向上．故B正确．C、该波的周期：T===0.1s，所以：t=0.175s=1T．x=﹣1m处的介质点与t=0时，x=1m处的介质点振动方向相同，t=0时，x=1m处的质点振动方向向上，经过1T后质点达到最低点，位于波谷的位置，所以t=0.175s时，x=﹣1m处的质点也处在波谷位置．故C错误；D、若振源S向右匀速运动，在振源S右侧静止的接收者接单位时间内收到的波的个数增大，所以频率大于10Hz．故D错误．E、根据衍射的条件可知，传播过程中波只有遇到小于2m或与2m差不大的障碍物或小孔都能发生明显的衍射现象．故E正确．故选：ABE5.从手中竖直向上抛出的小球，与水平天花板碰撞后又落回到手中，设竖直向上的方向为正方向，小球与天花板碰撞时间极短。若不计空气阻力和碰撞过程中动能的损失，则下列图像中能够描述小球从抛出到落回手中整个过程运动规律的是参考答案：C小球先减速上升，突然反向后加速下降；由于设竖直向上的方向为正方向，速度的正负表示方向，不表示大小；故速度v先是正值，不断减小，突然变为负值，且绝对值不断变大；故选C．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在接近收费口的道路上安装了若干条突起于路面且与行驶方向垂直的减速带，减速带间距为10m，当车辆经过减速带时会产生振动。若某汽车的固有频率为1.25Hz，则当该车以

m/s的速度行驶在此减速区时颠簸得最厉害，我们把这种现象称为

。参考答案：答案：12.5，共振解析：汽车每经过一个减速带时，减速带都给汽车一个向上的力，这个力使汽车上下颠簸，当这个力的频率等于汽车的固有频率时，汽车发生共振，振动最厉害。所以有，。7.．如图所示，小车AB放在光滑水平面上，A端固定一个轻弹簧，B端粘有油泥，AB总质量为M，质量为m的木块C放在小车上，用细绳子连接于小车的A端并使弹簧压缩，开始时AB和C都静止，当突然烧断细绳时，C被释放，使C离开弹簧向B端冲去，并跟B端油泥粘在一起，忽略一切摩擦，以下说法正确的是(

)A．弹簧伸长过程中C向右运动，同时AB也向右运动B．C与B碰前，C与AB的速率之比为M：mC．C与油泥粘在一起后，AB立即停止运动D．C与油泥粘在一起后，AB继续向右运动

参考答案：BC8.如图所示，在杨氏双缝干涉实验中，用波长为5.30×10－7m的激光，屏上点距双缝和的路程差为7.95×10－7m。则在这里出现的应是__________（填“明条纹”或“暗条纹”）。现改用波长为6.30×10－7m的激光进行上述实验，保持其他条件不变，则屏上的条纹间距将_________（填“变宽”、“变窄”或“不变”）。参考答案：暗条纹（2分）；变宽（2分）9.在实验室中用螺旋测量金属丝的直径时，如图所示，由图可知金属丝的直径是

mm．参考答案：5.615解：螺旋测微器的固定刻度为5.5mm，可动刻度为11.5×0.01mm=0.115mm，所以最终读数为5.5mm+0.115mm=5.615mm．故答案为：5.61510.（实验）在研究匀变速直线运动的实验中，小明正常进行操作，打出的一条纸带只有三个连续的清晰点，标记为0、1、2，已知打点频率为50Hz，则纸带的加速度为

；而P点是纸带上一个污点，小明想算出P点的速度，你认为小明的想法能否实现？若你认为小能实现，请说明理南；若实现请算出P点的速度：

．（如图是小明用刻度尺测量纸带时的示意图）参考答案：5m/s2；0.95m/s解析：根据刻度尺可知：0-1的距离x1=8cm，1-2的距离x2=18-8=10cm，物体做匀变速直线运动，因此有：△x=aT2，得：a==5m/s2

根据匀加速直线运动相邻的相等时间内的位移之差是一个定值△x=0.2cm，则打第3个点的位置为x3=1.8+1.2=3cm，

打第4个点的位置为x4=3+1.4=4.4cm，

打第5个点的位置为x5=4.4+1.6=6cm，

打第6个点的位置为x5=6+1.8=7.8cm，

由图可知，P点的位置为7.8cm，所以P点就是打的第6个点．

物体做匀变速直线运动，根据时间中点的瞬时速度等于该过程的平均速度有：v1==0.45m/s；则vP=v1+5Ta=0.45+5×0.02×5=0.95m/s11.质量为m的小钢球自高处落下，以速率v1碰地后竖直向上弹回，碰撞时间极短，离地时的速率为v2，在碰撞过程中，小钢球动量的变化量的大小为__________，方向为__________。参考答案：m（v1＋v2），竖直向上12.参考答案：311

1.5613.特种兵过山谷的一种方法可化简为如右图所示的模型：将一根长为2d、不可伸长的细绳的两端固定在相距为d的A、B两等高处，悬绳上有小滑轮P，战士们相互配合，可沿着细绳滑到对面。开始时，战士甲拉住滑轮，质量为m的战士乙吊在滑轮上，处于静止状态，AP竖直，则此时甲对滑轮的水平拉力为____________；若甲将滑轮由静止释放，则乙在滑动中速度的最大值为____________。（不计滑轮与绳的质量，不计滑轮的大小及摩擦）

参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图甲所示，斜面倾角为θ=37°，一宽为d=0.65m的有界匀强磁场垂直于斜面向上，磁场边界与斜面底边平行。在斜面上由静止释放一矩形金属线框，线框沿斜面下滑，下边与磁场边界保持平行。取斜面底部为重力势能零势能面，从线框开始运动到恰好完全进入磁场的过程中，线框的机械能E和位移x之间的关系如图乙所示，图中①、②均为直线段。已知线框的质量为M=0.1kg，电阻为R=0.06Ω．（取g=l0m·s-2,sin37°=0.6,

cos37°=0.8)求：(1)线框与斜面间的动摩擦因数μ；(2)线框刚进入磁场到恰好完全进入磁场所用的时间t：(3)线框穿越磁场的过程中，线框中的最大电功率Pm。参考答案：0.5；1/6s；0.54W【详解】（1）由能量守恒定律，线框减小的机械能等于克服摩擦力做功，则其中x1=0.36m；解得μ=0.5（2）金属线框进入磁场的过程中，减小的机械能等于克服摩擦力和安培力做的功，机械能均匀减小，因此安培力也是恒力，线框做匀速运动，速度为v1v12=2ax1解得a=2m/s2v1=1.2m/s其中

x2为线框的侧边长，即线框进入磁场过程中运动的距离，可求出x2=0.2m，则（3）线框刚出磁场时速度最大，线框内电功率最大由可求得v2=1.8m/s根据线框匀速进入磁场时：可得FA=0.2N又因为可得将v2、B2L2带入可得：15.（10分）如图所示，气缸放置在水平台上，活塞质量为5kg，面积为25cm2，厚度不计，气缸全长25cm，大气压强为1×105pa，当温度为27℃时，活塞封闭的气柱长10cm，若保持气体温度不变，将气缸缓慢竖起倒置．g取10m/s2．

（1）气缸倒置过程中，下列说法正确的是__________A．单位时间内气缸单位面积上气体分子撞击次数增多B．单位时间内气缸单位面积上气体分子撞击次数减少C．吸收热量，对外做功D．外界气体对缸内气体做功，放出热量（2）求气缸倒置后气柱长度；（3）气缸倒置后，温度升至多高时，活塞刚好接触平台(活塞摩擦不计)?参考答案：(1)BC(2)15cm(3)227℃四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一辆轿车违章超车，以108km/h的速度驶入左侧逆行道时，猛然发现正前方80m处一辆卡车正以72km/h的速度迎面驶来，两车司机同时刹车，刹车加速度大小都是10m/s2，两司机的反应时间(即司机发现险情到实施刹车所经历的时间)都是Δt.试问Δt是何数值，才能保证两车不相撞?参考答案：设轿车行驶的速度为v1，卡车行驶的速度为v2，则v1＝108km/h=30m/s，v2＝72km/h=20m/s，在反应时间Δt内两车行驶的距离分别为s1、s2，则s1＝v1Δt

①s2＝v2Δt

②轿车、卡车刹车所通过的距离分别为s3、s4

则s3＝m＝45m

③s4＝m＝20m

④为保证两车不相撞，必须s1＋s2＋s3＋s4＜80m

⑤将①②③④代入⑤解得

Δt＜0.3s17.（14分）如图，光滑的平行金属导轨水平放置，电阻不计，导轨间距为l，左侧接一阻值为R的电阻。区域cdef内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场，磁场宽度为s。一质量为m，电阻为r的金属棒MN置于导轨上，与导轨垂直且接触良好，受到F＝0.5v＋0.4（N）（v为金属棒运动速度）的水平力作用，从磁场的左边界由静止开始运动，测得电阻两端电压随时间均匀增大。（已知l＝1m，m＝1kg，R＝0.3W，r＝0.2W，s＝1m）（1）分析并说明该金属棒在磁场中做何种运动；（2）求磁感应强度B的大小；（3）若撤去外力后棒的速度v随位移x的变化规律满足v＝v0－x，且棒在运动到ef处时恰好静止，则外力F作用的时间为多少？（4）若在棒未出磁场区域时撤去外力，画出棒在整个运动过程中速度随位移的变化所对应的各种可能的图线。参考答案：解析：（1）金属棒做匀加速运动，R两端电压UμIμeμv，U随时间均匀增大，即v随时间均匀增大，加速度为恒量；（2）F－＝ma，以F＝0.5v＋0.4代入得（0.5－）v＋0.4＝maa与v无关，所以a＝0.4m/s2，（0.5－）＝0得B＝0.5T（3）x1＝at2，v0＝x2＝at，x1＋x2＝s，所以at2＋at＝s得：0.2t2＋0.8t－1＝0，t＝1s，（4）可能图线如下：18.(12分)汽车正以10ｍ／ｓ的速度在平直的公路上行驶，在它的正前方ｘ＝２ｍ处有一辆自行车以4ｍ/ｓ的速度沿同方向做匀速直线运动，汽车司机立即刹车做加速度的匀减速直线运动，那么汽车会碰上自行车吗？以下是某同学对本题的解答，仔细分