湖南省岳阳市复兴中学2021年高三物理联考试题含解析

湖南省岳阳市复兴中学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.如图所示，在竖直虚线MN和MN之间区域内存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场，一带电粒子（不计重力）以初速度v0由A点垂直MN进入这个区域，带电粒子沿直线运动，并从C点离开场区．如果撤去磁场，该粒子将从B点离开场区；如果撤去电场，该粒子将从D点离开场区．则下列判断正确的是（

）A.该粒子由B、C、D三点离开场区时的动能相同B.该粒子由A点运动到B、C、D三点的时间均不相同C.匀强电场的场强E与匀强磁场的磁感应强度B之比E/B＝v0D.若该粒子带负电，则电场方向竖直向下，磁场方向垂直于纸面向外参考答案：C试题分析：洛伦兹力不做功，不改变粒子的动能．只有电场时，粒子水平方向做匀速直线运动，可得到时间与水平位移AC的关系；只有磁场时，粒子做匀速圆周运动，可得到时间与弧长的关系，即可比较时间关系．带电粒子进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场做匀速直线运动，电场力与洛伦兹力平衡．根据左手定则判断磁场的方向．解：A、洛伦兹力不做功，不改变粒子的动能，而电场力做正功，粒子的动能增大，则粒子由C、D两点离开场区时的动能相同，小于从B点离开场区的动能．故A错误．B、粒子在正交的电磁场中与只有电场时运动时间相等，为t1=；粒子在磁场中运动时间为t2=，由于，则知粒子在磁场中运动时间最长．故B错误．C、带电粒子进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场做匀速直线运动，电场力与洛伦兹力平衡，则qE=qv0B，得．故C正确．D、若该粒子带负电，则知电场方向竖直向下，由左手定则判断得知，磁场方向垂直于纸面向里．故D错误．故选C【点评】本题是带电粒子在电磁场中运动的问题，要加强洛伦兹力不做功的特点、左手定则等基本知识学习，基础题．2.质量为10kg的物体，在变力F作用下沿x轴做直线运动，力随坐标x的变化情况如图所示．物体在x＝0处，速度为1m/s，一切摩擦不计，则物体运动到x＝16m处时，速度大小为（

）

A．2m/s

B．3m/s

C．4m/s

D．m/s参考答案：B3.探月热”方兴未艾，我国研制的月球卫星“嫦娥二号”已发射升空，已知月球质量为M，半径为R．引力常量为G，以下说法可能的是：（

）A．在月球上以初速度v0竖直上抛一个物体，物体上升的最大高度为B．在月球上以初速度v0竖直上抛一个物体，物体落回到抛出点所用时间为C．在月球上发射一颗绕它沿圆形轨道运行的卫星的最大运行速度为D．在月球上发射一颗绕它沿圆形轨道运行的卫星的最大周期为参考答案：B4.（多选）如图所示，一轻弹簧的左端固定，右端与一带电小球相连接，小球静止在光滑水平面上，现施加一个水平方向的匀强电场，使小球从静止开始向右运动，则向右运动的这一过程中（运动过程中始终未超过弹簧的弹性限度）A.小球动能最大时，小球电势能最小B.弹簧弹性势能最大时，小球和弹簧组成的系统机械能也最大C.小球电势能最小时，小球动能为零D.当电场力和弹簧弹力平衡时，小球和弹簧组成的系统机械能最大参考答案：【知识点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；牛顿第二定律；功能关系．I2C2E6【答案解析】BC解析：图示位置时，小球的加速度最大，根据牛顿第二定律求解最大加速度．小球受到电场力向右运动，当运动到平衡位置时，电场力与弹簧的弹力大小相等，此时小球速度的最大，但小球要继续向右运动，故此时小球电势能并不是最小．A错误；B、小球处于位移最大处，电场力做功最多，所以弹簧弹性势能最大时，小球和弹簧组成的系统机械能也最大，此时小球电势能最小时，小球动能为零，故BC正确，D错误【思路点拨】小球运动过程中小球的电势能、动能和弹簧的弹性势能相互转化，根据能量守恒定律分析总量变化情况．5.（单选）降落伞在匀速下降过程中遇到水平方向吹来的风，若风速越大，则降落伞A．下落的时间越短

B．下落的时间越长C．落地时速度越小

D．落地时速度越大参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，三段不可伸长的细绳OA、OB、OC,能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，其中OB是水平的，A端、B端固定.若逐渐增加C端所挂物体的质量，则最先断的绳________.参考答案：OA7.2011年3月11日本福岛核电站发生核泄漏事故，其中铯137（Cs）对核辐射的影响最大，其半衰期约为30年．①请写出铯137（Cs）发生β衰变的核反应方程[已知53号元素是碘（I），56号元素是钡（Ba）]②若在该反应过程中释放的核能为E，则该反应过程中质量亏损为（真空中的光速为c）．③泄露出的铯l37约要到公元2101年才会有87.5%的原子核发生衰变．参考答案：解：①发生β衰变的核反应方程

②根据爱因斯坦质能方程知△m=③由半衰期公式知剩余的原子核没衰变，经历了3个半衰期，即90年，要到公元2101年才会有87.5%的原子核发生衰变．

故答案为：，，21018.)V表示标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ为标准状态下水蒸气的密度，NA为阿伏加德罗常数，m为每个水分子的质量，则阿伏加德罗常数NA＝______，标准状态下相邻水蒸气分子间的平均距离d＝_____.参考答案：

9.光电计时器是一种研究物体运动情况的常见仪器，当有物体从光电门通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间，现利用如图9所示装置探究物体的加速度与合外力，质量关系，其NQ是水平桌面，PQ是一端带有滑轮的长木板，1、2是固定在木板上的两个光电门（与之连接的两个光电计时器没有画出）．小车上固定着用于挡光的窄片K，测得其宽度为d，让小车从木板的顶端滑下，光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2。⑴该实验中，在改变小车的质量M或沙桶的总质量m时，保持M>>m，这样做的目的是

；⑵为了计算出小车的加速度，除了测量d、t1和t2之外，还需要测量

，若上述测量量用x表示，则用这些物理量计算加速度的表达式为a=

；参考答案：（1）小车所受合外力大小等于（或约等于）mg

（2）两光电门之间的距离（或小车由光电门1运动至光电门2所用的时间）

（或10.平行光a垂直射向一半径为R的玻璃半球的平面，其截面如图所示，发现只有P、Q之间所对圆心角为60°的球面上有光射出，则玻璃球对a光的折射率为

▲

，若仅将a平行光换成b平行光，测得有光射出的范围增大，设a、b两种色光在玻璃球中的速度分别为va和vb，则va

▲

vb（选填“>”、“<”或“=”）．参考答案：11.质量为30㎏的小孩推着质量为10㎏的冰车，在水平冰面上以2m/s的速度滑行．不计冰面摩擦，若小孩突然以5m/s的速度(对地)将冰车推出后，小孩的速度变为_______m/s，这一过程中小孩对冰车所做的功为______J．参考答案：1.010512.V表示标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ为标准状态下水蒸气的密度，NA为阿伏加德罗常数，m为每个水分子的质量，则阿伏加德罗常数NA＝______，标准状态下相邻水蒸气分子间的平均距离d＝_____.参考答案：

13.（8分）质量为1．0kg的物体放在可绕竖直轴转动的水平圆盘上，物体与转轴间用轻弹簧相连．物体与转盘间最大静摩擦力是重力的0．2倍，弹簧的劲度系数为600N／m，原长为4cm，此时圆盘处于静止状态，如图2—13所示．圆盘开始转动后，要使物体与圆盘保持相对静止，圆盘的最大角速度=

(2)当角速度达到2ω0时，弹簧的伸长量X=

．(g取10m／s2)参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3—5）（5分）如图所示，球1和球2从光滑水平面上的A点一起向右运动，球2运动一段时间与墙壁发生了弹性碰撞，结果两球在B点发生碰撞，碰后两球都处于静止状态。B点在AO的中点。（两球都可以看作质点）

求：两球的质量关系

参考答案：解析：设两球的速度大小分别为v1，v2，则有

m1v1=m2v2

v2=3v1

解得：m1=3m215.螺线管通电后，小磁针静止时指向如图所示，请在图中标出通电螺线管的N、S极，并标出电源的正、负极。参考答案：N、S极1分电源+、-极四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（11分）一学生住在N层的高楼内，他用弹簧秤竖直悬挂质量为m的砝码，乘电梯从地面到达第N层，同时不断地观察弹簧秤示数的变化，记下相应的数据和时间，最后画了如图所示的v—t图象.试根据图回答：(已知重力加速度为g)（1）在t2—t3阶段弹簧秤的示数是多大？（2）楼层的平均高度是多少？参考答案：解析：(1)

(2分)

示数

(3分)

(2)位移

(3分)

楼层平均高度

(3分)

（如果楼层按N计算扣1分）17.如图甲所示，一竖直平面内的轨道由粗糙斜面AD和光滑圆轨道DCE组成，AD与DCE相切于D点，C为圆轨道的最低点，将一小物块置于轨道ADC上离地面高为H处由静止释放，用力传感器测出其经过C点时对轨道的压力N，改变H的大小，可测出相应的N的大小，N随H的变化关系如图乙折线PQI所示(PQ与QI两直线相连接于Q点)，QI反向延长交纵轴于F点(0,5.8N)，重力加速度g取10m/s2，求：(1)求出小物块的质量m；圆轨道的半径R、轨道DC所对应的圆心角θ；(2)小物块与斜面AD间的动摩擦因数μ。

(3)若要使小物块能运动到圆轨道的最高点E，则小物块应从离地面高为H处由静止释放，H为多少？

(甲)参考答案：(1)如果物块只在圆轨道上运动，则由动能定理得mgH＝mv2解得v＝；由向心力公式FN－mg＝m，得FN＝m＋mg＝H＋mg；结合PQ曲线可知mg＝5得m＝0.5kg.由图象可知＝10得R＝1m．显然当H＝0.2m对应图中的D点，所以cosθ＝＝0.8，θ＝37°.(2)如果物块由斜面上滑下，由动能定理得：mgH－μmgcosθ＝mv2解得mv2＝2mgH－μmg(H－0.2)由向心力公式FN－mg＝m得FN＝m＋mg＝H＋μmg＋mg结合QI曲线知μmg＋mg＝5.8，解得μ＝0.3.(3)如果物块由斜面上滑下到最高点速度为v，由动能定理得：mg(H－2R)－μmgcosθ＝mv2

（1）设物块恰能到达最高点：由向心力公式:mg＝m

（2）由（1）（2）式可得：H＝15.1m本题考查圆周运动，首先根据动能定理可求得运动到最低点的速度大小，在最低点由支持力和重力的合力提供向心力，由此可得支持力与高度H的关系式，结合PQ曲线可知mg＝5得m＝0.5kg，带入图像中D点坐标可求得角度θ，物块沿斜面滑下过程中由动能定理列式可求得最低点速度，同理再由支持力和重力提供向心力列式求解18.如图所示为四旋翼无人机，它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，目前正得到越来越广泛的应用．一架质量m=2kg的无人机，其动力系统所能提供的最大升力F=36N，运动过程中所受空气阻力大小恒为f=4N．g取10m/s2．（1）无人机在地面上从静止开始，以最大升力竖直向上起飞．求在t=5s时离地面的高度h；（2）当无人机悬停在距离地面高度H=100m处，由于动力设备故障，无人机突然失去升力而坠落．求无人机坠落地面时的速度v；（3）在无人机坠落过程中，在遥控设备的干预下，动力设备重新启动提供向上最大升力．为保证安全着地，求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t1．参考答案：解：（1）由牛顿第二定律

F﹣mg﹣f=ma代入数据解得a=6m/s2上升高度

代入数据解得

h=75m．（2）下落过程中

mg﹣f=ma1代入数据解得落地时速度

v2=2a1H，代入数据解得

v=40m/s（3）恢复升力后向下减速运动过程

F﹣mg+f=ma2代入数据解得设恢复升力时的速度为vm，则有

由

vm=a1t