2021年江苏省南京市第十四中学高三物理联考试卷含解析

2021年江苏省南京市第十四中学高三物理联考试卷含解析一、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.下列说法正确的是（

）A．牛顿第一定律是通过实验得出的 B．万有引力常量是由牛顿直接给定的C．元电荷e的数值最早是由密立根测得 D．用实验可以揭示电场线是客观存在的参考答案：C解析：A、牛顿第一定律是在实验的基础上进一步的推理概括出来的科学理论，而不是直接通过实验得出的，也不是直接经过推论得出的，故A错误．B、万有引力常量是由卡文迪许测得的，故B错误；C、元电荷e的数值最早是由密立根测得，故C正确；

D、电场线是虚拟的，实际不存在的，故D错误；故选：C．根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可．本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一．2.下列说法中正确的是（）A．卢瑟福依据大多数α粒子发生大角度散射提出了原子核式结构模型B．处于基态的氢原子吸收一个光子跃迁到激发态，再向低能级跃迁时辐射光子的频率一定不大于入射光子的频率C．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能因为这束光的强度太小D．铀（U）经过多次αβ衰变形成稳定的铅Pb的过程中，有6个中子转变成质子E．两个质量较轻的原子核聚变形成一个中等质量的原子核要发生质量亏损参考答案：BDE【考点】光电效应；氢原子的能级公式和跃迁；裂变反应和聚变反应．【分析】卢瑟福的α粒子的散射实验，表明原子具有核式结构；根据跃迁时，能量的变化，确定光子是释放还是吸收；一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的频率太小；根据质量数和电荷数守恒判断衰变的种类及次数；两个质量较轻的原子核聚变成一个中等质量的原子核必然释放核能．【解答】解：A、卢瑟福的α粒子的散射实验，表明原子具有核式结构．故A错误；B、处于基态的氢原子吸收一个光子跃迁到激发态，再向低能级跃迁时辐射光子的频率一定不大于入射光子的频率．故B正确；C、一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，说明光子的能量太小，因为该束光的频率太小，与光的强度无关，故C错误；D、根据质量数和电荷数守恒知：238﹣206=4×8，发生8次α衰变；92=82+2×8﹣6，发生6次β衰变，β衰变的实质即为中子转化为中子同时释放电子．故D正确；E、由于中等质量的原子核的比结合能最大，所以两个质量较轻的原子核聚变成一个中等质量的原子核必然释放核能．故E正确；故选：BDE．3.如图所示，A、B是真空中的两个等量异种点电荷，M、N、O是AB连线的垂线上的点，且AO>OB。一带负电的试探电荷仅受电场力作用，运动轨迹如图中实线所示，M、N为轨迹和垂线的交点，设M、N两点的场强大小分别EM、EN，电势分别为φM，φN。下列说法中正确的是()A．点电荷A一定带正电

B．EM小于ENC．φM大于φN

D．此试探电荷在M处的电势能小于N处的电势能参考答案：B4.（多选）下列说法正确的有（）A．某固体物质的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏伽德罗常数为NA，则该物质的分子体积为V0=B．当分子间距离从r0（此时分子间引力斥力平衡）增大到r1时，分子力先减小后增大，则分子势能也先减小后增大C．压缩理想气体，对其做3.5×105J的功，同时气体向外界放出4.2×105J的热量，则气体的内能减少了0.7×105JD．制造电冰箱的经验表明，热量可以从低温物体传递到高温物体E．物理性质各向同性的一定是非晶体，各向异性的一定是晶体参考答案：解：A、已知某固体物质的摩尔质量为M，密度为p，则该物质的摩尔体积：V=；阿伏伽德罗常数为NA，则该种物质的分子体积为V0=；故A正确；B、r＞r0，分子力表现为引力，r＜r0，分子力表现为斥力，当r从无穷大开始减小，分子力做正功，分子势能减小，当r减小到r0继续减小，分子力做负功，分子势能增加，所以在r0处有最小势能．在r＞r0时，r越大，分子势能越大；而分子间有间隙，存在着相互作用的引力和斥力，当分子间距离增大时，表现为引力，当分子间距离减小时，表现为斥力，而分子间的作用力随分子间的距离增大先减小后增大，再减小；当分子间距等于平衡位置时，引力等于斥力，即分子力等于零；所以当分子间距离从r0（此时分子间引力与斥力平衡）增大到r1时，关于分子力（引力与斥力的合力）变化情况可能是先增大后减小或一直增大；故B错误．C、改变内能的方式有做功和热传递，由热力学第一定律公式有：△U=Q+W=3.5×105J﹣4.2×105J=﹣0.7×105J，说明内能减少0.7×105J，故C正确．D、制造电冰箱的经验表明，热量可以从低温物体传递到高温物体，故D正确．E、单晶体物理性质是各向异性，多晶体是各向同性；故E错误．故选：ACD．【点评】：该题重点掌握热力学第一定律，知道△U的正负表示能量的增或减；其次要会分子分子力与距离关系，分子力做功与分子势能关系．5.⑴下列说法正确的是

.A．液晶既具有液体的流动性，又具有光学的各向异性B．微粒越大，撞击微粒的液体分子数量越多，布朗运动越明显C．太空中水滴成球形，是液体表面张力作用的结果D．单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数减少，气体的压强一定减小参考答案：AC分子动理论和气体性质考查题。H1、H2。（4分，答案不全对得2分）。根据液晶它具有流动性，各向异性的特点，A正确；但微粒越大，撞击微粒的液体分子数量越多，它的运动状态不易改变，布朗运动赿不明显，B错；太空中水滴成球形，是液体表面张力所致，C正确；单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数减少，气体的压强不一定减小，可能不变，也可能增大。（要看分子的总撞数目）。D答案错；故本题选择AC答案。本题是分子动理论和气体性质基本考查题，只要理解了基本原理和物理概念，就不难判断此类题目了。要求考生熟读课本，理解其含义。本题考查选修3-3中的多个知识点，如液晶的特点、布朗运动、表面张力和压强的微观意义，都是记忆性的知识点难度不大，在平时的学习过程中加强知识的积累即可．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某探究学习小组的同学要验证“牛顿第二定律”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接另一端跨过定滑轮挂上砝码盘。实验首先保持轨道水平，通过调整砝码盘里砝码的质量让小车做匀速运动以实现平衡摩擦力，再进行后面的操作，并在实验中获得以下测量数据：小车、传感器和挡光板的总质量M，平衡摩擦力砝码和砝码盘的总质量，挡光板的宽度d，光电门1和2的中心距离为s。①该实验是否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？

（填“需要”或“不需要”）

①实验需用游标卡尺测量挡光板的宽度d，如图所示d=

mm。

②某次实验过程：力传感器的读数为F，小车通过光电门1和2的当光时间分别为t1、t2（小车通过光电门2后，砝码盘才落地），已知重力加速度为g，则该实验要验证的表达式是

。参考答案：7.（选修3-5）（4分）有关热辐射和光的本性，请完成下列填空题黑体辐射的规律不能用经典电磁学理论来解释，1900年德国物理学家普朗克认为能量是由一份一份不可分割最小能量值组成，每一份称为_________.1905年爱因斯坦从此得到启发，提出了光子的观点，认为光子是组成光的最小能量单位，光子的能量表达式为_________，并成功解释了__________________现象中有关极限频率、最大初动能等规律，写出了著名的______________方程，并因此获得诺贝尔物理学奖。参考答案：

答案：能量子

光电效应

光电效应方程（或）8.有一个导热性能良好的气缸，用轻质活塞密封了一定质量的气体，活塞用轻绳悬挂在天花板上，如图所示．气缸的质量为M，活塞可以在缸内无摩擦滑动，活塞的面积为S，活塞与缸底距离为h，大气压强恒为p0，此时环境温度为T．若已知气缸的容积为1L，气缸内气体的密度为30g/，平均摩尔质量为1.152g/mol．阿伏加德罗常数，估算气缸内气体分子数为_____________个，气体分子间平均距离d=___________m（得出的结果均取一位有效数字）．参考答案：1.6×1022

(2分)

d=4×10-9m9.质量为0.4kg的小球甲以速度3m/s沿光滑水平面向右运动，质量为4kg的小球乙以速度5m/s沿光滑水平面向左运动，它们相碰后，甲球以速度8m/s被弹回，求此时乙球的速度大小为

m/s，方向

。参考答案：3.9，水平向左10.用M表示地球质量，R表示地球半径，T表示地球自转周期，G表示万有引力常量，则地面上物体的重力加速度为g=

，地球同步卫星的轨道高度为h=

．参考答案：；﹣R．【考点】同步卫星．【分析】根据已知量，地球表面的物体受到的重力等于万有引力可求出近地轨道处的重力加速度；地球的同步卫星的万有引力提供向心力，可以求出地球同步卫星的高度．【解答】解：地球表面的物体受到的重力等于万有引力，有：=mg

解得：g=，地球的同步卫星的万有引力提供向心力：=m解得：r=那么地球同步卫星的轨道高度为：h=﹣R；故答案为：；﹣R．11.一质子束入射到能静止

靶核上，产生如下核反应:

P+

→X+n式中P代表质子，n代表中子，X代表核反应产生的新核。由反应式可知，新核X的质子数为

，中子数为

。参考答案：12.有两个力，一个是8N，一个是12N，合力的最大值等于______，最小值等于______。参考答案：20N，4N13.在共点力合成的实验中，根据实验数据画出力的 图示，如图所示．图上标出了F1、F2、F、F′'四个力，其中

（填上述字母）不是由弹簧秤直接测得的．若F与F′ 的

_基本相等，

_基本相同，说明共点 力合成的平行四边行定则得到了验证．参考答案：

大小

方向本实验是通过两个弹簧秤的拉力作出的平行四边形得出合力，只要合力与实际的拉力重合，则实验成功；由图可知F′是由平行四边形定则得出的，故F′不是由弹簧秤直接测得的；F是通过一个弹簧秤测出的，故只要F与F′的大小和方向基本相同即可三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学到实验室做“测电源电动势和内阻”的实验时，发现实验台上有以下器材：待测电源（电动势未知，内阻约为2）；一个阻值未知的电阻；多用电表一只；电压表两只；电流表一只；滑动变阻器一只；开关一个，导线若干.①该同学首先用多用电表粗略测量电源的电压，电表指针和选择开关分别如图所示，则该电表读数为

V。②为较准确地测量该电源的电动势和内电阻并同时测出定值电阻的阻值，他设计了如图所示的电路.实验时他用U1、U2、I分别表示电表的读数，在将滑动变阻器的滑片移动到不同位置时，记录了U1、U2、I的一系列值.并作出下列三幅U—I图线来处理实验数据，从而计算电源电动势、内阻以及定值电阻R0的值.其中，可直接算出电源电动势和内电阻的图是____，可直接算出定值电阻R0的图是____.③本实验中定值电阻的测量存在误差，造成这一误差的原因是_______A.由电压表分流共同造成B.由电压表分流及电流表分压共同造成C.只由电压表分流造成D.由电流表、滑动变阻器分压共同造成参考答案：由于所选电压档的量程是2.5V，故多用表读数为1.5V。由电路图可知电压表V1测的是路端电压，V2测的是电流表和变阻器的电压，电流表的示数近似等于干路电流，据欧姆定律可得答案。15.某同学设计了一个如图13所示的装置测定滑块与木板间的动摩擦因数，其中A为滑块，B和C是质量可调的砝码，不计绳和滑轮的质量及它们之间的摩擦，装置水平放置。实验中该同学在砝码总质量(m＋m′＝m0)保持不变的条件下，改变m和m′的大小，测出不同m下系统的加速度，然后通过实验数据的分析就可求出滑块与木板间的动摩擦因数．(1)该同学手中有打点计时器、纸带、质量已知且可随意组合的砝码若干、滑块、一端带有定滑轮的长木板、细线，为了完成本实验，得到所要测量的物理量，还应有()．A．秒表

B．毫米刻度尺

C．天平

D．低压交流电源(2)实验中，该同学得到一条较为理想的纸带，如图所示，从清晰的O点开始，每隔4个点取一计数点(中间4个点没画出)，分别记为A、B、C、D、E、F，各计数点到O点的距离为OA＝1.61cm，OB＝4.02cm，OC＝7.26cm，OD＝11.30cm，OE＝16.14cm，OF＝21.80cm，打点计时器打点频率为50Hz，则由此纸带可得到打E点时滑块的速度v＝______m/s，此次实验滑块的加速度a＝_____m/s2.(结果均保留两位有效数字)(3)在实验数据处理中，该同学以m为横轴，以系统的加速度a为纵轴，绘制了如图15所示的实验图线，结合本实验可知滑块与木板间的动摩擦因数μ＝_______.(g取10m/s2)

参考答案：

【知识点】探究影响摩擦力的大小的因素牛顿第二定律B2C2【答案解析】（1）BＤ（2）0.52；0.81；（3）0.3解析：（1）实验需要测两点间距离，故要刻度尺，打点计时器用到低压电源，故BD正确（2）每隔4个点取一计数点，相邻计数点间的时间间隔为0.1秒，用平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得：，同理可求，由匀变速规律得：所以=0.52m/s,由△得=0.81m/（3）对ＡＢＣ系统应用牛顿第二定律可得：a=所以，a-m图像中，纵轴的截距为-,故-=-3，=0.3【思路点拨】（1）需要交流电源和长度的测量工具.（2）每隔4个点取一计数点，相邻计数点间的时间间隔为0.1秒，用平均速度等于中间时刻的瞬时速度求解速度，用△求解加速度.（3）对系统应用牛顿第二定律，得到图线的纵截距为-μg,可解得动摩擦因数四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（10分）如图所示，水平传送带的右端与竖直面内的用光滑钢管弯成的“9”形固定轨道相接，钢管内径很小。传送带的运行速度为v0=6m/s，将质量m=1.0kg的可看作质点的滑块无初速地放到传送带A端，传送带长度为L=12.0m，“9”字全高H=0.8m，“9”字上半部分圆弧半径为R=0.2m，滑块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.3，重力加速g=10m/s2，试求：

（1）滑块从传送带A端运动到B端所需要的时间；（2）滑块滑到轨道最高点C时对轨道作用力的大小和方向；（3）若滑块从“9”形轨道D点水平抛出后，恰好垂直撞在倾角θ=45°的斜面上P点，求P、D两点间的竖直高度h(保留两位有效数字)。

参考答案：（1）在传送带上加速运动时，由牛顿定律得

（1分）加速到与传送带达到共速所需要的时间

（1分）前2s内的位移

（1分）之后滑块做匀速运动的位移

所用的时间，故

（1分）（2）滑块由B到C的过程中动能定理

（1分）在C点，轨道对滑块的弹力与其重力的合力为其做圆周运动提供向心力，设轨道对滑块的弹力方向竖直向下，由牛顿第二定律得，

（1分）解得方向竖直向下，

（1分）由牛顿第三定律得，滑块对轨道的压力大小90N，方向竖直向上。

（1分）（3）滑块从B到D的过程中由动能定理得（1分）在P点，又，故17.一探测卫星绕地球作匀速圆周运动时，由于地球遮挡阳光，会经历“日全食”过程。（如图所示）已知地球半径为R，地球质量为M，引力常量为G，太阳光可看作平行光，探测卫星在A点测出对地球张角为θ。求：（1）探测卫星在A点时距离地面的高度；（2）探测卫星绕地球运行的速度大小；（3）探测卫星绕地球运行的周期。(若提高难度，不给图)参考答案：（1）R（-1）（2）（3）18.如图所示，光滑水平面上静止放置着一辆平板车A。车上有两个小滑块B和C（都可视为质点），B与车板之间的动摩擦因数为μ，而C与车板之间的动摩擦因数为2μ，开始时B、C分别从车板的左、右两端同时以大小相同的初速度v0相向滑行。经过一段时间，C、A的速度达到相等，此时C和B恰好发生碰撞。已知C和B发生碰撞时两者的速度立刻互换，A、B、C三者的质量都相等，重力加速度为g。设最大静摩