安徽省黄山市市学校2021年高三物理联考试卷含解析

安徽省黄山市市学校2021年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.（多选题）如图所示，轻杆长为3L，在杆的A、B两端分别固定质量均为m的球A和球B，杆上距球A为L处的点O装在光滑水平转动轴上，杆和球在竖直面内做匀速圆周运动，且杆对球A、B的最大约束力相同，则：

A.A球在最低点较B球在最低点更易脱离轨道

B.若B球在最低点和杆作用力为3mg，则A球在最高点受杆的拉力

C.若某一周A球在最高点和B球在最高点受杆的力大小相等，则A球受杆的支持力、B球受杆的拉力

D.若每一周做匀速圆周运动的角速度都增大、则同一周B球在最高点受杆的力一定大于A球在最高点受杆的力参考答案：AC2.（多选）如图所示，质量为m的小球套在竖起固定的光滑圆环上，在圆环的最高点有一个光滑小孔，一根轻绳的下端系着小球，上端穿过小孔用力拉住，开始时绳与竖直方向夹角为θ小球处于静止状态，现缓慢拉动轻绳，使小球沿光滑圆环上升一小段距离，则下列关系正确的是（

）A、绳与竖直方向的夹角为θ时，F=2mgcosθB、小球沿光滑圆环上升过程中，轻绳拉力逐渐增大C、小球沿光滑圆环上升过程中，小球所爱支持力逐渐增大D、小球沿光滑圆环上升过程中，小球所受支持力大小不变参考答案：AD3.某位同学为了研究超重和失重现象，将重为50N的物体带到电梯中，并将它放在传感器上，电梯由启动到停止的过程中，测得重物的压力一时间变化的图象如图所示。设在和时电梯的速度分别为和。由此他作出判断(

)A．电梯上升了，

B．电梯上升了，C．电梯下降了，

D．电梯下降了，参考答案：B4.将一个物体自由下落的高度分为三段，若经过这三段的时间相等，则这三段的高度之比是(

)A．1：2：3

B．1：4：9

C．1：3：5

D．

参考答案：C5.下列说法正确的是____________。A.熵较大的宏观状态就是无序程度较大的宏观状态B.内能不可能全部转化为机械能而不引起其他变化C.根据热力学第二定律可知，各种形式的能可以相互转化D.外界对物体做功，同时物体向外界放出热量，物体的内能可能不变E.随着科学技术的发展，绝对零度可以达到参考答案：ABD【详解】A、熵是物体内分子运动无序程度的量度，熵较大的宏观状态也就是无序程度较大的宏观状态，故选项A正确；B、根据热力学第二定律可知，一切宏观过程都具有方向性，即内能不可以全部转化为机械能，故选项B正确；C、根据能量守恒定律可知各种形式的能可以相互转化，而热力学第二定律是反映宏观自然过程的方向性的定律，故选项C错误；D、由热力学第一定律知，外界对物体做功，同时物体向外界放出热量，物体的内能可能不变，故选项D正确；E、绝对零度不可达到，故选项E错误。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，U形管右管横截面积为左管横截面积的2倍，在左管内用水银封闭一段长为30cm、温度为577.5K的空气柱，左右两管水银面高度差为21cm，外界大气压为76cmHg．若给左管的封闭气体降温，使管内气柱长度变为20cm．求：①此时左管内气体的温度为多少？②左管内气体放出（填“吸收”或“放出”）的热量，大于（填“大于”、“等于”或“小于”）外界对气体做的功．参考答案：解：①初状态：P1=55cmHg，V1=30S

T1=577.5K降温后，水银面左管上升10cm，右管下降5cm．P2=40cmHgV2=20S由理想气体状态方程得：代入数据解得：T2=280K②由于体积减小，外界对气体做功，温度降低，内能减小，根据热力学第一定律知气体放热大于外界对气体做功．答：①此时左管内气体的温度为280K②左管内气体放热大于外界对气体做功．7.卢瑟福用a粒子轰击氮核时发现了质子.完成其核反应方程：_____________参考答案：8.（6分）在操场上，两同学相距L为10m左右，在东偏北、西偏南11°的沿垂直于地磁场方向的两个位置上，面对面将一并联铜芯双绞线，象甩跳绳一样摇动，并将线的两端分别接在灵敏电流计上。双绞线并联后的电阻R为2Ω，绳摇动的频率配合节拍器的节奏，保持f=2Hz。如果同学摇动绳子的最大圆半径h=1m，电流计的最大值I=3mA。（1）磁感应强度的数学表达式B=

。（用R，I，L，f，h等已知量表示）试估算地磁场的磁感应强度的数量级

T。（2）将两人的位置改为与刚才方向垂直的两点上，那么电流计的读数

。参考答案：

答案：（1）IR/2πLhf；10－5T；（2）0。9.某同学为了探究杆子转动时的动能表达式，设计了下图a所示的实验：质量为m的均匀长直杆一端固定在光滑转轴O处，杆由水平位置静止释放，用光电门测出另一端A经过某位置时的瞬时速度vA，并记下该位置与转轴O的高度差h。⑴设杆的有效宽度为d（d很小），A端通过光电门的时间为t，则A端通过光电门的瞬时速度vA的表达式为

。⑵调节h的大小并记录对应的速度vA，数据如下表。为了寻找反映vA和h的函数关系，请选择适当的数据处理方法，并写出处理后数据间的函数关系________________。⑶当地重力加速度g取10m/s2，结合你找出的函数关系，不计一切摩擦，根据守恒规律得出此杆转动时动能的表达式Ek=

（请用数字、质量m、速度vA表示。）组次123456h/m0.050.100.150.200.250.30vA(m/s)1.231.732.122.462.743.00

参考答案：⑴

⑵vA2=30h

⑶10.如图甲，合上开关，用光子能量为2．5eV的一束光照射阴极K，发现电流表读数不为零．调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0．60V时，电流表读数仍不为零，当电压表读数大于或等于0．60V时，电流表读数为零．由此可知，光电子的最大初动能为

．把电路改为图乙，当电压表读数为2V时，而照射光的强度增到原来的三倍，此时电子到达阳极时的最大动能是

．参考答案：11.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：12.如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，并用这些光照射逸出功为2.49eV的金属钠。

①这群氢原子能发出______种不同频率的光，其中有____种频率的光能使金属钠发生光电效应。

②金属钠发出的光电子的最大初动能_______eV。参考答案：①3

2

②9.60eV

13.沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时的波形如图所示，P、Q两个质点的平衡位置分别位于和处。在时，质点P恰好此后第二次处于波峰位置；则t2＝

s时，质点Q此后第二次在平衡位置且向上运动；当t1＝0.9s时，质点P的位移为

cm。参考答案：答案：0.6，2解析：由波动图像可知，质点P现在向上振动。经过第一次处于波峰。在时质点P恰好此后第二次处于波峰位置，说明经过了，可求出周期。质点Q现在处于平衡位置具有向下的速度，至少要经过半个周期才能在平衡位置具有向下的速度。因为波传播时间超过一个周期，所以。当时，波传播了，所以质点P运动到了正的最大位移处，所以位移为。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”。弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M。弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向。(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中的示数为_______N（保留两位有效数字）。(2)下列的一些做法中，哪些是该实验中必须的实验要求______。(请填写选项前对应的字母)A.弹簧测力计应在使用前校零B.实验中必须保证OB水平C.应测量重物M所受的重力D拉线方向应与木板平面平行E.改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置F.改变拉力，进行多次实验，每次都要使AO与OB的夹角不变（3）某次实验中，该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程，请你提出两个解决办法。

①_______________________________________________；

②________________________________________________________。参考答案：(1)3.6

(2)ACD

(3)①将A更换成较大量程的弹簧测力计

②减小重物M的质量

试题分析：(1)弹簧测力计的最小刻度是0.2N,读出弹簧秤示数为3.6N。15.在“研究匀变速直线运动”的实验中，实验装置如图甲所示。从实验中挑选一条点迹清晰的纸带，每5个点取一个计数点，用刻度尺测量计数点间的距离如图乙所示，已知打点计时器所用电的频率为50Hz。（1）从图中所给的刻度尺上读出A、B两点间的距离s1=_____cm；（2）该小车的加速度a=____m/s2（计算结果保留两位有效数字），实验中纸带的____（填“左”或“右”）端与小车相连接。参考答案：【知识点】匀变速运动规律研究实验。A7【答案解析】（1）0.70（2分）；由上图就可读出，注意估读位数。（2）0.20（2分），左（2分）由：和尺子上的数值就好求出加速度，也可知道纸带在左端与小车相连。【思路点拨】求本题时是要根据尺子上的数据读出各读数点之间的数值，并用求加速度，还可由上实物图可知道纸带连入何端。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一个电荷量为－Q的点电荷甲，固定在绝缘水平面上的O点.另一个电荷量为＋q，质量为m的点电荷乙，从A点以初速度v0沿它们的连线向甲运动，到B点时的速度减小到最小为v.已知点电荷乙与水平面的动摩擦因数为μ，A、B间距离为L0，静电力常量为k，求：（1）点电荷甲所产生的电场在B点处的场强大小及方向？

（2）OB间的距离rOB？

（3）AB间的电势差UAB？参考答案：见解析（1）依题意，在B点：，，方向水平向左

（2），

（3）从A到B，由动能定理：

17.如图乙，一质量为m的平板车左端放有质量为M的小滑块，滑块与平板车之间的动摩擦因数为μ。开始时，平板车和滑块共同以速度v0沿光滑水平面向右运动，并与竖直墙壁发生碰撞，设碰撞时间极短，且碰撞后平板车速度大小保持不变，但方向与原来相反。平板车足够长，以至滑块不会滑出平板车右端，重力加速度为g。求①平板车第一次与墙壁碰撞后再次与滑块速度相同时两者的共同速度；②平板车第一次与墙壁碰撞后再次与滑块速度相同时，平板车右端距墙壁的距离。参考答案：见解析①设共同速度为v，由动量守恒Mv0-mv0=(M+m)v

……………………..（2分）所以，v=v0

………………（2分）①设小车与墙碰撞后向左运动的最大距离为x1与墙碰撞后小车从左侧最远处运动到与滑块具有共同速度时通过的距离为x2由动能定理-μMgx1=0-mv

…………（2分）μMgx2=mv

……………….（2分）所以，所求平板车右端距墙壁的距离为Δx=x1-x2=

……………..（1分）18.如图所示，通过水平绝缘传送带输送完全相同的正方形单匝铜线框，为了检测出个别未闭合的不合格线框，让线框随传送带通过一固定匀强磁场区域（磁场方向垂直于传送带平面向下），观察线框进入磁场后是否相对传送带滑动就能够检测出未闭合的不合格线框。已知磁场边界MN、PQ与传送带运动方向垂直，MN与PQ间的距离为d，磁场的磁感应强度为B。各线框质量均为m，电阻均为R，边长均为L（L＜d)；传送带以恒定速度v0向右运动，线框与传送带间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。线框在进入磁场前与传送带的速度相同，且右侧边平行于MN进入磁场，当闭合线框的右侧边经过边界PQ时又恰好与传送带的速度相同。设传送带足够长，且在传送带上始终保持右侧边平行于磁场边界。对于闭合线框