湖南省郴州市蔡伦中学2021年高三物理联考试题含解析

湖南省郴州市蔡伦中学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.某单色光照射某金属时不能产生光电效应，下列措施中可能使该金属产生光电效应的是（

）（A）延长光照时间 （B）增大光的强度（C）换用频率较低的光照射 （D）换用波长较短的光照射参考答案：D2.（多选题）经长期观测，人们在宇宙中已经发现了“双星系统”．“双星系统”由相距较近的恒星组成，每个恒星的半径远小于两个恒星之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体，它们在相互间的万有引力作用下，绕某一点做匀速圆周运动，如图所示为某一双星系统，A星球的质量为m1，B星球的质量为m2，它们中心之间的距离为L，引力常量为G，则下列说法正确的是（）A．A星球的轨道半径为R=LB．B星球的轨道半径为r=LC．双星运行的周期为T=2πLD．若近似认为B星球绕A星球中心做圆周运动，则B星球的运行周期为T=2πL参考答案：CD【考点】万有引力定律及其应用．【分析】双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度．应用牛顿第二定律列方程求解【解答】解：AB、双星靠他们之间的万有引力提供向心力，A星球的轨道半径为R，B星球的轨道半径为r，根据万有引力提供向心力有：得且R+r=L解得：故A错误，B错误；C、根据万有引力等于向心力得得解得：=，故C正确；D、若近似认为B星球绕A星球中心做圆周运动，则根据万有引力提供向心力有：解得：=，故D正确；故选：CD3.如图所示，在质量为mB=30kg的车厢B内紧靠右壁，放一质量mA=20kg的小物体A（可视为质点），对车厢B施加一水平向右的恒力F，且F=120N，使之从静止开始运动．测得车厢B在最初t=2.0s内移动s=5.0m，且这段时间内小物块未与车厢壁发生过碰撞．车厢与地面间的摩擦忽略不计．（1）计算B在2.0s的加速度．（2）求t=2.0s末A的速度大小．（3）求t=2.0s内A在B上滑动的距离．参考答案：考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：（1）车厢B在力F的作用下做匀加速直线运动，根据位移时间公式即可求出加速度；（2）对B用牛顿第二定律求出A对B的作用力，再对A用牛顿第二定律求出A的加速度，根据速度时间关系即可求出A的速度；（3）A在B上滑动的距离为A、B运动的位移之差．解答：解：（1）设t=2.0s内车厢的加速度为aB，由s=得aB=2.5m/s2．（2）对B，由牛顿第二定律：F﹣f=mBaB，得f=45N．对A据牛顿第二定律得A的加速度大小为aA==2.25m/s2所以t=2.0s末A的速度大小为：VA=aAt=4.5m/s．（3）在t=2.0s内A运动的位移为SA=，A在B上滑动的距离△s=s﹣sA=0.5m答：（1）B在2.0s的加速度为2.5m/s2；（2）t=2.0s末A的速度大小为4.5m/s；（3）t=2.0s内A在B上滑动的距离为0.5m．点评：该题考查了牛顿第二定律及运动学基本公式的直接应用，难度不大，属于中档题．4.一定质量的小球自t=0时刻从水平地面上方某处自由下落，小球与地面碰后反向弹回，不计空气阻力，也不计小球与地面碰撞的时间，小球距地面的高度h与运动时间t关系如右图所示，取g=10m/s2。则下列说法正确的是（

）A．小球第一次与地面碰撞前的最大速度为15m/sB．小球第一次与地面碰撞后的最大速度为12m/sC．小球在4~5秒内小球走过的路程为2.5mD．小球将在t=6s时与地面发生第四次碰撞参考答案：C由图象可得小球第一次与地面碰撞前释放高度h=20m，则可得第一次落地时速度为，则A错误；由图象可知第一次撞后上升的最大高度为h'=5m，可得第一碰撞后的速度为，则B错误。由图象可知小球在4~5s内刚好与地面撞击两次，即在空中运动时间为1s，所以有，则其在4~5秒内小球走过的路程为，故C正确；根据图象规律可知，小球第四次碰撞时间应在5~6秒之间，故D错误。5.斜面固定在地面上，倾角37°（sin37°=0.6，cos37°=0.8），质量1kg的滑块，以一定的初速度沿斜面向下滑，斜面足够长，滑块与斜面间的动摩擦因数为0.8。该滑块所受摩擦力Ff随时间变化的图像是（取初速度方向为正方向，g=10m/s）(

)参考答案：答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某同学在做研究弹簧的形变与外力的关系实验时，将一轻弹簧竖直悬挂让其自然下垂，测出其自然长度；然后在其下部施加外力F，测出弹簧的总长度L，改变外力F的大小，测出几组数据，作出外力F与弹簧总长度L的关系图线如图所示（实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的）．由图可知该弹簧的自然长度为____cm；该弹簧的劲度系数为____N／m．参考答案：10

507.(4分)请将右面三位科学家的姓名按历史年代先后顺序排列：

、

、

。任选其中二位科学家，简要写出他们在物理学上的主要贡献各一项：

，

。参考答案：答案：伽利略，牛顿，爱因斯坦。伽利略：望远镜的早期发明，将实验方法引进物理学等；牛顿：发现运动定律，万有引力定律等；爱因斯坦：光电效应，相对论等。8.用图(a)所示的实验装置验证牛顿第二定律．①完成平衡摩擦力的相关内容：（i）取下砂桶，把木板不带滑轮的一端垫高，接通打点计时器电源，

（选填“静止释放”或“轻推”）小车，让小车拖着纸带运动．（ii）如果打出的纸带如图(b)所示，则应

（选填“增大”或“减小”）木板的倾角，反复调节，直到纸带上打出的点迹

，平衡摩擦力才完成．②某同学实验时得到如图(c)所示的a—F图象，则该同学验证的是：在

条件下，

成正比．参考答案：（2）（10分）①（i）轻推（ii）减小，间隔均匀（之间的距离大致相等）②小车质量一定，它的加速度与其所受的合力成正比．9.电磁打点计时器是一种使用低压_____（填“交”或“直”）流电源的计时仪器。如图所示是打点计时器测定匀加速直线运动加速度时得到的一条纸带，测出AB=1.2cm，AC=3.6cm，AD=7.2cm，计数点A、B、C、D中，每相邻的两个计数点之间有四个小点未画出，则运动物体的加速度a=__________m/s2，打B点时运动物体的速度vB=__________m/s。计算题参考答案：10.（4分）质子和ａ粒子从静止开始经相同的电势差加速后垂直进入同一匀强磁场做圆周运动，则这两粒子的动能之比Ｅk1：Ｅk2=

，周期之比T1：T2=

．参考答案：答案：1：2，1：211.一置于铅盒中的放射源发射的a、b和g射线，由铅盒的小孔射出，在小孔外放一铝箔后，铝箔后的空间有一匀强电场。进入电场后，射线变为a、b两束，射线a沿原来方向行进，射线b发生了偏转，如图所示，则图中的射线a为

射线，射线b为

射线。参考答案：答案：，b解析：放射源可以放射出、、三种射线，三种射线分别带正电、负电和不带电。三种射线的性质也不同。射线粒子性强，但穿透能力弱。所以不能穿透铝箔，射线和射线的穿透能力强，可以穿透铝箔。由于射线带负电，经过电场时受到电场力的作用而发生偏转。射线不带电，经过电场时不发生偏。所以图中射线是，射线是射线。12.小明在“探究凸透镜成像规律”实验中，用装有6个发光二极管的有方格的白纸板做发光物体，如图9甲所示.又用这种有同样大小方格的白纸板做光屏.将发光物体、凸透镜和光屏组装到光具座上并调整好。(1)当发光物体在点时，如图9乙所示，在光屏上成的像如图9丙所示.则光屏上的像是倒立、________的实像。将发光物体由点移动到点，要想找到像的位置，应移动光屏，直到____________为止。图9

(2)用这种发光物体和光屏做实验，最主要的一条优点是：---

(3)如图乙所示，当发光物体在点时，物与像之间的距离为，当发光物体在点时，物与像之间的距离为，则______

(选填“>”、“=”或“<”)。(4)小明探究完凸透镜成像规律后，接着又做了一个观察实验.发光体位置不变，取下光屏，当眼睛在原光屏处会看到发光体的像吗？

，眼睛靠近凸透镜，是否能看到像？_________.眼睛从原光屏位置远离凸透镜，是否能看到像？___________。（填“能看到”或是“不能看到”）参考答案：(1)缩小

，清晰的实像__；(2)

便于比较像与物的大小

；(3)

<；(4)

_不能看到__，

_不能看到_，

能看到__。13.液体表面存在表面张力,因此具有相互作用的能量叫表面张力能.水泼到桌面上,我们看到水马上就会收缩.在收缩过程中,水的表面张力做______功(选填“正”或“负”),表面张力能_______(选填“增大”、“不变”或“减小”).参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.利用如图所示电路测量一量程为300mV的电压表的内阻Rv（约为300Ω）。某同学的实验步骤如下：(1)按电路图正确连接好电路，把滑动变阻器R的滑片P滑到a端，闭合电键S2，并将电阻箱R0的阻值调到较大；(2)闭合电键S1，调节滑动变阻器滑片的位置，使电压表的指针指到满刻度；(3)保持电键S1闭合和滑动变阻器滑片P的位置不变，断开电键S2，调整电阻箱R0的阻值大小，使电压表的指针指到满刻度的二分之一；读出此时电阻箱R0=298Ω的阻值，则电压表内电阻RV=_____________Ω。实验所提供的器材除待测电压表、电阻箱（最大阻值999.9Ω）、电池（电动势约1.5V，内阻可忽略不计）、导线和电键之外，还有如下可供选择的实验器材：A．滑动变阻器：最大阻值200Ω

B．滑动变阻器：最大值阻10ΩC．定值电阻：阻值约20Ω

D．定值电阻：阻值约200Ω根据以上设计的实验方法，回答下列问题。①为了使测量比较精确，从可供选择的实验器材中，滑动变阻器R应选用___________，定值电阻R'应选用______________（填写可供选择实验器材前面的序号）。②对于上述的测量方法，从实验原理分析可知，在测量操作无误的情况下，实际测出的电压表内阻的测量值R测_____真实值RV（填“大于”、“小于”或“等于”），这误差属于_______误差(填”偶然”或者”系统”)。③如果现在有一个量程与待测电压表相近又经过精密校准的电压表V2，怎样能减小或者消除上述测量的误差？在图中画出电压表V2接的位置,说明增加的测量步骤。参考答案：（3）298Ω

B，C

②大于，系统

③电压表V2接在滑动片与左侧固定端之间。调节滑动片使电压表V满偏时记下V2的示数;断开S2调整电阻箱R0的阻值大小，使电压表V的指针指到满刻度的二分之一过程中，调节滑动片P，使电压表V2的示数保持不变。15.如图1所示的装置，可用于探究恒力做功与速度变化的关系．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、力传感器和挡光板的总质量M，平衡摩擦力时砝码和砝码盘的总质量m0，挡光板的宽度d，光电门1和2的中心距离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（含力传感器和挡光板）的质量不需要（填“需要”或“不需要”）（2）实验需用游标卡尺测量挡光板的宽度d，如图2所示，d=5.50mm（3）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的挡光时间分别为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，则对该小车实验要验证的表达式是．参考答案：【考点】：探究功与速度变化的关系．【专题】：实验题．【分析】：（1）该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量．（2）游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读．游标的零刻度线超过主尺上的刻度数为主尺读数，游标读数等于分度乘以对齐的根数．（3）光电门测速度的原理是用平均速度来代替瞬时速度，根据功能关系可以求出需要验证的关系式：解：（1）该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小，不是将砝码和砝码盘的重力作为小车的拉力，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量．（2）游标卡尺的主尺读数为5mm，游标读数等于0.05×10mm=0.50mm，所以最终读数为：5mm+0.50mm=5.50mm．（3）由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度．滑块通过光电门1速度为：，滑块通过光电门2速度为：，根据功能关系需要验证的关系式为：．故答案为：（1）不需要；（2）5.50；（3）【点评】：了解光电门测量瞬时速度的原理，实验中我们要清楚研究对象和研究过程，对于系统我们要考虑全面，同时明确实验原理是解答实验问题的前提四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示是一种折射率n＝1.5的棱镜，现有一束光线沿MN的方向射到棱镜的AB界面上，入射角的正弦值为sini＝0.75。已知光在真空中的速度为3×108m/s，求：①光在棱镜中传播的速率；②通过计算说明此束光线射出棱镜后的方向并画出光路图(不考虑返回到AB面上的光线)。参考答案：17.如图甲所示，弯曲部分AB和CD是两个半径相等的圆弧，中间的BC段是竖直的薄壁细圆管(细圆管内径略大于小球的直径)，分别与上下圆弧轨道相切连接，BC段的长度L可作伸缩调节．下圆弧轨道与地面相切，其中D、A分别是上下圆弧轨道的最高点与最低点，整个轨道固定在竖直平面内．一小球多次以某一速度从A点水平进入轨道而从D点水平飞出．今在A、D两点各放一个压力传感器，测试小球对轨道A、D两点的压力，计算出压力差ΔF改变BC的长度L，重复上述实验，最后绘得的ΔF---L图象如图乙所示．(不计一切摩擦阻力，g取10m/s2)(1)某一次调节后，D点的离地高度为0.8m