四川省绵阳市第四中学2021年高三物理联考试题含解析

四川省绵阳市第四中学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.（单选）质量不等的两星体在相互间的万有引力作用下，绕两者连线上某一定点O做匀速圆周运动，构成双星系统．由天文观察测得其运动周期为L两星体之间的距离为r，已知引力常量为G．下列说法正确的是

A．双星系统的平均密度为

B．D点离质量较大的星体较远

C．双星系统的总质量为 D．若在D点放一物体，则物体受两星体的万有引力合力为零参考答案：C2.（单选）滑雪运动员由斜坡向下滑行时其速度﹣时间图象如图所示，图象中AB段为曲线，运动员在此过程中不变的是（）A．动能B．速度方向C．合力D．机械能参考答案：考点：匀变速直线运动的图像．专题：运动学中的图像专题．分析：分析运动员的v﹣t图象，判断运动员速度如何变化，从而判断动能的变化．根据速度的变化情况判断加速度的变化情况，再判断运动员所受合力变化情况、运动员的机械能变化情况．解答：解：A、由图象知运动员的速度不断增大，则动能不断增大，故A错误．B、速度的正负表示其方向，可知运动员的速度方向不变，故B正确．C、由v﹣t图象可知，运动员的v﹣t图象是一条曲线，曲线切线的斜率越来越小，运动员的加速度越来越小，由牛顿第二定律可知，运动员所受合力F=ma不断减小，故C错误．D、运动员在下滑过程中，受到阻力作用，阻力要对运动运做负功，使运动运的机械能减少，运动运的机械能不守恒，故D错误；故选：B．点评：本题根据所给图象判断运动员的运动性质、所受合力变化情况、机械能变化情况，难度适中．3.（单选）2013年6月我国宇航员在天宫一号空间站中进行了我国首次太空授课活动，其中演示了太空“质量测量仪”测质量的实验，助教聂海胜将自己固定在支架一端，王亚平将连接运动机构的弹簧拉到指定位置，如图所示。松手后，弹簧凸轮机构产生恒定的作用力，使弹簧回到初始位置，同时用光栅测速装置测量出支架复位时的速度和所用时间。这样，就测出了聂海胜的质量——74kg。下列关于“质量测量仪”测质量的说法正确的是

A．测量时仪器必须水平放置B．测量时仪器必须竖直放置

C．其测量原理根据万有引力定律D．其测量原理根据牛顿第二定律参考答案：D

解析：A、因为航天员处于完全失重状态，测量仪器不论在什么方向上，弹簧凸轮机构产生恒定的作用力都是人所受的合力．适用测量时一起的位置不一定需水平、也不一定需竖直．故A、B错误．C、天宫中的质量测量仪，应用的物理学原理是牛顿第二运动定律：F（力）=m（质量）×a（加速度）．质量测量仪上的弹簧能够产生一个恒定的力F，同时用光栅测速装置测量出支架复位的速度v和时间t，计算出加速度a=，再根据牛顿第二定律就能够计算出物体的质量．故C错误，D正确．故选：D．4.如图所示，虚线AB和CD分别为椭圆的长轴和短轴，相交于O点，两个等量异种点电荷分别处于椭圆的两个焦点M、N上，下列说法中正确的是（）A．A、B两处电势、场强均相同B．C、D两处电势、场强均相同C．在虚线AB上O点的场强最大D．带负电的试探电荷在O处的电势能小于在B处的电势能参考答案：BD解：A、根据顺着电场线方向电势降低，结合等量异种电荷电场线、等势面分布对称性特点可知，A、B场强相同，A点电势高．故A错误．

B、根据等量异种电荷电场线、等势面分布对称性，C、D两处电势、场强均相同．故B正确．C、根据电场线疏密表示场强的大小可知，在AB之间，O点场强最小．故C错误．

D、O点电势高于B点电势，负电荷在O处电势能小于在B处电热能．故D正确．故选BD5.如图所示，线圈两端与电阻相连构成闭合回路，在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的S极朝下．在将磁铁的S极插入线圈的过程中,下列正确的是A．通过电阻的感应电流的方向为由a到b，线圈与磁铁相互排斥B．通过电阻的感应电流的方向为由b到a，线圈与磁铁相互排斥C．通过电阻的感应电流的方向为由a到b，线圈与磁铁相互吸引D．通过电阻的感应电流的方向为由b到a，线圈与磁铁相互吸引参考答案：B考点：楞次定律【名师点睛】当磁铁向下运动时，穿过线圈的磁通量变大，原磁场方向向上，所以感应电流产生的磁场阻碍原磁场的变化，方向向下，根据右手螺旋定则判断感应电流的方向；根据楞次定律“来拒去留”可判断磁铁与线圈的相互作用。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示。介质中x=3m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为cm。则此波沿x轴

（选填“正”或“负”）方向传播，传播速度为

m/s。参考答案：负

107.重为500N的物体放在水平地面上，与地面的滑动摩擦因数为μ=0.2，在大小为F=500N，方向与水平面成α=37°斜向上的拉力作用下前进l=10m．在此过程中力F做功为

J，摩擦力做功为 J．参考答案：8.12．如图所示，A、B为不同金属制成的正方形线框，导线粗细相同，A的边长是B的2倍，A的密度是B的1/2，A的电阻是B的4倍。当它们的下边在同一高度竖直下落，垂直进入如图所示的磁场时，A框恰能匀速下落，那么；（1）B框进入磁场过程将作

运动（填“匀速”“加速”“减速”）；（2）两线框全部进入磁场的过程中，A、B两线框消耗的电能之比为

。参考答案：9.如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形。已知x＝0处的质点振动周期为0.2s，该简谐波的波速为_____m/s，x＝2m处的质点在0.15s时偏离平衡位置的位移为_____cm。参考答案：

(1).20

(2).－10【分析】由图读出波长，由公式求出波速；波向x轴正方向传播，运用波形的平移法判断质点在0.15s时的位置，即可求出其位移；【详解】由题可知波形周期为：，波长为：，根据公式可知波速为：；，由波形图可知经过，x＝2m处的质点处于波谷处，则此时刻偏离平衡位置的位移为。【点睛】本题由波动图象读出波长、周期求出波速，同时注意波形的平移法是波的图象中常用的方法，要熟练掌握。10.氢原子的能级图如图所示，一群氢原子处于量子数n＝4能量状态，则氢原子最多辐射

种频率的光子。辐射光子的最大能量为

。参考答案：11.（2）如图所示，在平静的水面上有A、B两艘小船，A船的左侧是岸，在B船上站着一个人，人与B船的总质量是A船的10倍。两船开始时都处于静止状态，当人把A船以相对于地面的速度v向左推出，A船到达岸边时岸上的人马上以原速率将A船推回，B船上的人接到A船后，再次把它以原速率反向推出……，直到B船上的人不能再接到A船，试求B船上的人推船的次数。参考答案：（1）AC（全部答对得4分，选不全但没有错误得2分），

1．8eV（2分）

（2）取向右为正，B船上的人第一次推出A船时，由动量守恒定律得mBv1－mAv=0

（2分）即：v1=

（1分）当A船向右返回后，B船上的人第二次将A推出，有mAv＋mBv1=－mAv＋mBv2

（1分）即：v2=

（1分）12.如图所示，轻且不可伸长的细绳悬挂质量为0.5kg的小圆球，圆球又套在可沿水平方向移动的框架槽内，框架槽沿铅直方向，质量为0.2kg。自细绳静止于铅直位置开始，框架在水平力F=20N恒力作用下移至图中位置，此时细绳与竖直方向夹角30°。绳长0.2m，不计一切摩擦。则此过程中重力对小圆球做功为

J；小圆球在此位置的瞬时速度大小是

m/s。（取g=10m/s2）参考答案：13.如图，从运动员腾空跳起向上运动后再向下落入水中，若不计空气阻力，则运动员的重力势能先

（填“增大”或“减小”或“不变”），后

（填“增大”或“减小”或“不变”）。运动员的机械能

（填“增大”或“减小”或“不变”）。参考答案：增大

减小

不变三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）一个标有“3.8V，2W”的小灯泡，要通过实验描绘出这个小灯泡的伏安特性曲线，某同学按图1所示方式连接电路，画出图2所示小灯泡的I-U图象。（1）电流为0.40A时小灯泡的阻值为_________Ω，小灯泡消耗的电功率为_________W。（2）实验中，电路的所有元件都完好，且电压表和电流表也均调好零点。a、b、c、d、e、f、g、h为连接电路所用的导线。一位同学闭合开关后，反复调节滑动变阻器，灯泡亮度发生变化，但电压表、电流表的示数无法调为零，则电路中断路的导线为__________。

参考答案：

答案：4.75Ω，0.76W

g15.为了测量某种材料制成的电阻丝Rx的电阻率，提供的器材有：A．电流表G，内阻Rg＝120Ω，满偏电流Ig＝6mAB．电压表V，量程为6VC．螺旋测微器，毫米刻度尺D．电阻箱R0（0－99．99Ω）E．滑动变阻器R（最大阻值为5Ω）F．电池组E（电动势为6V，内阻约为0．05Ω）G．一个开关S和导线若干（1）用多用电表粗测电阻丝的阻值，当用“×10”挡时发现指针偏转角度过大，应该换用_______挡（填“×1”或“×100”），进行一系列正确操作后，指针静止时位置如图甲所示。（2）把电流表G与电阻箱并联改装成量程为0．6A的电流表使用，则电阻箱的阻值应调为R0＝________Ω。（结果保留三位有效数字）（3）为了用改装好的电流表测量电阻丝Rx的阻值，请根据提供的器材和实验需要，将图乙中电路图补画完整。______（4）测得电阻丝的长度为L，电阻丝的直径为d，电路闭合后，调节滑动变阻器的滑片到合适位置，电压表V的示数为U，电流表G的示数为I。请用已知量和测量量的字母符号，写出计算电阻率的表达式ρ＝__________。参考答案：

(1).×1

(2).1.21

(3).

(4).(1)因欧姆表不均匀,要求欧姆表指针指在欧姆表中值电阻附近时读数较准,当用“””挡时发现指针偏转角度过大,说明倍率较大,应选择“”倍率.

(2)将电流表G

与电阻箱并联改装成量程为0.6A的电压表,而电流表G(内阻,满偏电流;因此电阻箱的阻值应调为:;

(3)由图甲所示可以知道,待测电阻阻值为:,电压表内阻很大,约为几千甚至几万欧姆,电压表内阻远大于电流表内阻,电流表应采用外接法,滑动变阻器最大阻值为,远小于待测电阻阻值,为测多组实验数据,滑动变阻器应采用分压接法,电路图如图所示:

(4)由电阻定律可以知道,电阻：

,则电阻率：:,根据欧姆定律得：,电阻率；综上所述本题答案是：(1).×1

(2).1.21

(3).

(4).四、计算题：本题共3小题，共计47分16.跳伞运动员从2000m高处跳下，开始下落过程未打开降落伞，假设初速度为零，所受空气阻力与下落速度大小成正比，最大降落速度为vm=50m/s。运动员降落到离地面s=2200m高处才打开降落伞，在1s内速度均匀减小到v1=50m/s．然后匀速下落到地面．试求运动员在空中运动的时间。参考答案：17.（12分）如图所示，质量为m带电量为-q的小球穿在半径为R的光滑圆环上，整个装置处在竖直向下的场强为E的匀强电场中时，小球在竖直面内作匀速圆周运动，在最高点小球对环的作用力大小为mg/2。求：（1）小球在竖直面内作匀速圆周运动的速度大小；（2）若小球运动到最高点时，突然将匀强电场方向变为垂直于竖直环面向内，求小球运动到环最低点时受到环的作用力大小。参考答案：解析：（1）小球作匀速圆周运动有mg＝qE………（2分）

小球在最高点有…………（2分）

解得…………（1分）

（2）电场方向变为垂直于竖直环面向内后小球从最高点到最低点有

…………（2分）

在最低点沿竖直方向有…………（2分）

沿水平方向有…………（1分）

环对小球的作用力…………（1分）

解得

…………（1分）18.如图所示，在一半径为R的网形区域内有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直纸面向外．一束质量为m、电量为q的带正电的粒子沿平行于直径MN的方向进入匀强磁场．粒子的速度大小不同，重力不计．入射点P到直径MN的距离为h，则：（1）某粒子经过磁场射出时的速度方向恰好与其入射方向相反，求粒子的入射速度是多大？（2）恰好能从M点射出的粒子速度是多大？（3）若h=，粒子从P点经磁场到M点的时间是多少？参考答案：【考点】：带电粒子在匀强磁场中的运动．【专题】：带电粒子在磁场中的运动专题．【分析】：先确定粒子半径然后由牛顿第二定律列方程求速度；先画出粒子的运动轨迹，然后由几何知识确定出半径，然后根据牛顿第二定律列方程求速度；根据几何关系，确定出圆心角，然后表示出周期公式，最后求时间．：解：（