河北省邯郸市南徐村乡中学2021年高三物理联考试题含解析

河北省邯郸市南徐村乡中学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）如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为5：1，原线圈接交流电源和交流电压表，副线圈与热水器、抽油烟机连接．已知副线圈上的电压按图乙所示规律变化，现闭合开关s接通抽油烟机，下列说法正确的是（）A．电压表示数为44VB．副线圈上电压的瞬时值表达式u=220sin（10πt）VC．热水器消耗的功率变大D．变压器的输入功率增大参考答案：解：A、U1=V=1100V，则电压表示数为1100V，故A错误；B、由图乙可知，交变电流的峰值是220V，ω==100πrad/s，则副线圈两端电压的瞬时值表达式为u=220sin100πtv，故B错误；C、接通开关，副线圈所接电路电阻减小，电流增大，热水器两端电压不变，所以消耗功率不变，故C错误；D、接通开关，电流增大，电压不变，所以线圈消耗的功率增大，输入功率等于输出功率，故D正确；故选：D2.如图所示，理想变压器原线圈匝数n1=440，副线圈n2=20．在A、B端加上一交变电压μ=220sin100πt（V），流过小灯泡的电流为0.3A，灯泡L正常发光，则以下说法中正确的是（）A．副线圈电压的有效值为10VB．灯泡L的额定功率为6WC．将滑动变阻器的滑片P稍微下移，灯泡亮度不变D．将滑动变阻器的滑片P稍微下移，变压器的输入功率要变大参考答案：C【考点】变压器的构造和原理；电功、电功率．【分析】根据电压与匝数成正比得副线圈电压的有效值；由P=得灯泡的额定功率；闭合电路中的动态分析类似，可以根据R的变化，确定出总电路的电阻的变化，进而可以确定副线圈的总电流的变化的情况，分析输出功率的变化，从而得到输入功率的变化．【解答】解：A、在A、B端加上一交变电压（V），原线圈电压的有效值为，根据变压器原副线圈的匝数比等于电压比，可得副线圈电压的有效值为，故A错误；B、小灯泡的功率，故B错误；C、由于输入电压、变压器副线圈匝数均不变，故将滑动变阻器的滑片稍微下移，灯泡两端的电压不变，不会影响灯泡的亮度，故C正确；D、将滑动变阻器的滑片稍微下移，滑动变阻器接入电路的有效阻值变大，变压器输出功率变小，则输入功率也变小，故D错误；故选：C3.某电场中有M、N两点，它们的电势分别为φM＝－10V，φN＝2V，则下列说法中正确的是（

）A．M点电势高

B．无论电荷是正还是负，同一电荷在M点的电势能总比在N点电势能大C．1C的正电荷在N点电势能比在M点大

D．1C的负电荷在N点电势能比在M点大参考答案：C4.如图所示，质量为20kg的物体与水平面间的动摩擦因数为μ=0.1，在向右滑动的过程中，还受到水平向左的大小为10N的力F的作用，则物体所受滑动摩擦力为（

）A、10N，向右

B、10N，向左

C、20N，向右

D、20N，向左参考答案：D5.

关于牛顿第二定律下面说法正确的是A.若物体的质量不变，a正比于F，对F、a的单位不限B.对于相同的合外力，a反比于m，对m、a的单位不限C.在公式F=ma中，F、m、a三个量可以取不同单位制中的单位D.在公式F=ma中，当m和a分别用千克、米每二次方秒做单位时，F必须用牛顿做单位参考答案：ABD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，边长为L的正方形区域abcd内存在着匀强磁场。一个质量为m、电荷量为q、初速度为vo的带电粒子从a点沿ab方向进入磁场，不计重力。若粒子恰好沿BC方向，从c点离开磁场，则磁感应强度B=__________；粒子离开磁场时的动能为Ex__________。参考答案：

带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的轨道半径r=L，由可得B=，洛伦兹力不做功，粒子离开磁场时的动能为。7.做匀变速直线运动的小车，牵引一条纸带通过打点计时器，交流电源的频率是50Hz,由纸带上打出的某一点开始,每5点剪下一段纸带（每段纸带时间均为0.1s），按如图所示，每一条纸带下端与X轴相重合，在左边与y轴平行,将纸带粘在坐标系中,则：①所剪的这0.6s内的平均速度是_

m/s②物体运动的加速度是____

m/s2(计算结果保留三位有效数字)参考答案：0.413m/s

0.750m/m28.我国舰载飞机在“辽宁舰”上成功着舰后，某课外活动小组以舰载飞机利用阻拦索着舰的力学问题很感兴趣。他们找来了木板、钢球、铁钉、橡皮条以及墨水，制作了如图图所示的装置，准备定量研究钢球在橡皮条阻拦下前进的距离与被阻拦前速率的关系。要达到实验目的，需直接测量的物理量是钢球由静止释放时的

和在橡皮条阻拦下前进的距离，还必须增加的一种实验器材是

。忽略钢球所受的摩擦力和空气阻力，重力加速度已知，根据

定律（定理），可得到钢球被阻拦前的速率。参考答案：高度

，

刻度尺

。

动能定理或机械能守恒定律

9.平行板电容器所带量Q=4×l0-8C，它的两极板之间电压U=2v，则它的电容为

F；如果电量减少一半，则两板间电势差变为

V。参考答案：2×10-8F

1V电容；当电量减小一半，电容不变，则电势差；10.（4分）有一电源，电动势为6Ｖ，内电阻为2Ω，将它与一台线圈电阻为1Ω的电动机和一个理想电流表串联成闭合电路，电流表读出电流为0.5Ａ，则整个电路的总功率Ｐ＝

Ｗ，电动机的输出功率Ｐ2＝

Ｗ。参考答案：

答案：3，2.2511.某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能定理”．如图，他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用拉力传感器记录小车受到拉力的大小．在水平桌面上相距50.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器，记录小车通过A、B时的速度大小．小车中可以放置砝码．(1)实验主要步骤如下：①测量小车和拉力传感器的总质量M′；把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连；正确连接所需电路；②将小车停在C点，释放小车，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力及小车通过A、B时的速度．③在小车中增加砝码，或________，重复②的操作．(2)下表是他们测得的一组数据，其中M是M′与小车中砝码质量之和，|v2－v12|是两个速度传感器记录速度的平方差，可以据此计算出动能变化量ΔE，F是拉力传感器受到的拉力，W是F在A、B间所做的功．表格中的ΔE3＝________，W3＝________.(结果保留三位有效数字)次数M/kg|v2－v12|/(m/s)2ΔE/JF/NW/J10.5000.7600.1900.4000.20020.5001.650.4130.8400.42030.5002.40ΔE31.220W341.0002.401.202.4201.2151.0002.841.422.8601.43(3)根据上表，我们在图中的方格纸上作出ΔE－W图线如图所示，它说明了________参考答案：(1)改变钩码数量

(2)0.6000.610(3)拉力（合力）所做的功近似等于物体动能的改变量12.用频率均为ν但强度不同的甲、乙两种光做光电效应实验，发现光电流与电压的关系如图所示，由图可知，

（选填“甲”或“乙”）光的强度大。已知普朗克常量为，被照射金属的逸出功为W0，则光电子的最大初动能为

。参考答案：甲（2分）

h－W0光电效应实验图线考查题。O1

（2分）。根据光的强度与电流成正比，由图就可知道：甲的光的强度大；由爱因斯坦的光电效应方程可得：。本题是物理光学—光电效应实验I—U图线，在识图时，要知道光的强度与光的电流成正比（在达到饱和电流之前），然后根据爱因斯坦光电效应方程列式即可得出最大初动能表达式。13.如图所示，内径均匀的U形管竖直放置，内部装有水银，温度为27°C时在封闭端内的空气柱长为12cm，开口端水银面比封闭端水银面高2cm，已知大气压强为p0＝75cmHg，则当温度变为___________°C时，两侧水银面高度相等，若不改变温度而在开口管内加入25cm长的水银柱，则管内空气柱长度为___________cm。参考答案：-5.14；9.52

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置．他在气垫导轨上B处安装了一个光电门，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放．（1）该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则d=

mm．（2）下列实验要求不必要的是

．A．应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量B．应使A位置与光电门间的距离适当大些C．应将气垫导轨调节水平D．应使细线与气垫导轨平行（3）改变钩码的质量，测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t，通过描点作出线性图象，研究滑块的加速度与力的关系，处理数据时应作出

图象．（选填“t2﹣F”“﹣F”或“﹣F”）．参考答案：（1）2.25；（2）A；（3）；【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系．【分析】（1）游标卡尺读数结果等于固定刻度读数加上可动刻度读数，不需要估读；（2）从实验原理和实验误差角度分析操作的步骤；（3）根据运动学公式计算加速度，根据牛顿第二定律F=Ma计算表达式，从而确定研究滑块的加速度与力的关系，处理数据时应作什么图象．【解答】解：（1）由图知第5条刻度线与主尺对齐，d=2mm+×0.05mm=2.25mm；（2）A、拉力是直接通过传感器测量的，故与小车质量和钩码质量大小关系无关，故A正确；B、应使A位置与光电门间的距离适当大些，有利于减小误差，故B错误C、应将气垫导轨调节水平，使拉力才等于合力，故C错误D、要保持拉线方向与木板平面平行，拉力才等于合力，故D错误；故选：A．（3）由题意可知，该实验中保持小车质量M不变，因此有：v2=2as，其中：v=，a=，解得：，整理得：，所以研究滑块的加速度与力的关系，处理数据时应作出图象．故答案为：（1）2.25；（2）A；（3）；15.（5分）某同学在探究影响单摆周期的因素时有如下操作，请判断是否恰当（填“是”或“否”）。①把单摆从平衡位置拉开约5°释放；

②在摆球经过最低点时启动秒表计时；

③把秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期。

该同学改进测量方法后，得到的部分测量数据见表。用螺旋测微器测量其中一个摆球直径的示数见图1.该球的直径为

mm。根据表中数据可以初步判断单摆周期随

的增大而增大。参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如题1图所示，两相距L=0.5m的平行金属导轨固定于水平面上，导轨左端与阻值R=2Ω的电阻连接，导轨间虚线右侧存在垂直导轨平面的匀强磁场．质量m=0.2kg的金属杆垂直置于导轨上，与导轨接触良好，导轨与金属杆的电阻可忽略．杆在水平向右的恒定拉力作用下由静止开始运动，并始终与导轨垂直，其v﹣t图象如题2图所示．在15s末时撤去拉力，同时使磁场随时间变化，从而保持回路磁通量不变，杆中电流为零．求：（1）金属杆所受拉力的大小F；（2）0﹣15s内匀强磁场的磁感应强度大小风；（3）撤去恒定拉力之后，磁感应强度随时间的变化规律．参考答案：解：（1）10s内金属杆未进入磁场，所以有由图可知15s～20s内仅在摩擦力作用下运动，由图可知解得F=0.24N（2）在10s～15s时间段杆在磁场中做匀速运动，因此有以F=0.24N，μmg=0.16N代入解得（3）撤去恒定拉力之后，通过回路的磁通量不变，设杆运动距离为d，运动的距离为x，其中d=20m

由此可得T答：（1）金属杆所受拉力的大小F为0.24N；（2）0﹣15s内匀强磁场的磁感应强度大小为0.4T；（3）撤去恒定拉力之后，磁感应强度随时间的变化规律．【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律；电磁感应中的能量转化．【分析】（1）根据金属杆的受力情况，由牛顿第二定律列方程，由v﹣t求出求出金属杆的加速度，然后求出拉力F．（2）应用安培力公式求出安培力，然后应用平衡条件求出磁感应强度．（3）当穿过回路的磁通量不变时不产生感应电流，据此求出磁感应强度的变化规律．17.“头脑风暴法”是风靡美国的一种培养学生创新思维能力的方法，某学校的一个“头脑风暴实验研究小组”以保护鸡蛋为题，要求制作一个装置让鸡蛋从高处落到地面而不被摔坏；鸡蛋要不被摔坏，直接撞击地面的速度最大不能超过1.5m/s.现有一位学生设计了如图所示的一个装置来保护鸡蛋，用A、B两块较粗糙的夹板夹住鸡蛋，鸡蛋夹放的位置离装置下端的距离s＝0.45m，A、B夹板与鸡蛋之间的摩擦力都为鸡蛋重力的5倍，现将该装置从距地面某一高度处自由下落，装置碰地后速度为0，且保持竖直不反弹，不计装置与地面作用时间(g＝10m/s2)．求：刚开始装置的末端离地面的最大高度H.参考答案：答案：4.16m解析：方法一：分阶段设装置落地瞬间速度为v1，鸡蛋着地瞬间速度为v2＝1.5m/s，则从装置开始下落