2021-2022学年湖南省永州市桐山中学高三物理联考试卷含解析

2021-2022学年湖南省永州市桐山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.如图所示，质量为m的小滑块从O点以速度v0沿水平面向左运动，小滑块撞击弹簧后被弹簧弹回并最终静止于O点，则运动过程中弹簧获得的最大弹性势能是A.

B.

C.

D.参考答案：B解：物体受到的滑动摩擦力大小为f=μmg，设弹簧的最大压缩量为x，则物块从O点再回到O点的过程中，由能量守恒有2μmg(x+s)=从A点到弹簧最大压缩量的过程中，EPm+μmg(s+x)=，因此最大弹性势能为EPm=，故B正确。故选：B2.下列说法正确的是

A．库仑首先引入电场线来描述电场

B．法拉第首先总结出磁场对电流作用力的规律

C．伽利略通过理想斜面实验得出物质的运动不需要力来维持

D．牛顿认为站在足够高的高山上无论以多大的水平速度抛出一物体，物体都会落在地球上参考答案：C3.如图所示的电路中，电流表Al与A2为相同的毫安表(内阻不能忽略)，当电路两端接入某一恒定电压的电源时，Al的示数为5mA，A2的示数为3mA。现将A2改接在R2所在的支路上，如图中虚线所示，再接到原来的恒定电源上，图中的电表均不会烧坏，那么下列说法中正确的是A．通过R1的电流强度必减小B．通过R2的电流强度必增大C．电流表Al的示数必增大D．电流表A2的示数必增大参考答案：C本题是一道电路动态分析题，要注意理清解题思路，注意串并联电路特点的应用、欧姆定律的应用．第一种情况，总电流I1=5mA，通过R2的电流I2=5mA-3mA=2mA，则，由并联电路特点可知，第二种情况中电路总电阻变小，电路两端电压不变，由欧姆定律可知，干路总电流变大，电流表A1示数变大；干路电流变大，电流表A1两端电压变大，并联电路电压变小，又由于电流表A2所在支路电阻变大，由欧姆定律可知，电流表A2示数变小，故C正确，ABD错误；故选C．4.图甲所示为氢原子的能级，图乙为氢原子的光谱。已知谱线a是氢原子从n＝4的能级跃迁到n＝2能级时的辐射光，则谱线b可能是氢原子_____时的辐射光。(填选项前的字母)A.从n＝5的能级跃迁到n＝3的能级

B.从n＝4的能级跃迁到n＝3的能级C.从n＝5的能级跃迁到n＝2的能级D.从n＝3的能级跃迁到n＝2的能级参考答案：C谱线a是氢原子从n=4的能级跃迁到n=2的能级时的辐射光，波长大于谱线b，所以a光的光子频率小于b光的光子频率．所以b光的光子能量大于n=4和n=2间的能级差，且又是差值最小的能量．比n=4到n=2的能量大且又最接近的是n=5和n=2间的能级差，故选项C正确。5.如图所示电路中，电源内阻不计，三个小灯泡完全相同且外电路变化时每个灯泡两端的电压都不会超过其额定电压，开始时只有S1闭合，当S2也闭合后，下列说法正确的是（AD）A．灯泡L1变亮B．灯泡L2变亮C．电容器C的带电荷量将增加D．闭合S2的瞬间流过电流表的电流方向自右向左参考答案：二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.质量为M的物块以速度v运动，与质量为m的静止物块发生正撞，碰撞后两者的动量正好相等，两者质量之比M/m可能为A．2

B．3

C．4

D．

5参考答案：AB碰撞时动量守恒，故Mv=mv1+Mv2

又两者动量相等

mv1=Mv2

①

则v2=

又碰撞时，机械能不能增加，则有：Mv2≥mv12+Mv22②

由①②化简整理得≤3。选项AB符合题意。7.(4分)如图所示，两平行板间为匀强电场，场强方向与板垂直，质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的速度沿与板平行的方向射入电场中，P从两极板正中射入，Q从下极板边缘处射入，它们最后打在上板的同一点上，不计重力，则它们所带的电荷量之比

，从开始射入到打到上板的过程中，它们的电势能减小量之比 。

参考答案：答案：1：2l：48.如图所示，在A点固定一点电荷，电荷量为+Q，已知点电荷Q周围各点的电势φ=（r是各点离Q的距离）。在A点正上方离A高度为h的B点由静止释放某带电的液珠（可以看作点电荷），液珠开始运动瞬间的加速度大小为（g为重力加速度）。静电常量为k，若液珠只能沿竖直方向运动，不计空气阻力，则液珠的电量与质量的比值为___________；若液珠向下运动，到离A上方h/2处速度恰好为零，则液珠的最大速度为___________。参考答案：，9.（4分）物理实验中，常用一种叫做“冲击电流计”的仪器测定通过电路的电荷量。如图所示，探测线圈与冲击电流计G串联，线圈的匝数为n，面积为S，线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R，利用上述电路可以测量被测磁场的磁感应强度。现将线圈放在被测匀强磁场中，开始时让线圈平面与磁场垂直，然后把探测线圈翻转180°，此过程中，冲击电流计测出通过线圈的电荷量为q。由上述数据可知：①该过程中穿过线圈平面的磁场变化量是

；②被测磁场的磁感应强度大小为

。参考答案：

10.在研究摩擦力特点的实验中，将质量为0.52kg木块放在水平长木板上，如图甲所示，用力沿水平方向拉木块，拉力从0开始逐渐增大．分别用力传感器采集拉力和木块受到的摩擦力，并用计算机绘制出摩擦力f随拉力F的变化图象，如图乙所示．（g=10m/s2）可测得木块与长木板间的动摩擦因数μ=

。参考答案：.0.6

11.湖面上一列水波使漂浮在水面上的小树叶在3.0s内完成了6次全振动．当该小树叶开始第10次振动时，沿此传播方向与该小树叶相距1.8m、浮在水面的另一小树叶刚好开始振动，根据上述信息可求得水波的波长

，水波的传播速度大小为

．参考答案：0.20m；0.40m/s【考点】波长、频率和波速的关系；横波的图象．【分析】小树叶在3.0s内全振动了6次，求出树叶振动一次的时间即树叶振动的周期，等于此水波的周期．由题意当某小树叶开始第10次振动时，沿水波的传播方向与该小树叶相距1.8m经历的时间为9个周期，求出传播时间，得到波速．若振动的频率变大，波速不变，波传播的时间不变．【解答】解：据题，小树叶在3.0s内全振动了6次，则此水波的周期为T=s=0.5s，由题意当某小树叶开始第10次振动时，沿水波的传播方向与该小树叶相距1.8m、经历的时间为9个周期，即为t=4.5s，波速为v=，波长为λ=vT=0.4×0.5m=0.20m．故答案为：0.20m；0.40m/s12.如图所示电路中，电源电动势E＝2V，内阻r＝2Ω，R1＝4Ω，R2＝6Ω，R3＝3Ω。若在C、D间连一个理想电流表，其读数是

A；若在C、D间连一个理想电压表，其读数是

V。参考答案：1/6，1

13.如图所示，太空宇航员的航天服内充有气体，与外界绝热，为宇航员提供适宜的环境，若宇航员出舱前航天服与舱内气体的压强相等，舱外接近真空，在打开舱门的过程中，舱内气压逐渐降低，航天服内气体内能减少（选填“增加”、“减少”或“不变”）．为使航天服内气体保持恒温，应给内部气体加热（选填“制冷”或“加热”）参考答案：解：根据热力学第一定律△U=W+Q，Q=0，气体急剧膨胀，气体对外界做功，W取负值，可知△U为负值，即内能减小．为使航天服内气体保持恒温，应给内部气体加热．故答案为：减小，加热三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用如图甲所示实验装置，验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合力成正比”这一物理规律，小车的质量为M保持不变，改变悬挂重物的质量，重物下落过程中，每次电磁打点计时器打出一条纸带并读出弹簧测力计的示数F，实验中已平衡摩擦力，滑轮及细线的质量不计，以小车为研究对象：（1）如图乙所示，为实验打出的一条纸带，每两点间还有四点没有画出，则小车的加速度a=

m/s2；（2）若a、F、M三者之间满足关系式a=

，则验证了上述规律；（3）若悬挂重物的质量为m，本实验是否需要满足m＜＜M，

（填“是”或“否”）．参考答案：（1）0.16；（2）；（3）否【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系．【分析】（1）根据△x=aT2求解加速度，根据匀变速直线运动的推论求出瞬时速度．（2）根据牛顿第二定律求小车的加速度；（3）只有用重物的重力代替绳子的拉力，才需要满足M＞＞m；【解答】解：（1）由匀变速直线运动的推论：△x=at2可知，加速度为：a===0.16m/s2；（2）对小车，根据牛顿第二定律，，得：（3）绳子的拉力可以由弹簧测力计直接得到，不需要用重物的重力代替，所以不需要满足m＜＜M．每5个点取一个计数点，计数点间的时间间隔：t=0.02×5=0.1s，故答案为：（1）0.16；（2）；（3）否15.某实验小组设计了如图（a）所示的实验装置，用钩码所受重力作为小车所受的拉力，用DIS测小车的加速度。通过改变钩码的数量，多次重复测量，可得小车质量一定时运动的加速度a和所受拉力F的关系图象。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图（b）所示。（1）图线______是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的；（选填“①”或“②”）

（2）随着钩码的数量增大到一定程度时图（b）中的图线明显偏离直线，造成此误差的主要原因是所挂钩码的总质量太大，为消除此误差可采取的简便且有效的措施是_____A．调整轨道的倾角，在未挂钩码时使小车能在轨道上长时间缓慢运动（即将小车与传感器发射部分的重力沿轨道方向的分力恰与其所受摩擦力平衡）B．在增加钩码数量进行实验的同时在小车上增加砝码，使钩码的总质量始终远小于小车与传感器发射部分的总质量C．在钩码与细绳之间放置一力传感器，直接得到小车运动的加速度a和力传感器读数F的关系图象D．更换实验中使用的钩码规格，采用质量较小的钩码进行上述实验

（3）根据图（b）可知小车和位移传感器发射部分的总质量为

kg；小车在水平轨道上运动时受到的摩擦力大小为__________N。参考答案：（1）___①___

（2）_____C

（3）

0.5

kg；______1____N四、计算题：本题共3小题，共计47分16.动车组列车是由几节自带动力的车厢（动车）加几节不带动力的车厢（拖车）编成一组，它将动力装置分散安装在多节车厢上。如图所示，某车次动车组由8节车厢连接而成，每节车厢平均质量为m=20t，其中第1节、第3节、第6节、第8节是带动力的，每节动车可以提供P0=750kW的额定功率。设动车组在平直路面上行驶，每节动车在行驶中的输出功率相同，每节车厢受到的阻力恒为重力的0.025倍（g取10m/s2）。求：（1）动车组行驶所能达到的最大速度；（2）当动车组以加速度a=0.5m/s2加速行驶时，第3节动车对第4节拖车的作用力大小；（3）若动车组以额定功率启动，经400s时间加速后以最大速度匀速行驶，则整个加速过程中所通过的路程为多少？参考答案：（1）动车组达最大速度时牵引力F=F阻

（1分）

F阻=kmg

根据P=Fv得

（1分） 解得

vm=75m/s

（1分）（2）设各动车的牵引力为F牵，第3节车对第4节车的作用力大小F以第1、2、3节车为研究对象，由牛顿第二定律得

2F牵—k3mg—F=3ma

（2分）以动车组整体为研究对象，由牛顿第二定律得4F牵—k8mg=8ma

（2分）

由上述两式得

代入数据解得

F=1.5×104N

（1分）（说明：考虑动力的对称性，第4、5节车无相互作用力，若以第4节为研究对象，则方程为，即可得4分）（3）根据动能定理

（2分）

代入数据解得

s=18750m

（1分）17.如图所示，在光滑水平面上有一个长为L的木板B，上表面粗糙．在其左端有一个光滑的圆弧槽C与长木板接触但不连接，圆弧槽的下端与木板的上表面相平，B、C静止在水平面上．现有滑块A以初速度v0从右端滑上B并以滑离B，恰好能到达C的最高点．A、B、C的质量均为m，试求：（1）木板B上表面的动摩擦因数μ（2）圆弧槽C的半径R．参考答案：解：（1）当A在B上滑动时，A与BC整体发生相互作用，由于水平面光滑，A与BC组成的系统动量守恒，选向左的方向为正方向，有：…①由能量守恒得知系统动能的减少量等于滑动过程中产生的内能即：…②联立①②解得：…③（2）当A滑上C，B与C分离，A、C发生相互作用．设A到达最高点时两者的速度相等均为v2，A、C组成的系统水平方向动量守恒有：…④由A、C组成的系统机械能守恒：…⑤联立④⑤解得：答：（1）木板B上表面的动摩擦因数是（2）圆弧槽C的半径．【考点】动量守恒定律；功能关系；能量守恒定律．【分析】1、当A在B上滑动时，A与BC整体发生相互作用，由于水平面光滑，A与BC组成的系统动量守恒列出等式，由能量守恒得知系统动能的减少量等于滑动过程中产生的内能列出等式，联立求解．2、当A滑上C，B与C分离，A、C发生相互作用，A、C组