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文檔簡介
1、2021年浙江省杭州市丁蘭實驗中學高三物理聯(lián)考試題含解析一、 選擇題:本題共5小題,每小題3分,共計15分每小題只有一個選項符合題意1. 如圖所示,在x-y直角坐標系(x水平y(tǒng)豎直)中有一拋物線,該拋物線滿足y=0.2x2 ?,F(xiàn)在將一光滑的鐵絲按拋物線折彎,并將鐵絲的頂端與o位置重合。某時刻將一小環(huán)(內(nèi)徑略大于鐵絲直徑)套在鐵絲上端并以某一初速度沿著鐵絲從o點沿x軸正方向拋出。(g=10ms-2),下列說法正確的是a由于小環(huán)一定沿著鐵絲運動,所以小環(huán)做平拋運動b若小環(huán)的初速度為5m/s,小環(huán)與鐵絲之間沒有擠壓c若小環(huán)的初速度為4m/s,小環(huán)做平拋運動d若小環(huán)的初速度為5m/s,小環(huán)在p點的速度
2、為參考答案:bd2. 有關物體的運動速度和加速度的說法正確的是a物體運動的速度越大,加速度也一定越大b物體的加速度越大,它的速度一定越大c加速度反映速度變化的快慢,與速度無關d速度變化越快,加速度一定越大參考答案:cd3. (單選)在物理學理論建立的過程中,有許多偉大的科學家做出了貢獻關于科學家和他們的貢獻,下列說法中正確的是() a 伽利略對自由落體的研究,開創(chuàng)了研究自然規(guī)律的科學方法 b 奧斯特實驗表明了電流周圍的磁場方向跟電流方向的關系 c 卡文迪許通過扭秤實驗,較準確地測出了靜電力常量 d 安培的分子環(huán)形電流假說可以用來解釋通電導線周圍存在磁場這一現(xiàn)象參考答案:解:a、伽利略對自由落體
3、的研究,開創(chuàng)了研究自然規(guī)律的科學方法,故a正確;b、奧斯特實驗表明了電流周圍的磁場方向跟電流方向的關系,故b正確;c、卡文迪許通過扭秤實驗,較準確地測出了引力常量,故c錯誤;d、安培的分子環(huán)形電流假說是說核外電子繞原子核作圓周運動故可以解釋磁化、退磁現(xiàn)象,通電導線的磁場是由自由電荷的定向運動形成的,即產(chǎn)生磁場的不是分子電流,故不能解釋電流為什么能產(chǎn)生磁場故d錯誤;故選:ab4. 使物體脫離星球的引力束縛,不再繞星球運行,從星球表面發(fā)射所需的最小速度稱為第二宇宙速度,星球的第二宇宙速度v2與第一宇宙近度v1的關系是。已知某星球的半徑為r,它表面的重力加速度為地球表面重力加速度g的。不計其他星球的
4、影響。則該星球的第二宇宙速度為 a、 b、 c、 d、參考答案:5. 如圖所示,質(zhì)量為2kg的物體在水平恒力f的作用下在地面上做勻變速直線運動,位移隨時間的變化關系為x=t2+t,物體與地面間的動摩擦因數(shù)為0.4,取g=10m/s2,以下結論正確的是( ) a勻變速直線運動的初速度為1m/s b物體
5、的位移為12m時速度為7m/s c水平恒力f的大小為4n d水平恒力f的大小為12n參考答案:abd二、 填空題:本題共8小題,每小題2分,共計16分6. 某研究性實驗小組為探索航天器球形返回艙穿過大氣層時所受空氣阻力(風力)的影響因素,進行了模擬實驗研究。如圖為測定風力的實驗裝置圖。其中cd是一段水平放置的長為l的光滑均勻電阻絲,電阻絲阻值較大;一質(zhì)量和電阻均不計的細長裸金屬絲一端固定于o點,另一端懸掛
6、小球p,無風時細金屬絲豎直,恰與電阻絲在c點接觸,oc=h;有風時細金屬絲將偏離豎直方向,與電阻絲相交于某一點(如圖中虛線所示,細金屬絲與電阻絲始終保持良好的導電接觸)。(1)已知電源電動勢為e,內(nèi)阻不計,理想電壓表兩接線柱分別與o點和c點相連,球p的質(zhì)童為m,重力加速度為g,由此可推得風力大小f與電壓表示數(shù)u的關系為f=_。(2)研究小組的同學猜想:風力大小f可能與風速大小v和球半徑r這兩個因數(shù)有關,于是他們進行了實驗后獲得了如下數(shù)據(jù):(下表中風速v的單位為m/s,電壓u的單位為v,球半徑r的單位為m)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,風力大小f與風速大小v和球半徑r的關系是_(比例系數(shù)用k表示)。參考答案
7、: (1). (2). 【詳解】(1)以小球為研究對象,對小球受力分析,設金屬絲與豎直方向的夾角為,由平衡條件可得,風力。金屬絲與電阻絲交點與c點間長度為,電阻;由串聯(lián)分壓規(guī)律可知電壓表示數(shù)。聯(lián)立解得:。(2)由表中數(shù)據(jù)可得,在球半徑一定的情況下,電壓表示數(shù)與風速成正式,則風力大小與風速成正比,即與成正比。由球的體積公式、密度公式和可得,;在風速一定的情況下,球半徑增大到原來的兩倍,電壓表示數(shù)減小為原來的,可得風速一定的條件下,風力與半徑的關系為與成正比。綜上,風力大小與風速大小和球半徑的關系是。7. (1) 如圖所示,
8、質(zhì)量為m的小鐵塊a以水平速度v0沖上質(zhì)量為m、長為l、置于光滑水平面c上的木板b,正好不從木板上掉下.已知a、b間的動摩擦因數(shù)為,此時長木板對地位移為s,則這一過程中木板增加的動能 ;小鐵塊減少的動能 ;系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量
9、; (2) 一個電量為q =+105 c的電荷從電場中的a點移動b點,克服電場力做功0。006j,則a、b兩點的電勢差為 v,若選a點電勢能為零,則b點電勢為_v,電荷在b點電勢能為_ j(3)質(zhì)量為2t的貨車在水平路面上以額定功率2×105 w啟動,阻力為車重的0.1倍,由靜止開始行駛100m完成啟動達到最大速度,則該汽車行駛的最大速度為
10、0; , 啟動時間為 (4) 在“驗證機械能守恒定律”的實驗中,有如下可供選擇的實驗器材:鐵架臺、打點計時器以及復寫紙、紙帶、低壓直流電源、天平、秒表、導線、電鍵其中不必要的器材是_,缺少的器材是 在用打
11、點計時器驗證機械能守恒定律的實驗中,質(zhì)量m1.00 kg的重物自由下落,打點計時器在紙帶上打出一系列點如圖所示為選取的一條符合實驗要求的紙帶,o為第一個點,a、b、c為從合適位置開始選取的三個連續(xù)點(其他點未畫出)已知打點計時器每隔0.02 s打一次點,當?shù)氐闹亓铀俣萭9.80 m/s2.那么:i) 紙帶的_端(選填“左”或“右”)與重物相連;ii) 根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù),應取圖中o點和_點來驗證機械能守恒定律參考答案:(1)、 (2)-600、600、0.006(3)100m/s、51s(4) (1)根據(jù)動能定理,對a、b單獨分析,再對系統(tǒng)分析即可解答。(2),克服電場力做功,即電
12、場力做負功,代入已知數(shù)據(jù)即可解答。(3),代入已知數(shù)據(jù)即可解答。(4)正確解答實驗問題的前提是明確實驗原理,從實驗原理出發(fā)進行分析所測數(shù)據(jù),如何測量計算,會起到事半功倍的效果重物下落時做勻加速運動,故紙帶上的點應越來越遠,根據(jù)這個關系判斷那一端連接重物驗證機械能守恒時,我們驗證的是減少的重力勢能ep=mgh和增加的動能ek=mv2之間的關系,所以我們要選擇能夠測h和v的數(shù)據(jù)8. 如圖所示,厚度為h,寬度為d的導體板放在與它垂直的、磁感應強度為b的勻強磁場中,當電流通過導體板時,在導體的上側面a和下側面a之間會產(chǎn)生電勢差,這種現(xiàn)象稱為霍爾效應實驗表明,當磁場不太強時,電勢差u、電流i和磁感強度b
13、之間的關系為,式中的比例系數(shù)k稱為霍爾系數(shù)霍爾效應可解釋如下:外部磁場的洛倫茲力使運動的電子聚集在導體板的一側,在導體板的另一側會出現(xiàn)多余的正電荷,從而形成橫向電場,橫向電場對電子施加與洛倫茲力方向相反的靜電力,當靜電力與洛倫茲力達到平衡時,導體板上、下兩側之間就會形成穩(wěn)定的電勢差 設電流i是由電子的定向流動形成的,電子的平均定向速度為v,電荷量為e回答下列問題:(1)達到穩(wěn)定狀態(tài)時,導體上側面a的電勢_下側面a的電勢(填“高于”、“低于”或“等于”)(2)電子所受的洛倫茲力的大小為_(3)當導體上、下兩側之間的電勢差為u時,電子所受的靜電力的大小為_(4)由靜電力和洛倫茲力平衡的條件,證明霍
14、爾系數(shù)為k,其中n代表導體板單位體積中電子的個數(shù)。參考答案:(1)導體中定向移動的是自由電子,結合左手定則,應填低于。(2) (3)(或)(4)電子受到橫向靜電力與洛侖茲力的作用,兩力平衡,有又通過導體的電流強度以上兩式聯(lián)列,并將代入得9. 為探究橡皮條被拉伸到一定長度的過程中,彈力做的功和橡皮條在一定長度時具有的彈性勢能的關系(其中橡皮條的彈性勢能表達式為,k是勁度系數(shù)),某同學在準備好橡皮條、彈簧測力計、坐標紙、鉛筆、直尺等器材后,進行了以下操作:a將橡皮條的一端固定,另一端拴一繩扣,用直尺從橡皮條的固定端開始測量橡皮條的原長l0,記錄在表格中;b將彈簧測力計掛在繩
15、扣上,測出在不同拉力f1、f2、f3的情況下橡皮條的長度l1、l2、l3; c以橡皮條的伸長量l為橫坐標,以對應的拉力f為縱坐標,在坐標紙上建立坐標系,描點、并用平滑的曲線作出f-l圖象;d計算出在不同拉力時橡皮條的伸長量l1、l2、l3;e根據(jù)圖線求出外力克服橡皮條的彈力做的功f. 根據(jù)彈性勢能表達式求出橡皮條具有的彈性勢能.(1)以上操作合理的順序是 _;(2)實驗中,該同學作出的f-l圖象如圖所示,從圖象可求出l=9cm過程中外力克服橡皮條的彈力做的功約為_j,計算出l=9cm時橡皮條具有的彈性勢能約為_j.(保留二位有效數(shù)字)(3)由實驗可得出的結論是_參考答案:(1)abdcef
16、160; (2)0.11 , 0.11 (3)在誤差允許范圍內(nèi)克服彈力做的功等于橡皮條彈性勢能的增量10. (多選)兩電荷量分別為q1和q2的點電荷放在x軸上的a、b兩點,兩電荷連線上各點電勢隨x變化的關系圖線如圖所示,其中p點電勢最低,且apbp,則() a p點的電場強度大小為零 b q1的電荷量大于q2的電荷量 c q1和q2是同種電荷,但不一定是正電荷 d 負電荷從p點左側移到p點右側,電勢能先減小后增大參考答案: 解:a、在p點,x圖線切線斜率為零,則p點的電場強度大小為零故a正確
17、0; b、p點的電場強度大小為零,說明q1和q2兩點電荷在p點產(chǎn)生的場強大小相等,方向相反,由公式e=k,apbp,則q1的電荷量大于q2的電荷量故b正確 c、a到p的電勢降低,從p到b電勢升高,則電場線方向a到p,再從p到b,則q1和q2是同種電荷,一定是正電荷故c錯誤 d、負電荷從p點左側移到p點右側,電場力先做負功,后做正功,電勢能先增大后減小故d錯誤故選ab11. 一內(nèi)壁光滑的環(huán)形細圓管,位于豎直平面內(nèi),環(huán)的半徑為r(比細管的半徑大得多),圓管中有兩個直徑與細管內(nèi)徑相同的小球(可視為質(zhì)點).a球的質(zhì)量為m1,b球的
18、質(zhì)量為m2.它們沿環(huán)形圓管順時針運動,經(jīng)過最低點時的速度都為v0.設a球運動到最低點時,b球恰好運動到最高點,若要此時兩球作用于圓管的合力為零,那么m1、m2、r與v0應滿足的關系式是.參考答案:答案: 解析:首先畫出小球運動達到最高點和最低點的受力圖,如圖所示.a球在圓管最低點必受向上的彈力n1,此時兩球?qū)A管的合力為零,m2必受圓管向下的彈力n2,且n1n2據(jù)牛頓第二定律a球在圓管的最低點有n1m1gm1
19、0; 同理b球在最高點有m2gn2m2 b球由最高點到最低點機械能守恒2m2gr 又n1n2由式解得v012. 某同學將力傳感器固定在小車上,然
20、后把繩的一端固定在傳感器控鉤上,用來測量繩對小車的拉力,探究在小車及傳感器總質(zhì)量不變時加速度跟它們所受拉力的關系,根據(jù)所測數(shù)據(jù)在坐標系中作出了如圖所示的af圖象; (1)圖線不過坐標原點的原因是 ; (2)本實驗中是否仍需要細沙和桶的總質(zhì)量遠小于小車和傳感器的總質(zhì)量
21、 (填“是”或“否”); (3)由圖象求出小車和傳感器的總質(zhì)量為 kg。參考答案:13. 經(jīng)過核衰變成為,共發(fā)生了 次衰變,
22、60; 次衰變。 i的半衰期是5天,12g的i經(jīng)過15天后剩下 g.參考答案:4;2;1.5三、 簡答題:本題共2小題,每小題11分,共計22分14. (8分)請問高壓鍋的設計運用了哪些物理知識?參考答案:水的沸點隨液面上方氣壓的增大而升高;力的平衡;壓強;熔點(熔化)。解析:高壓鍋是現(xiàn)代家庭廚房中常見的炊具之一,以物理角度看:高壓鍋從外形到工作過程都包含有許多的物理知識在里面高壓
23、鍋的基本原理就是利用增大鍋內(nèi)的氣壓,來提高烹飪食物的溫度,從而能夠比較快的將食物煮熟。15. (12分)位于處的聲源從時刻開始振動,振動圖像如圖,已知波在空氣中傳播的速度為340m/s,則: (1)該聲源振動的位移隨時間變化的表達式為 mm。(2)從聲源振動開始經(jīng)過 s,位于x=68m的觀測者開始聽到聲音。(3)如果在聲源和觀測者之間設置一堵長為30m,高為2m,吸音效果良好的墻,觀測者能否聽到聲音,為什么?參考答案:答案:(1)(4分);(2)(4分)0.2;(3)(4分)能。因為聲波的波長與障礙物的高度差不多,可以發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,所以,觀察者能夠聽到聲音。四、計算題:本題共3小題,共計47分16. 如圖所示,m、n為兩塊帶等量異種電荷的平行金屬板,s1、s2為板上正對的小孔,n板右側有兩個寬度均為d的勻強磁場區(qū)域,磁感應強度大小均為b,方向分別垂直于紙面向外和向里,磁場區(qū)域右側有一個熒光屏,取屏上與s1、s2共線的o點為原點,向上為正方向建立x軸m板左側電子槍發(fā)射出的熱電子經(jīng)小孔s1進入兩板間,電子的質(zhì)量為m,電荷量為e,初速度可以忽略(1)
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