山西省臨汾市襄汾縣南賈鎮(zhèn)中學2021年高三物理聯(lián)考試卷含解析

山西省臨汾市襄汾縣南賈鎮(zhèn)中學2021年高三物理聯(lián)考試卷含解析一、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.（多選）如圖甲所示，一條電場線與Ox軸重合，取O點電勢為零，Ox方向上各點的電勢φ隨x變化的情況如圖乙所示。若在O點由靜止釋放一電子，電子僅受電場力的作用，則(

)A．電子將沿Ox方向運動

B．電子的電勢能將增大C．電子運動的加速度恒定

D．電子運動的加速度先減小后增大參考答案：AD2.（單選）如圖所示，一輛貨車通過光滑輕質(zhì)定滑輪提升一箱貨物，貨箱質(zhì)量為M，貨物質(zhì)量為m，貨車以速度v向左勻速運動，將貨物提升高度h，則（）A．貨物向上做勻速運動B．箱中的物體對箱底的壓力小于mgC．圖示位置時貨車拉力的功率大于（M+m）gvcosθD．此過程中貨車拉力做的功為（M+m）gh參考答案：C解析：將貨車的速度進行正交分解，如圖所示：由于繩子不可伸長，貨箱和貨物整體向上運動的速度和貨車速度沿著繩子方向的分量相等，故：v1=vcosθ由于θ不斷減小，故貨箱和貨物整體向上做加速運動，加速度向上；A、貨箱和貨物整體向上做加速運動，故A錯誤；B、貨箱和貨物整體向上做加速運動，加速度向上，是超重，故箱中的物體對箱底的壓力大于mg，故B錯誤；C、貨箱和貨物整體向上做加速運動，故拉力大于（M+m）g，整體的速度為vcosθ，故拉力功率P=Fv＞（M+m）gvcosθ，故C正確；D、此過程中貨車拉力做的功等于貨箱和貨物整體動能的增加量和重力勢能的增加量，大于（M+m）gh，故D錯誤；故選：C．3.如圖，邊長為a立方體ABCD－A’B’C’D’八個頂點上有八個帶電質(zhì)點，其中頂點A、C電量分別為q、Q，其他頂點電量未知，A點上的質(zhì)點僅在靜電力作用下處于平衡狀態(tài)，現(xiàn)將C上質(zhì)點電量變成—Q，則頂點A上質(zhì)點受力的合力為（不計重力）A. B. C. D.參考答案：B【分析】根據(jù)電場的疊加原理和點電荷的場強公式結(jié)合分析場強的關系，處理合力的大小?！驹斀狻块_始時A上質(zhì)點受力平衡，A、間庫侖力與其他六個質(zhì)點對A的合力等大反向，當上質(zhì)點電性變?yōu)闀r，A質(zhì)點受到的力為原來的的兩倍所以A質(zhì)點受的合力為，故B正確。故選：B。4.（單選）如圖所示，重物M沿豎直桿下滑，并通過繩帶動小車沿斜面升高。問：當滑輪右側(cè)的繩與豎直方向成θ角，且[來重物下滑的速率為v時，小車的速度為：A．vsinθ

C.vcosθ

B.v/cosθ

D.v/sinθ參考答案：A5.如圖1所示，質(zhì)量為10kg的物體A拴在一個被水平拉伸的彈簧一端，彈簧的拉力為5N時，物體A處于靜止狀態(tài)，若小車以1m/s2的加速度向右運動后，（g=10m/s2）則（）A．物體A相對小車仍然靜止

B．物體A受到的摩擦力減小C．物體A受到的摩擦力大小不變

D．物體A受到的彈簧拉力增大參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.已知氫原子的基態(tài)能量為（），激發(fā)態(tài)能量，其中．已知普朗克常量為，真空中光速為，吸收波長為

▲

的光子能使氫原子從基態(tài)躍遷到的激發(fā)態(tài)；此激發(fā)態(tài)原子中的電子再吸收一個頻率為的光子被電離后，電子的動能為

▲

．參考答案：

（2分）7.某同學設計了一個探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m關系的實驗，圖甲為實驗裝置簡圖。（交流電的頻率為50Hz）（1）圖乙為某次實驗得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為

m/s2（2）保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對應的1/m，數(shù)據(jù)如下表：實驗次數(shù)12345678小車加速度a（m/s2）1.901.721.491.251.000.750.500.30小車質(zhì)量m（kg）0.250.290.330.400.500.711.001.671/m（1/kg）4.003.453.032.502.001.411.000.60

請在下圖的方格坐標紙中畫出a-1/m圖線，并從圖線求出小車加速度a與質(zhì)量倒數(shù)1/m之間的關系式是

（3）保持小車質(zhì)量不變，改變砂和砂桶質(zhì)量，該同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a隨合力F的變化圖線如右下圖所示。該圖線不通過原點，其主要原因是

參考答案：(1)3.2m/s2（3分）；(2)如圖所示，a=1/2m（m/s2）（作圖3分，結(jié)論2分）；(3)。（2分）（1）根據(jù)勻變速直線運動的推論可解。（2）描點，連線，讓盡可能多的點在直線上，不在直線上的點均勻分布在直線兩側(cè)，誤差較大的點應舍去。根據(jù)數(shù)學知識求出所作直線的方程即可。（3）由圖象可看出，當力F為一大于零的值時，加速度a仍為零，說明實驗前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分。8.研究發(fā)現(xiàn)兩個氘核可聚變成，已知氘核的質(zhì)量為2．0136u，中子的質(zhì)量為1．0087u，He核質(zhì)量為3．0150u．若質(zhì)量虧損1u對應的核能為93l.5MeV，則兩個氘核聚變成核的核反應方程為_________________________；上述反應中釋放的核能為______________________________．參考答案：由核反應方程質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得兩個氘核聚變成核的核反應方程；由MeV可求出釋放的核能。9.如圖所示是自行車傳動裝置的示意圖．假設踏腳板每2s轉(zhuǎn)一圈，要知道在這種情形下自行車前進的速度有多大，還需測量哪些量？________________________________

__________________________________________________________________________

請在圖中用字母標注出來，并用這些量推導出自行車前進速度的表達式：___________．參考答案：．如圖所示，測量R、r、R′．自行車的速度為：10.現(xiàn)有一個彈簧測力計（可隨便找地方懸掛），一把勻質(zhì)的長為l的有刻度、零點位于端點的直尺，一個木塊及質(zhì)量不計的細線．試用這些器件設計一實驗裝置（要求畫出示意圖），通過一次測量（彈簧測力計只準讀一次數(shù)），求出木塊的質(zhì)量和尺的質(zhì)量．（已知重力加速度為g）參考答案：找個地方把彈簧測力計懸掛好，取一段細線做成一環(huán)，掛在彈簧測力計的掛鉤上，讓直尺穿在細環(huán)中，環(huán)與直尺的接觸點就是直尺的懸掛點，它將尺分為長短不等的兩段．用細線栓住木塊掛在直尺較短的一段上，細心調(diào)節(jié)直尺懸掛點及木塊懸掛點的位置，使直尺平衡在水平位置（為提高測量精度，盡量使二懸掛點相距遠些），如圖所示．設木塊質(zhì)量為m，直尺質(zhì)量為M．記下二懸掛點在直尺上的讀數(shù)x1、x2，彈簧測力計讀數(shù)G．由平衡條件和圖中所設的直尺零刻度線的位置有

(1)

(2)(1)、(2)式聯(lián)立可得

(3)

(4)給出必要的說明占8分，求出r占10分．11.如圖所示，有一個勻強電場，方向平行于紙面。電場中有A、B、C、D四點，已知AD=DB=BC=d，且ABBC。有一個電量為q的正電荷從A點移動到B點電場力做功為2W，從B點移動到C點克服電場力做功為W。則電場中D點的電勢

（填“大于”“小于”或“等于”）C點的電勢；該電場的電場強度為

。參考答案：等于；12.如圖，豎直放置的輕彈簧，下端固定，上端與質(zhì)量為kg的物塊B相連接．另一個質(zhì)量為kg的物塊A放在B上．先向下壓A，然后釋放，A、B共同向上運動一段后將分離，分離后A又上升了m到達最高點，此時B的速度方向向下，且彈簧恰好為原長．則從A、B分離到A上升到最高點的過程中，彈簧彈力對B做的功為J，彈簧回到原長時B的速度大小為

m/s.（m/s2）

參考答案：0,

213.如圖所示為某同學利用方格坐標紙測定半圓形玻璃磚折射率實驗的記錄情況，虛線為半徑與玻璃磚相同的圓，在沒有其它測量工具的情況下，只需由坐標紙即可測出玻璃磚的折射率．則玻璃磚所在位置為圖中的

▲

（填“上半圓”或“下半圓”），由此計算出玻璃磚的折射率為

▲

．參考答案：上半圓（2分），

1.5三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（8分）（1）美國科研人員正在研制一種新型鎳銅長效電池，它是采用銅和放射性同位素鎳63(Ni)兩種金屬作為長壽命電池的材料，利用鎳63(Ni)發(fā)生一次β衰變成銅（Cu），同時釋放電子給銅片，把鎳63(Ni)和銅片做電池兩極，鎳63(Ni)的衰變方程為 。（2）一靜止的質(zhì)量為M的鎳核63(Ni)發(fā)生β衰變，放出一個速度為v0，質(zhì)量為m的β粒子和一個反沖銅核，若鎳核發(fā)生衰變時釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為β粒子和銅核的動能。求此衰變過程中的質(zhì)量虧損（虧損的質(zhì)量在與粒子質(zhì)量相比可忽略不計）。參考答案：解析：（1）；（2）設衰變后銅核的速度為v，由動量守恒

①由能量方程

②由質(zhì)能方程

③解得

④點評：本題考查了衰變方程、動量守恒、能量方程、質(zhì)能方程等知識點。15.

(12分)(1)用簡明的語言表述臨界角的的定義：(2)玻璃和空所相接觸。試畫出入射角等于臨界角時的光路圖，并標明臨界角。(3)當透明介質(zhì)處在真空中時，根據(jù)臨界角的定義導出透明介質(zhì)的折射率n與臨界角θc的關系式。

參考答案：解析：(1)光從光密介質(zhì)射到光疏介質(zhì)中，折射角為90°時的入射角叫做臨界角(2)如圖，θC為臨界角。(3)用n表示透明介質(zhì)的折射率，θC表示臨界角，由折射定律

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，電阻不計的平行的金屬導軌間距為L，下端通過一阻值為R的電阻相連，寬度為x0的勻強磁場垂直導軌平面向上，磁感強度為B．一電阻不計，質(zhì)量為m的金屬棒獲得沿導軌向上的初速度后穿過磁場，離開磁場后繼續(xù)上升一段距離后返回，并勻速進入磁場，金屬棒與導軌間的滑動摩擦系數(shù)為μ，不計空氣阻力，且整個運動過程中金屬棒始終與導軌垂直．（1）金屬棒向上穿越磁場過程中通過R的電量q；（2）金屬棒下滑進入磁場時的速度v2；（3）金屬棒向上離開磁場時的速度v1；（4）若金屬棒運動過程中的空氣阻力不能忽略，且空氣阻力與金屬棒的速度的關系式為f=kv，其中k為一常數(shù)．在金屬棒向上穿越磁場過程中克服空氣阻力做功W，求這一過程中金屬棒損耗的機械能△E．參考答案：解：（1）金屬棒向上穿越磁場過程中通過R的電量為：q=△t===；

（2）導體棒返回磁場處處于平衡狀態(tài)，則有：mgsinθ=μmgcosθ+BIL又I=聯(lián)立得：v2=；（3）對于金屬棒離開磁場的過程，設上滑的最大距離為s，由動能定理得：上滑有：﹣（mgsinθ+μmgcosθ）s=0﹣下滑有：（mgsinθ﹣μmgcosθ）s=解得：v1=v2=?=；

（4）設金屬棒克服安培力做功為W安．因f=kv，F(xiàn)安=所以F安=則得：W安=W根據(jù)功能關系得金屬棒損耗的機械能為：△E=μmgcosθx0+W安+W=μmgcosθx0+W+W．答：（1）金屬棒向上穿越磁場過程中通過R的電量q為；（2）金屬棒下滑進入磁場時的速度v2為．（3）金屬棒向上離開磁場時的速度v1為．（4）金屬棒損耗的機械能△E為μmgcosθx0+W+W．17.（12分）如圖所示，AB為斜面，傾角為30°，小球從A點以速度V0水平拋出，恰好落到B點。求：

（1）AB間的距離；

（2）物體在空中飛行的時間；

（3）從拋出開始經(jīng)多少時間小球與斜面間的距離最大。參考答案：解析：（1）（2）設飛行的時間為t，則

水平方向位移：

豎直方向位移：

解得：

（3）設拋出t后小球與斜面間距離最大，可知，此時與斜面平行，由圖速度三角形可知