江蘇省泰州市姜堰蔣剁中學(xué)2021年高三物理聯(lián)考試題含解析

江蘇省泰州市姜堰蔣剁中學(xué)2021年高三物理聯(lián)考試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖為一種直流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，直流發(fā)電機(jī)由兩塊永磁鐵、線圈和換向器組線纏繞而成.永磁體N、S極相對(duì)，中間區(qū)域視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。線圈由N匝導(dǎo)線纏繞而成，面積為S，可繞如圖所示的軸線勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為ω。換向器由兩個(gè)半銅環(huán)和兩個(gè)電刷構(gòu)成，半銅環(huán)分別與線圈中導(dǎo)線的兩端固連，線圈和半銅環(huán)繞著軸線以相同角速度轉(zhuǎn)動(dòng)。電刷位置固定，作為輸出端與外電路相連（圖中未畫出）。每當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到中性面位置時(shí)，半銅環(huán)和電刷會(huì)交換接觸，以保持輸出電流方向不變，且交換時(shí)間極短可忽略。下列說法正確的是A.當(dāng)線圈按照?qǐng)D示的方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電刷a的電勢(shì)比b的電勢(shì)高B.當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí)，線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為零C.該發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的最大值為NBSωD.該發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的最大值是有效值的倍參考答案：CD【詳解】A、當(dāng)線圈按照?qǐng)D示的方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)右手定則知電刷a的電勢(shì)比b的電勢(shì)低，故A錯(cuò)；B、當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí)，磁通量等零，但磁通量的變化率達(dá)到了最大，所以線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)也達(dá)到了最大，故B錯(cuò)；CD、發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化圖像如圖所示，其中最大值為NBSω，且是有效值的倍，故CD對(duì)；故選CD2..如圖1所示，一矩形線圈位于一隨時(shí)間t變化的磁場(chǎng)內(nèi)，磁場(chǎng)方向垂直于線圈所在平面（紙面），若規(guī)定向里的方向?yàn)榇艌?chǎng)正方向，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨t變化的規(guī)律如圖2所示。以i表示線圈中的感應(yīng)電流，以圖1中線圈上箭頭所示方向?yàn)殡娏髡较?，則圖3中的i—t圖正確的是

（

）參考答案：3.下列物理學(xué)史實(shí)中，正確的是

（

）A．惠更斯研究了單擺的振動(dòng)規(guī)律，確定了單擺振動(dòng)的周期公式B．庫(kù)侖通過扭秤實(shí)驗(yàn)總結(jié)出電荷間相互作用的規(guī)律，并測(cè)定了最小電荷量C．伽利略通過在比薩斜塔上的落體實(shí)驗(yàn)得出了自由落體運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)這一規(guī)律D．赫茲預(yù)言了電磁波的存在并通過實(shí)驗(yàn)首次獲得了電磁波參考答案：A4.（單選）如圖所示，質(zhì)量分別為和的木塊之間用輕彈簧相連，在拉力F的作用下，一起以加速度豎直向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻突然撤去拉力F，設(shè)此時(shí)和的加速度分別為和，規(guī)定豎直向上為正方向，則（

）A.

B.

C.

D.

參考答案：C5.（多選題）如圖甲所示，Q1、Q2是兩個(gè)固定的點(diǎn)電荷，一帶正電的試探電荷僅在電場(chǎng)力作用下以初速度va沿兩點(diǎn)電荷連線的中垂線從a點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)，其v﹣t圖象如圖乙所示，下列說法正確的是（）A．兩點(diǎn)電荷一定都帶負(fù)電，但電量不一定相等B．兩點(diǎn)電荷一定都帶負(fù)電，且電量一定相等C．試探電荷一直向上運(yùn)動(dòng)，直至運(yùn)動(dòng)到無窮遠(yuǎn)處D．t2時(shí)刻試探電荷的電勢(shì)能最大，但加速度不為零參考答案：BD【考點(diǎn)】電場(chǎng)的疊加；電勢(shì)能．【分析】根據(jù)運(yùn)動(dòng)圖象明確粒子的運(yùn)動(dòng)情況，再根據(jù)受力分析即可明確粒子的受力情況，從而判斷電場(chǎng)分布；則可得出兩電荷的帶電情況．【解答】解：A、由圖可知，粒子向上先做減速運(yùn)動(dòng)，再反向做加速運(yùn)動(dòng)，且向上過程加速度先增大后減小，而重力不變，說明粒子受電場(chǎng)力應(yīng)向下；故說明粒子均應(yīng)帶負(fù)電；由于電場(chǎng)線只能沿豎直方向，故說明兩粒子帶等量負(fù)電荷；故AC錯(cuò)誤，B正確；D、t2時(shí)刻之前電場(chǎng)力一直做負(fù)功；故電勢(shì)能增大；此后電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減?。籺2時(shí)刻電勢(shì)能最大；但由于粒子受重力及電場(chǎng)力均向下；故此時(shí)加速度不為零；故D正確；故選：BD．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一臺(tái)激光器發(fā)光功率為P0，發(fā)出的激光在真空中波長(zhǎng)為，真空中的光速為，普朗克常量為，則每一個(gè)光子的能量為

；該激光器在時(shí)間內(nèi)輻射的光子數(shù)為

。參考答案：

hC/λ

；

P0tλ/hc

7.右圖為“研究一定質(zhì)量氣體在壓強(qiáng)不變的條件下，體積變化與溫度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。粗細(xì)均勻的彎曲玻璃管A臂插入燒瓶，B臂與玻璃管C下部用橡膠管連接，C管開口向上，一定質(zhì)量的氣體被封閉于燒瓶?jī)?nèi)。開始時(shí)，B、C內(nèi)的水銀面等高。（1）若氣體溫度升高，為使瓶?jī)?nèi)氣體的壓強(qiáng)不變，應(yīng)將C管_______（填：“向上”或“向下”）移動(dòng)，直至_____________。（2）（單選）實(shí)驗(yàn)中多次改變氣體溫度，用Dt表示氣體升高的攝氏溫度，用Dh表示B管內(nèi)水銀面高度的改變量。根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)作出的圖線是：參考答案：向下，B、C兩管內(nèi)水銀面等高[

A

]8.一個(gè)質(zhì)量為m、直徑為d、電阻為R的金屬圓環(huán)，在范圍很大的磁場(chǎng)中沿豎直方向下落，磁場(chǎng)的分布情況如圖所示，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度豎直方向的分量By的大小只隨高度變化，其隨高度y變化關(guān)系為（此處k為比例常數(shù)，且），其中沿圓環(huán)軸線的磁場(chǎng)方向始終豎直向上，在下落過程中金屬圓環(huán)所在的平面始終保持水平，速度越來越大，最終穩(wěn)定為某一數(shù)值，稱為收尾速度．俯視觀察，圓環(huán)中的感應(yīng)電流方向?yàn)椋槙r(shí)針，逆時(shí)針）；圓環(huán)收尾速度的大小為．參考答案：順時(shí)針

;9.物理實(shí)驗(yàn)小組利用如圈所示的自制實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn).沿豎直墻面固定一根刻度尺，使刻度尺的零刻度與水平地面重合;在墻上，距離地面L的P點(diǎn)詞定一小定滑輪，用一根輕質(zhì)尼龍絲線繞過定滑輪，兩端拴接質(zhì)量不等的兩個(gè)物體A、B.開始時(shí)，將兩物體處于相等高度位置，絲線繃直；通過刻度尺，記錄A、B兩物體距離地面的高度為h；然后，同時(shí)由靜止釋放A、B物體，較重的A物體豎直下落與地面相碰后靜止，較輕的B物體仍向上運(yùn)動(dòng)，觀察B物體所能到達(dá)的最大高度為2.5h，并記錄下來

①根據(jù)上述測(cè)量的物理量可計(jì)算A、B兩物體質(zhì)量之比

;

②用天平測(cè)量?jī)晌矬w質(zhì)量，所得A、B兩物體質(zhì)量之比，與上述①所得數(shù)據(jù)略有差距，試分析造成誤差的原因

參考答案：①3：1（4分）②存在空氣阻力或摩擦阻力、H或h的測(cè)量值有誤差（回答出任一個(gè)均給分）（2分）①設(shè)物體A落地時(shí)的速度為v,則此時(shí)B物體的速度大小也是v，選地面為零勢(shì)能面，由機(jī)械能守恒得，A落地后，對(duì)B物體，由機(jī)械能守恒可得，由動(dòng)能定理可得0-，以上三式聯(lián)立可得.②由于有空氣阻力和尼龍絲線與滑輪間的摩擦的影響，還有H或h的測(cè)量值不準(zhǔn)確都會(huì)造成實(shí)驗(yàn)誤差。10.如圖所示，把電量為－2×10-9C的電荷，從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，其電勢(shì)能___________（選填“增大”、“減少”或“不變”）；若A點(diǎn)的電勢(shì)UA=15V，B點(diǎn)的電勢(shì)UB=－5V，則此過程中克服電場(chǎng)力做的功為__________________J。參考答案：

答案：增大

4×10-8

11.某同學(xué)在做研究彈簧的形變與外力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)，將一輕彈簧豎直懸掛讓其自然下垂，測(cè)出其自然長(zhǎng)度；然后在其下部施加外力F，測(cè)出彈簧的總長(zhǎng)度L，改變外力F的大小，測(cè)出幾組數(shù)據(jù)，作出外力F與彈簧總長(zhǎng)度L的關(guān)系圖線如圖實(shí)－2－10所示。(實(shí)驗(yàn)過程是在彈簧的彈性限度內(nèi)進(jìn)行的)由圖可知該彈簧的自然長(zhǎng)度為________cm；該彈簧的勁度系數(shù)為________N/m。圖實(shí)－2－10參考答案：10

5012.如圖所示，a,b是勻強(qiáng)電場(chǎng)中的兩點(diǎn)，已知兩點(diǎn)間的距離為0.4m，兩點(diǎn)的連線與電場(chǎng)線成37o角，兩點(diǎn)間的電勢(shì)差2.4×103V，則勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為_________V/m,把電子從a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)，電子的電勢(shì)能將增加_________J參考答案：.5.0×10-3

上13.利用氦—3（He）和氘進(jìn)行的聚變安全無污染，容易控制．月球上有大量的氦—3，每個(gè)航天大國(guó)都將獲得的氦—3作為開發(fā)月球的重要目標(biāo)之一．“嫦娥一號(hào)”探月衛(wèi)星執(zhí)行的一項(xiàng)重要任務(wù)就是評(píng)估月球中氦—3的分布和儲(chǔ)量．已知兩個(gè)氘核聚變生成一個(gè)氦—3和一個(gè)中子的核反應(yīng)方程是H＋H→He十n．已知H的質(zhì)量為m1，n的質(zhì)量為m2，He的質(zhì)量為m3．它們質(zhì)量之間的關(guān)系式應(yīng)為____________參考答案：2m1>m2+m3三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（選修3-5模塊）（4分）2008年北京奧運(yùn)會(huì)場(chǎng)館周圍80％～90％的路燈將利用太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)來供電，奧運(yùn)會(huì)90％的洗浴熱水將采用全玻真空太陽(yáng)能集熱技術(shù)．科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)發(fā)光是由于其內(nèi)部不斷發(fā)生從氫核到氦核的核聚變反應(yīng)，即在太陽(yáng)內(nèi)部4個(gè)氫核（H）轉(zhuǎn)化成一個(gè)氦核（He）和兩個(gè)正電子（e）并放出能量.已知質(zhì)子質(zhì)量mP=1.0073u，α粒子的質(zhì)量mα=4.0015u，電子的質(zhì)量me=0.0005u．1u的質(zhì)量相當(dāng)于931.MeV的能量．①寫出該熱核反應(yīng)方程；②一次這樣的熱核反應(yīng)過程中釋放出多少M(fèi)eV的能量?（結(jié)果保留四位有效數(shù)字）參考答案：

答案：①4H→He+2e（2分）②Δm=4mP－mα－2me=4×1.0073u－4.0015u－2×0.0005u=0.0267u（2分）ΔE=Δmc2

=0.0267u×931.5MeV/u＝24.86MeV

（2分）15.（2013?黃岡模擬）某種材料的三棱鏡截面ABC如圖所示，底邊BC水平且鍍銀，其中∠A=90°，∠B=60°，一束豎直向下的光束從AB邊上的M點(diǎn)入射，經(jīng)過BC面反射后，從AC邊上的N點(diǎn)平行于BC邊射出，且MN連線平行于BC．求：（Ⅰ）光線在M點(diǎn)的折射角；（Ⅱ）三棱鏡的折射率．（可用根式表示）參考答案：（Ⅰ）光線在M點(diǎn)的折射角是15°；（Ⅱ）三棱鏡的折射率是．考點(diǎn)： 光的折射定律．專題： 光的折射專題．分析： （Ⅰ）由幾何知識(shí)求出光線在M點(diǎn)的入射角和折射角．（Ⅱ）運(yùn)用折射定律求解三棱鏡的折射率．解答： 解：（Ⅰ）如圖，∠A=90°，∠B=60°，∠C=30°．由題意可得∠1=∠2=60°，∠NMQ=30°，∠MNQ=60°．根據(jù)折射定律，可得：∠PMQ=∠PNQ．根據(jù)反射定律，可得：∠PMN=∠PNM．即為：∠NMQ+∠PMQ=∠MNQ﹣∠PNQ．故折射角∠PMQ=15°（Ⅱ）折射率n==答：（Ⅰ）光線在M點(diǎn)的折射角是15°；（Ⅱ）三棱鏡的折射率是．點(diǎn)評(píng)： 本題是幾何光學(xué)問題，作出光路圖，運(yùn)用幾何知識(shí)求出入射角和折射角是解題的關(guān)鍵之處，即能很容易解決此類問題．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖，MN、PQ兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成q=300角固定，軌距為L(zhǎng)=1m，質(zhì)量為m的金屬桿ab水平放置在軌道上，其阻值忽略不計(jì)?？臻g存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于軌道平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5T。P、M間接有阻值R1的定值電阻，Q、N間接變阻箱R?，F(xiàn)從靜止釋放ab，改變變阻箱的阻值R，測(cè)得最大速度為vm，得到與的關(guān)系如圖所示。若軌道足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)，重力加速度g取l0m/s2。求：（1）金屬桿的質(zhì)量m和定值電阻的阻值R1；（2）當(dāng)變阻箱R取4Ω時(shí)，且金屬桿ab運(yùn)動(dòng)的加速度為gsinq時(shí)，此時(shí)金屬桿ab運(yùn)動(dòng)的速度；（3）當(dāng)變阻箱R取4Ω時(shí)，且金屬桿ab運(yùn)動(dòng)的速度為時(shí)，定值電阻R1消耗的電功率。參考答案：（1）總電阻為R總＝R1R/(R1＋R)；I＝BLv/R總當(dāng)達(dá)到最大速度時(shí)金屬棒受力平衡。mgsinq＝BIL=，，根據(jù)圖像代入數(shù)據(jù)，可以得到棒的質(zhì)量m=0.1kg，R=1Ω（2）（5分）金屬桿ab運(yùn)動(dòng)的加速度為gsinq時(shí)，I′＝BLv′/R總根據(jù)牛頓第二定律F合＝ma，mgsinq－BI’L＝ma，mgsinq－＝mgsinq，代入數(shù)據(jù)，得到v′＝0.8m/s（3）（4分）當(dāng)變阻箱R取4Ω時(shí)，根據(jù)圖像得到vm=1.6m/s，。17.一物體作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在2s內(nèi)通過的位移為6m，在緊接著的1s內(nèi)通過的位移也為6m。求物體運(yùn)動(dòng)的加速度的大小。參考答案：：設(shè)物體的初速度為v0，通過第一段位移s時(shí)，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式得

3分通過兩段位移2s時(shí)，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式得 3分聯(lián)立解得： 2分代入數(shù)據(jù)

18.某高中物理課程基地?cái)M采購(gòu)一批實(shí)驗(yàn)器材，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)電偏轉(zhuǎn)和磁偏轉(zhuǎn)研究的動(dòng)手能力，其核心結(jié)構(gòu)原理可簡(jiǎn)化為題圖所示.AB、CD間的區(qū)域有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在CD的右側(cè)有一與CD相切于M點(diǎn)的圓形有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于紙面.一帶正電粒子自O(shè)點(diǎn)以水平初速度正對(duì)P點(diǎn)進(jìn)入該電場(chǎng)后，從M點(diǎn)飛離CD邊界，再經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后又從N點(diǎn)垂直