河北省保定市滿族高級中學2021年高三物理聯(lián)考試題含解析

河北省保定市滿族高級中學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖，細線a和b的一端分別固定在水平地面上，另一端系一個靜止在空氣中的氫氣球，細線與地面的夾角分別為30°和60°。a、b受到拉力分別為Ta和Tb；氫氣球受到浮力F,則A．Ta>Tb

B．Ta<TbC．F=Ta

D．F<Tb參考答案：B2.(多選)某電場的電場線的分布如圖所示．一個帶電粒子只在電場力作用下由M點沿圖中虛線所示的路徑運動通過N點．則下列判斷正確的是(). A.粒子帶負電 B.粒子在M點的加速度小C.粒子在N點的速度大 D.電場力對粒子做正功 參考答案：【知識點】電場線；物體做曲線運動的條件；動能定理的應用．D1E2I1【答案解析】BCD解析：A、電場線的方向向上，根據粒子的運動的軌跡可以知道，粒子的受到的電場力的方向也向上，所以電荷為正電荷，所以A錯誤；B、電場線密的地方電場的強度大，電場線疏的地方電場的強度小，所以粒子在N點的受力大，加速度大，所以B正確；C、從M點到N點，電場力做正功，電勢能減小，粒子的速度增大，所以C正確；D、由C的分析可知D正確．故選BCD．【思路點撥】電場線是從正電荷或者無窮遠出發(fā)出，到負電荷或無窮遠處為止，沿電場線的方向，電勢降低，電場線密的地方電場的強度大，電場線疏的地方電場的強度?。訌娀A知識的學習，掌握住電場線的特點，即可解決本題．3.（單選）如圖，在傾角為的固定光滑斜面上，有一用繩子拴著的長木板，木板上站著一只貓。已知木板的質量是貓的質量的2倍。當繩子突然斷開時，貓立即沿著板向上跑，以保持其相對斜面的位置不變。則此時木板沿斜面下滑的加速度為() A． B． C． D．2參考答案：C木板沿斜面加速下滑時，貓保持相對斜面的位置不變，即相對斜面靜止，加速度為零．將木板和貓作為整體，根據牛頓第二定律F合=F貓+F木板=0+2ma（a為木板的加速度），整體受到的合力的大小為貓和木板沿斜面方向的分力的大小，即F合=3mgsinα，解得，所以C正確。4.一船沿東西方向的河流向正東方向行駛，行駛速度為2m/s.某段時間，船上的人觀察到船上發(fā)動機冒出的煙氣向正南方向飄去，則關于這段時間相對地面的風向和風速，下列說法中正確的是

（

）A．向正南方向吹，速度為2m/s

B．向正北方向吹，速度為2m/s

C．向西偏北方向吹，速度大小不能確定

D．向東偏南方向吹，速度大小不能確定

參考答案：D5.（多選）如圖所示，質量為M=2Kg的薄壁細圓管豎直放置，圓管內壁光滑，圓半徑比細管的內徑大的多，已知圓的半徑R=0.4m，一質量為m=0.5Kg的小球在管內最低點A的速度大小為2m/s，g取10m/s2，則下列說法正確的是（）A．小球恰好能通過最高點B．小球無法通過最高點C．圓管對地的最大壓力為20ND．圓管對地的最大壓力為40N參考答案：解：AB、小球運動過程中，只有重力做功，機械能守恒，根據機械能守恒定律得：=mgh解得：h===0.6m＜2R=0.8m，小球不能上升到最高點，故A錯誤，B正確；CD、在最低點時，球對圓管的壓力最大，此時圓管對地的壓力最大，根據向心力公式得：

N﹣mg=m解得：N=5+0.5×，根據牛頓第三定律得：球對圓管的壓力為N′=N=20N則圓管對地的最大壓力為：FN=N+Mg=20+20=40N，故C錯誤，D正確．故選：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖為一壓路機的示意圖，其大輪半徑是小輪半徑的2倍．A、B分別為大輪和小輪邊緣上的點．在壓路機前進時，A、B兩點相對各自軸心的線速度之比vA∶vB＝

；A、B兩點相對各自軸心的角速度之比ωA∶ωB＝

A、B兩點相對各自軸心的向心加速度之比為aA∶aB＝

參考答案：1:1;

1:2；1:27.（4分）隨著能量消耗的迅速增加，如何有效的提高能量利用率是人類所面臨的一項重要任務。如圖是上海“明珠線”某輕軌車站的設計方案，與站臺連接的軌道有一個小的坡度，從提高能量利用的角度來看，這種設計的優(yōu)點是

。參考答案：

上坡時，部分動能轉化為重力勢能；下坡時部分重力勢能轉化為動能。8.如圖所示，由導熱材料制成的氣缸和活塞將一定質量的理想氣體封閉在氣缸內，活塞與氣缸壁之間無摩擦，活塞上方存有少量液體，將一細管插入液體，利用虹吸現(xiàn)象，使活塞上方液體緩慢流出，在此過程中，大氣壓強與外界的溫度均保持不變，下列各個描述理想氣體狀態(tài)變化的圖像中與上述過程相符合的是

圖，該過程為

過程（選填“吸熱”、“放熱”或“絕熱”）參考答案：D

吸熱氣體做等溫變化，隨著壓強減小，氣體體積增大。A、B圖中溫度都是變化的；等溫情況下，PV＝C，P－1/V圖象是一條過原點的直線，所以D圖正確。該過程中，體積增大，氣體對外界做功，W＜0，等溫變化，所以Q＞0，氣體要吸收熱量。9.如圖為密閉鋼瓶中的理想氣體分子在兩種不同溫度下的速率分布情況，可知，一定溫度下氣體分子的速率呈現(xiàn)

分布規(guī)律；T1溫度下氣體分子的平均動能

（選填“大于”、“等于”或“小于”）T2溫度下氣體分子的平均動能。參考答案：中間多、兩頭少；小于試題分析：由圖可知，兩種溫度下氣體分子速率都呈現(xiàn)“中間多、兩頭少”的分布特點．由于T1時速率較低的氣體分子占比例較大，則說明溫度下氣體分子的平均動能小于溫度下氣體分子的平均動能．考點：考查了分子平均動能【名師點睛】要注意明確分子平均動能為統(tǒng)計規(guī)律，溫度升高時并不是所有分子的速率均增大，同時注意圖象的性質，能明確如何判斷分子平均速率的變化和溫度的變化．10.在探究物體的加速度a與物體所受外力F、物體質量M間的關系時，采用如圖所示的實驗裝置．小車及車中的砝碼質量用M表示，盤及盤中的砝碼質量用m表示．①當M與m的大小關系滿足________時，才可以認為繩子對小車的拉力大小等于盤和砝碼的重力．②某一組同學先保持盤及盤中的砝碼質量m一定來做實驗，其具體操作步驟如下，以下做法正確的是________．A．平衡摩擦力時，應將盤及盤中的砝碼用細繩通過定滑輪系在小車上B．每次改變小車的質量時，不需要重新平衡摩擦力C．實驗時，先放開小車，再接通打點計時器的電源D．用天平測出m以及小車質量M，小車運動的加速度可直接用公式a＝求出③另兩組同學保持小車及車中的砝碼質量M一定，探究加速度a與所受外力F的關系，由于他們操作不當，這兩組同學得到的a－F關系圖象分別如圖1和圖2所示，其原因分別是：

圖1

圖2圖1：____________________________________________________；圖2：_____________________________________________________.參考答案：①m?M

（2分）②B

（2分）③圖1：m過大(或M過小)，造成m不是遠小于M（2分）圖2：沒有平衡摩擦力或木板的傾角過?。?分）11.（4分）如圖所示，質量為的小球在半徑為的半球形容器中從上部邊緣由靜止開始下滑，下滑到最低點時，對容器底的壓力為，則在最低點時小球運動的速度大小為

，在下滑過程中克服摩擦力做的功為

。參考答案：

答案：

12.（8分）如圖所示，A、B、C為某質點作平拋運動的軌跡上的三個點，測得AB、BC間的水平距離為SAB=SBC=0.4m，豎直距離hAB=0.25m，hBC=0.35m，由此可知質點平拋運動的初速度vo=

m/s，拋出點到A點的水平距離為

m，豎直距離為

m。（取g=10m/s2）

參考答案：4；0.8；0.213.如圖，質量為m的活塞夾在兩塊光滑的水平隔板間，活塞與輕質傳動桿之間有大小不計的光滑轉軸連接，活塞在水平力作用下緩緩推動傳動桿，傳動桿帶動曲軸繞固定轉軸O轉動。在圖示位置時，水平推力大小為F（F<mg），輕桿與水平方向夾角為θ(θ<45°)，曲軸與水平虛線垂直，輕桿與曲軸連接處到轉軸O距離為L，此時傳動桿對曲軸的力矩大小為

，隔板對活塞的作用力大小為

。參考答案：FL；mg-Ftanθ

三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.為了研究一根彈性繩的性能，某同學設計了一個簡單裝置——把一個物體系在彈性繩上懸掛在O點上，并在這個物體上安裝有位移傳感器，用以測量它在不同時刻下落的高度和速度。實驗前他首先測出物體的總質量為5kg，彈性繩不伸長時的長度為12m?，F(xiàn)把物體從O點靜止釋放，根據傳感器測到的數據，可以利用計算機作出如圖所示的速度—位移圖象。不考慮空氣阻力及繩的重力不計，重力加速度取10m/s2。則物體下落到最低點時繩的彈性勢能為

J，彈性繩的平均拉力為

N．參考答案：

答案：1800，7515.用如圖所示裝置探究影響加速度的因素，提供的器材有長木板、鐵架臺、米尺、

計時儀器、小車（可視為質點）、砝碼等，進行以下探究活動

(l)探究加速度與質量的關系。

①測量木板長度為，將木板一端放在鐵架臺的支架上。

②讓小車從靜止開始由頂端滑到底端，測出下滑時間t，則小車運動的加速度可表示

為a=____。

③保持木板傾角不變，向小車內加入砝碼，再使其由靜止開始從頂端滑到底端，測出

下滑時間。④在實驗誤差范圍內小車兩次下滑的加速度a與的關系為a________（填“>”、“<”或“=”）⑤據此能否得出加速度與質量的關系？__________（填“能”或“不能”）(2)探究加速度與合外力的關系①若不計摩擦，小車質量為M，木板長度，兩端高度差為h時，小車沿木板下滑受到的合外力為F=___________，

②改變木板傾角，測出每次木板兩端的高度差h和小車下滑的時間t。

③為了尋求a與F的關系，可以作出與變量h、t相關的圖像，當兩坐標軸的物理量為_____和______時，得到的圖像才是直線。參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖4-2，河寬d，水流速度V1。船在靜水中速度V2，且V1＜V2，如果小船航向與河岸成θ角斜向上游，求(1)它渡河需要多少時間；(2)如果要以最短時間渡河，船頭應指向何方？此時渡河位移多少；(3)要以最短位移渡河，船頭又指向何方？此時渡河時間是多少？參考答案：(1)小船的運動由兩個運動組成,設渡河的時間為t，將V1、V2沿水流方向和垂直河岸方向分解，則水流方向：Vx=V1—V2·cosθ垂直河岸方向：Vy=V2·sinθ渡河時間由Vy決定，與無關Vx無關，t=d/Vy=d/V2·sinθ(2)要使渡河時間最短，則當θ=900，即船頭垂直河岸開行tmin=d/V2位移X=V1tmin=(V1/V2)·d(3)要使位移最小，只有船合運動垂直河岸，船頭應斜向上游成β角,V2·sinβ=d/t2

V2·cosβ=V1cosβ=V1/V2

β=arccos·V1/V2

渡河時間t2=d/V2·sinβ

17.（14分）有一帶負電的小球，其帶電量q=-C。如圖所示，開始時靜止在場強E=N/C的勻強電場中的P點，靠近電場極板B有一擋板S，小球與擋板S的距離h=4cm，與A板距離H=36cm，小球的重力忽略不計。在電場力作用下小球向左運動，與擋板S相碰后電量減少到碰前的k倍，已知k=，而碰撞過程中小球的機械能不損失。（1）設勻強電場中擋板S所在位置的電勢為零，則小球在P點時的電勢能為多少？（電勢能用來表示）（2）小球從P點出發(fā)第一次到達最右端的過程中電場力對小球做了多少功？（3）小球經過多少次碰撞后，才能抵達A板？參考答案：解析：（1）SP間的電勢差

因，所以

小球在P點時的電勢能

（2）小球從P到S電場力做功

小球從S第一次到達最右端電場力做功

小球從P點出發(fā)第一次到達最右端電場力對小球做功

（3）小球第一次從P到S有

小球第一次被彈回至最右端距S板的距離為

有，

得

同理小球第二次碰撞后有

推得

有，