2021年安徽省滁州市石梁中學(xué)高三物理聯(lián)考試卷含解析

2021年安徽省滁州市石梁中學(xué)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.甲、乙、丙三船在同一河流中渡河，船頭和水流方向如圖，已知三船在靜水中的速度均大于水流的速度v0，則A.甲船可能垂直到達(dá)對岸B.乙船可能垂直到達(dá)對岸C.丙船可能垂直到達(dá)對岸D.都不可能垂直到達(dá)對岸參考答案：A2.如圖，兩平行的帶電金屬板水平放置。若在兩板中間a點從靜止釋放一帶電微粒，微粒恰好保持靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)將兩板繞過a點的軸（垂直于紙面）逆時針旋轉(zhuǎn)，再由a點從靜止釋放一同樣的微粒，改微粒將A．保持靜止?fàn)顟B(tài)

B.向左上方做勻加速運動C.向正下方做勻加速運動

D.向左下方做勻加速運動參考答案：D試題分析：現(xiàn)將兩板繞過a點的軸（垂直于紙面）逆時針旋轉(zhuǎn)時，兩板間的電場強度不變，電場力也不變，所以現(xiàn)將兩板繞過a點的軸（垂直于紙面）逆時針旋轉(zhuǎn)后，帶電微粒受兩大小相等的力的作用，合力方向向左下方，故微粒將向左下方做勻加速運動，故D正確，A、B、C錯誤?？键c：電容器；電場力；力的平衡3.意大利科學(xué)家伽利略在研究物體變速運動規(guī)律時，做了著名的“斜面實驗”,他測量了銅球在較小傾角斜面上的運動情況，發(fā)現(xiàn)銅球做的是勻變速直線運動，且銅球加速度隨斜面傾角的增大而增大,于是他對大傾角情況進(jìn)行了合理的外推，由此得出的結(jié)論是：A．自由落體運動是一種勻變速直線運動B．力是使物體產(chǎn)生加速度的原因C．力不是維持物體運動的原因D．物體都具有保持原來運動狀態(tài)的屬性，即慣性參考答案：A4.（雙選）如圖所示，質(zhì)量為m的物體用細(xì)繩拴住放在水平粗糙傳送帶上，物體距傳送帶左端距離為L，穩(wěn)定時繩與水平方向的夾角為θ，當(dāng)傳送帶分別以v1、v2的 速度做逆時針轉(zhuǎn)動時(v1＜v2)，繩中的拉力分別為F1、F2;若剪斷細(xì)繩時，物體到達(dá)左端的時間分別為t1、t2，則下列說法正確的是A、F1＜F2

B、F1=F2

C、t1大于t2

D、t1可能等于t2參考答案：BD5.如圖所示，質(zhì)量相同的物體分別自斜面AC和BC的頂端由靜止開始下滑，物體與斜面間的動摩擦因數(shù)相同，物體滑至斜面底部C點時的動能分別為和，下滑過程中克服摩擦力所做功分別為和，則A．＞，＜

B．＝，＞C．＜，＞

D．＞，＝

參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（1）為研究某一電學(xué)元件的導(dǎo)電規(guī)律，將該元件兩端的電壓、元件中的電流及通電時間記錄在下表中，通過分析表中數(shù)據(jù)可以判斷出該元件所用的材料是

（填“金屬”或“半導(dǎo)體”）。通電時間t/s51015202530電壓

u/v0.400.621.021.261.521.64電流

i/mA0.200.430.811.822.813.22

(2)如圖甲是某金屬材料制成的電阻R隨攝氏溫度t變化的圖象，圖中R0表示0℃時的電阻，k表示圖線的斜率．若用該電阻與電池（電動勢E、內(nèi)阻r）、電流表A（內(nèi)阻Rg）、滑動變阻器R′串聯(lián)起來，連接成如圖乙所示的電路，用該電阻做測溫探頭，把電流表的電流刻度改為相應(yīng)的溫度刻度，就得到了一個簡單的“金屬電阻溫度計”．使用“金屬電阻溫度計”前，先要把電流表的刻度值改為相應(yīng)的溫度刻度值，若溫度t1＜t2，則t1的刻度應(yīng)在t2的

側(cè)（填“左”或“右”）；在標(biāo)識“金屬電阻溫度計”的溫度刻度時，需要弄清所測溫度和電流的對應(yīng)關(guān)系．請用E、R0、k等物理量表示所測溫度t與電流I的關(guān)系式t＝

。參考答案：①,由表中數(shù)據(jù)U、I比值隨溫度升高而明顯減小，可知元件所用材料為半導(dǎo)體。②溫度t1<t2金屬溫度升高電阻增大，電流計電流值減小，可知t1刻度應(yīng)在t2的右側(cè)。③由甲可知

由電路圖閉合電路歐姆定律得：整理得

t=7.某集裝箱吊車的交流電動機輸入電壓為380V，則該交流電電壓的最大值為

V。當(dāng)?shù)踯囈?.1m/s的速度勻速吊起總質(zhì)量為5.7×103kg的集裝箱時，測得電動機的電流為20A，電動機的工作效率為 。（g取10m/s2）參考答案：答案：380，75%解析：輸入電壓380V為有效值，則最大值為380V；電動機對集裝箱做功的功率P=mgv=5.7×103×10×0.1W=5.7×103W，電動機消耗電功率P總=380×20W=7.6×103W，故電動機的工作效率為η==75%。8.①已知基態(tài)氫原子的能量為，一群處于n=3能級的氫原子向較低能級躍遷，能產(chǎn)生_______種不同頻率的光子，其中頻率最低的光子能量是_______ev.②原子核經(jīng)過________次衰變，__________次衰變，變?yōu)樵雍?參考答案：①由可知能產(chǎn)生3種不同頻率的光子；n=3至n=2能級的光子頻率最低；②核反應(yīng)方程滿足質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒。9.圖中畫出了氫原子的4個能級，并注明了相應(yīng)的能量E。處在n=4能級的1200個氫原子向低能級躍遷時，能夠發(fā)出若干種不同頻率的光子。若這些受激氫原子最后都回到基態(tài)，則共發(fā)出________種_________個光子。（假設(shè)處在量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷到各較低能級的原子數(shù)都是處在該激發(fā)態(tài)能級上的原子總數(shù)的）參考答案：（1）6

2200

解析：處在n=4的能級的一群氫原子向低能級躍遷時能發(fā)出不同光電子的數(shù)目為=6種，由題意知量子數(shù)為4的能級上的氫原子分別向量子數(shù)為3、2、1的能級上躍遷的氫原子數(shù)占總氫原子數(shù)的三分之一，產(chǎn)生總共產(chǎn)生1200個光子；

此時處于量子數(shù)為3的能級上的原子數(shù)目為：400個，處于n=3能級上的氫原子分別向量子數(shù)為2、1的能級上躍遷的氫原子數(shù)各占二分之一，產(chǎn)生400個光子；

此時處于量子數(shù)為2的能級上氫原子總共有：400+200=600個，氫原子向基態(tài)躍遷產(chǎn)生600個光子．所以此過程中發(fā)出的光子總數(shù)應(yīng)該是1200+400+600=220010.甲、乙是兩顆繞地球作勻速圓周運動的人造衛(wèi)星，其線速度大小之比為，則這兩顆衛(wèi)星的運轉(zhuǎn)半徑之比為________，運轉(zhuǎn)周期之比為________。參考答案：；

11.圖示為探究牛頓第二定律的實驗裝置，該裝置由氣墊導(dǎo)軌、兩個光電門、滑塊和沙桶等組成。光電門可以測出滑塊分別通過兩個光電門的瞬時速度，導(dǎo)軌標(biāo)尺可以測出兩個光電門間的距離，另用天平測出滑塊和沙桶的質(zhì)量分別為M和m.下面說法正確的是_______A．用該裝置可以測出滑塊的加速度B．用該裝置探究牛頓第二定律時，要保證拉力近似等于沙桶的重力，因此必須滿足m<<MC．可以用該裝置驗證機械能守恒定律，但必須滿足m<<MD．可以用該裝置探究動能定理，但不必滿足m<<M參考答案：AB12.4．在圖示的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中，所有電源的電動勢均為E0，所有電阻器的電阻值均為R0，所有電容器的電容均為C0，則圖示電容器A極板上的電荷量為

。參考答案：．（5分）13.某小組做測定玻璃的折射率實驗，所用器材有：玻璃磚，大頭針，刻度尺，圓規(guī)，筆，白紙。①下列哪些措施能夠提高實驗準(zhǔn)確程度______。A.選用兩光學(xué)表面間距大的玻璃磚B.選用兩光學(xué)表面平行的玻璃磚C.選用粗的大頭針完成實驗D.插在玻璃磚同側(cè)的兩枚大頭針間的距離盡量大些②該小組用同一套器材完成了四次實驗，記錄的玻璃磚界線和四個大頭針扎下的孔洞如下圖所示，其中實驗操作正確的是______。③該小組選取了操作正確的實驗記錄，在白紙上畫出光線的徑跡，以入射點為圓心作圓，與入射光線、折射光線分別交于、點，再過、點作法線的垂線，垂足分別為、點，如圖所示，則玻璃的折射率______。（用圖中線段的字母表示）參考答案：

(1).AD

(2).D

(3).【詳解】采用插針法測定光的折射率的時候，應(yīng)選定光學(xué)表面間距大一些的玻璃磚，這樣光路圖會更加清晰，減小誤差，同時兩枚大頭針的距離盡量大一些，保證光線的直線度，因此AD正確，光學(xué)表面是否平行不影響該實驗的準(zhǔn)確度，因此B錯誤，應(yīng)選用細(xì)一點的大頭針因此C錯誤。根據(jù)光的折射定律可知當(dāng)選用平行的玻璃磚時出射光和入射光應(yīng)是平行光，又因發(fā)生了折射因此出射光的出射點應(yīng)相比入射光的延長線向左平移，因此D正確，ABC錯誤由折射定律可知折射率，，，聯(lián)立解得

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（11分）簡述光的全反射現(xiàn)象及臨界角的定義，并導(dǎo)出折射率為的玻璃對真空的臨界角公式。參考答案：解析：光線從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時，折射角大于入射角，若入射角增大到某一角度C，使折射角達(dá)到，折射光就消失。入射角大于C時只有反射光，這種現(xiàn)象稱為全反射，相應(yīng)的入射角C叫做臨界角。

光線由折射率為的玻璃到真空，折射定律為：

①

其中分別為入射角和折射角。當(dāng)入射角等于臨界角C時，折射角等于，代入①式得

②15.(3-5模塊)(5分)有兩個質(zhì)量為m的均處于基態(tài)的氫原子A、B，A靜止，B以速度v0與之發(fā)生碰撞．己知：碰撞前后二者的速度均在一條直線上，碰撞過程中部分動能有可能被某一氫原子吸收。從而該原子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，然后，此原子向低能級態(tài)躍遷，并發(fā)出光子．如欲碰后發(fā)出一個光子，則速度v0至少需要多大？己知氫原子的基態(tài)能量為E1(E1<0)。參考答案：解析：，--------------(1分)

，--------------(1分)

，--------------(1分)

--------------(2分)四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖，在真空中波長為600nm的激光束從A點射入圓柱形玻璃介質(zhì)。若該激光束經(jīng)折射后從B點射出，射出玻璃與射入玻璃的光線夾角為30°，AB孤所對的圓心角為120°，求該激光束在玻璃中的波長。參考答案：解：圓心角∠AOB=120°由等腰知：r=30°

1分幾何關(guān)系：2=30°=15°

1分則i=r+=30°+15°=45°

1分n=

3分=424nm

3分17.如圖甲所示，表面絕緣、傾角q=30°的斜面固定在水平地面上，斜面的頂端固定有彈性擋板，擋板垂直于斜面，并與斜面底邊平行。斜面所在空間有一寬度D=0.40m的勻強磁場區(qū)域，其邊界與斜面底邊平行，磁場方向垂直斜面向上，磁場上邊界到擋板的距離s=0.55m。一個質(zhì)量m=0.10kg、總電阻R=0.25W的單匝矩形閉合金屬框abcd，放在斜面的底端，其中ab邊與斜面底邊重合，ab邊長L=0.50m。從t=0時刻開始，線框在垂直cd邊沿斜面向上大小恒定的拉力作用下，從靜止開始運動，當(dāng)線框的ab邊離開磁場區(qū)域時撤去拉力，線框繼續(xù)向上運動，并與擋板發(fā)生碰撞，碰撞過程的時間可忽略不計，且沒有機械能損失。線框向上運動過程中速度與時間的關(guān)系如圖乙所示。已知線框在整個運動過程中始終未脫離斜面，且保持ab邊與斜面底邊平行，線框與斜面之間的動摩擦因數(shù)m=/3，重力加速度g取10m/s2。（1）求線框受到的拉力F的大?。唬?）求勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大??；（3）已知線框向下運動通過磁場區(qū)域過程中的速度v隨位移x的變化規(guī)律滿足v＝v0-（式中v0為線框向下運動ab邊剛進(jìn)入磁場時的速度大小，x為線框ab邊進(jìn)入磁場后對磁場上邊界的位移大?。?，求線框在斜面上運動的整個過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q。參考答案：（1）由v-t圖象可知，在0～0.4s時間內(nèi)線框做勻加速直線運動，進(jìn)入磁場時的速度為v1=2.0m/s，所以在此過程中的加速度

a==5.0m/s2………………（1分）由牛頓第二定律

F-mgsinq-mmgcosq=ma…（2分）

解得

F=1.5N…（1分）（2）由v-t圖象可知，線框進(jìn)入磁場區(qū)域后以速度v1做勻速直線運動，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢

E=BLv1…（1分）

通過線框的電流

I==………（1分）線框所受安培力

F安=BIL=……（1分）對于線框勻速運動的過程，由力的平衡條件，有F=mgsinq+μmgcosq+…（2分）解得

B=0.50T…（1分）（3）由v-t圖象可知，線框進(jìn)入磁場區(qū)域后做勻速直線運動，并以速度v1勻速穿出磁場，說明線框的寬度等于磁場的寬度

D=0.40m……………（1分）線框ab邊離開磁場后做勻減速直線運動，到達(dá)檔板時的位移為s-D=0.15m……（1分）設(shè)線框與擋板碰撞前的速度為v2由動能定理，有

-mg(s-D)sinq-μmg(s-D)cosq=………………（1分）解得

v2==1.0m/s………………（1分）線框碰檔板后速度大小仍為v2，線框下滑過程中，由于重力沿斜面方向的分力與滑動摩擦力大小相等，即mgsinθ=μmgcosθ=0.50N，因此線框與擋板碰撞后向下做勻速運動，ab邊剛進(jìn)入磁場時的速度為v2=1.0m/s；進(jìn)入磁場后因為又受到安培力作用而減速，做加速度逐漸變小的減速運動，設(shè)線框全部離開磁場區(qū)域時的速度為v3由v＝v0-得v3=v2-=-1.0m/s，因v3<0，說明線框在離開磁場前速度已經(jīng)減為零，這時安培力消失，線框受力平衡，所以線框?qū)㈧o止在磁場中某位置。…………（2分）線框向上運動通過磁場區(qū)域產(chǎn)生的焦耳熱Q1=I2Rt==0.40J……………（1分）線框向下運動進(jìn)入磁場的過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q2==0.05J………………（2分）所以Q=Q1+Q2=0