山東省萊蕪市苗山中學(xué)2021年高三物理聯(lián)考試題含解析

山東省萊蕪市苗山中學(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.如圖所示，兩個(gè)直立的氣缸由管道連通。具有一定質(zhì)量的活塞a、b用鋼性桿固連，可在氣缸內(nèi)無摩擦地移動(dòng)。缸內(nèi)及管中封有一定質(zhì)量的氣體，整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)。大氣壓強(qiáng)不變?，F(xiàn)令缸內(nèi)氣體的溫度緩慢升高一點(diǎn)，則系統(tǒng)再次達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)

(

)（A）活塞向下移動(dòng)一點(diǎn)，缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變（B）活塞向下移動(dòng)一點(diǎn)，缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大（C）活塞向上移動(dòng)一點(diǎn)，缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)減?。―）活塞的位置沒有改變，缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大參考答案：A2.如圖所示有三個(gè)斜面1、2、3，斜面1與2底邊相同，斜面2和3高度相同，

同一物體與三個(gè)斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，當(dāng)他們分別沿三個(gè)斜面從頂端由靜止下滑到底端時(shí)，下列說法正確的是（

）

A．三種情況下物體損失的機(jī)械能△E3＞△E2＞△E1B．三種情況下摩擦產(chǎn)生的熱量Q1＝Q2＜Q3C．到達(dá)底端的速度v1＞v2＞v3D．運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1＜t2＜t3參考答案：BC3.（多選題）如圖（a），直線MN表示某電場(chǎng)中一條電場(chǎng)線，a、b是線上的兩點(diǎn)，將一帶負(fù)電荷的粒子從a點(diǎn)處由靜止釋放，粒子從a運(yùn)動(dòng)到b過程中的v-t圖線如圖（b）所示，設(shè)a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為、，場(chǎng)強(qiáng)大小分別為、，粒子在a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)能分別為、，不計(jì)重力，則有A．＞

B．＞C．＜

D．＞參考答案：BD4.某控制電路如圖所示，主要由電源(電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r)與定值電阻R1、R2及電位器(滑動(dòng)變阻器)R連接而成，L1、L2是紅綠兩個(gè)指示燈，當(dāng)電位器的觸片滑向a端時(shí)，下列說法正確的是(

)

A．L1、L2兩個(gè)指示燈都變亮B．L1、L2兩個(gè)指示燈都變暗C．L1變亮，L2變暗D．L1變暗，L2變亮參考答案：B5.如圖所示，質(zhì)量為M=10kg的小車停放在光滑水平面上。在小車右端施加一個(gè)F=10N的水平恒力。當(dāng)小車向右運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到2.8m/s時(shí)，在其右端輕輕放上一質(zhì)量m=2.0kg的小黑煤塊（小黑煤塊視為質(zhì)點(diǎn)且初速度為零），煤塊與小車間動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.20。假定小車足夠長,g=10m/s2。則下列說法正確的是（

）A．煤塊在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定后做勻速直線運(yùn)動(dòng)B．小車一直做加速度不變的勻加速直線運(yùn)動(dòng)C．煤塊在3s內(nèi)前進(jìn)的位移為9mD．小煤塊最終在小車上留下的痕跡長度為2.8m參考答案：D試題分析：根據(jù)牛頓第二定律，剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)小黑煤塊有：μFN＝ma1，F(xiàn)N?mg＝0，代入數(shù)據(jù)解得：a1＝2m/s2

剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)小車有：F?μFN＝Ma2，解得：a2＝0.6m/s2

，經(jīng)過時(shí)間t，小黑煤塊和車的速度相等，小黑煤塊的速度為：v1＝a1t，車的速度為：v2＝v+a2t，v1＝v2，解得：t=2s，以后煤塊和小車一起運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律：F＝(M+m)a3，a3＝m/s2

一起以加速度a3＝m/s2

做運(yùn)動(dòng)加速運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；在2s內(nèi)小黑煤塊前進(jìn)的位移為：x1＝a1t2＝×2×22m＝4m，然后和小車共同運(yùn)動(dòng)1s時(shí)間，此1s時(shí)間內(nèi)位移為：x′1＝v1t′+a3t′2＝4.4m，故煤塊在3s內(nèi)前進(jìn)的位移為4+4.4m=8.4m，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；在2s內(nèi)小黑煤塊前進(jìn)的位移為：x1＝a1t2＝×2×22＝4m，小車前進(jìn)的位移為：x2＝v1t+a2t2＝2.8×2+×0.6×22＝6.8m，兩者的相對(duì)位移為：△x＝x2?x1＝6.8?4＝2.8m，故選項(xiàng)D正確．故選D.考點(diǎn)：牛頓第二定律的應(yīng)用【名師點(diǎn)睛】該題是相對(duì)運(yùn)動(dòng)的典型例題，要認(rèn)真分析兩個(gè)物體的受力情況，正確判斷兩物體的運(yùn)動(dòng)情況，再根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)基本公式求解，難度適中。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.光電效應(yīng)和

都證明光具有粒子性，

提出實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性。參考答案：康普頓效應(yīng)，德布羅意7.如圖所示是用頻閃照相的方法拍到的一個(gè)彈簧振子的振動(dòng)情況，甲圖是振子靜止在平衡位置的照片，乙圖是振子被拉伸到左側(cè)距平衡位置20cm處，放手后向右運(yùn)動(dòng)周期的頻閃照片，已知頻閃的頻率為10Hz，則振子的振動(dòng)周期為T＝________s，而在t=T/12時(shí)刻振子的位置坐標(biāo)________15cm。（選填“大于”、“小于”或“等于”）。參考答案：1.2

大于8.某同學(xué)利用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，探究物塊在水平桌面上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律．物塊在重物的牽引下開始運(yùn)動(dòng)，重物落地后，物塊再運(yùn)動(dòng)一段距離停在桌面上(尚未到達(dá)滑輪處)．從紙帶上便于測(cè)量的點(diǎn)開始，每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz.圖乙①通過分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)_______和______之間某時(shí)刻開始減速．②計(jì)數(shù)點(diǎn)5對(duì)應(yīng)的速度大小為________m/s，計(jì)數(shù)點(diǎn)6對(duì)應(yīng)的速度大小為________m/s.(保留三位有效數(shù)字)③物塊減速運(yùn)動(dòng)過程中加速度的大小為a＝________m/s2，若用來計(jì)算物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)(g為重力加速度)，則計(jì)算結(jié)果比動(dòng)摩擦因數(shù)的真實(shí)值______(填“偏大”或“偏小”)．參考答案：9.如圖（a）所示，阻值為R、匝數(shù)為n的圓形金屬線圈與一個(gè)阻值為2R的電阻連接成閉合電路。線圈的半徑為r1，在線圈中半徑為r2的圓形區(qū)域存在垂直于線圈平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（向里為正），磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖（b）所示，圖中B1、t1為已知量。導(dǎo)線電阻不計(jì)，則t1時(shí)刻經(jīng)過電阻的電流方向?yàn)開________（選填“a→b”或“b→a”），電流的大小為___________。參考答案：b→a，

10.如圖所示，光滑斜面的傾角為q，有兩個(gè)相同的小球，分別用光滑擋板A、B擋住，擋板A沿豎直方向。擋板B垂直于斜面，則兩擋板受到小球壓力的大小之比為_______，斜面受到兩個(gè)小球壓力大小之比為__________。參考答案：1/cosq，1/cos2q11.一同學(xué)在某次實(shí)驗(yàn)中利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條紙帶如下圖所示。A、B、C、D、E、F是該同學(xué)在紙帶上選取的六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，其中計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有若干個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出，設(shè)相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T。該同學(xué)用刻度尺測(cè)出AC間的距離為S1，BD間的距離為S2，則打B點(diǎn)時(shí)小車運(yùn)動(dòng)的速度＝

，小車運(yùn)動(dòng)的加速度a=

。參考答案：

12.如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置可用來探究影響平行板電容器電容的因素，其中電容器左側(cè)極板和靜電計(jì)外殼接地，電容器右側(cè)極板與靜電計(jì)金屬球相連．（1）使電容器帶電后與電源斷開①將左極板上移，可觀察到靜電計(jì)指針偏轉(zhuǎn)角變大（選填變大，變小或不變）；②將極板間距離減小時(shí)，可觀察到靜電計(jì)指針偏轉(zhuǎn)角變?。ㄟx填變大，變小或不變）；③兩板間插入一塊玻璃，可觀察到靜電計(jì)指針偏轉(zhuǎn)角變?。ㄟx填變大，變小或不變）；④由此可知平行板電容器的電容與兩板正對(duì)面積、兩板距離和兩板間介質(zhì)有關(guān)有關(guān)．（2）下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)中使用靜電計(jì)的說法中正確的有AA．使用靜電計(jì)的目的是觀察電容器電壓的變化情況B．使用靜電計(jì)的目的是測(cè)量電容器電量的變化情況C．靜電計(jì)可以用電壓表替代D．靜電計(jì)可以用電流表替代．參考答案：考點(diǎn)：電容器的動(dòng)態(tài)分析．專題：電容器專題．分析：（1）抓住電容器的電荷量不變，根據(jù)電容的決定式C=判斷電容的變化，結(jié)合U=判斷電勢(shì)差的變化，從而得出指針偏角的變化．（2）靜電計(jì)可測(cè)量電勢(shì)差，根據(jù)指針張角的大小，觀察電容器電壓的變化情況．靜電計(jì)與電壓表、電流表的原理不同，不能替代．解答：解：（1）①根據(jù)電容的決定式C=知，上移左極板，正對(duì)面積S減小，則電容減小，根據(jù)U=知，電荷量不變，則電勢(shì)差增大，指針偏角變大．②根據(jù)電容的決定式C=知，將極板間距離減小時(shí)，電容增大，根據(jù)U=知，電荷量不變，則電勢(shì)差減小，指針偏角變?。鄹鶕?jù)電容的決定式C=知，兩板間插入一塊玻璃，電容增大，根據(jù)U=知，電荷量不變，則電勢(shì)差減小，指針偏角變?。苡纱丝芍叫邪咫娙萜鞯碾娙菖c兩板正對(duì)面積、兩板距離和兩板間介質(zhì)有關(guān)；（2）A、B、靜電計(jì)可測(cè)量電勢(shì)差，根據(jù)指針張角的大小，觀察電容器電壓的變化情況，無法判斷電量的變化情況．故A正確，B錯(cuò)誤．C、D、靜電計(jì)與電壓表、電流表的原理不同，不能替代．電流表、電壓表線圈中必須有電流通過時(shí)，指針才偏轉(zhuǎn)．故CD錯(cuò)誤．故選：A．故答案為：（1）變大，變小，變小，兩板正對(duì)面積、兩板距離和兩板間介質(zhì)有關(guān)；（2）A．點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道靜電計(jì)測(cè)量的是電容器兩端的電勢(shì)差，處理電容器動(dòng)態(tài)分析時(shí)，關(guān)鍵抓住不變量，與電源斷開，電荷量保持不變，結(jié)合電容的決定式和定義式進(jìn)行分析．13.小球每隔0.2s從同一高度拋出，做初速為6m/s的豎直上拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)它們?cè)诳罩胁幌嗯?，?個(gè)小球在拋出點(diǎn)以上能遇到的小球個(gè)數(shù)為

。（g取10m/s2）參考答案：5三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（4分）如圖所示，光滑水平面軌道上有三個(gè)木塊，A、B、C，質(zhì)量分別為mB=mc=2m,mA=m，A、B用細(xì)繩連接，中間有一壓縮的彈簧(彈簧與滑塊不栓接)。開始時(shí)A、B以共同速度v0運(yùn)動(dòng)，C靜止。某時(shí)刻細(xì)繩突然斷開，A、B被彈開，然后B又與C發(fā)生碰撞并粘在一起，最終三滑塊速度恰好相同。求B與C碰撞前B的速度。參考答案：解析：設(shè)共同速度為v，球A和B分開后，B的速度為,由動(dòng)量守恒定律有,,聯(lián)立這兩式得B和C碰撞前B的速度為?？键c(diǎn)：動(dòng)量守恒定律15.（7分）如圖所示，一束光從空氣射入玻璃中，MN為空氣與玻璃的分界面．試判斷玻璃在圖中哪個(gè)區(qū)域內(nèi)（Ⅰ或Ⅱ）？簡要說明理由．并在入射光線和反射光線上標(biāo)出箭頭。參考答案：當(dāng)光由空氣射入玻璃中時(shí)，根據(jù)折射定律

=n，因n>1，所以i>γ，即當(dāng)光由空氣射入玻璃中時(shí)，入射角應(yīng)該大于折射角．如圖，在圖中作出法線，比較角度i和γ的大小，即可得出玻璃介質(zhì)應(yīng)在區(qū)域?內(nèi)．箭頭如圖所示．（7分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖1所示，兩根間距為l1的平行導(dǎo)軌PQ和MN處于同一水平面內(nèi)，左端連接一阻值為R的電阻，導(dǎo)軌平面處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．一質(zhì)量為m、橫截面為正方形的導(dǎo)體棒CD垂直于導(dǎo)軌放置，棒到導(dǎo)軌左端PM的距離為l2，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好，不計(jì)導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻．（1）若CD棒固定，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化率隨時(shí)間t的變化關(guān)系式為，求回路中感應(yīng)電流的有效值I；（2）若CD棒不固定，棒與導(dǎo)軌間最大靜摩擦力為fm，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系式為B=kt．求從t=0到CD棒剛要運(yùn)動(dòng)，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q；（3）若CD棒不固定，不計(jì)CD棒與導(dǎo)軌間的摩擦；磁場(chǎng)不隨時(shí)間變化，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．現(xiàn)對(duì)CD棒施加水平向右的外力F，使CD棒由靜止開始向右以加速度a做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．請(qǐng)?jiān)趫D2中定性畫出外力F隨時(shí)間t變化的圖象，并求經(jīng)過時(shí)間t0，外力F的沖量大小I．參考答案：解：（1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)所以，電動(dòng)勢(shì)的最大值Em=kl1l2由閉合電路歐姆定律由于交變電流是正弦式的，所以感應(yīng)電流的有效值I=Im解得，（2）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)根據(jù)閉合電路歐姆定律CD桿受到的安培力當(dāng)CD桿將要開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，滿足：FA=fm由上式解得：CD棒運(yùn)動(dòng)之前，產(chǎn)生電流的時(shí)間所以，在時(shí)間t內(nèi)回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q=I2Rt=fml2（3）CD棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=Bl1v時(shí)刻t的感應(yīng)電流CD棒在加速過程中，根據(jù)由牛頓第二定律F﹣BIl1=ma解得：根據(jù)上式，可得到外力F隨時(shí)間變化的圖象如圖所示，由圖象面積可知：經(jīng)過時(shí)間t0，外力F的沖量I解得：答：（1）回路中感應(yīng)電流的有效值I為；（2）從t=0到CD棒剛要運(yùn)動(dòng)，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q為fml2；（3）在圖2中定性畫出外力F隨時(shí)間t變化的圖象如圖所示，經(jīng)過時(shí)間t0，外力F的沖量大小I為+mat0．17.（15分）如圖所示為一種獲得高能粒子的裝置．環(huán)形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外、大小可調(diào)節(jié)的均勻磁場(chǎng)．質(zhì)量為m、電量為+q的粒子可在環(huán)中做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)．A、B為兩塊中心開有小孔的極板．原來電勢(shì)都為零，每當(dāng)粒子經(jīng)過A板時(shí)，A板電勢(shì)升高為+U，B板電勢(shì)仍保持為零，粒子在兩板間電場(chǎng)中得到加速．每當(dāng)粒子離開B板時(shí)，A板的電勢(shì)又降為零，粒子在電場(chǎng)一次次加速下動(dòng)能不斷增大，而繞行的半徑不變．（設(shè)極板間距遠(yuǎn)小于R）（1）設(shè)t=0時(shí)粒子靜止在A板小孔處，經(jīng)電場(chǎng)加速后，離開B板在環(huán)開磁場(chǎng)中繞行，求粒子繞行第1圈時(shí)的速度v1和磁感應(yīng)強(qiáng)度B1；（2）為使粒子始終保持在半徑為R的圓軌道上運(yùn)動(dòng)，磁場(chǎng)必須周期性遞增，求粒子繞行n圈所需的總時(shí)間t；（3）在粒子繞行的整個(gè)過程中，A板電勢(shì)是否可以始終保持為+U？為什么？參考答案：見解析解：（1）粒子繞行第一圈電場(chǎng)做功一次，由動(dòng)能定理：即第1次回到B板時(shí)的速度為：繞行第1圈的過程中，由牛頓第二定律：

得（2）粒子在每一圈的運(yùn)動(dòng)過程中，包括在AB板間加速過程和在磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)過程．在AB板間經(jīng)歷n次加速過程中，因?yàn)殡妶?chǎng)力大小相同，故有：

t總=t1+t2+t3+…+tn

由于每一圈速度不同，所以每一圈所需時(shí)間也不同．由第一問題計(jì)算可知，第1圈：．第2圈：第n圈：.則：第1圈：第2圈：第n圈：

綜上：繞行n圈過程中在磁場(chǎng)里運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

（3）不可以，因?yàn)檫@樣粒子在A、B之間飛行時(shí)電場(chǎng)力做功qU使之加速，在A、B之外飛行時(shí)，電場(chǎng)又對(duì)其做功﹣qU使之減速，粒子繞行一圈，電場(chǎng)對(duì)其做的總功為零，能量不會(huì)增大．答：（1）設(shè)t=0時(shí)粒子靜止在A板小孔處，經(jīng)電場(chǎng)加速后，離開B板在環(huán)開磁場(chǎng)中繞行，則粒子繞行第1圈時(shí)的速度：和磁感應(yīng)強(qiáng)度；（2）為使粒子始終保持在半徑為R的圓軌道上運(yùn)動(dòng)，磁場(chǎng)必須周期性遞增，則粒子繞行n圈所需的總時(shí)間間；（3）不可以，因?yàn)檫@樣粒子在A、B之間飛行時(shí)電場(chǎng)力做功qU使之加速，在A、B之外飛行時(shí)，電場(chǎng)又對(duì)其做功﹣qU使之減速，粒子繞行一圈，電場(chǎng)對(duì)其做的總功為零，能量不會(huì)增大．18.（17分）在平面直角坐標(biāo)系xOy中，第Ⅰ象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第Ⅳ象限存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從y軸