山西省忻州市陽明堡鎮(zhèn)大茹解中學(xué)2021年高三物理聯(lián)考試卷含解析

山西省忻州市陽明堡鎮(zhèn)大茹解中學(xué)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(xiàng)符合題意1.如圖甲所示，匝數(shù)n1：n2=1：2的理想變壓器原線圈與水平放置的間距l(xiāng)=1m的光滑金屬導(dǎo)軌相連，導(dǎo)軌電阻不計，處于豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1T的勻強(qiáng)磁場中，副線圈接有電阻值R=2Ω的電阻，與導(dǎo)軌接觸良好的電阻r=1Ω，質(zhì)量m=0.02kg的導(dǎo)體棒在外力F的作用下運(yùn)動，其速度隨時間如圖乙所示（正弦圖線）規(guī)律變化，則（）A．電壓表的示數(shù)為3VB．電路中的電流方向每秒鐘改變5次C．電阻R實(shí)際消耗的功率為2WD．在0﹣0.05s的時間內(nèi)克服安培力做功0.48J參考答案：C【考點(diǎn)】導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢；變壓器的構(gòu)造和原理．【分析】導(dǎo)體棒的速度按正弦規(guī)律變化，故產(chǎn)生正弦式交變電流，由E=BLv可推導(dǎo)出感應(yīng)電動勢瞬時值的表達(dá)式，進(jìn)一步求出感應(yīng)電動勢的最大值和有效值，根據(jù)閉合電路歐姆定律、歐姆定律、理想變壓器的電壓、電流關(guān)系可求出原副線圈中感應(yīng)電流的有效值．根據(jù)功率的計算公式、功能關(guān)系可求得電阻R消耗的實(shí)際功率和在0﹣0.05s的時間內(nèi)克服安培力做的功【解答】解：A、由圖乙可知，速度v隨時間變化的周期為0.2s，rad/s，瞬時速度v與t滿足關(guān)系式：，導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢V，則感應(yīng)電動勢的有效值，設(shè)原、副線圈兩端電壓分別為U1、U2，原、副線圈中的電流分別為I1、I2由閉合電路歐姆定律可得：U1=E﹣I1r…①由歐姆定律可得：U2=I2R…②由理想變壓器電壓關(guān)系得：…③由理想變壓器電流關(guān)系得：…④由①②③④解得：I1=2A、I2=1A將I1=2A代入①式得U1=1V，故A錯誤B、交變電流每個周期電流方向改變2次，因?yàn)門=0.2s，所以每秒鐘有5個周期，故每秒鐘電流的方向改變10次，故B錯誤C、電阻R實(shí)際消耗的功率P=I22R，代入數(shù)據(jù)得P=2W，故C正確D、根據(jù)功能關(guān)系可得：在0﹣0.05s內(nèi)克服安培力所做功在數(shù)值上等于電路中產(chǎn)生的電熱Q=EIIt=0.30J，故D錯誤故選：C2.（多選）“蹦極”是一項(xiàng)刺激的極限運(yùn)動，運(yùn)動員將一端固定的長彈性繩綁在踝關(guān)節(jié)處，從幾十米高處跳下。在某次蹦極中，彈性繩彈力F的大小隨時間t的變化圖象如圖所示，其中、時刻圖線切線的斜率最大。將蹦極過程近似為在豎直方向的運(yùn)動，彈性繩中彈力與伸長量的關(guān)系遵循胡克定律，空氣阻力不計。下列說法中正確的是

(

)A.時刻運(yùn)動員的加速度為零B．～時間內(nèi)運(yùn)動員的機(jī)械能先減小后增大C．～時間內(nèi)運(yùn)動員處于超重狀態(tài)D．時刻運(yùn)動員具有向上的最大速度參考答案：BC解析：A、由圖象可知，t3時刻彈力最大，運(yùn)動員受到的合力最大，由牛頓第二定律可知，此時運(yùn)動員的加速度最大，不為零，故A錯誤；B、取運(yùn)動員與橡皮筋為一系統(tǒng)，只有重力與彈力做功，故系統(tǒng)機(jī)械能守恒，～時間內(nèi)橡皮筋先伸長后縮短，彈性勢能先增大后減小，所以運(yùn)動員的機(jī)械能先減小后增大，故B正確；C、～時間內(nèi)運(yùn)動員處于超重狀態(tài)拉力大于重力，合力向上。加速度向上，處于超重狀態(tài)，故C正確；D、時刻彈簧彈力達(dá)到最大值，運(yùn)動員運(yùn)動動最低點(diǎn)，速度為零，故D錯誤，故選BC3.由于通信和廣播等方面的需要，許多國家發(fā)射了地球同步通信衛(wèi)星，這些衛(wèi)星的A．速率可以不同

B．軌道半徑可以不同C．軌道平面可以不同

D．質(zhì)量可以不同參考答案：D4.如圖所示，質(zhì)量為m的物體放在水平桌面上，在與水平方向成角的拉力，作用下加速向前運(yùn)動，已知物體與桌面間的動摩擦因數(shù)為，則下列判斷正確的是A．物體受到的摩擦力為B．物體受到的摩擦力為C．物體對地面的壓力為mgD．物體受到地面的支持力為參考答案：D5.2004年9月18日，歐盟和中國草簽了中國參與伽利略項(xiàng)目的協(xié)議，我國和歐盟合作的建國以來最大的國際科技合作計劃—伽利略計劃將進(jìn)入全面實(shí)施階段。這標(biāo)志著歐洲和我們都將擁有自己的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，并結(jié)束美國全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）在世界獨(dú)占熬頭的局面。伽利略系統(tǒng)將由27顆運(yùn)行衛(wèi)星和3顆預(yù)備衛(wèi)星組成，可以覆蓋全球，預(yù)計于2008年投入使用。衛(wèi)星的軌道高度為km，傾角為，分布在3個軌道上，每個軌道面部署9顆工作衛(wèi)星和1顆在軌預(yù)備衛(wèi)星，當(dāng)某顆工作衛(wèi)星出現(xiàn)故障時可及時頂替工作。若某顆預(yù)備衛(wèi)星處在略低于工作衛(wèi)星的軌道上，以下說法中正確的是A．預(yù)備衛(wèi)星的周期大于工作衛(wèi)星的周期，速度大于工作衛(wèi)星的速度B．預(yù)備衛(wèi)星的周期小于工作衛(wèi)星的周期，速度小于工作衛(wèi)星的速度C．為了使該顆預(yù)備衛(wèi)星進(jìn)入工作衛(wèi)星的軌道上，應(yīng)考慮啟動火箭發(fā)動機(jī)向后噴氣，通過反沖作用從較低軌道上使衛(wèi)星加速D．為了使該顆預(yù)備衛(wèi)星進(jìn)入工作衛(wèi)星的軌道上，應(yīng)考慮啟動火箭發(fā)動機(jī)向前噴氣，通過反沖作用從較低軌道上使衛(wèi)星減速參考答案：答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.土星周圍有美麗壯觀的“光環(huán)”,組成環(huán)的顆粒是大小不等、線度從1μm到10m的巖石、塵埃,類似于衛(wèi)星,它們與土星中心的距離從7.3×104

km延伸到1.4×105km.已知環(huán)的外緣顆粒繞土星做圓周運(yùn)動的周期約為14h,引力常量為6.67×10-11N·m2/kg2,則土星的質(zhì)量約為

。（估算時不考慮環(huán)中顆粒間的相互作用）參考答案：7.汽車發(fā)動機(jī)的功率為50kW，若汽車總質(zhì)量為5×103kg，在水平路面上行駛時，所受阻力大小恒為5×103N，則汽車所能達(dá)到的最大速度為________m/s，若汽車以0.5m/s2的加速度由靜止開始做勻加速運(yùn)動，這一過程能維持的時間為________s。參考答案：10，40/38.如圖所示，光滑斜面長為a，寬為b，傾角為θ，一物塊沿斜面從左上方頂點(diǎn)P水平射入，而從右下方頂點(diǎn)Q離開斜面，此物體在斜面上運(yùn)動的加速度大小為

；入射初速度v的大小為

．參考答案：a=gsinθ,v0=a 9.如圖所示，光滑斜面的傾角為q，有兩個相同的小球，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_______，斜面受到兩個小球壓力大小之比為__________。參考答案：1/cosq，1/cos2q10.已知地球和月球的質(zhì)量分別為M和m，半徑分別為R和r。在地球上和月球上周期相等的單擺擺長之比為________，擺長相等的單擺在地球上和月球上周期之比為________。參考答案：根據(jù)可知，所以;根據(jù)，解得,所以；。11.一列簡諧波在t=0.8s時的圖象如圖甲所示，其x=0處質(zhì)點(diǎn)的振動圖象如圖乙所示，由圖象可知：簡諧波沿x軸

▲

方向傳播（填“正”或“負(fù)”），波速為

▲

m／s，t=10.0s時刻，x=4m處質(zhì)點(diǎn)的位移是

▲

m．參考答案：12.如圖所示，實(shí)線為一列簡諧波在t＝0時刻的波形，虛線表示經(jīng)過Dt＝0.2s后它的波形圖，已知T＜Dt＜2T（T表示周期），則這列波傳播速度可能值v＝_____；這列波的頻率可能值f＝_______。參考答案：13.氘核和氚核結(jié)合成氦核的核反應(yīng)方程如下：①這個核反應(yīng)稱為_______________.②要發(fā)生這樣的核反應(yīng)，需要將反應(yīng)物質(zhì)的溫度加熱到幾百萬開爾文.式中17.6MeV是核反應(yīng)中_____________（選填“放出”或“吸收”）的能量，核反應(yīng)后生成物的總質(zhì)量比核反應(yīng)前物質(zhì)的總質(zhì)量____________（選填“增加”或“減少”）了__________kg.參考答案：三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.測電池的電動勢E和內(nèi)阻r．①首先直接用多用電表測定該電池電動勢，在操作無誤的情況下，多用電表盤面如圖a所示，其示數(shù)為V．②然后，用電壓表、電阻箱R、定值電阻（R0=5Ω）、開關(guān)S、若干導(dǎo)線和該電池連成電路，進(jìn)一步測定該電池電動勢和內(nèi)阻．（?。┰趫Db中，根據(jù)電路圖，用筆畫線代替導(dǎo)線，完成實(shí)物圖連接．（ⅱ）閉合開關(guān)S，調(diào)整電阻箱阻值R，讀出電壓表相應(yīng)示數(shù)U．記錄多組R、U數(shù)據(jù)，并計算出相應(yīng)的與的值，做出-圖線如圖c所示．分析該圖線斜率k的物理意義知k=

．（用E、r、R0表示）（ⅲ）從圖線中可求得待測電池電動勢E=V，內(nèi)阻r=Ω．（計算結(jié)果均保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位）（ⅳ）若考慮電壓表為非理想表，則電池電動勢E測量值相對真實(shí)值（填“偏大”，“偏小”或“不變”）．參考答案：①1.55；②（i）如圖所示；（ii）（ⅲ）1.54；0.57（iv）偏?。航猓孩儆蓤D可知，所選量程為2.5V，則最小分度為：0.05，故讀數(shù)為：1.55V②（?。└鶕?jù)原理圖分析，采用的是一般的串聯(lián)接法，電壓表量程選擇3V；故得出實(shí)物圖如圖所示（ⅱ）由閉合電路歐姆定律可得：U=R，變形得：=+，由數(shù)學(xué)知識可知，圖象中的斜率為：k=（iii）截距為：b=；由圖可知，b=0.65，所以E===1.54V；==1.35解得：r=0.57Ω（ⅳ）如果考慮電壓表的內(nèi)阻，根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理E=U+（+）r，=（1+）+?，考慮電壓表的內(nèi)阻，此時圖線的縱軸截距表示（1+），所以E測小于E真，r測小于r真．故答案為：①1.55；②（i）如圖所示；（ii）（ⅲ）1.54；0.57（iv）偏?。?5.在“用單擺測重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，甲同學(xué)的操作步驟：a．取一根細(xì)線，下端系住一金屬小球，上端固定在鐵架臺上b．用刻度尺量得細(xì)線長度Lc．在擺線偏離豎直方向50位置釋放小球d．在擺球通過最低點(diǎn)時，按下秒表開始計時，記錄小球完成n次全振動的總時間t，得到得到周期T=e．用公式g=計算重力加速度按上述方法得出的重力加速度僮與實(shí)際值相比

（選填“偏大”“相同”或“偏小”）．乙同學(xué)則在完成甲同學(xué)的操作步驟中的a、b、c、d四個步驟后，又改變擺線長L，測出對應(yīng)的周期T，然后以擺線長L為橫坐標(biāo)，以周期T的二次方為縱坐標(biāo)，作出了T2﹣L圖象，求出圖象的斜率K，然后由g=10m/s2，求出重力加速度g．乙同學(xué)得出的重力加速度與實(shí)際值相比

（選填“偏大”“相同”或“偏小”）．參考答案：偏小，相同【考點(diǎn)】用單擺測定重力加速度．【分析】根據(jù)公式g=，來求解加速度，L為擺長，T為周期；擺長實(shí)際值為：線長加小球的半徑．通過擺長的分析判斷誤差．由重力加速度的表達(dá)式，根據(jù)數(shù)學(xué)知識分析T2﹣l圖線斜率的意義【解答】解：根據(jù)公式g=，來求解加速度，擺長實(shí)際值為：線長加小球的半徑．而在計算時我們把線的長度當(dāng)做擺長進(jìn)行計算，所以l值小了，故計算出的重力加速度偏?。鶕?jù)重力加速度的表達(dá)式g=，可知，T2﹣l圖線斜率k=，則g=；從g的表達(dá)式可知：g與擺長無關(guān)，所以因此失誤對由圖象求得的重力加速度的g的值無影響．故答案為：偏小，相同四、計算題：本題共3小題，共計47分16.一個帶正電的質(zhì)點(diǎn)，電量q=2.0×10-9C，在靜電場中由a點(diǎn)移到b點(diǎn)，在這一過程中，除電場力外，其他力做功為6.0×l0-5J，質(zhì)點(diǎn)的動能增加了8.0×l0-5J。求：(1)此過程中電場力做的功。(2)電荷電勢能如何變化，變化了多少。(3)a、b兩點(diǎn)間的電勢差。參考答案：(1)W電=2×10-5J

(2)電勢能減小2×10-5J

(3)Uab=10000V17.（14分）如圖所示，電容器兩極板相距為d，兩板間電壓為U，極板間勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1。一束電荷量相同的帶正電粒子從圖示方向射入電容器，沿直線穿過電容器后進(jìn)入另一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2的勻強(qiáng)磁場，結(jié)果分別打在a、b兩點(diǎn)，兩點(diǎn)間距離為。設(shè)粒子帶電量為q，且不計粒子所受重力。求：打在a、b兩點(diǎn)的粒子質(zhì)量之差。

參考答案：解析：18.（28分）太陽現(xiàn)正處于主序星演化階段。它主要是由電子和、等原子核組成。維持太陽輻射的是它內(nèi)部的核聚變反應(yīng)，核反應(yīng)方程是釋放的核能，這些核能最后轉(zhuǎn)化為輻射能。根據(jù)目前關(guān)于恒星演化的理論，若由于聚變反應(yīng)而使太陽中的核數(shù)目從現(xiàn)有數(shù)減少10％，太陽將離開主序星階段而轉(zhuǎn)入紅巨星的演化階段。為了簡化，假定目前太陽全部由電子和核組成。（1）為了研究太陽演化進(jìn)程，需知道目前太陽的質(zhì)量M。已知地球半徑R＝6.4×106m，地球質(zhì)量m＝6.0×1024kg，日地中心的距離r＝1.5×1011m，地球表面處的重力加速度g＝10m/s2，1年約為3.2×107秒，試估算目前太陽的質(zhì)量M。（2）已知質(zhì)子質(zhì)量mp＝1.6726×10－27kg，質(zhì)量mα＝6.6458×10－27kg，電子質(zhì)量me＝0.9×10－30kg，光速c＝3×108m/s。求每發(fā)生一次題中所述的核聚變反應(yīng)所釋放的核能。（3）又知地球上與太陽垂直的每平方米截面上，每秒通過的太陽輻射能w＝1.35×103W/m2。試估算太陽繼續(xù)保持在主序星階段還有多少年的壽命。（估算結(jié)果只要求一位有效數(shù)字。）參考答案：解析：（1）估算太陽的質(zhì)量M設(shè)T為地球繞日心運(yùn)動的周期，則由萬有引力定律和牛頓定律可知

①

地球表面處的重力加速度