河北省保定市滿族高級(jí)中學(xué)2021年高三物理聯(lián)考試題含解析

河北省保定市滿族高級(jí)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，細(xì)線a和b的一端分別固定在水平地面上，另一端系一個(gè)靜止在空氣中的氫氣球，細(xì)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(chǎng)的電場(chǎng)線的分布如圖所示．一個(gè)帶電粒子只在電場(chǎng)力作用下由M點(diǎn)沿圖中虛線所示的路徑運(yùn)動(dòng)通過N點(diǎn)．則下列判斷正確的是(). A.粒子帶負(fù)電 B.粒子在M點(diǎn)的加速度小C.粒子在N點(diǎn)的速度大 D.電場(chǎng)力對(duì)粒子做正功 參考答案：【知識(shí)點(diǎn)】電場(chǎng)線；物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件；動(dòng)能定理的應(yīng)用．D1E2I1【答案解析】BCD解析：A、電場(chǎng)線的方向向上，根據(jù)粒子的運(yùn)動(dòng)的軌跡可以知道，粒子的受到的電場(chǎng)力的方向也向上，所以電荷為正電荷，所以A錯(cuò)誤；B、電場(chǎng)線密的地方電場(chǎng)的強(qiáng)度大，電場(chǎng)線疏的地方電場(chǎng)的強(qiáng)度小，所以粒子在N點(diǎn)的受力大，加速度大，所以B正確；C、從M點(diǎn)到N點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)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(diǎn)撥】電場(chǎng)線是從正電荷或者無窮遠(yuǎn)出發(fā)出，到負(fù)電荷或無窮遠(yuǎn)處為止，沿電場(chǎng)線的方向，電勢(shì)降低，電場(chǎng)線密的地方電場(chǎng)的強(qiáng)度大，電場(chǎng)線疏的地方電場(chǎng)的強(qiáng)度小．加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)，掌握住電場(chǎng)線的特點(diǎn)，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(zhǎng)木板，木板上站著一只貓。已知木板的質(zhì)量是貓的質(zhì)量的2倍。當(dāng)繩子突然斷開時(shí)，貓立即沿著板向上跑，以保持其相對(duì)斜面的位置不變。則此時(shí)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(shí)，貓保持相對(duì)斜面的位置不變，即相對(duì)斜面靜止，加速度為零．將木板和貓作為整體，根據(jù)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(shí)間，船上的人觀察到船上發(fā)動(dòng)機(jī)冒出的煙氣向正南方向飄去，則關(guān)于這段時(shí)間相對(duì)地面的風(fēng)向和風(fēng)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(zhì)量為M=2Kg的薄壁細(xì)圓管豎直放置，圓管內(nèi)壁光滑，圓半徑比細(xì)管的內(nèi)徑大的多，已知圓的半徑R=0.4m，一質(zhì)量為m=0.5Kg的小球在管內(nèi)最低點(diǎn)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(diǎn)B．小球無法通過最高點(diǎn)C．圓管對(duì)地的最大壓力為20ND．圓管對(duì)地的最大壓力為40N參考答案：解：AB、小球運(yùn)動(dòng)過程中，只有重力做功，機(jī)械能守恒，根據(jù)機(jī)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(diǎn)，故A錯(cuò)誤，B正確；CD、在最低點(diǎn)時(shí)，球?qū)A管的壓力最大，此時(shí)圓管對(duì)地的壓力最大，根據(jù)向心力公式得：

N﹣mg=m解得：N=5+0.5×，根據(jù)牛頓第三定律得：球?qū)A管的壓力為N′=N=20N則圓管對(duì)地的最大壓力為：FN=N+Mg=20+20=40N，故C錯(cuò)誤，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.如圖為一壓路機(jī)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(diǎn)．在壓路機(jī)前進(jìn)時(shí)，A、B兩點(diǎn)相對(duì)各自軸心的線速度之比vA∶vB＝

；A、B兩點(diǎn)相對(duì)各自軸心的角速度之比ωA∶ωB＝

A、B兩點(diǎn)相對(duì)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(xiàng)重要任務(wù)。如圖是上?！懊髦榫€”某輕軌車站的設(shè)計(jì)方案，與站臺(tái)連接的軌道有一個(gè)小的坡度，從提高能量利用的角度來看，這種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是

。參考答案：

上坡時(shí)，部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能；下坡時(shí)部分重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。8.如圖所示，由導(dǎo)熱材料制成的氣缸和活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸內(nèi)，活塞與氣缸壁之間無摩擦，活塞上方存有少量液體，將一細(xì)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(qiáng)與外界的溫度均保持不變，下列各個(gè)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(qiáng)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(diǎn)的直線，所以D圖正確。該過程中，體積增大，氣體對(duì)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(dòng)能

（選填“大于”、“等于”或“小于”）T2溫度下氣體分子的平均動(dòng)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(diǎn)．由于T1時(shí)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(dòng)能小于溫度下氣體分子的平均動(dòng)能．考點(diǎn)：考查了分子平均動(dòng)能【名師點(diǎn)睛】要注意明確分子平均動(dòng)能為統(tǒng)計(jì)規(guī)律，溫度升高時(shí)并不是所有分子的速率均增大，同時(shí)注意圖象的性質(zhì)，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(zhì)量M間的關(guān)系時(shí)，采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置．小車及車中的砝碼質(zhì)量用M表示，盤及盤中的砝碼質(zhì)量用m表示．①當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足________時(shí)，才可以認(rèn)為繩子對(duì)小車的拉力大小等于盤和砝碼的重力．②某一組同學(xué)先保持盤及盤中的砝碼質(zhì)量m一定來做實(shí)驗(yàn)，其具體操作步驟如下，以下做法正確的是________．A．平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將盤及盤中的砝碼用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上B．每次改變小車的質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開小車，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源D．用天平測(cè)出m以及小車質(zhì)量M，小車運(yùn)動(dòng)的加速度可直接用公式a＝求出③另兩組同學(xué)保持小車及車中的砝碼質(zhì)量M一定，探究加速度a與所受外力F的關(guān)系，由于他們操作不當(dāng)，這兩組同學(xué)得到的a－F關(guān)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(yuǎn)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(zhì)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(diǎn)時(shí)，對(duì)容器底的壓力為，則在最低點(diǎn)時(shí)小球運(yùn)動(dòng)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(zhì)點(diǎn)作平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡上的三個(gè)點(diǎn)，測(cè)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(zhì)點(diǎn)平拋運(yùn)動(dòng)的初速度vo=

m/s，拋出點(diǎn)到A點(diǎn)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(zhì)量為m的活塞夾在兩塊光滑的水平隔板間，活塞與輕質(zhì)傳動(dòng)桿之間有大小不計(jì)的光滑轉(zhuǎn)軸連接，活塞在水平力作用下緩緩?fù)苿?dòng)傳動(dòng)桿，傳動(dòng)桿帶動(dòng)曲軸繞固定轉(zhuǎn)軸O轉(zhuǎn)動(dòng)。在圖示位置時(shí)，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(zhuǎn)軸O距離為L(zhǎng)，此時(shí)傳動(dòng)桿對(duì)曲軸的力矩大小為

，隔板對(duì)活塞的作用力大小為

。參考答案：FL；mg-Ftanθ

三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.為了研究一根彈性繩的性能，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)單裝置——把一個(gè)物體系在彈性繩上懸掛在O點(diǎn)上，并在這個(gè)物體上安裝有位移傳感器，用以測(cè)量它在不同時(shí)刻下落的高度和速度。實(shí)驗(yàn)前他首先測(cè)出物體的總質(zhì)量為5kg，彈性繩不伸長(zhǎng)時(shí)的長(zhǎng)度為12m。現(xiàn)把物體從O點(diǎn)靜止釋放，根據(jù)傳感器測(cè)到的數(shù)據(jù)，可以利用計(jì)算機(jī)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(jì)，重力加速度取10m/s2。則物體下落到最低點(diǎn)時(shí)繩的彈性勢(shì)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(zhǎng)木板、鐵架臺(tái)、米尺、

計(jì)時(shí)儀器、小車（可視為質(zhì)點(diǎn)）、砝碼等，進(jìn)行以下探究活動(dòng)

(l)探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系。

①測(cè)量木板長(zhǎng)度為，將木板一端放在鐵架臺(tái)的支架上。

②讓小車從靜止開始由頂端滑到底端，測(cè)出下滑時(shí)間t，則小車運(yùn)動(dòng)的加速度可表示

為a=____。

③保持木板傾角不變，向小車內(nèi)加入砝碼，再使其由靜止開始從頂端滑到底端，測(cè)出

下滑時(shí)間。④在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)小車兩次下滑的加速度a與的關(guān)系為a________（填“>”、“<”或“=”）⑤據(jù)此能否得出加速度與質(zhì)量的關(guān)系？__________（填“能”或“不能”）(2)探究加速度與合外力的關(guān)系①若不計(jì)摩擦，小車質(zhì)量為M，木板長(zhǎng)度，兩端高度差為h時(shí)，小車沿木板下滑受到的合外力為F=___________，

②改變木板傾角，測(cè)出每次木板兩端的高度差h和小車下滑的時(shí)間t。

③為了尋求a與F的關(guān)系，可以作出與變量h、t相關(guān)的圖像，當(dāng)兩坐標(biāo)軸的物理量為_____和______時(shí)，得到的圖像才是直線。參考答案：四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)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(shí)間；(2)如果要以最短時(shí)間渡河，船頭應(yīng)指向何方？此時(shí)渡河位移多少；(3)要以最短位移渡河，船頭又指向何方？此時(shí)渡河時(shí)間是多少？參考答案：(1)小船的運(yùn)動(dòng)由兩個(gè)運(yùn)動(dòng)組成,設(shè)渡河的時(shí)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(shí)間由Vy決定，與無關(guān)Vx無關(guān)，t=d/Vy=d/V2·sinθ(2)要使渡河時(shí)間最短，則當(dāng)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(yùn)動(dòng)垂直河岸，船頭應(yīng)斜向上游成β角,V2·sinβ=d/t2

V2·cosβ=V1cosβ=V1/V2

β=arccos·V1/V2

渡河時(shí)間t2=d/V2·sinβ

17.（14分）有一帶負(fù)電的小球，其帶電量q=-C。如圖所示，開始時(shí)靜止在場(chǎng)強(qiáng)E=N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)中的P點(diǎn)，靠近電場(chǎng)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(jì)。在電場(chǎng)力作用下小球向左運(yùn)動(dòng)，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(jī)械能不損失。（1）設(shè)勻強(qiáng)電場(chǎng)中擋板S所在位置的電勢(shì)為零，則小球在P點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能為多少？（電勢(shì)能用來表示）（2）小球從P點(diǎn)出發(fā)第一次到達(dá)最右端的過程中電場(chǎng)力對(duì)小球做了多少功？（3）小球經(jīng)過多少次碰撞后，才能抵達(dá)A板？參考答案：解析：（1）SP間的電勢(shì)差

因，所以

小球在P點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能

（2）小球從P到S電場(chǎng)力做功

小球從S第一次到達(dá)最右端電場(chǎng)力做功

小球從P點(diǎn)出發(fā)第一次到達(dá)最右端電場(chǎng)力對(duì)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，