河南省開封市外國語中學(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．每小題只有一個選項(xiàng)符合題意1.（單選）豎直平面內(nèi)有一個圓弧AB，OA為水平半徑，現(xiàn)從圓心O處以不同的初速度水平拋出一系列質(zhì)量相同的小球，這些小球都落到圓弧上，小球落到圓弧上時的動能（

）A.越靠近A點(diǎn)越大

B.越靠近B點(diǎn)越大C.從A到B先減小后增大

D.從A到B先增大后減小

參考答案：【知識點(diǎn)】平拋運(yùn)動．D2【答案解析】C解析：設(shè)小球落到圓弧上時下落豎直高度為y，水平位移為x，動能為Ek．小球平拋運(yùn)動的初速度為v0，圓弧AB的半徑為R．

則有：x=v0t，y=gt2

則得：v0=x由幾何關(guān)系得：x2+y2=R2；根據(jù)動能定理得：Ek-m=mgy

聯(lián)立得：Ek=mg（+3y）

根據(jù)數(shù)學(xué)知識可知：+3y≥2R，當(dāng)=3y，即y=R時，+3y有最小值，則此時Ek最?。虼诵∏蚵涞綀A弧上時的動能從A到B先減小后增大，故C正確．

故選：C【思路點(diǎn)撥】小球做平拋運(yùn)動，根據(jù)平拋運(yùn)動的規(guī)律得到初速度與下落高度的關(guān)系；根據(jù)動能定理得到小球落到圓弧上時的動能與下落高度的關(guān)系，再根據(jù)數(shù)學(xué)知識分析即可．2.如圖中是一簇未標(biāo)明方向、由單一點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場線，虛線是某一帶電粒子通過該電場區(qū)域時的運(yùn)動軌跡，a、b是軌跡上的兩點(diǎn)，若帶電粒子在運(yùn)動中只受電場力作用，根據(jù)此圖可判斷出該帶電粒子（

）（A）電性與場源電荷的電性相同（B）在a、b兩點(diǎn)所受電場力大小Fa>Fb（C）在a、b兩點(diǎn)時速度大小va>vb（D）在a、b兩點(diǎn)的電勢能Ea<Eb參考答案：答案：BCD3.關(guān)于靜電場，下列結(jié)論普遍成立的是（

）A.電場中任意兩點(diǎn)之間的電勢差只與這兩點(diǎn)的場強(qiáng)有關(guān)B.電場強(qiáng)度大的地方電勢高，電場強(qiáng)度小的地方電勢低C.將正點(diǎn)電荷從場強(qiáng)為零的一點(diǎn)移動到場強(qiáng)為零的另一點(diǎn)，電場力做功為零D.在正電荷或負(fù)電荷產(chǎn)生的靜電場中，場強(qiáng)方向都指向電勢降低最快的方向參考答案：D4.（多選題）如圖所示的兩個平行板電容器水平放置，A板用導(dǎo)線與M板相連，B板和N板都接地．讓A板帶電后，在左邊電容器間有一個帶電油滴P處于靜止?fàn)顟B(tài)．AB間電容為C1，電壓為U1，帶電量為Q1，MN間電容為C2，電壓為U2，帶電量為Q2．下列說法正確的是（）A．如果將MN間的絕緣介質(zhì)抽出、帶電油滴P將向上移動B．如果將MN間的絕緣介質(zhì)抽出、U1增大，U2增大C．如果將N板下移，Q1增大，Q2減小D．如果將N板下移，U1減小，U2增大參考答案：ABC【考點(diǎn)】電容器的動態(tài)分析；勻強(qiáng)電場中電勢差和電場強(qiáng)度的關(guān)系．【分析】題中電容器MN與平行金屬板AB并聯(lián)，電勢差相等，根據(jù)左邊電容器的電容的變化得出平行金屬板兩端的電勢差變化，從而得出電場強(qiáng)度的變化，判斷P粒子的運(yùn)動情況．【解答】解：A、如果將MN間的絕緣介質(zhì)抽出，根據(jù)C=，則電容C2減小，因Q不變，MN端的電勢差U=，知電勢差增大，所以MN兩端的電勢差U2增大，電場強(qiáng)度增大，則電場力變大，所以向上運(yùn)動，當(dāng)U2增大，U1也增大，故B正確；B、由于電容器MN與平行金屬板AB并聯(lián)，電勢差相等，C、如果將N板下移，即增大M、N間的距離，根據(jù)C=，則電容C2減小，假設(shè)Q2不變，則MN板間的電壓U2將增大，大于AB間的電壓，故MN板將向AB板充電，故Q2減小，Q1增大；故C正確；D、充電完成，穩(wěn)定后，MN及AB間的電壓均增大，故D錯誤；故選：ABC．5.（多選）質(zhì)量為m，帶電量為+q的小球套在水平固定且足夠長的絕緣桿上，如圖所示，整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，現(xiàn)給球一個水平向右的初速度v0使其開始運(yùn)動，不計(jì)空氣阻力，則球運(yùn)動克服摩擦力做的功可能的是（）A．mvB．0C．mvD．（mv﹣）參考答案：解：（1）當(dāng)qv0B=mg時，圓環(huán)不受支持力和摩擦力，摩擦力做功為零．（2）當(dāng)qv0B＜mg時，圓環(huán)做減速運(yùn)動到靜止，只有摩擦力做功．根據(jù)動能定理得：﹣W=0﹣mv02得W=mv02．（3）當(dāng)qv0B＞mg時，圓環(huán)先做減速運(yùn)動，當(dāng)qvB=mg，即當(dāng)qvB=mg，v=時，不受摩擦力，做勻速直線運(yùn)動．根據(jù)動能定理得：﹣W=mv2﹣mv02，代入解得：W=m[v02﹣（）2]；故選：ABD．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某次光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，測得某金屬的入射光的頻率和反向遏制電壓Uc的值如表所示．（已知電子的電量為e=1.6×10﹣19C）Uc/V0.5410.6370.7410.8090.878?/1014Hz5.6645.8886.0986.3036.501根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，作出了Uc﹣ν圖象，如圖所示，則根據(jù)圖象求出：①這種金屬的截止頻率為4.27×1014Hz；（保留三位有效數(shù)字）②普朗克常量6.3×10﹣34Js．（保留兩位有效數(shù)字）參考答案：：解：由愛因斯坦光電效應(yīng)方程：hγ=W+Ek得：hγ=hγc+eUc變形得：Uc=（γ﹣γc）；由題圖可知，Uc=0對應(yīng)的頻率即為截止頻率γc，得：γc=4.27×1014Hz圖線的斜率為：==3.93×10﹣15V?s

代入電子電量計(jì)算得：h=6.3×10﹣34J?s故答案為：4.27×1014，6.3×10﹣34．【解析】7.如圖所示，實(shí)線為電場線，虛線為等勢面。且AB＝BC，電場中A、B、C三點(diǎn)的場強(qiáng)分別為EA、EB、EC，AB、BC間的電勢差分別為UAB、UBC，則EA、EB、EC大小關(guān)系為

；UAB、UBC大小關(guān)系為

(按從大到小的順序排列)。參考答案：．EC>EB>EA

UABBC8.(4分)一水平傳送帶保持2m／s的速度順時針轉(zhuǎn)動，某時刻將一質(zhì)量為0.5kg的小物塊輕輕放在傳送帶的最左端，已知物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.2，傳送帶兩輪輪心間的距離為3m，則物塊運(yùn)動到傳送帶最右端的時間為______s；此過程中摩擦力對物塊的沖量大小為

。（g取）參考答案：答案：2

1（每空2分）9.當(dāng)你在商店時打工時，要把貨箱搬上離地12m高的樓上，現(xiàn)有30個貨箱，總質(zhì)量為150kg，如果要求你盡可能快地將它們搬上去。你身體可以提供的功率（單位為W）與你搬貨箱的質(zhì)量關(guān)系如圖所示，則要求最快完成這一工作，你每次應(yīng)該搬個貨箱，最短工作時間為s（忽略下樓、搬起和放下貨箱等時間）。參考答案：

3、72010.如圖所示，厚度為h，寬度為d的導(dǎo)體板放在與它垂直的、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)電流通過導(dǎo)體板時，在導(dǎo)體的上側(cè)面A和下側(cè)面A＇之間會產(chǎn)生電勢差，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)．實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)磁場不太強(qiáng)時，電勢差U、電流I和磁感強(qiáng)度B之間的關(guān)系為，式中的比例系數(shù)K稱為霍爾系數(shù)．霍爾效應(yīng)可解釋如下：外部磁場的洛倫茲力使運(yùn)動的電子聚集在導(dǎo)體板的一側(cè)，在導(dǎo)體板的另一側(cè)會出現(xiàn)多余的正電荷，從而形成橫向電場，橫向電場對電子施加與洛倫茲力方向相反的靜電力，當(dāng)靜電力與洛倫茲力達(dá)到平衡時，導(dǎo)體板上、下兩側(cè)之間就會形成穩(wěn)定的電勢差．設(shè)電流I是由電子的定向流動形成的，電子的平均定向速度為v，電荷量為e．回答下列問題：（1）達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時，導(dǎo)體上側(cè)面A的電勢________下側(cè)面A＇的電勢（填“高于”、“低于”或“等于”）．（2）電子所受的洛倫茲力的大小為________________．（3）當(dāng)導(dǎo)體上、下兩側(cè)之間的電勢差為U時，電子所受的靜電力的大小為_____________．（4）由靜電力和洛倫茲力平衡的條件，證明霍爾系數(shù)為K＝，其中n代表導(dǎo)體板單位體積中電子的個數(shù)。參考答案：（1）導(dǎo)體中定向移動的是自由電子，結(jié)合左手定則，應(yīng)填低于。（2）

（3）（或）（4）電子受到橫向靜電力與洛侖茲力的作用，兩力平衡，有又通過導(dǎo)體的電流強(qiáng)度以上兩式聯(lián)列，并將代入得11.如圖所示，豎直平面內(nèi)有兩個水平固定的等量同種正點(diǎn)電荷，AOB在兩電荷連線的中垂線上，O為兩電荷連線中點(diǎn)，AO＝OB＝L，一質(zhì)量為m、電荷量為q的負(fù)點(diǎn)電荷若由靜止從A點(diǎn)釋放則向上最遠(yuǎn)運(yùn)動至O點(diǎn)?，F(xiàn)若以某一初速度向上通過A點(diǎn)，則向上最遠(yuǎn)運(yùn)動至B點(diǎn)，重力加速度為g。該負(fù)電荷A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中電勢能的變化情況是

；經(jīng)過O點(diǎn)時速度大小為

。參考答案：先減小后增大；12.一定質(zhì)量的理想氣體，從初始狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B、C再回到狀態(tài)A，變化過程如圖所示，其中A到B曲線為雙曲線．圖中V0和P0為已知量．①從狀態(tài)A到B，氣體經(jīng)歷的是

(選填“等溫”“等容”或“等壓”)過程；②從B到C的過程中，氣體做功大小為

；③從A經(jīng)狀態(tài)B、C再回到狀態(tài)A的過程中，氣體吸放熱情況為____(選填“吸熱”、“放熱”或“無吸放熱”)。參考答案：等溫

放熱（1）據(jù)題知A到B曲線為雙曲線，說明p與V成反比，即pV為定值，由得知?dú)怏w的溫度不變，即從狀態(tài)A到B，氣體經(jīng)歷的是等溫過程；（2）從B到C的過程中，氣體做功大小等于BC線與V軸所圍的“面積”大小，故有：（3）氣體從A經(jīng)狀態(tài)B，再到C氣體對外做功，從C到A外界對氣體，根據(jù)“面積”表示氣體做功可知：整個過程氣體對外做功小于外界對氣體做功，而內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律得知?dú)怏w要放熱。13.質(zhì)子、中子和氘核的質(zhì)量分別為m1、m2、m3，質(zhì)子和中子結(jié)合成氘核時，發(fā)出r射線，已知普朗克恒量為h，真空中光速為c，則這個核反應(yīng)的質(zhì)量虧損△m=

，r射線的頻率v=

。參考答案：三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.從下面給定的器材中選出適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)器材（有些器材的阻值是大約值，有些器材的阻值是準(zhǔn)確值）．設(shè)計(jì)一個測量阻值Rx約為15kΩ的電阻的電路，要求方法簡捷，要盡可能提高測量的精度．

電流表A1，量程1mA，內(nèi)阻rA1≈50Ω

電流表A2，量程300μA，內(nèi)阻rA2≈300Ω

電流表A3，量程100μA，內(nèi)阻rA3≈500Ω

電壓表V1，量程10V，內(nèi)阻rV1=15kΩ

電壓表V2，量程3V，內(nèi)阻rV2=10kΩ

滑動變阻器R，全阻值50Ω，額定電流為1A電池組，電動勢3V，內(nèi)阻很小但不能忽略開關(guān)及導(dǎo)線若干

（1）測量電路中電流表應(yīng)選

，電壓表應(yīng)選

（填代號）．

（2）在圖3所示的虛線框中畫出測量Rx的電路圖．

（3）在所測量數(shù)據(jù)中選一組數(shù)據(jù)計(jì)算Rx，計(jì)算表達(dá)式

，式中各量的含義為

．參考答案：A2

V2

，U2表示電壓表V2的示數(shù)，I2表示電流A2的示數(shù)，rV2表示電壓表V2的內(nèi)阻；15.用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來“探究加速度與力關(guān)系”。現(xiàn)使小車A連接紙帶后置于水平放置的一端帶有定滑輪的足夠長的木板上，B為打點(diǎn)計(jì)時器、C為彈簧測力計(jì)，不計(jì)繩與滑輪的摩擦。實(shí)驗(yàn)時，先接通電源再松開小車，打點(diǎn)計(jì)時器在紙帶上打下一系列點(diǎn)。①甲同學(xué)打好三條紙帶，選取其中最好的一條，其中一段如圖乙所示：圖中0、1、2、3、4為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰的兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個點(diǎn)未畫出。用刻度尺測得S1=2.80cm；S2=4.29cm；S3=5.79cm；S4=7.30cm；根據(jù)紙帶中所給的信息，當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時器打下點(diǎn)“2”時的瞬時速度為v2=

m/s，小車加速度a=

m/s2

（保留三位有效數(shù)字）②若該同學(xué)利用已學(xué)的牛頓第二定律計(jì)算,發(fā)現(xiàn)小車所受合外力小于測力計(jì)讀數(shù)，明顯超出實(shí)驗(yàn)誤差的正常范圍。你認(rèn)為主要原因是_____________________，實(shí)驗(yàn)操作中改進(jìn)的措施是___________。參考答案：（１）0.504;

a=

1.50小車運(yùn)動時所受摩擦力較大；使導(dǎo)軌傾斜一定角度以平衡摩擦力四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖，光滑斜面的傾角α=30°，在斜面上放置一矩形線框abcd，ab邊的邊長l1=1m，bc邊的邊長l2=0.6m，線框的質(zhì)量m=1kg，電阻R=0.1Ω，線框通過細(xì)線與重物相連，重物質(zhì)量M=2kg，斜面上ef線（ef∥gh）的右方有垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T，如果線框從靜止開始運(yùn)動，進(jìn)入磁場最初一段時間是勻速的，ef線和gh的距離s=11.4m，（取g=10.4m/s2），求：（1）線框進(jìn)入磁場前重物M的加速度；（2）線框進(jìn)入磁場時勻速運(yùn)動的速度v；（3）ab邊由靜止開始到運(yùn)動到gh線處所用的時間t；（4）ab邊運(yùn)動到gh線處的速度大小和在線框由靜止開始到運(yùn)動到gh線的整個過程中產(chǎn)生的焦耳熱．參考答案：解：（1）線框進(jìn)入磁場前，線框僅受到細(xì)線的拉力FT，斜面的支持力和線框重力，重物M受到重力和拉力FT．對線框，由牛頓第二定律得FT﹣mgsinα=ma．聯(lián)立解得線框進(jìn)入磁場前重物M的加速度=5m/s2（2）因?yàn)榫€框進(jìn)入磁場的最初一段時間做勻速運(yùn)動所以重物受力平衡Mg=FT′，線框abcd受力平衡，則FT′=mgsinα+FAab邊進(jìn)入磁場切割磁感線，產(chǎn)生的電動勢E=Bl1v形成的感應(yīng)電流受到的安培力FA=BIl1聯(lián)立上述各式得，Mg=mgsinα+代入數(shù)據(jù)解得v=6m/s（3）線框abcd進(jìn)入磁場前時，做勻加速直線運(yùn)動；進(jìn)磁場的過程中，做勻速直線運(yùn)動；進(jìn)入磁場后到運(yùn)動到gh線，仍做勻加速直線運(yùn)動．進(jìn)磁場前線框的加速度大小與重物的加速度相同，為a=5m/s2該階段運(yùn)動時間為進(jìn)磁場過程中勻速運(yùn)動時間線框完全進(jìn)入磁場后線框受力情況同進(jìn)入磁場前，所以該階段的加速度仍為a=5m/s2由解得：t3=1.2s因此ab邊由靜止開始運(yùn)動到gh線所用的時間為t=t1+t2+t3=2.5s（4）線框ab邊運(yùn)動到gh處的速度v′=v+at3=6m/s+5×1.2m/s=12m/s整個運(yùn)動過程產(chǎn)生的焦耳熱Q=FAl2=（Mg﹣mgsinθ）l2=9J答：（1）線框進(jìn)入磁場前重物M的加速度是5m/s2；（2）線框進(jìn)入磁場時勻速運(yùn)動的速度v是6m/s；（3）ab邊由靜止開始到運(yùn)動到gh線處所用的時間是2.5s；（4）ab邊運(yùn)動到gh線處的速度大小和在線框由靜止開始到運(yùn)動到gh線的整個過程中產(chǎn)生的焦耳熱是9J．【考點(diǎn)】導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢；焦耳定律．【分析】（1）線框進(jìn)入磁場前，對線框和重物整體，根據(jù)牛頓第二定律求解加