河南省鄭州市新鄭苑陵中學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.對于生活生產(chǎn)事例的描述，下列說法正確的是（）A．安裝避雷針時，應利用導線與大地相連B．干電池的體積越大，電池的電動勢也越大C．電容器存儲的電荷量越大，電容器的電容也越大D．使用多用電表測量不同阻值的電阻時，一定要再次歐姆調(diào)零參考答案：A【考點】電源的電動勢和內(nèi)阻；*靜電的利用和防止；用多用電表測電阻．【分析】避雷針，又名防雷針，是用來保護建筑物物等避免雷擊的裝置．在高大建筑物頂端安裝一根金屬棒，用金屬線與埋在地下的一塊金屬板連接起來；電動勢表征電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小，反映了電源內(nèi)部非靜電力做功的本領(lǐng)，電動勢與外電路無關(guān)．電容器的電容與電容器上所帶電量的多少無關(guān)．【解答】解：A、避雷針利用了尖端放電的原理，避雷針避雷是中和云層中的異種電荷，及時消除云層與地面的電勢差；避雷針避雷是將云層中積聚的電荷導入大地，或者將大地的負電荷與其中和；故A正確；B、電動勢的大小由電源兩個電極的材料有關(guān)，與體積的大小無關(guān)，如1號干電池和5號干電池的大小不等，當電動勢都是1.5V．故B錯誤；C、電容的定義式是：C=，電容的大小由電容器本身決定，與電容器上所帶的電量的多少無關(guān)．故C錯誤；D、使用多用電表測量不同阻值的電阻時，如果不變換檔位，不需要再次歐姆調(diào)零．故D錯誤．故選：A2.把動力裝置分散安裝在每節(jié)車廂上，使其既具有牽引動力，又可以載客，這樣的客車車輛叫做動車。而動車組是幾節(jié)自帶動力的車輛（動車）加幾節(jié)不帶動力的車輛（也叫拖車）編成一組，假設(shè)動車組運行過程中受到的阻力與其所受重力成正比，每節(jié)動車與拖車的質(zhì)量都相等，每節(jié)動車的額定功率都相等。若1節(jié)動車加3節(jié)拖車編成的動車組的最大速度為120km/h，則9節(jié)動車加3節(jié)拖車編成的動車組的最大速度為

A．120km/h

B．240km/h

ks5u

C．360km/h

D．480km/h參考答案：C3.在交通運輸中，常用“客運效率”來反映交通工具的某項效能，“客運效率”表示每消耗單位能量對應的載客數(shù)和運送路程的乘積，即客運效率＝人數(shù)×路程／消耗能量。一個人騎電動自行車，消耗1MJ（106J）的能量可行駛30km，一輛載有4人的普通轎車，消耗320MJ的能量可行駛100km，則電動自行車與這輛轎車的客運效率之比是（

）A．6︰1

B．12︰5

C．24︰1

D．48︰7參考答案：答案：C4.一個內(nèi)壁光滑的正方體木箱內(nèi)裝一個球狀物，球的直徑略小于正方體的內(nèi)側(cè)邊長，設(shè)球?qū)φ襟w上側(cè)壓力為N1，對下側(cè)壓力為N2，對左側(cè)壓力為N3，對右側(cè)壓力為N4，如圖所示，則下列說法正確的是A.如不計空氣阻力，將物體豎直上拋，上升過程中有：N1=0，N2≠0B.如不計空氣阻力，將物體水平向右平拋，運動過程中有：N3≠0，N4=0C.如空氣阻力不能忽略，將物體豎直上拋，上升過程中有：N1=0，N2≠0D.如空氣阻力不能忽略，將物體自由落下，下落過程中有：N1=0，N2≠0參考答案：D5.以下說法正確的是A．利用探究勻速圓周運動向心加速度大小的表達式過程中，應用了極限法B．卡文迪許在利用扭秤裝置測量引力常量時，利用了微元法C．電場強度、電勢、電容、電功的定義均應用了比值定義法D．“合力與分力”、“磁通量”、“交流電的有效值”的定義均應用了等效替代法參考答案：a二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.A，B兩艘快艇在湖面上做勻速圓周運動（如圖），在相同的時間內(nèi)，它們通過的路程之比是4:3,運動方向改變的角度之比是3:2，則它們（

）A.線速度大小之比為3:4B.角速度大小之比為3:4C.圓周運動的半徑之比為8:9D.向心加速度大小之比為1:2參考答案：C【詳解】A.線速度，A、B通過的路程之比為4：3，時間相等，則線速度之比為4：3，故A錯誤。B.角速度，運動方向改變的角度等于圓周運動轉(zhuǎn)過的角度，A、B轉(zhuǎn)過的角度之比為3：2，時間相等，則角速度大小之比為3：2，故B錯誤。C.根據(jù)v=rω得，圓周運動的半徑線速度之比為4：3，角速度之比為3：2，則圓周運動的半徑之比為8：9，故C正確。D..根據(jù)a=vω得，線速度之比為4：3，角速度之比為3：2，則向心加速度之比為2：1，故D錯誤。7.一名射箭者把一根質(zhì)量為0.3kg的箭放在弓弦上，然后，他用一個平均為200N的力去拉弦，使其向后移動了0.9m。假定所有的能量都在箭上，那么箭離開弓的速率為

▲m/s，如果將箭豎直向上發(fā)射，那么它上升的高度為

▲m。（不計空氣阻力）參考答案：，

60m

8.如圖所示的器材可用來研究電磁感應現(xiàn)象及判定感應電流的方向，其中L1為原線圈，L2為副線圈．（1）在給出的實物圖中，將實驗儀器連成完整的實驗電路．（2）在實驗過程中，除了查清流入檢流計電流方向與指針偏轉(zhuǎn)方向之間的關(guān)系之外，還應查清L1和L2的繞制方向（選填“L1”、“L2”或“L1和L2”）．閉合開關(guān)之前，應將滑動變阻器的滑動頭P處于右端（選填“左”或“右”）．參考答案：考點：研究電磁感應現(xiàn)象．專題：實驗題．分析：（1）探究電磁感應現(xiàn)象實驗電路分兩部分，電源、開關(guān)、滑動變阻器、原線圈組成閉合電路，檢流計與副線圈組成另一個閉合電路．（2）為探究感應電流方向，應知道檢流計指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向間的關(guān)系，應根據(jù)安培定判斷原電流磁場方向與感應電流磁場方向，因此需要知道原線圈與副線圈的繞向；在閉合開關(guān)前，滑動變阻器接入電路的指針應為滑動變阻器的最大阻值．解答：解：（1）探究電磁感應現(xiàn)象實驗電路分兩部分，電源、開關(guān)、滑動變阻器、原線圈組成閉合電路，檢流計與副線圈組成另一個閉合電路；電路圖如圖所示；（2）在實驗過程中，除了查清流入檢流計電流方向與指針偏轉(zhuǎn)方向之間的關(guān)系之外，還應查清原線圈L1與副線圈L2的繞制方向．由電路圖可知，閉合開關(guān)之前，應將滑動變阻器的滑動頭P處于右端，此時滑動變阻器接入電路的阻值最大．故答案為：（1）電路圖如圖所示；（2）L1和L2；右．點評：知道探究電磁感應現(xiàn)象的實驗有兩套電路，這是正確連接實物電路圖的前提與關(guān)鍵．9.地球的第一宇宙速度為V，若某行星的質(zhì)量是地球的6倍，半徑是地球的1.5倍，則該行星的第一宇宙速度為

。參考答案：2v10.16．如圖所示，質(zhì)點甲以8ms的速度從O點沿Ox軸正方向運動，質(zhì)點乙從點Q（0m，60m）處開始做勻速直線運動，要使甲、乙在開始運動后10s在x軸上的P點相遇，質(zhì)點乙運動的位移是

，乙的速度是

．參考答案：100m

10㎝/s11.在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗中，小車做勻變速直線運動，記錄小車運動的紙帶如圖所示．某同學在紙帶上共選擇7個計數(shù)點A、B、C、D、E、F、G，相鄰兩個計數(shù)點之間還有４個點沒有畫出．打點計時器接頻率為50HZ的交流電源．經(jīng)過測量得：d1=3.62cm，d2=8.00cm，d3=13.20cm，d4=19.19cm，d5=25.99cm，d6=33.61cm.(結(jié)果取兩位有效數(shù)字)①打下F點時小車的速度為vF=_____m/s；②小車的加速度為a=__

_m/s2參考答案：①0.72

②0.80

12.長為L的輕桿上端連著一質(zhì)量為m的小球，桿的下端用鉸鏈固接于水平地面上的O點，斜靠在質(zhì)量為M的正方體上，在外力作用下保持靜止，如圖所示。忽略一切摩擦，現(xiàn)撤去外力，使桿向右傾倒，當正方體和小球剛脫離瞬間，桿與水平面的夾角為θ，小球速度大小為v，此時正方體M的速度大小為__________，小球m落地時的速度大小為__________。參考答案：，（或） 13.如圖所示，直導線ab與固定的電阻器R連成閉合電路，ab長0.40m，在磁感強度是0.60T的勻強磁場中以5.0m/s的速度向右做切割磁感線的運動，運動方向跟ab導線垂直．這時直導線ab產(chǎn)生的感應電動勢的大小是_______V，直導線ab中感應電流的方向是_________（填“a→b”或“b→a”）；若電阻R=5Ω，導線ab電阻r=1Ω，則ab兩端的電勢差大小為_______V。參考答案：1.2V，b→a；1.0V三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.將下圖中的電磁鐵連入你設(shè)計的電路中（在方框內(nèi)完成），要求：A．電路能改變電磁鐵磁性的強弱；B．使小磁針靜止時如圖所示。參考答案：（圖略）要求畫出電源和滑動變阻器，注意電源的正負極。15.如圖，一豎直放置的氣缸上端開口，氣缸壁內(nèi)有卡口a和b，a、b間距為h，a距缸底的高度為H；活塞只能在a、b間移動，其下方密封有一定質(zhì)量的理想氣體。已知活塞質(zhì)量為m，面積為S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均絕熱，不計他們之間的摩擦。開始時活塞處于靜止狀態(tài)，上、下方氣體壓強均為p0，溫度均為T0?，F(xiàn)用電熱絲緩慢加熱氣缸中的氣體，直至活塞剛好到達b處。求此時氣缸內(nèi)氣體的溫度以及在此過程中氣體對外所做的功。重力加速度大小為g。參考答案：試題分析：由于活塞處于平衡狀態(tài)所以可以利用活塞處于平衡狀態(tài)，求封閉氣體的壓強，然后找到不同狀態(tài)下氣體參量，計算溫度或者體積。開始時活塞位于a處，加熱后，汽缸中的氣體先經(jīng)歷等容過程，直至活塞開始運動。設(shè)此時汽缸中氣體的溫度為T1，壓強為p1，根據(jù)查理定律有①根據(jù)力的平衡條件有②聯(lián)立①②式可得③此后，汽缸中的氣體經(jīng)歷等壓過程，直至活塞剛好到達b處，設(shè)此時汽缸中氣體的溫度為T2；活塞位于a處和b處時氣體的體積分別為V1和V2。根據(jù)蓋—呂薩克定律有④式中V1=SH⑤V2=S（H+h）⑥聯(lián)立③④⑤⑥式解得⑦從開始加熱到活塞到達b處的過程中，汽缸中的氣體對外做的功為⑧故本題答案是：點睛：本題的關(guān)鍵是找到不同狀態(tài)下的氣體參量，再利用氣態(tài)方程求解即可。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖甲所示，兩平行金屬板長度l不超過0.2m，兩板間電壓U隨時間t變化的圖象如圖乙所示。在金屬板右側(cè)有一左邊界為MN、右邊無界的勻強磁場，磁感應強度B=0.01T，方向垂直紙面向里?，F(xiàn)有帶正電的粒子連續(xù)不斷地以速度射入電場中，初速度方向沿兩板間的中線方向。磁場邊界MN與中線垂直。已知帶電粒子的比荷，粒子的重力和粒子之間的相互作用力均可忽略不計。(1)

在每個粒子通過電場區(qū)域的時間內(nèi)，可以把板間的電場強度看作是恒定的。請通過計算說明這種處理能夠成立的理由；(2)設(shè)t=0.1s時刻射人電場的帶電粒子恰能從金屬板邊緣穿越電場射入磁場，求該帶電粒子射出電場時速度的大小；(3)

對于所有經(jīng)過電場射入磁場的帶電粒子，設(shè)其射人磁場的人射點和從磁場射出的出射點間的距離為d,試判斷d的大小是否隨時間變化？若不變，證明你的結(jié)論；若變化，求出d的變化范圍。參考答案：.⑴帶電粒子在金屬板間運動的時間為s

（3分）由于t遠小于T（T為電壓U變化周期），故在t時間內(nèi)金屬板間的電場可視為恒定的。（2分）另解：在t時間內(nèi)金屬板間電壓變化，由于ΔU遠小于100V（100V為電壓U最大值），電壓變化量特別小，故t時間內(nèi)金屬板間的電場可視為恒定的。⑵t＝0.1s時刻偏轉(zhuǎn)電壓U＝100V，由動能定理得

（3分）

代入數(shù)據(jù)解得

v1=1.41×105

m/s

（2分）⑶設(shè)某一時刻射出電場的粒子的速度為υ，速度方向與夾角為θ，則

（2分）粒子在磁場中有

（2分）由幾何關(guān)系得

（2分）由以上各式解得

（2分）代入數(shù)據(jù)解得d＝0.2m，顯然d不隨時間變化

17.如圖所示，質(zhì)量為M的導體棒ab，垂直放在相距為l的平行光滑金屬軌道上．導軌平面與水平面的夾角為θ，并處于磁感應強度大小為B、方向垂直與導軌平面向上的勻強磁場中，左側(cè)是水平放置、板長為S、間距為d的平行金屬板，R和Rx分別表示定值電阻和滑動變阻器的阻值，不計其他電阻．（1）調(diào)節(jié)Rx=0，釋放導體棒，當導體棒速度為V1時，求棒ab兩端的電壓；（2）調(diào)節(jié)Rx=R，釋放導體棒，求棒下滑的最大速度及整個回路消耗的最大功率；（3）改變Rx，待棒沿導軌再次勻速下滑后，將質(zhì)量為m、帶電量為+q的微粒（不計重力）從兩板中間以水平速度V0射入金屬板間，若粒子剛好落在上板邊緣，求此時的Rx．參考答案：解：（1）當導體棒速度為V1時，有：E=BlV1；根據(jù)閉合電路歐姆定律，得：=那么：Uab=IR=BlV1；

（2）當Rx=R棒沿導軌勻速下滑時，有最大速度V，由平衡條件與：Mgsinθ=F

安培力為：F=BIl

解得：I=感應電動勢為：E=Blv

電流為：I=解得：v=回路最大功率為：P=I2R總=（3）微粒從板中間水平射入恰好落到下板邊緣落，則：豎直方向：…①水平方向V0t=S…②根據(jù)受力分析可知：a=…③電場強度為：E=…④聯(lián)立①②③④，得：U=棒沿導軌勻速，由平衡條件有：Mgsinθ=BI1l金屬板間電壓為：U=I1Rx解得：Rx=答：（1）棒ab兩端的電壓BlV1；（2）棒下滑的最大速度及整個回路消耗的最大功率；（3）此時的Rx大小為．18.