河北省邢臺市第十一中學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.（多選題）火星探測已成為世界各國航天領(lǐng)域的研究熱點．現(xiàn)有人想設(shè)計發(fā)射一顆火星的同步衛(wèi)星．若已知火星的質(zhì)量M，半徑R0，火星表面的重力加速度g0自轉(zhuǎn)的角速度ω0，引力常量G，則同步衛(wèi)星離火星表面的高度為（）A． B．C． D．參考答案：AC解：CD、同步衛(wèi)星受到的萬有引力提供向心力，故：G=m解得：h=

①故C正確，D錯誤；AB、在火星表面，重力等于萬有引力，故：mg0=

②聯(lián)立①②解得：h=故A正確，B錯誤；故選：AC．2.如圖所示，質(zhì)量分別為m1、m2的兩個小球A、B，帶有等量異種電荷，通過絕緣輕彈簧相連接，置于絕緣光滑的水平面上．突然加一水平向右的勻強(qiáng)電場后，兩球A、B將由靜止開始運動．對兩小球A、B和彈簧組成的系統(tǒng)，在以后的運動過程中，以下說法正確的是(設(shè)整個過程中不考慮電荷間庫侖力的作用且彈簧不超過彈性限度)()A．系統(tǒng)機(jī)械能不斷增加

B．系統(tǒng)機(jī)械能守恒C．系統(tǒng)動量不斷增加

D．系統(tǒng)動量守恒參考答案：D3.歐盟和我國合作的“伽利略”全球定位系統(tǒng)的空間部分由平均分布在三個軌道面上的30顆軌道衛(wèi)星組成，每個軌道平面上等間距部署10顆衛(wèi)星，從而實現(xiàn)高精度的導(dǎo)航定位.現(xiàn)假設(shè)“伽利略”系統(tǒng)中每顆衛(wèi)星均繞地心O做勻速圓周運動，軌道半徑為，一個軌道平面上某時刻10顆衛(wèi)星所在位置分布如圖所示．其中衛(wèi)星1和衛(wèi)星3分別位于軌道上的A、B兩位置．若衛(wèi)星均順時針運行，地球表面處的重力加速度為g，地球半徑為R，不計衛(wèi)星間的相互作用力．則以下判斷中正確的是A．這10顆衛(wèi)星的加速度大小相等，均為

B．衛(wèi)星1向后噴氣就一定能追上衛(wèi)星2C．衛(wèi)星1由位置A運動到位置B所需的時間為D．衛(wèi)星1由位置A運動到位置B的過程中萬有引力做功不為零參考答案：AC4.如圖6為一火災(zāi)報警系統(tǒng)．其中R0為定值電阻，R為熱敏電阻，其阻值隨溫度的升高而減?。硐胱儔浩髟⒏本€圈匝數(shù)比為5∶1，副線圈輸出電壓如圖7所示，則下列說法正確的是()．圖6

圖7A．原線圈輸入電壓有效值為220VB．副線圈輸出電壓瞬時值表達(dá)式u＝44cos(100πt)VC．R處出現(xiàn)火情時原線圈電流增大D．R處出現(xiàn)火情時電阻R0的電功率增大參考答案：CD5.長度為0.5m的輕質(zhì)細(xì)桿OP，P端有一個質(zhì)量為3.0kg的小球，小球以O(shè)點為圓心在豎直平面內(nèi)作勻速率圓周運動，其運動速率為2m／s，則小球通過最高點時桿子OP受到(g取10m／s2)

(

)A．6.0N的拉力

B．6.0N的壓力

C．24N的拉力

D．24N的壓力參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（6分）兩顆人造地球衛(wèi)星分別繞地球作勻速圓周運動，衛(wèi)星質(zhì)量，軌道半徑，則它們的角速度之比∶，周期之比T1∶T2=

，線速度之比

。參考答案：

8:1

8:1

2:17.某單擺的擺長為L、擺球質(zhì)量為m，擺角為θ時單擺做簡諧振動的周期為T，擺動時最大動能為Ek。當(dāng)將擺球質(zhì)量變成2m，擺動時擺角為θ，則單擺的最大動能變?yōu)開___________Ek；當(dāng)將擺球質(zhì)量變成2m，將擺長變?yōu)?L，擺角變?yōu)棣?2時，單擺的周期為____________T。參考答案：2

8..某實驗小組設(shè)計了“探究做功與物體速度變化的關(guān)系”的實驗裝置，實驗步驟如下：a.實驗裝置如圖所示，細(xì)繩一端系在滑塊上，另一端繞過小滑輪后掛一砂桶，小砂桶內(nèi)裝一定量砂子，用墊塊將長木板固定有定滑輪的一端墊高，不斷調(diào)整墊塊的高度，直至輕推滑塊后，滑塊恰好能沿長木板向下做勻速直線運動；b.保持長木板的傾角不變，取下細(xì)繩和砂桶，將滑塊右端與紙帶相連，并穿過打點計時器的限位孔，接通打點計時器的電源后，釋放滑塊，讓滑塊從靜止開始加速下滑；c.取下紙帶，在紙帶上取如圖所示的A、B兩計數(shù)點，并用刻度尺測出s1、s2、s。根據(jù)以上實驗，回答下列問題：若忽略滑輪質(zhì)量及軸間摩擦，本實驗中滑塊加速下滑時所受的合外力______砂桶及砂的總重力（填“等于”“大于”或“小于”）為探究從A到B過程中，做功與物體速度變化關(guān)系，則實驗中還需測量的量有______________________________________________________。設(shè)打點計時器的打點周期為T，請寫出探究結(jié)果表達(dá)式_________________________此實驗方案存在缺陷，可能造成較大誤差，造成較大誤差的原因是_______________參考答案：（1）等于（2）砂與砂桶的重力mg、滑塊質(zhì)量M（3）

（4）第一步操作中紙帶沒有連接，而實驗中紙帶與計時器的限位孔間存在摩擦（或滑輪有質(zhì)量、滑輪軸有摩擦）9.物理小組在一次探究活動中測量滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)，實驗裝置如圖3所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端裝有定滑輪；木板上有一滑塊，其一端與電磁打點計時器的紙帶相連，另一端通過跨過定滑輪的細(xì)線與托盤連接．打點計時器使用的交流電源的頻率為50Hz．開始實驗時，在托盤中放入適量砝碼，滑塊開始做勻加速運動，在紙帶上打出一系列小點．圖3(1)圖4給出的是實驗中獲取的一條紙帶的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是計數(shù)點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個計時點(圖中未標(biāo)出)，計數(shù)點間的距離如圖8所示．根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計算的加速度a＝________m/s2．(保留三位有效數(shù)字)．圖4(2)回答下列兩個問題：①為測量動摩擦因數(shù)，下列物理量中還應(yīng)測量的有______．(填入所選物理量前的字母)

A．木板的長度l

B．木板的質(zhì)量m1

C．滑塊的質(zhì)量m2

D．托盤和砝碼的總質(zhì)量m3

E．滑塊運動的時間t②測量①中所選定的物理量時需要的實驗器材是______．

(3)滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ＝__________(用被測物理量的字母表示，重力加速度為g)．與真實值相比，測量的動摩擦因數(shù)________(填“偏大”或“偏小”)．寫出支持你的看法的一個論據(jù)_______________________________________________________________．參考答案：(1)0.496(2)①CD②天平(3)偏大忽略了紙帶與限位孔之間的摩擦力．10.由某種材料制成的電器元件，其伏安特性曲線如圖所示?，F(xiàn)將該元件接在電動勢為8V，內(nèi)阻為4Ω的電源兩端，則通過該元件的電流為__________A。若將兩個這樣的元件并聯(lián)接在該電源上，則每一個元件消耗的功率為__________W。參考答案：1.0；1.511.我們繞發(fā)聲的音叉走一圈會聽到時強(qiáng)時弱的聲音，這是聲波的現(xiàn)象；如圖是不同頻率的水波通過相同的小孔所能達(dá)到區(qū)域的示意圖，則其中水波的頻率最大的是圖．參考答案：干涉，

C

12.如圖所示，邊長為L的正方形區(qū)域abcd內(nèi)存在著勻強(qiáng)磁場。一個質(zhì)量為m、電荷量為q、初速度為v0的帶電粒子從a點沿ab方向進(jìn)入磁場，不計重力。若粒子恰好沿BC方向，從c點離開磁場，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝____________；粒子離開磁場時的動能為______________。參考答案：，mv0213.核電池又叫“放射性同位素電池”，一個硬幣大小的核電池，就可以讓手機(jī)不充電使用5000年.燃料中钚（）是一種人造同位素，可通過下列反應(yīng)合成：2

氘核（）轟擊鈾（）生成镎（NP238）和兩個相同的粒子X，核反應(yīng)方程是；②镎（NP238）放出一個粒子Y后轉(zhuǎn)變成钚（），核反應(yīng)方程是+．則X粒子的符號為

；Y粒子的符號為

．參考答案：；三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.在《驗證力的平行四邊形定則》實驗中，某同學(xué)首先將白紙固定在方木板上、將橡皮筋的一端固定在A點,另一端拴上兩根細(xì)繩,每根細(xì)繩分別連著一個量程為5N、最小刻度為0.1N的彈簧測力計.然后沿著兩個不同的方向拉彈簧測力計,如圖所示，夾角約為900，這時必須在白紙上記下兩拉力的大小和方向，還必須記下

，其中右圖中B彈簧測力計的讀數(shù)為

N。接著，用其中一個彈簧測力計去拉該橡皮筋時，該實驗?zāi)芊耥樌M(jìn)行下去嗎？請說明理由

。參考答案：結(jié)點O的位置；

4.00

；不能。因為用一只彈簧稱拉時，彈簧稱的量程不夠

15.當(dāng)千分尺的兩個小砧合攏時，會聽到“嗒”、“嗒”聲響，此時若套筒上可動刻度的零刻線與固定刻度的零刻線不重合，說明該千分尺存在零誤差，如圖甲所示，零誤差為

mm，用這個千分尺去測量長度時，實際長度就是讀數(shù)與這個零誤差的修正值．若用這個千分尺測某滾球珠直徑時的顯示如圖乙所示，則滾珠的實際直徑為d0=

mm.參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，內(nèi)圓半徑為r、外圓半徑為3r的圓環(huán)區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場。圓環(huán)左側(cè)的平行板電容器兩板間電壓為U，靠近M板處靜止釋放質(zhì)量為m、電量為q的正離子，經(jīng)過電場加速后從N板小孔射出，并沿圓環(huán)直徑方向射入磁場，不計離子的重力，忽略平行板外的電場。求：（1）離子從N板小孔射出時的速率；（2）離子在磁場中做圓周運動的周期；（3）要使離子不進(jìn)入小圓區(qū)域，電壓U的取值范圍。參考答案：(1)設(shè)離子射入勻強(qiáng)磁場時的速率為v，由動能定理得:

......3分

......2分(2)設(shè)離子在磁場中做圓周運動的半徑為R,離子所受洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律可可得：

2分由

得

1分(3)若離子恰好不進(jìn)入小圓，設(shè)離子與小圓相切時軌道半徑為R0，此時軌跡如圖所示由幾何關(guān)系得：

......2分

解得：

......1分又

......1分

......1分......1分聯(lián)立解得

......2分17.某球形天體的密度為ρ0，萬有引力常量為G.(1)證明：對環(huán)繞在密度相同的球形天體表面運行的衛(wèi)星，運動周期與天體的大小無關(guān)．(球的體積公式為，其中R為球半徑)(2)若球形天體的半徑為R，自轉(zhuǎn)的角速度為，表面周圍空間充滿厚度(小于同步衛(wèi)星距天體表面的高度)、密度的均勻介質(zhì)，試求同步衛(wèi)星距天體表面的高度．參考答案：【知識點】萬有引力定律及其應(yīng)用．D5【答案解析】又M′＝ρ·π[(R＋d)3－R3]

④

由②③④式解得r＝2R

則該同步衛(wèi)星距天體表面的高度h＝r－R＝R.

【思路點撥】（1）由萬有引力充當(dāng)向心力的周期公式，和質(zhì)量=密度×體積，可以得到周期與半徑的關(guān)系.（2）計算出來天體及周圍介質(zhì)的質(zhì)量，進(jìn)而由萬有引力可以得到高度．本題繁瑣點在于求天體及周圍介質(zhì)的質(zhì)量，只要正確求出質(zhì)量，就可以很容易得到同步衛(wèi)星高度．

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