湖南省2021屆高三上學(xué)期12月聯(lián)考物理試卷

一、單選題1.電容式話筒的原理示意圖如圖所示，E為電源，R為電阻，薄片P和Q為兩金屬基板。對(duì)著話筒說(shuō)話時(shí)，P振動(dòng)而Q可視為不動(dòng)。在P、Q間距減小的過(guò)程中，下列判斷正確的是()A.P、Q構(gòu)成的電容器的電容不變 B.P、Q構(gòu)成的電容器的電容增大C.通過(guò)電阻R的電流方向?yàn)閺腶到b D.通過(guò)電阻R的電流為02.用波長(zhǎng)為λ的黃色光照射逸出功為W的銫原子，使之發(fā)生光電效應(yīng)。已知普朗克常量為h，光在真空的速度為c，電子所帶電荷量為e。則對(duì)應(yīng)的遏止電壓為()A. B. C. D.3.如圖所示，在紙面內(nèi)有固定導(dǎo)線構(gòu)成的abcd回路，回路內(nèi)部有垂直于線圈平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫(huà)出)，且磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增大，在ab邊的正上方靜止著一可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針，閉合開(kāi)關(guān)后()A.小磁針的N極向紙面內(nèi)偏轉(zhuǎn)B.小磁針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)C.回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)閍dcba，且電流均勻增大D.回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcda，且電流不變4.如圖甲所示，在粗糙的水平面上，質(zhì)量為1kg的物塊在水平向右的拉力F的作用下做直線運(yùn)動(dòng)，3s后撤去外力，物塊運(yùn)動(dòng)的速度一時(shí)間圖像如圖乙，所示，則拉力F的大小為（）A.2N B.3N C.5N D.10N5.如圖所示，用一沿水平面運(yùn)動(dòng)的小車通過(guò)輕繩提升一滑塊，滑塊沿豎直桿上升，某一時(shí)刻，小車的速度大小v=6m/s，拴在小車上的繩子與水平方向的夾角θ=30°，拴在滑塊上的繩子與豎直方向的夾角α=45°。則此時(shí)滑塊豎直上升的速度大小為()A.6m/s B.5m/s C.m/s D.m/s6.地球位于火星與太陽(yáng)之間且三者在同一直線上時(shí)稱為“火星沖日”。已知地球繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T(mén)，火星繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為地球繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑的n倍。則相鄰兩次“火星沖日”的時(shí)間差為（）A. B. C. D.7.豎直平面內(nèi)一根長(zhǎng)l=1m的輕繩一端固定于O點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量m=90g的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))。一質(zhì)量m0=10g的子彈以v0=100m/s的速度水平射入小球(子彈射入小球的時(shí)間極短)，并留在小球內(nèi)與小球一起繞O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)。取重力加速度大小g=10m/s2，不計(jì)空氣阻力。則下列分析正確的是()A.子彈射入小球后瞬間的速度大小為8m/sB.子彈射入小球前、后瞬間繩子對(duì)小球的拉力大小之比為C.小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)的速度大小為6m/sD.小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)受到繩子的拉力大小為5N二、多選題8.豎直平面內(nèi)有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，將一帶正電的小球在電場(chǎng)中向右水平拋出，不計(jì)空氣阻力，關(guān)于小球的運(yùn)動(dòng)，下列分析正確的是()A.小球做勻變速曲線運(yùn)動(dòng) B.小球的速率先減小后增大C.電場(chǎng)力對(duì)小球一直做正功 D.小球的機(jī)械能守恒9.如圖甲所示，理想變壓器副線圈接有一額定電壓為36V、額定電流為1A的燈泡和一電動(dòng)機(jī)，原線圈串有一理想電流表，并接有如圖乙所示的交變電壓。燈泡和電動(dòng)機(jī)均恰好正常工作，電流表的示數(shù)為1.8A。下列分析正確的是()A.變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為55:9 B.電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為3.6ΩC.電動(dòng)機(jī)的額定功率為360W D.通過(guò)燈泡的電流方向每秒鐘改變50次10.中核集團(tuán)研發(fā)的“超導(dǎo)質(zhì)子回旋加速器”，能夠?qū)①|(zhì)子加速至光速的。若用如圖所示的回旋加速器分別加速氕核()、氘核()兩種靜止的原子核，且加速電壓的有效值相等，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，不考慮加速過(guò)程中原子核質(zhì)量的變化及在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，則下列判斷正確的是()A.氕核離開(kāi)加速器時(shí)的速度大 B.氘核離開(kāi)加速器時(shí)的動(dòng)能大C.氕核在回旋加速器中加速的次數(shù)多 D.兩種核在回旋加速器中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等三、實(shí)驗(yàn)題11.某興趣小組用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)測(cè)物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)。PQ為一塊傾斜放置的木板，在其底端Q處固定有一個(gè)光電門(mén)，光電門(mén)與數(shù)字計(jì)時(shí)器相連(圖中未畫(huà)出)。每次實(shí)驗(yàn)時(shí)將一物塊(其上固定有寬度為d的遮光條)從不同高度h處由靜止釋放，保持P、Q兩點(diǎn)間的水平距離L=0.8m不變。物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相同，取重力加速度大小g=10m/s2。(1)用10分度游標(biāo)卡尺測(cè)得物塊上的遮光條寬度d如圖乙所示，則d=_____mm。(2)該小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算得到物塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)的速度大小v，并作出了如圖丙所示的v2-h圖像。由此可知物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=_____。(3)物塊下滑過(guò)程中，由于空氣阻力的影響，會(huì)使動(dòng)摩擦因數(shù)的測(cè)量值_____(填“偏大”、“偏小”或“不變”)。12.某同學(xué)準(zhǔn)備用下列器材測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。①電源E(電動(dòng)勢(shì)大于3.0V，內(nèi)阻未知)；②表頭(滿偏電流Ig=10mA，內(nèi)阻rg=100Ω)；③電壓表(量程為1.5V，內(nèi)阻RV=1000Ω)；④滑動(dòng)變阻器R；⑤電阻箱R1(0～99.9Ω)；⑥電阻箱R2(0～9999.9Ω)；⑦開(kāi)關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干。(1)測(cè)量電路如圖甲所示，為把表頭改裝成一個(gè)量程為0.6A的電流表，則R1的阻值應(yīng)調(diào)節(jié)為_(kāi)___Ω；為把電壓表改裝成一個(gè)量程為6.0V的電壓表，則R2的阻值應(yīng)調(diào)節(jié)為_(kāi)___Ω。(2)圖乙為調(diào)節(jié)好R1、R2并測(cè)出多組數(shù)據(jù)后得到的U－I圖像(U為電壓表的示數(shù)，I為表頭的示數(shù))，則根據(jù)圖甲和圖乙可知，被測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)E=_____V、內(nèi)阻r=_____Ω。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)四、計(jì)算題13.在一些影視劇中經(jīng)常能看到一些特技表演。如圖所示，有一高臺(tái)離地面的高度h=5m，一特技演員騎摩托車從坡底由靜止出發(fā)，沖上高臺(tái)后以某一速度水平飛出，在水平地面上的落點(diǎn)到高臺(tái)邊沿的水平距離x=20m。已知摩托車從坡底沖上高臺(tái)的過(guò)程歷時(shí)t=15s，人和車的總質(zhì)量m=2×102kg，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率恒為P=4kW，不計(jì)空氣阻力，取重力加速度大小g=10m/s2。求：(1)摩托車水平飛出高臺(tái)時(shí)的速度大??；(2)摩托車在沖上高臺(tái)的過(guò)程中克服摩擦阻力所做的功。14.在平面直角坐標(biāo)系xOy的第Ⅰ、Ⅱ象限內(nèi)有方向垂直坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在第Ⅲ象限內(nèi)有沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，在第Ⅳ象限內(nèi)有一半徑為R且與兩坐標(biāo)軸相切的圓，圓內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫(huà)出)。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子(不計(jì)粒子受到的重力)從坐標(biāo)為(-2R，-R)的S點(diǎn)由靜止釋放，粒子從y軸上的P點(diǎn)進(jìn)入圓內(nèi)磁場(chǎng)，從x軸上的Q點(diǎn)(圖中未畫(huà)出)進(jìn)入第Ⅰ象限，然后立即撤去第Ⅲ、Ⅳ象限內(nèi)的電場(chǎng)和磁場(chǎng)，粒子經(jīng)第Ⅰ、Ⅱ象限內(nèi)的磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后恰好通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O。已知圓內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小、方向垂直坐標(biāo)平面向里。求：(1)粒子運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)的速度大??；(2)Q點(diǎn)的坐標(biāo)；(3)第Ⅰ、Ⅱ象限內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B2。15.[選修3-3](1)一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)M出發(fā)，經(jīng)狀態(tài)N、P、Q回到狀態(tài)M，完成一個(gè)循環(huán)，其體積-溫度圖像(V-T圖像)如圖所示，其中MQ、NP平行T軸，MN、QP平行V軸。則氣體從M到N的過(guò)程中壓強(qiáng)____(填“增大”、“減小”或“不變”)，內(nèi)能____(填“增大”、“減小”或“不變”)；氣體從N到P過(guò)程吸收的熱量____(填“大于”“等于”或“小于”)從Q到M過(guò)程放出的熱量；氣體從P到Q過(guò)程對(duì)外界所做的功____(填“大于”、“等于”或“小于”)從M到N過(guò)程外界對(duì)氣體所做的功。(2)如圖所示，豎直放置、開(kāi)口向下的足夠長(zhǎng)的粗細(xì)均勻的試管，用長(zhǎng)度h=10cm的水銀柱將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在管內(nèi)。當(dāng)氣體的熱力學(xué)溫度T1=280K時(shí)，氣柱長(zhǎng)L1=15cm，大氣壓強(qiáng)恒為p0=75cmHg?，F(xiàn)把試管緩慢旋轉(zhuǎn)至水平，該過(guò)程中氣體的溫度不變。(i)求水平放置時(shí)管內(nèi)氣柱的長(zhǎng)度；(ii)再次緩慢旋轉(zhuǎn)試管，使試管開(kāi)口向上豎直放置，然后緩慢升高氣體的溫度，使氣柱的長(zhǎng)度回到15cm。求此時(shí)氣體的熱力學(xué)溫度。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)16.[選修3-4](1)如圖甲所示，一彈性輕繩水平放置，a、b、c是彈性繩上的三個(gè)質(zhì)點(diǎn)?，F(xiàn)讓質(zhì)點(diǎn)a從t=0時(shí)刻開(kāi)始在豎直面內(nèi)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其位移隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示，形成的簡(jiǎn)諧波同時(shí)沿該直線向ab和ac方向傳播，在t1=1.5s時(shí)質(zhì)點(diǎn)b第一次到達(dá)正向最大位移處，a、b兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置間的距離L1=0.9m，a、c兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置間的距離L2=0.6m。則質(zhì)點(diǎn)b的振動(dòng)周期為_(kāi)___s，該波的波長(zhǎng)為_(kāi)___m，波速大小為_(kāi)___m/s；0～2s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)c通過(guò)的路程為_(kāi)___m。(2)一塊半徑的半球形玻璃磚底面水平放置，玻璃磚的截面如圖所示，A點(diǎn)處有一點(diǎn)光源，且A點(diǎn)到球心O的距離為0.5m。在玻璃磚的頂端B處時(shí)恰好沒(méi)有光線射出。求：(i)玻璃磚的折射率n；(ii)玻璃磚的截面上有光線射出的圓弧長(zhǎng)度L。參考答案1.答案：B解析：本題考查電容式話筒與電源的串聯(lián)，目的是考查學(xué)生的理解能力。根據(jù)電容決定式得電容增大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤、B正確；又根據(jù)電容器所帶電荷量增大，通過(guò)R的電流方向?yàn)閺腷到a，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。2.答案：B解析：本題考查光電效應(yīng)方程，目的是考查學(xué)生的理解能力。由光電效應(yīng)方程可知：,解得，選項(xiàng)B正確。3.答案：D解析：本題考查電磁感應(yīng)、電流的磁場(chǎng)等知識(shí)，目的是考查學(xué)生的理解能力。由楞次定律和右手定則可判斷感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcda，因磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻變化，所以感應(yīng)電流恒定，選項(xiàng)C錯(cuò)誤、D正確；因?yàn)樾〈裴樀腘極受力方向與磁場(chǎng)方向一致，所以小磁針N極向紙面外偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤。4.答案：C解析：5.答案：C解析：本題考查速度的分解和合成，目的是考查學(xué)生的推理能力。由速度的分解可知：，解得，選項(xiàng)C正確。6.答案：B解析：7.答案：D解析：8.答案：AC解析：本題考查帶電小球在電場(chǎng)和重力場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，目的是考查學(xué)生的理解能力。小球受到的電場(chǎng)力方向水平向右，重力方向豎直向下，合力恒定且與初速度方向不在同一直線上，所以小球做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)速率一直增大，電場(chǎng)力對(duì)小球一直做正功，小球的機(jī)械能一直增大，選項(xiàng)