重慶南坪中學(xué)校2021年高三物理聯(lián)考試卷含解析一、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.如圖所示為兩塊質(zhì)量均為m，長度均為L的木板放置在光滑的水平桌面上，木塊1質(zhì)量也為m（可視為質(zhì)點(diǎn)），放于木板2的最右端，木板3沿光滑水平桌面運(yùn)動并與疊放在下面的木板2發(fā)生碰撞后粘合在一起，如果要求碰后木塊1停留在木板3的正中央，木板3碰撞前的初速度v0為多大？已知木塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為μ．參考答案：解：設(shè)第3塊木塊的初速度為V0，對于3、2兩木塊的系統(tǒng)，設(shè)碰撞后的速度為V1，據(jù)動量守恒定律得：mV0=2mV1…①對于3、2整體與1組成的系統(tǒng)，設(shè)共同速度為V2，則據(jù)動量守恒定律得：2mV1=3mV2…②第1塊木塊恰好運(yùn)動到第3塊正中央，則據(jù)能量守恒有：…③由①②③聯(lián)立方程得：v0=3答：木板3碰碰撞前的速度v0為3．2.（單選）兩束不同頻率的單色光a、b以相同的入射角從空氣射入水中，發(fā)生了如圖所示的折射現(xiàn)象（α>β）。下列說法中正確的是A．光束b的頻率比光束a的頻率低B．相同條件下b光的雙縫干涉條紋間距比a光的大C．光束b在水中的傳播速度比光束a在水中的傳播速度大D．若a光照射某金屬能發(fā)生光電效應(yīng)，則b光照射該金屬也能發(fā)生光電效應(yīng)參考答案：D3.許多不回收的航天器在使用后，將成為太空垃圾。如圖所示，在地球附近高速運(yùn)行的太空垃圾示意圖，太空垃圾運(yùn)動可以看成勻速圓周運(yùn)動。下列說法中正確的是（

）A．由于空氣阻力存在，太空垃圾運(yùn)行軌道半徑越來越小，運(yùn)行速率越來越小，最后墜落到地面B．太空垃圾一定能跟同一軌道上的航天器相撞C．太空垃圾運(yùn)行速率可能大于7.9km/sD．離地越高的太空垃圾運(yùn)行角速度越小參考答案：D4.關(guān)于物體內(nèi)能，下列說法正確的是________A.溫度升高，物體內(nèi)每一個分子熱運(yùn)動的速率一定都增大B.液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離，所以液體表面存在表面張力C.兩個分子的間距從極近逐漸增大到10r0的過程中，它們之間的分子勢能先減小后增大D.液晶具有流動性，其光學(xué)性質(zhì)具有各向同性的特點(diǎn)E.顯微鏡下觀察到墨水中的小碳粒在不停地做無規(guī)則運(yùn)動，這反映了液體分子運(yùn)動的無規(guī)則性參考答案：BCE【詳解】A、溫度是分子的平均動能的標(biāo)志，是大量分子運(yùn)動的統(tǒng)計規(guī)律。當(dāng)溫度升高時，物體內(nèi)分子的平均動能增大，并不是物體內(nèi)每一個分子熱運(yùn)動的速率一定都增大，故A錯誤；B、液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離，分子之間的作用力表現(xiàn)為引力，所以液體表面存在表面張力，故B正確；C、當(dāng)分子間距離等于r0時，分子間的勢能最小，所以當(dāng)分子極近到10r0，即從小于r0開始運(yùn)動，故分子勢能先減小后增大，故C正確；D、液晶是一類特殊的物質(zhì)形態(tài)，它像液體一樣具有流動性，而其光學(xué)性質(zhì)具有各向異性，故D錯誤；E、墨水中的小碳粒的運(yùn)動是因?yàn)樾√剂Ｖ車拇罅克肿訉λ淖矒糇饔昧Σ黄胶鈱?dǎo)致向各方向運(yùn)動，由于水分子運(yùn)動無規(guī)則，導(dǎo)致小碳粒的運(yùn)動也沒有規(guī)則，故E正確；5.（多選）如圖所示，直線A為電源a的路端電壓與電流的關(guān)系圖象，直線B為電源b的路端電壓與電流的關(guān)系圖象，直線C為一個電阻R的兩端電壓與電流的關(guān)系圖象．將這個電阻R分別接到a、b兩電源上，那么A．R接到a電源上，電源的效率較高B．R接到b電源上，電源的效率較高C．R接到a電源上，電源的輸出功率較大D．R接到b電源上，電源的輸出功率較大參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.后，該礦石中的鈾、釷質(zhì)量之比為___________．參考答案：39：1157.一帶電液滴靜止在水平放置的兩平行金屬板間，距離下板的高度差為10mm，此時兩板的電壓為300V，如果兩板間的電壓減小為240V，液滴運(yùn)動到下極板所需的時間為_________s。(g=10m／S)參考答案：答案：0.18.設(shè)雨點(diǎn)下落過程中所受空氣阻力大小與雨點(diǎn)半徑的平方成正比，現(xiàn)有兩個密度相同大小不同的雨點(diǎn)從同一高度的云層靜止起下落，那么先到達(dá)地面的是________（填“大”或“小”）雨點(diǎn)，接近地面時速度較小的是________（填“大”或“小”）雨點(diǎn)。參考答案：答案：大，小解析：由m=ρV=ρπr3，f=kr2，mg-f=ma，聯(lián)立解得a=g-。由于半徑r大的雨滴下落的加速度大，所以大雨滴先到達(dá)地面。從同一高度的云層靜止起下落，由v2=2ah可知，接近地面時速度較小的是小雨滴。

9.如圖所示，在高為h的平臺邊緣以初速度υ0水平拋出小球A，同時在水平地面上距臺面邊緣水平距離為s處豎直上拋小球B，兩球運(yùn)動軌跡在同一豎直平面內(nèi)，不計空氣阻力，重力加速度為g．為使兩球能在空中相遇，水平距離s應(yīng)＜v0；若水平距離為s0，則υB=．參考答案：考點(diǎn)：平拋運(yùn)動；豎直上拋運(yùn)動．分析：A做平拋運(yùn)動，B球豎直上拋運(yùn)動，要使兩球在空中相遇，運(yùn)動的時間必然小于A球運(yùn)動時間，且A球的水平距離要等于s，兩球同時運(yùn)動，運(yùn)動的時間相同，根據(jù)平拋運(yùn)動和豎直上拋運(yùn)動的公式，抓住時間，位移的關(guān)系聯(lián)立方程即可求解．解答：解：由于A做平拋運(yùn)動有：x=v0t，h=，可得：x=v0所以為使兩球能在空中相遇，水平距離應(yīng)有：s＜x，即：s＜v0．由：s0=v0t，h=+（vBt﹣）得：vB=故答案為：，．點(diǎn)評：本題主要考查了平拋運(yùn)動和豎直上拋運(yùn)動的基本規(guī)律，關(guān)鍵要正確分析兩個物體運(yùn)動之間的關(guān)系．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，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，才可以認(rèn)為繩子對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，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，不需要重新平衡摩擦力C．實(shí)驗(yàn)時，先放開小車，再接通打點(diǎn)計時器的電源D．用天平測出m以及小車質(zhì)量M，小車運(yùn)動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小（2分）11.

（5分）一個蓄電池輸出電壓為12V，若輸出的電能為4.3×106J，則它放出的電量為_____________C。參考答案：答案：3.6×10512.如圖所示為一圓拱橋，最高點(diǎn)的半徑為40m。一輛質(zhì)量為1.2×103kg的小車，以10m／s的速度經(jīng)過拱橋的最高點(diǎn)。此時車對橋頂部的壓力大小為_________N；當(dāng)過最高點(diǎn)的車速等于_________m/s時，車對橋面的壓力恰好為零。（取g=10m／s2）參考答案：

20

13.質(zhì)點(diǎn)在直線A、B、C上作勻變速直線運(yùn)動（圖2），若在A點(diǎn)時的速度是5m/s，經(jīng)3s到達(dá)B點(diǎn)時速度是14m/s，若再經(jīng)過4s到達(dá)C點(diǎn)，則它到達(dá)C點(diǎn)時的速度是______m/s.參考答案：26三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系中有一個垂直紙面向里的圓形勻強(qiáng)磁場，其邊界過原點(diǎn)O和y軸上的點(diǎn)A（0，L）．一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子從A點(diǎn)以初速度v0平行于x軸正方向射入磁場，并從x軸上的B點(diǎn)射出磁場，射出B點(diǎn)時的速度方向與x軸正方向的夾角為60°．求：（1）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；（2）電子在磁場中運(yùn)動的時間t．參考答案：答：（1）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為；（2）電子在磁場中運(yùn)動的時間t為考點(diǎn)： 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動；牛頓第二定律；向心力．專題： 帶電粒子在磁場中的運(yùn)動專題．分析： （1）電子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律可以求出磁感應(yīng)強(qiáng)度．（2）根據(jù)電子轉(zhuǎn)過的圓心角與電子做圓周運(yùn)動的周期可以求出電子的運(yùn)動時間．解答： 解：（1）設(shè)電子在磁場中軌跡的半徑為r，運(yùn)動軌跡如圖，可得電子在磁場中轉(zhuǎn)動的圓心角為60°，由幾何關(guān)系可得：r﹣L=rcos60°，解得，軌跡半徑：r=2L，對于電子在磁場中運(yùn)動，有：ev0B=m，解得，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小：B=；（2）電子在磁場中轉(zhuǎn)動的周期：T==，電子轉(zhuǎn)動的圓心角為60°，則電子在磁場中運(yùn)動的時間t=T=；答：（1）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為；（2）電子在磁場中運(yùn)動的時間t為．點(diǎn)評： 本題考查了電子在磁場中的運(yùn)動，分析清楚電子運(yùn)動過程，應(yīng)用牛頓第二定律與周期公式即可正確解題．15.如圖甲所示，斜面傾角為θ=37°，一寬為d=0.65m的有界勻強(qiáng)磁場垂直于斜面向上，磁場邊界與斜面底邊平行。在斜面上由靜止釋放一矩形金屬線框，線框沿斜面下滑，下邊與磁場邊界保持平行。取斜面底部為重力勢能零勢能面，從線框開始運(yùn)動到恰好完全進(jìn)入磁場的過程中，線框的機(jī)械能E和位移x之間的關(guān)系如圖乙所示，圖中①、②均為直線段。已知線框的質(zhì)量為M=0.1kg，電阻為R=0.06Ω．（取g=l0m·s-2,sin37°=0.6,

cos37°=0.8)求：(1)線框與斜面間的動摩擦因數(shù)μ；(2)線框剛進(jìn)入磁場到恰好完全進(jìn)入磁場所用的時間t：(3)線框穿越磁場的過程中，線框中的最大電功率Pm。參考答案：0.5；1/6s；0.54W【詳解】（1）由能量守恒定律，線框減小的機(jī)械能等于克服摩擦力做功，則其中x1=0.36m；解得μ=0.5（2）金屬線框進(jìn)入磁場的過程中，減小的機(jī)械能等于克服摩擦力和安培力做的功，機(jī)械能均勻減小，因此安培力也是恒力，線框做勻速運(yùn)動，速度為v1v12=2ax1解得a=2m/s2v1=1.2m/s其中

x2為線框的側(cè)邊長，即線框進(jìn)入磁場過程中運(yùn)動的距離，可求出x2=0.2m，則（3）線框剛出磁場時速度最大，線框內(nèi)電功率最大由可求得v2=1.8m/s根據(jù)線框勻速進(jìn)入磁場時：可得FA=0.2N又因?yàn)榭傻脤2、B2L2帶入可得：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（10分）如圖所示，橫截面為圓（半徑為R）的柱體放在水平地面上，一根勻質(zhì)木棒OA長為3R，重為G。木棒的O端與地面上的鉸鏈連接，木棒擱在柱體上，各處摩擦均不計。現(xiàn)用一水平推力F作用在柱體豎直面上，使柱體沿著水平地面向左緩慢移動。問：（1）當(dāng)木棒與地面的夾角θ=30°時，柱體對木棒的彈力多大？（2）當(dāng)木棒與地面的夾角θ=30°時，水平推力F多大？參考答案：解析：（1）利用力矩平衡：

（3分）解得：N＝0.75G

（2分）（2）柱體為研究對象，由平衡條件：F＝Nsinθ

（3分）F＝0.375G

（2分）17.（計算）電磁彈射是我國最新研究的重大科技項目，原理可用下述模型說明．如圖甲所示，虛線MN右側(cè)存在一個豎直向上的勻強(qiáng)磁場，一邊長L的正方形單匝金屬線框abcd放在光滑水平面上，電阻為R，質(zhì)量為m，ab邊在磁場外側(cè)緊靠MN虛線邊界．t=0時起磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t的變化規(guī)律是B=B0+kt（k為大于零的常數(shù)），空氣阻力忽略不計．（1）求t=0時刻，線框中感應(yīng)電流的功率P；（2）若線框cd邊穿出磁場時速度為v，求線框穿出磁場過程中，安培力對線框所做的功W及通過導(dǎo)線截面的電荷量q；（3）若用相同的金屬線繞制相同大小的n匝線框，如圖乙所示，在線框上加一質(zhì)量為M的負(fù)載物，證明：載物線框匝數(shù)越多，t=0時線框加速度越大．參考答案：（1）線框中感應(yīng)電流的功率；（2）安培力對線框所做的功通過導(dǎo)線截面的電荷量；（3）根據(jù)可知，n越大，a越大．法拉第電磁感應(yīng)定律；導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢解：（1）t=0時刻線框中的感應(yīng)電動勢功率解得（2）由動能定理有W=△Ek解得穿出過程線框中的平均電動勢線框中的電流通過的電量：q=i△t==|0﹣B0S|×=；（3）n匝線框中t=0時刻產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢線框的總電阻R總=nR

線框中的電流t=0時刻線框受到的安培力F=nB0IL設(shè)線框的加速度為a，根據(jù)牛頓第二定律有F=（nm+M）a解得可知，n越大，a越大．

答：（1）線框中感應(yīng)電流的功率；（2）安培力對線框所做的功通過導(dǎo)線截面的電荷量；（3）根據(jù)可知，n越大，a越大．18.如圖所示，質(zhì)量m1=4kg的小球用一條不可伸長的輕繩連接，繩的另一端固定在懸點(diǎn)O上，繩子長度l=0.5m，將小球拉至繩子偏離豎直方向的