山西省呂梁市交城縣水峪貫鎮(zhèn)中學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，放在平板車上的物體隨著小車一起向右運(yùn)動(dòng)，且與小車保持相對(duì)靜止，此時(shí)物體受到的摩擦力的方向是：

A．一定向左

B．可能向左，可能向右C．一定向右

D．可能無摩擦力作用參考答案：BD2.為了將空氣裝入氣瓶?jī)?nèi),現(xiàn)將一定質(zhì)量的空氣等溫壓縮,空氣可視為理想氣體.下列圖象能正確表示該過程中空氣的壓強(qiáng)p和體積V關(guān)系的是________.參考答案：B3.（單選）如圖，質(zhì)量為m的均勻半圓形薄板，可以繞光滑水平軸A在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，AB是它的直徑，O是圓心．在B點(diǎn)作用一個(gè)豎直向上的力F使薄板平衡，此時(shí)AB恰處于水平位置，若保持力F始終豎直向上，在F作用下使薄板繞A點(diǎn)沿逆時(shí)針方向緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，直到AB接近豎直位置的過程中，力F對(duì)應(yīng)的力矩為M，則M、F大小變化情況是（）A．M變小，F(xiàn)不變B．M、F均變大C．M、F均先變大再變小D．M先變大再變小，F(xiàn)始終變大參考答案：解：以A點(diǎn)為支點(diǎn)，拉力F有力矩，重力也有力矩；設(shè)重力的作用點(diǎn)在P點(diǎn)，如圖：保持力F始終豎直，在F作用下使薄板繞A點(diǎn)沿逆時(shí)針方向緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，直到AB到達(dá)豎直位置的過程中，重心P與A點(diǎn)的水平距離先變大后變小，故重力的力矩M′先變大后變??；而拉力的力臂是逐漸變??；設(shè)AB與豎直方向夾角為θ，根據(jù)力矩平衡條件，有：F?2Rsinθ=M=M′故：F=，故F先增加后減?。还蔬x：C．4.（單選）如圖所示電路，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，尺。為光敏電阻(光照強(qiáng)度增加時(shí)，其電阻值減小)。現(xiàn)增加光照強(qiáng)度，則下列判斷正確的是

A．B燈變暗，A燈變亮

B．R兩端電壓變大

C．電源路端電壓不變

D．電源總功率不變參考答案：B5.顏色不同的a光和b光由某介質(zhì)射向空氣時(shí)，臨界角分別為Ca和Cb，且Ca>Cb.當(dāng)用a光照射某種金屬時(shí)發(fā)生了光電效應(yīng)，現(xiàn)改用b光照射，則（

）A．不一定能發(fā)生光電效應(yīng)B．光電子的最大初動(dòng)能增加C．單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)增加D．入射光強(qiáng)度增加參考答案：二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示.（1）在平衡小車與桌面之間摩擦力的過程中，打出了一條紙帶如圖乙所示。計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s.從比較清晰的點(diǎn)起，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離。該小車的加速度a=______m/s2.（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（2）平衡摩擦力后，將5個(gè)相同的砝碼都放在小車上.掛上砝碼盤，然后每次從小車上取一個(gè)砝碼添加到砝碼盤中，測(cè)量小車的加速度。小車的加速度a與砝碼盤中砝碼總重力F的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：砝碼盤中砝碼總重力F（N）0.1960.3920.5880.7840.980加速度a（m·s-2）0.691.181.662.182.70請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出a-F的關(guān)系圖像.（3）根據(jù)提供的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的a-F圖線不通過原點(diǎn)，請(qǐng)說明主要原因。參考答案：(1)0.16

(0.15也算對(duì))

（2）（見圖）

（3）未計(jì)入砝碼盤的重力7.質(zhì)量為100kg的小船靜止在水面上，船的左、右兩端分別有質(zhì)量40kg和60kg的甲、乙兩人，當(dāng)甲、乙同時(shí)以3m/s的速率分別向左、向右跳入水中后，小船的速度大小為_______，方向

。參考答案：、向左

8.2011年3月11日本福島核電站發(fā)生核泄漏事故，其中銫137（Cs）對(duì)核輻射的影響最大，其半衰期約為30年．①請(qǐng)寫出銫137（Cs）發(fā)生β衰變的核反應(yīng)方程[已知53號(hào)元素是碘（I），56號(hào)元素是鋇（Ba）]②若在該反應(yīng)過程中釋放的核能為E，則該反應(yīng)過程中質(zhì)量虧損為（真空中的光速為c）．③泄露出的銫l37約要到公元2101年才會(huì)有87.5%的原子核發(fā)生衰變．參考答案：解：①發(fā)生β衰變的核反應(yīng)方程

②根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程知△m=③由半衰期公式知剩余的原子核沒衰變，經(jīng)歷了3個(gè)半衰期，即90年，要到公元2101年才會(huì)有87.5%的原子核發(fā)生衰變．

故答案為：，，21019.如圖，足夠長(zhǎng)的粗糙絕緣斜面與水平面成θ=37°放置，在斜面上虛線aa′和bb′與斜面底邊平行，在aa′b′b圍成的區(qū)域有垂直斜面向上的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1T；現(xiàn)有一質(zhì)量為m=10g、總電阻為R=1Ω、邊長(zhǎng)d=0.1m的正方形金屬線圈MNPQ，讓PQ邊與斜面底邊平行，從斜面上端靜止釋放，線圈剛好勻速穿過磁場(chǎng)．已知線圈與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5，則線圈釋放時(shí)，PQ邊到bb′的距離為1m；整個(gè)線圈穿過磁場(chǎng)的過程中，線圈上產(chǎn)生的焦耳熱為4×10﹣3J．參考答案：考點(diǎn)：導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；焦耳定律．專題：電磁感應(yīng)與電路結(jié)合．分析：線圈勻速穿過磁場(chǎng)，受力平衡，根據(jù)平衡條件列式求解；根據(jù)安培力公式F安=BId、E=Bvd、I=得到安培力與速度的關(guān)系式，即可求得速度，從而得出距離，線圈上產(chǎn)生的焦耳熱等于克服安培力做功．解答：解：對(duì)線圈受力分析，根據(jù)平衡條件得：F安+μmgcosθ=mgsinθ代入數(shù)據(jù)解得：F安=mgsinθ﹣μmgcosθ=（0.01×10×0.6﹣0.5×0.01×10×0.8）N=2×10﹣2N；

F安=BId、E=Bvd、I=解得：F安=代入數(shù)據(jù)解得：v==m/s=2m/s線圈進(jìn)入磁場(chǎng)前做勻加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律得：

a==gsinθ﹣μgcosθ=（10×0.6﹣0.5×10×0.80）m/s2=2m/s2線圈釋放時(shí)，PQ邊到bb的距離L==m=1m；由于線圈剛好勻速穿過磁場(chǎng)，則磁場(chǎng)寬度等于d=0.1m，

Q=W安=F安?2d代入數(shù)據(jù)解得：Q=2×10﹣2×2×0.1J=4×10﹣3J；故答案：1

4×10﹣3點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵是推導(dǎo)安培力與速度的關(guān)系式，求熱量時(shí)，要注意線框進(jìn)入和穿出磁場(chǎng)兩個(gè)過程都要產(chǎn)生焦耳熱．10.

（4分）某脈沖激光器的耗電功率為2×103瓦，每秒鐘輸出10個(gè)光脈沖，每個(gè)脈沖持續(xù)的時(shí)間為10－8秒，攜帶的能量為0.2焦耳，則每個(gè)脈沖的功率為 瓦，該激光器將電能轉(zhuǎn)化為激光能量的效率為

。參考答案：答案：2×103，0.00111.如圖，在斜面頂端先后水平拋出同一小球，第一次小球落到斜面中點(diǎn)，第二次小球落到斜面底端。則兩次小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比t1∶t2=___；兩次小球落到斜面上時(shí)動(dòng)能之比EK1∶EK2=_____。參考答案：；

12.在“驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律”的實(shí)驗(yàn)中，作出了如圖9所示的(a)、(b)圖象，圖(a)中三線表示實(shí)驗(yàn)中小車的______________不同；圖(b)中圖線不過原點(diǎn)的原因是________________________________．參考答案：13.某同學(xué)做“探究功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，如圖所示，小車在一條橡皮筋的作用下彈出沿木板滑行，這時(shí)橡皮筋對(duì)小車做的功為W．當(dāng)用2條、3條…實(shí)驗(yàn)時(shí)，使每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度都保持一致，每次實(shí)驗(yàn)中小車獲得的速度都由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶測(cè)出。

除了圖中已有的器材外，還需要導(dǎo)線、開關(guān)、交流電源和

(填測(cè)量工具)。

(2)實(shí)驗(yàn)中小車會(huì)受到摩擦阻力，可以使木板適當(dāng)傾斜來平衡摩擦力，需要在

(填“左”或“右”)側(cè)墊高木板。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.(12分)將滿偏電流Ig=300μA、內(nèi)阻未知的電流表改裝成電壓表并進(jìn)行核對(duì)。(1)利用如圖所示的電路測(cè)量電流表的內(nèi)阻(圖中電源的電動(dòng)勢(shì)E=4V)：先閉合S1，調(diào)節(jié)R，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度；再閉合S2，保持R不變，調(diào)節(jié)R′，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的，讀出此時(shí)R′的阻值為200Ω，則電流表內(nèi)阻的測(cè)量值Rg=

Ω。

(2)將該表改裝成量程為3V的電壓表，需

(填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)阻值為R0=Ω的電阻。

(3)把改裝好的電壓表與標(biāo)準(zhǔn)電壓表進(jìn)行核對(duì)，試在答題卡上畫出實(shí)驗(yàn)電路圖和實(shí)物連接圖。

參考答案：答案：（1）100

（2）串聯(lián)

9900

（3）實(shí)驗(yàn)電路圖和實(shí)物連接圖如下：15.用以下器材測(cè)量待測(cè)電阻RX的阻值待測(cè)電阻RX,阻值約為100Ω;

電源E，電動(dòng)勢(shì)約為6.0V,內(nèi)阻可忽略不計(jì)；

電流表A1，量程為0～50mA，內(nèi)電阻r1=20Ω;

定值電阻R0，阻值R0=20Ω；電流表A2，量程為0～300mA，內(nèi)電阻r2約為4Ω;

單刀單擲開關(guān)S，導(dǎo)線若干；滑動(dòng)變阻器R，最大阻值為10Ω；

①測(cè)量中要求兩塊電流表的讀數(shù)都不小于其量程的，試畫出測(cè)量電阻RX的實(shí)驗(yàn)電路原理圖（原理圖中的元件用題干中相應(yīng)的英文字母標(biāo)注）。②若某次測(cè)量中電流表A1的示數(shù)為I1-，電流表A2的示數(shù)為I2。則由已知量和測(cè)量量計(jì)算RX的表達(dá)式為RX=___________________參考答案：若R作限流電阻，正確同樣給分。②四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，水平放置的兩平行金屬導(dǎo)軌相距L＝0.50m，左端接一電阻R＝0.20Ω，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.40T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向下，長(zhǎng)也為0.50m的導(dǎo)體棒ac垂直放在導(dǎo)軌上，并能無摩擦地沿導(dǎo)軌滑動(dòng)，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計(jì)．當(dāng)ac棒以v＝4.0m/s的速度水平向右勻速滑動(dòng)時(shí)，求：(1)ac棒中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小；(2)回路中感應(yīng)電流的大小；(3)維持ac棒做勻速運(yùn)動(dòng)的水平外力的大小和方向．參考答案：(1)0.80V(2)4.0A(3)0.80N，方向水平向右17.如圖所示，兩根間距為L(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌MN和PQ，電阻不計(jì)，左端彎曲部分光滑，水平部分導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，水平導(dǎo)軌左端有寬度為d、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅰ，右端有另一磁場(chǎng)Ⅱ，其寬度也為d，但方向豎直向下，兩磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度大小均為B0，相隔的距離也為d.有兩根質(zhì)量為m、電阻均為R的金屬棒a和b與導(dǎo)軌垂直放置，b棒置于磁場(chǎng)Ⅱ中點(diǎn)C、D處．現(xiàn)將a棒從彎曲導(dǎo)軌上某一高處由靜止釋放并沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)下去．（1）當(dāng)a棒在磁場(chǎng)Ⅰ中運(yùn)動(dòng)時(shí)，若要使b棒在導(dǎo)軌上保持靜止，則a棒剛釋放時(shí)的高度應(yīng)小于某一值h0，求h0的大小；（2）若將a棒從彎曲導(dǎo)軌上高度為h（h<h0）處由靜止釋放，a棒恰好能運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)Ⅱ的左邊界處停止，求a棒克服安培力所做的功；（3）若將a棒仍從彎曲導(dǎo)軌上高度為h（h<h0）處由靜止釋放，為使a棒通過磁場(chǎng)Ⅰ時(shí)恰好無感應(yīng)電流，可讓磁場(chǎng)Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間而變化，將a棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅰ的時(shí)刻記為t＝0，此時(shí)磁場(chǎng)Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0，試求出在a棒通過磁場(chǎng)Ⅰ的這段時(shí)間里，磁場(chǎng)Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的關(guān)系式。參考答案：（1）因?yàn)閍棒進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅰ后做減速運(yùn)動(dòng)，所以只要?jiǎng)傔M(jìn)入時(shí)b棒不動(dòng)，b就可以靜止不動(dòng)。對(duì)a棒：由機(jī)械能守恒：mgh0＝mv

———1分對(duì)回路：ε＝BLv0，I＝

————1分對(duì)b棒：BIL＝μmg

———————1分聯(lián)立解得：h0＝.

————————————1分（2）由全過程能量守恒與轉(zhuǎn)化規(guī)律：mgh＝μmg2d＋W克A

———2分解得：W克A＝mgh－μmg2d

—————2分（3）a棒通過磁場(chǎng)Ⅰ時(shí)恰好無感應(yīng)電流，說明感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律ε＝，在Δt≠0的前提下，ΔΦ＝0即Φ保持不變

—1分對(duì)a棒：由機(jī)械能守恒：mgh＝mv2

——1分a棒進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅰ后，由牛頓第二定律得：a＝μg經(jīng)過時(shí)間t，a棒進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅰ的距離為x＝vt－at2

—

1分磁通量Φ＝B0(d－x)L－BL

————————————————1分又最初磁通量為Φ0＝B0dL－B0L＝B0dL＝Φ

——————————1分聯(lián)立解得：B＝B0－

————————————1分18.如圖是建筑工地上常用的一種“深穴打夯機(jī)”示意圖，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)兩個(gè)滾輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)將夯桿從深坑提上來，當(dāng)夯桿底端剛到達(dá)坑口時(shí)，兩個(gè)滾輪彼此分開，將夯桿釋放，夯桿在自身重力作用下，落回深坑，夯實(shí)坑底。然后兩個(gè)滾輪再次壓緊，夯