2021年山西省忻州市杏嶺子中學高三物理聯考試卷含解析一、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.（多選題）甲、乙兩車的位移一時間圖像如圖所示，其中甲車圖像為過坐標原點的傾斜直線，乙車圖像為頂點在坐標原點的拋物線。若兩車均從同一地點沿同一方向做直線運動，下列說法正確的是（

）A．乙車做勻加速直線運動B．甲車做勻加速直線運動C．時甲乙兩車速度相等D．0～t0時間內，兩車距離先增大再減小參考答案：ACD2.如圖所示，豎直放置的兩個平行金屬板間有勻強電場，在兩板之間等高處有兩個質量相同的帶電小球（不計兩帶電小球之間的電場影響），P小球從緊靠左極板處由靜止開始釋放，Q小球從兩極板正中央由靜止開始釋放，兩小球沿直線運動都打到右極板上的同一點，則從開始釋放到打到右極板的過程中：（

）A．它們的運動時間的關系為B．它們的電荷量之比為C．它們的動能增量之比為

D．它們的電勢能減少量之比為參考答案：BD3.（單選）如圖所示，有一帶電粒子貼著A板沿水平方向射入勻強電場，當偏轉電壓為U1時，帶電粒子沿①軌跡從兩板正中間飛出；當偏轉電壓為U2時，帶電粒子沿②軌跡落到B板中間；設粒子兩次射入電場的水平速度相同，則兩次偏轉電壓之比為（）A．U1：U2=1：8B．U1：U2=1：4C．U1：U2=1：2D．U1：U2=1：1參考答案：解：帶點粒子在電場中做類似平拋運動，將合運動沿著平行平板和垂直平板方向正交分解，有x=v0ty=解得∝故故選A．4.一船在靜水中的速度是8m/s，要渡過寬為180m、水流速度為6m/s的河流，則下列說法中正確的是A．船在此河流中航行的最大速度為10m/sB．此船過河的最短時間是30sC．此船可以在對岸的任意位置靠岸D．此船可以垂直到達對岸參考答案：CD5.（單選）如圖甲所示，在豎直方向上有四條間距相等的水平虛線L1、L2、L3、L4，在L1L2之間和L3L4之間存在勻強磁場，磁感應強度B大小均為1T，方向垂直于虛線所在平面。現有一矩形線圈abcd，寬度cd＝L＝0.5m，質量為0.1kg，電阻為2Ω，將其從圖示位置由靜止釋放（cd邊與L1重合），速度隨時間的變化關系如圖乙所示，t1時刻cd邊與L2重合，t2時刻ab邊與L3重合，t3時刻ab邊與L4重合，已知t1～t2的時間間隔為0.6s，整個運動過程中線圈平面始終處于豎直方向，重力加速度g取10m/s2。則A．在0～t1時間內，通過線圈的電荷量為0.25CB．線圈勻速運動的速度大小為2m/sC．線圈的長度為1mD．0～t3時間內，線圈產生的熱量為4.2J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.氫原子能級及各能級值如圖所示．當大量氫原子從第4能級向第2能級躍遷時，可以釋放出3種不同頻率的光子，所釋放的光子最小頻率為（用普朗克常量h和圖中給出的能級值字母表示）．參考答案：【考點】：氫原子的能級公式和躍遷．【專題】：原子的能級結構專題．【分析】：根據hγ=Em﹣En，可知在何能級間躍遷發出光的頻率最小．：解：當大量氫原子從第4能級向第2能級躍遷時，可以釋放出3種不同頻率的光子；分別是n=4向n=3，n=3向n=2，以及n=4向n=2三種．因為放出的光子能量滿足hγ=Em﹣En，知，從n=4能級躍遷到n=3能級發出光的頻率最小；則有：hγ=E4﹣E3，所以：γ=．故答案為：3；【點評】：解決本題的關鍵知道能級間躍遷放出或吸收光子的能量滿足hγ=Em﹣En．7.在如圖所示的光電效應現象中，光電管陰極K的極限頻率為v0，則陰極材料的逸出功等于__________；現用頻率大于v0的光照射在陰極上，當在A、K之間加一數值為U的反向電壓時，光電流恰好為零，則光電子的最大初動能為_________；若入射光頻率為v(v>v0)，則光電子的最大初動能為_________.參考答案：hv0，（2分）

eU，（2分）

（2分）8.氫原子的能級圖如圖所示，已知可見光光子的能量范圍約為1.61eV-3.11eV，大量處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷時，可能發出_________種不同頻率的光子，其中處于紅光之外非可見光范圍的有___________種，處于紫光之外非可見光范圍的有________種。參考答案：6

1

3根據知，大量處于n=4的氫原子向低能級躍遷時，可能發出6種不同頻率的可見光；根據能級的躍遷滿足得躍遷產生的光子能量分別是12.75eV，12.09eV，10.2eV，2.55eV，1.89eV，0.66eV，可見光的光子能量范圍約為1.62eV～3.11eV所以處于紅光之外非可見光范圍的光子能量有0.66eV，即1種，處于紫光之外非可見光范圍的光子能量有12.75eV，12.09eV，10.2eV，即3種9.我校機器人協會的同學利用如圖所示的裝置探究作用力與反作用力的關系。如圖甲所示，在鐵架臺上用彈簧測力計掛住一個實心鐵球，在圓盤測力計的托板上放一燒杯水，讀出兩測力計的示數分別為F1、F2；再把小球浸沒在水中（水不會溢出），如圖乙所示，讀出兩測力計的示數分別為F3、F4。請你分析彈簧測力計示數的變化，即F3_______F1（選填“>”“=”“<”）。水對鐵球的浮力大小為_________，若___________，就說明了作用力與反作用力大小相等。參考答案：10.一個小物塊從斜面底端沖上足夠長的斜面后，返回到斜面底端。已知小物塊的初動能為E，它返回斜面底端的速度大小為V，克服摩擦阻力做功為E/2。若小物塊沖上斜面的初動能變為2E，則返回斜面底端時的動能為

；速度大小為

。參考答案：E、11.如圖所示，光滑的半圓槽內，A球從高h處沿槽自由滑下，與靜止在槽底的B球相碰，若碰撞后A球和B球到達的最大高度均為h／9，A球、B球的質量之比為_____________或____________。參考答案：1:4，1:212.如圖所示，某車沿水平方向高速行駛，車廂中央的光源發出一個閃光，閃光照到了車廂的前、后壁，則地面上的觀察者認為該閃光________(填“先到達前壁”“先到達后壁”或“同時到達前后壁”)，同時他觀察到車廂的長度比靜止時變________(填“長”或“短”)了．參考答案：先到達后壁短13.（填空）（2013?徐匯區二模）（1）法拉第發現電磁感應現象的實驗裝置如圖所示，軟鐵環兩側分別繞兩個線圈，左側線圈為閉合回路，在其中一段導線下方附近放置一小磁針，小磁針靜止時N極指向北方如圖所示，右側線圈與電池、電鍵相連．則在閉合電鍵后，你將看到小磁針

（單選題）（A）仍然在原來位置靜止不動

（B）抖動后又回到原來位置靜止（C）抖動后停在N極指向東方位置

（D）抖動后停在N極指向西方位置（2）通過歸納得出產生感應電流的條件是

．參考答案：（1）B；（2）穿過閉合回路中磁通量發生變化．通電直導線和通電線圈周圍磁場的方向解：（1）閉合電鍵后，線圈中的磁場方向為逆時針，且增加，故根據楞次定律，感應電流的磁場為順時針方向，故左側線圈中感應電流方向俯視順時針，故直導線有電流，小磁針旋轉一下，電路穩定后，無感應電流，小磁針不偏轉，故選B；（2）只有電鍵閉合瞬間、斷開瞬間有感應電流，即原磁場變化時才有感應電流，故產生感應電流的條件是：穿過閉合回路中磁通量發生變化．故答案為：（1）B；（2）穿過閉合回路中磁通量發生變化．三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖甲所示，某組同學借用下圖所示裝置進行“探究做功和動能變化的關系”實驗：

(1)為達到平衡阻力的目的，他們進行了如下操作：取下細繩及托盤，通過調整墊片的位置，改變長木板傾斜程度，讓小車運動打出紙帶，判斷小車是否做△△運動，從而判斷是否做到平衡阻力。(2)連接細繩及托盤，放入砝碼，通過實驗得到圖乙所示的紙帶。紙帶上O為小車運動起始時刻所打的點，選取時間間隔為0.1s的相鄰計數點A、B、C、D、E、F、G．實驗時小車所受細繩拉力為0.2N，小車的質量為0.2kg.請計算小車所受合外力做的功W和小車動能的變化，補填下表中空格（結果保留至小數點后第四位）。分析上述數據可知：在實驗誤差允許的范圍內,認為W=．(3)實驗前已測得托盤質量為7.7xl0kg，實驗時該組同學放入托盤中的砝碼質量應為

△△

kg（g取9.8，結果保留三位有效數字）。參考答案：（1）勻速直線（或“勻速”）

（2）0.1115,

0.1105

（3）0.015015.某實驗小組利用圖甲所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律。小鋼球由靜止釋放自由下落過程中，計時裝置測出小鋼球通過光電門時間為t，用小鋼球通過光電門的平均速度表示鋼球球心通過光電門的瞬時速度。測出剛釋放時鋼球球心到光電門間的距離為h，當地的重力加速度為g，小鋼球所受空氣阻力可忽略不計。（1）先用游標卡尺測量鋼球的直徑，讀數如圖乙所示，鋼球直徑d＝___cm。（2）要驗證小鋼球的機械能是否守恒，需要滿足的方程是___。（用題中所給字母表示）（3）實驗中小鋼球通過光電門的平均速度___（選填“大于”或“小于”）小鋼球球心通過光電門時的瞬時速度。參考答案：

(1).1.000

(2).

(3).小于【詳解】（1）根據游標卡尺的讀數規則可知（2）若減少的重力勢能等于增加的動能是，可以認為機械能守恒則有整理得：（3）在計算時把平均速度當做瞬時速度處理了，那么這個平均速度實際上等于小球過光電門時中點時刻的速度，由于小球速度越來越大，所以中間時刻在球心的下方，即小鋼球通過光電門的平均速度小于小鋼球球心通過光電門時的瞬時速度。故本題答案是：(1).1.000

(2).

(3).小于【點睛】利用光電門測速度，再根據增加的動能和減少的重力勢能的關系來驗證機械能是否守恒。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.從地面上以初速度v0=10m/s豎直向上拋出一質量為m=0.2kg的球，若運動過程中受到的空氣阻力與其速率成正比關系，球運動的速率隨時間變化規律如圖所示，t1時刻到達最高點，再落回地面，落地時速率為v1=2m/s，且落地前球已經做勻速運動．(g=10m/s2)求：（1）球從拋出到落地過程中克服空氣阻力所做的功；（2）球拋出瞬間的加速度大小；參考答案：(1)9.6J

(2)60m/s17.如圖所示，在平面直角坐標系xoy中，以(O,R)為圓心，半徑為R的圈形區城內有相互垂直的勻強電場和勻強磁場，磁感應強度B,方向垂直于xOy平面向里一帶正電粒子從O點沿y軸正方向以入射進場區．恰好做勻速直線運動．不計宜重力作用

(1)求電場強度E的大小和方向．

(2)若僅僅撤去磁場．帶電位子仍從O點以相同的速度射入，經電場區的最右側的P點射出，求粒子比荷

(3)若僅僅撤去電場．帶電粒子仍O點沿y軸正方向入射．但速度大小為2，求粒子在磁場中的運動時間．參考答案：18.（10分）附加題：質量為m的小物塊A，放在質量為M的木板B的左端，B在水平拉力的作用下沿水平地面勻速向右滑動，且A、B