湖南省联考联合体2021届高三上学期12月联考试题 物理 Word版含答案

www.ks5u.com高三物理试卷考生注意：1.本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分，共100分。考试时间75分钟。2.请将各题答案填写在答题卡上。3.本试卷主要考试内容：高考全部内容。第I卷(选择题共46分)一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。1.电容式话筒的原理示意图如图所示，E为电源，R为电阻，薄片P和Q为两金属基板。对着话筒说话时，P振动而Q可视为不动。在P、Q间距减小的过程中，下列判断正确的是A.P、Q构成的电容器的电容不变B.P、Q构成的电容器的电容增大C.通过电阻R的电流方向为从a到bD.通过电阻R的电流为02.用波长为λ的黄色光照射逸出功为W的铯原子，使之发生光电效应。已知普朗克常量为h，光在真空的速度为c，电子所带电荷量为e。则对应的遏止电压为A.B.C.D.3.如图所示，在纸面内有固定导线构成的abcd回路，回路内部有垂直于线圈平面向外的匀强磁场(图中未画出)，且磁场的磁感应强度随时间均匀增大，在ab边的正上方静止着一可自由转动的小磁针，闭合开关后A.小磁针的N极向纸面内偏转B.小磁针不发生偏转C.回路中产生的感应电流方向为adcba，且电流均匀增大D.回路中产生的感应电流方向为abcda，且电流不变4.如图甲所示，在粗糙的水平面上，质量为1kg的物块在水平向右的拉力F的作用下做直线运动，3s后撤去外力，物块运动的速度一时间图像如图乙，所示，则拉力F的大小为-11- A.2NB.3NC.5ND.10N5.如图所示，用一沿水平面运动的小车通过轻绳提升一滑块，滑块沿竖直杆上升，某一时刻，小车的速度大小v＝6m/s，拴在小车上的绳子与水平方向的夹角θ＝30°，拴在滑块上的绳子与竖直方向的夹角α＝45°。则此时滑块竖直上升的速度大小为A.6m/sB.5m/sC.3m/sD.5m/s6.地球位于火星与太阳之间且三者在同一直线上时称为“火星冲日”。已知地球绕太阳做圆周运动的周期为T，火星绕太阳做圆周运动的轨道半径为地球绕太阳做圆周运动的轨道半径的n倍。则相邻两次“火星冲日”的时间差为A.B.C.D.7.竖直平面内一根长l＝1m的轻绳一端固定于O点，另一端系一质量m＝90g的小球(可视为质点)。一质量m0＝10g的子弹以v0＝100m/s的速度水平射入小球(子弹射入小球的时间极短)，并留在小球内与小球一起绕O点做圆周运动。取重力加速度大小g＝10m/s2，不计空气阻力。则下列分析正确的是A.子弹射入小球后瞬间的速度大小为8m/sB.子弹射入小球前、后瞬间绳子对小球的拉力大小之比为C.小球运动到最高点时的速度大小为6m/sD.小球运动到最高点时受到绳子的拉力大小为5N二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。-11- 8.竖直平面内有水平向右的匀强电场，将一带正电的小球在电场中向右水平拋出，不计空气阻力，关于小球的运动，下列分析正确的是A.小球做匀变速曲线运动B.小球的速率先减小后增大C.电场力对小球一直做正功D.小球的机械能守恒9.如图甲所示，理想变压器副线圈接有一额定电压为36V、额定电流为1A的灯泡和一电动机，原线圈串有一理想电流表，并接有如图乙所示的交变电压。灯泡和电动机均恰好正常工作，电流表的示数为1.8A。下列分析正确的是A.变压器原、副线圈的匝数比为55：9B.电动机的内阻为3.6ΩC.电动机的额定功率为360WD.通过灯泡的电流方向每秒钟改变50次10.中核集团研发的“超导质子回旋加速器”，能够将质子加速至光速的。若用如图所示的回旋加速器分别加速氕核(H)、氘核(H)两种静止的原子核，且加速电压的有效值相等，偏转磁场的磁感应强度大小相等，不考虑加速过程中原子核质量的变化及在电场中的运动时间，则下列判断正确的是A.氕核离开加速器时的速度大B.氘核离开加速器时的动能大C.氕核在回旋加速器中加速的次数多D.两种核在回旋加速器中运动的时间相等第II卷(非选择题共54分)三、非选择题：本题包括必考题和选考题部分。第11～14题为必考题，每个试题考生都必须作答。第15～16题为选考题，考生根据要求作答。(一)必考题：共42分。-11- 11.(6分)某兴趣小组用如图甲所示的实验装置来测物块与木板间的动摩擦因数。PQ为一块倾斜放置的木板，在其底端Q处固定有一个光电门，光电门与数字计时器相连(图中未画出)。每次实验时将一物块(其上固定有宽度为d的遮光条)从不同高度h处由静止释放，保持P、Q两点间的水平距离L＝0.8m不变。物块与木板间的动摩擦因数处处相同，取重力加速度大小g＝10m/s2。(1)用10分度游标卡尺测得物块上的遮光条宽度d如图乙所示，则d＝mm。(2)该小组根据实验数据，计算得到物块经过光电门的速度大小v，并作出了如图丙所示的v2－h图像。由此可知物块与木板间的动摩擦因数µ＝。(3)物块下滑过程中，由于空气阻力的影响，会使动摩擦因数的测量值(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。12.(10分)某同学准备用下列器材测量电源的电动势和内阻。①电源E(电动势大于3.0V，内阻未知)；②表头(满偏电流Ig＝10mA，内阻rg＝100Ω)；③电压表(量程为1.5V，内阻RV＝1000Ω)；④滑动变阻器R；⑤电阻箱R1(0～99.9Ω)；⑥电阻箱R2(0～9999.9Ω)；⑦开关一个，导线若干。(1)测量电路如图甲所示，为把表头改装成一个量程为0.6A的电流表，则R1的阻值应调节为Ω；为把电压表改装成一个量程为6.0V的电压表，则R2的阻值应调节为Ω。(2)图乙为调节好R1、R2并测出多组数据后得到的U－I图像(U为电压表的示数，I为表头的示数)，则根据图甲和图乙可知，被测电源的电动势E＝V、内阻r＝Ω。(结果均保留两位有效数字)-11- 13.(10分)在一些影视剧中经常能看到一些特技表演。如图所示，有一高台离地面的高度h＝5m，一特技演员骑摩托车从坡底由静止出发，冲上高台后以某一速度水平飞出，在水平地面上的落点到高台边沿的水平距离x＝20m。已知摩托车从坡底冲上高台的过程历时t＝15s，人和车的总质量m＝2×102kg，发动机的功率恒为P＝4kW，不计空气阻力，取重力加速度大小g＝10m/s2。求：(1)摩托车水平飞出高台时的速度大小；(2)摩托车在冲上高台的过程中克服摩擦阻力所做的功。14.(16分)在平面直角坐标系xOy的第I、II象限内有方向垂直坐标平面向里的匀强磁场，在第III象限内有沿x轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E，在第IV象限内有一半径为R且与两坐标轴相切的圆，圆内有匀强磁场(图中未画出)。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子(不计粒子受到的重力)从坐标为(－2R，－R)的S点由静止释放，粒子从y轴上的P点进入圆内磁场，从x轴上的Q点(图中未画出)进入第I象限，然后立即撤去第III、IV象限内的电场和磁场，粒子经第I、II象限内的磁场偏转后恰好通过坐标原点O。已知圆内磁场的磁感应强度大小B1＝2、方向垂直坐标平面向里。求：(1)粒子运动到P点时的速度大小；(2)Q点的坐标；(3)第I、II象限内匀强磁场的磁感应强度大小B2。(二)选考题：共12分。请考生从15、16两题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。15.[选修3－3](12分)(1)(5分)一定质量的理想气体从状态M出发，经状态N、P、Q回到状态M，完成一个循环，其体积－温度图像(V－T图像)如图所示，其中MQ、NP平行T轴，MN、QP平行V轴。则气体从M到N的过程中压强(填“增大”、“减小”或“不变”)，内能(填-11- “增大”、“减小”或“不变”)；气体从N到P过程吸收的热量(填“大于”“等于”或“小于”)从Q到M过程放出的热量；气体从P到Q过程对外界所做的功(填“大于”、“等于”或“小于”)从M到N过程外界对气体所做的功。(2)(7分)如图所示，竖直放置、开口向下的足够长的粗细均匀的试管，用长度h＝10cm的水银柱将一定质量的理想气体封闭在管内。当气体的热力学温度T1＝280K时，气柱长L1＝15cm，大气压强恒为p0＝75cmHg。现把试管缓慢旋转至水平，该过程中气体的温度不变。(i)求水平放置时管内气柱的长度；(ii)再次缓慢旋转试管，使试管开口向上竖直放置，然后缓慢升高气体的温度，使气柱的长度回到15cm。求此时气体的热力学温度。(结果保留三位有效数字)16.[选修3－4](12分)(1)(5分)如图甲所示，一弹性轻绳水平放置，a、b、c是弹性绳上的三个质点。现让质点a从t＝0时刻开始在竖直面内做简谐运动，其位移随时间变化的关系如图乙所示，形成的简谐波同时沿该直线向ab和ac方向传播，在t1＝1.5s时质点b第一次到达正向最大位移处，a、b两质点平衡位置间的距离L1＝0.9m，a、c两质点平衡位置间的距离L2＝0.6m。则质点b的振动周期为s，该波的波长为m，波速大小为m/s；0～2s内质点c通过的路程为m。(2)(7分)一块半径R＝m的半球形玻璃砖底面水平放置，玻璃砖的截面如图所示，A点处有一点光源，且A点到球心O的距离为0.5m。在玻璃砖的顶端B处时恰好没有光线射出。求：-11- (i)玻璃砖的折射率n；(ii)玻璃砖的截面上有光线射出的圆弧长度L。-11- -11- -11- -11- -11-