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陕西省汉中市部分高中2021届高三上学期12月联考理科综合物理试卷 Word版含解析
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高三理科综合试卷(物理部分)一、选择题:本题共8小题,每小题6分。在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一项符合题目要求,第19~21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。1.如图所示,光滑的斜面体放在水平面上,用固定在斜面上的竖直板挡住一个光滑球,当整个装置沿水平面以速度v向左匀速运动时,下列说法正确的是(  )A.斜面对球的弹力做正功B.挡板对球的弹力不做功C.斜面对球的弹力做负功D.球受到的合力做正功【答案】A【解析】【分析】【详解】对小球进行受力分析:小球受到竖直向下的重力,斜面对它垂直斜面向上的弹力,挡板对它水平向右的弹力小球位移方向水平向左,则可知档板对球的弹力做负功,小球位移方向水平向左,而斜面对球的弹力与位移的夹角小于90°,做正功,根据动能定理可知,物体做匀速运动,合力不做功。故选A。2.歼-20是具备高隐身性、高态势感知、高机动性等能力的隐形第五代制空战斗机。已知受过专门训练的空军飞行员最多可承受的弹力大小为其自身受到的重力的9倍,否则会大脑贫血甚至昏厥。在某次对敌作战(军事演习)中为躲避敌方导弹,飞行员驾驶歼-15-14-,。在竖直平面上沿圆弧轨道展开俯冲拉起,若圆弧半径为125m,取重力加速度大小则飞机在最低点时的最大速度为(  )A.250m/sB.125m/sC.111m/sD.100m/s【答案】D【解析】【分析】【详解】若圆弧半径为125m,取重力加速度大小,在最低点解得:100m/s故选D。3.如图所示,匀强电场中有一边长为1m的等边三角形,电场方向平行三角形ABC所在的平面,其中O点为该三角形的中心,三角形的三个顶点的电势分别为、,则匀强电场的电场强度大小为(  )A.1V/mB.2V/mC.3V/mD.4V/m【答案】D【解析】【分析】-14-,【详解】AC中点D的电势为与B电势相等,则BOD连线必为一条等势线,如图所示则电场强度为故选D。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(  )A.2NB.3NC.5ND.10N【答案】C【解析】【分析】【详解】拉力F作用时撤去拉力F后由图乙可知-14-,,解得故选C。5.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.【答案】B【解析】【分析】【详解】由公式且依题意有解得故选B。6.用轻弹簧竖直悬挂质量为1.5kg物体,静止时弹簧伸长量为。现用该弹簧沿固定的斜面拉住质量为2kg的物体,如图所示,弹簧的轴线平行于斜面,系统静止时弹簧伸长量也为。已知斜面倾角为30°,取重力加速度大小,则物体所受的摩擦力(  )-14-,A.方向沿斜面向上B.方向沿斜面向下C.大小为10ND.大小为5N【答案】BD【解析】【分析】【详解】用轻弹簧竖直悬挂质量为1.5kg的物体,静止时弹簧伸长量为。现用该弹簧沿固定的斜面拉住质量为2kg的物体,如图所示,弹簧的轴线平行于斜面,系统静止时弹簧伸长量也为,因为故摩擦力沿斜面向下,大小为故选BD7.竖直平面内有水平向右匀强电场,将一带正电的小球在电场中向右水平抛出,不计空气阻力,关于小球的运动,下列分析正确的是(  )A.小球的速率先减小后增大B.小球做匀变速曲线运动C.电场力对小球一直做正功-14-,D.小球的机械能守恒【答案】BC【解析】【分析】【详解】B.小球受到的电场力方向水平向右,重力方向竖直向下,合力恒定且与初速度方向不在同一直线上,所以小球做匀变速曲线运动,B正确;A.合力与速度的夹角为锐角,则速率一直增大,A错误;CD.速率一直增大,电场力对小球一直做正功,小球的机械能一直增大,C正确,D错误。故选BC。8.如图所示,三根相同的长直导线、、,平行等距固定在绝缘水平面上,三根导线中电流大小和方向均相同,a、b、c、d为与导线垂直的直线上的四点,这四点到相邻导线的距离相等。若通有一定电流的长直导线产生的磁场中某点的磁感应强度大小与该点到导线的距离成反比,则下列说法正确的是(  )A.、对的作用力的合力向右B.三根导线中,受到其他两导线作用力的合力最大C.a点与d点处的磁感应强度大小相等、方向相反D.b点的磁感应强度大于c点的磁感应强度【答案】AC【解析】【分析】【详解】A.根据安培定则与左手定则,可知,同向电流相互吸引的,而异向电流相互排斥的;、对的作用力的合力向右,故A正确;B.三根导线中,受到其他两导线作用力的合力最小是零,故B错误;C.三条导线在a点产生的场强都向外,在d点产生的场强都向里,根据对称性可知,a点与-14-,d点处的磁感应强度大小相等、方向相反,故C正确;D.导线在b点的磁场方向垂直纸面向里,在b点的磁场垂直纸面向外,大小相等方向相反,因此b点磁感应强度为在b点产生的场强,同理c点的场强为在c产生的场强,因此根据对称性可知,b点的磁感应强度等于c点的磁感应强度,故D错误。故选AC。第Ⅱ卷(非选择题共174分)非选择题:本题共14小题,共174分。9.如图甲所示,一同学利用力传感器和光电门探究加速度与物体受力的关系。在长木板上相距为L的A、B两点各安装一个光电门,分别记录小车上的遮光条经过A、B时的时间。实验中使用的小车及力传感器总质量约为200g,每个钩码的质量约为50g。(1)该同学用20分度的游标卡尺测得遮光条的宽度d如图乙所示,则d=___________mm。(2)某次实验时,测得小车上的遮光条依次经过光电门A、B的时间分别为、,则小车运动的加速度大小可表示为a=___________。(用相应的字母符号表示)(3)增加钩码数量,重复步骤(2),得到多组数据,并作出(F为力传感器的示数)图像,在图丙中可能正确的是___________。-14-,【答案】(1).6.35(2).(3).A【解析】【分析】【详解】(1)[1]游标卡尺的主尺读数为6mm,游标读数为0.05×7mm=0.35mm,所以最终读数d=6mm+0.35mm=6.35mm;(2)[2]测得小车上的遮光条依次经过光电门A、B的时间分别为、,小车经过光电门的速度为,小车运动的加速度大小可表示为(3)[3]根据牛顿第二定律得:所以故选A。10.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);-14-,②表头G(满偏电流,内阻);③电压表V(量程为1.5V,内阻);④滑动变阻器R;⑤电阻箱;⑥电阻箱;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,则的阻值应调节为___________Ω。(2)图乙为调节好、并测出多组数据后得到的图像(U为电压表V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)【答案】(1).1.7(2).3000.0(3).5.8(4).2.8【解析】【分析】【详解】(1)[1][2]电阻箱、均精确到,改装电流表时,其中,解得改装电压表时,其中,解得(2)[3][4]电流表的量程变为表头量程的60倍,电压表的量程变为原来的4倍,则有-14-,、11.济南城区部分路口的绿灯最后会持续闪烁6s,之后黄灯闪烁3s再转为红灯,而《道路交通安全法实施条例》中规定:黄灯亮时车头已经越过停车线的车辆可以继续前行,车头未越过停车线的继续前行则视为闯黄灯,属于交通违法行为。(1)若某车在绿灯开始闪烁时刹车,刹车前车速v=10m/s,刹车后汽车做匀减速直线运动直到停止,该车在黄灯刚亮时,车头恰好到达停车线,求刹车时车头到停车线的距离x1;(2)若某车正以v0=12m/s的速度驶向路口,此时车到停车线的距离L=58.8m,当驾驶员看到绿灯开始闪烁时,经短暂考虑后开始刹车,刹车后汽车做匀减速直线运动,该车在红灯刚亮时,车头恰好到达停车线,求该车驾驶员考虑的时间t。【答案】(1)30m;(2)0.8s【解析】【分析】【详解】(1)根据平均速度公式有其中t1=6s解得x1=30m(2)考虑时间t内车行驶的距离从绿灯闪烁到红灯亮起的过程中,汽车做匀减速直线运动的时间汽车在刹车过程中通过的位移大小绿灯开始闪烁时。该车到停车线的距离解得t=0.8s12.中国第三艘航母003-14-,号的建造已经接近尾声,下水指日可待。据报道,该航母将用电磁弹射技术,相比于滑跃式起飞,电磁弹射的加速更均匀且力量可调控。若新型国产航母的起飞跑道由电磁弹射区域和非电磁弹射区域两部分组成。在电磁弹射区域电磁弹射可以给飞机提供恒定的牵引力F1=1.0×106N,非电磁弹射区域的长度L1=90m。某重型舰载飞机的质量m=30t,从跑道末端起飞速度v=100m/s,起飞过程喷气发动机可以持续提供F2=6.3×105N的恒定推力,其所受阻力恒定且所受阻力与其受到的重力大小之比k=0.1。取重力加速度大小g=10m/s2求:(1)飞机离开电磁弹射区域的速度大小v1(2)起飞跑道总长度L【答案】(1);(2)【解析】【分析】【详解】(1)飞机在非电磁弹射区域,在恒定推力和阻力的作用下做匀加速直线运动,有解得又解得(2)电磁弹射区域长度L2,由动能定理有解得起飞跑道总长度L13.在平面直角坐标系的第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-14-,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、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。【答案】(1);(2);(3)【解析】【分析】【详解】(1)粒子在电场中做匀加速直线运动,由动能定理则有解得(2)粒子在圆内磁场中做圆周运动,设其运动半径为,有解得-14-,由几何关系可知,粒子在圆内磁场中运动轨迹所对应的圆心角满足可得,则,设圆形磁场边界与x轴相切于A点,粒子运动轨迹与圆形磁场的边界的交点为,连接并延长,与x轴交于Q点,则,在三角形中,解得,所以Q点的坐标为;(3)设粒子在第Ⅰ、Ⅱ象限内做圆周运动圆心为,由几何关系有,则有,解得;由洛伦兹力提供向心力,则有即解得。-14-,-14-
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