2021年高三物理試卷練習(xí)題及答案（十）

1、一、選擇題1如圖1甲，先將開(kāi)關(guān)S擲向1，給平行板電容器C充電，穩(wěn)定后把S擲向 2，電容器通過(guò)電阻R放電，電流傳感器將電流信息導(dǎo)入計(jì)算機(jī)，屏幕上顯示出電流I隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示將電容器C兩板間的距離增大少許，其他條件不變，重新進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，得到的It圖象可能是()圖1答案C解析將電容器兩極間距離增大，根據(jù)平行板電容器決定式：C，可知電容變小，則充電電荷量：QCU變小，但充電完成后，電容器兩端電壓仍與電源電壓U相等，所以再次放電，初始時(shí)刻的電流不變，但電荷量變小，It圖面積代表電荷量，所以面積比題圖乙小，A、B、D錯(cuò)誤，C正確2質(zhì)譜儀的原理如圖2所示，虛線AD上方區(qū)域處在垂直紙面向外的勻強(qiáng)

2、磁場(chǎng)中，C、D處有一熒光屏同位素離子源產(chǎn)生a、b兩種電荷量相同的離子，無(wú)初速度進(jìn)入加速電場(chǎng)，經(jīng)同一電壓加速后，垂直進(jìn)入磁場(chǎng)，a離子恰好打在熒光屏C點(diǎn)，b離子恰好打在D點(diǎn)離子重力不計(jì)則()圖2Aa離子質(zhì)量比b的大Ba離子質(zhì)量比b的小Ca離子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間比b的長(zhǎng)Da、b離子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等答案B解析設(shè)離子進(jìn)入磁場(chǎng)的速度為v，在電場(chǎng)中qUmv2，在磁場(chǎng)中Bqvm，聯(lián)立解得：r，由題圖知，b離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑較大，a、b為同位素，電荷量相同，所以b離子的質(zhì)量大于a離子的，所以A錯(cuò)誤，B正確；在磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間均為半個(gè)周期，即t，由于b離子的質(zhì)量大于a離子的質(zhì)量，故b離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的

3、時(shí)間較長(zhǎng)，C、D錯(cuò)誤3如圖3甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為31，L1、L2、L3為三只規(guī)格均為“9 V,3 W”的燈泡，各電表均為理想交流電表，定值電阻R19 .輸入端交變電壓u隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示，三只燈泡均正常發(fā)光，則()圖3A電壓u的瞬時(shí)表達(dá)式為u36sin t(V)B電壓表的示數(shù)為33 VC電流表的示數(shù)為1 AD定值電阻R23 答案B解析由題圖乙知，交變電流的周期為0.02 s，100 rad/s，電壓的瞬時(shí)值u36sin 100t(V)，故A錯(cuò)誤；燈泡正常發(fā)光，每個(gè)燈泡的電流為I A，故副線圈的電流I23I1 A，根據(jù)變流規(guī)律：，解得原線圈電流I1 A，所以C錯(cuò)誤；電

4、阻R1的電壓UR1I1R13 V，由題圖乙知輸入端電壓的有效值為36 V，則變壓器原線圈的電壓U136 V3 V33 V，所以電壓表的讀數(shù)為33 V，故B正確；根據(jù)變壓規(guī)律：，可得副線圈的電壓U211 V，電阻R2兩端的電壓為UR2U2UL11 V9 V2 V，故R22 ，所以D錯(cuò)誤4某行星外圍有一圈厚度為d的光帶，簡(jiǎn)化為如圖4所示模型，R為該行星除光帶以外的半徑現(xiàn)不知光帶是該行星的組成部分還是環(huán)繞該行星的衛(wèi)星群，當(dāng)光帶上的點(diǎn)繞行星中心的運(yùn)動(dòng)速度v，與它到行星中心的距離r，滿足下列哪個(gè)選項(xiàng)表示的圖象關(guān)系時(shí)，才能確定該光帶是衛(wèi)星群()圖4答案D解析若光帶是衛(wèi)星群，則應(yīng)該滿足Gm，即v2，即v2圖

5、象應(yīng)該是過(guò)原點(diǎn)的直線，故選D.5.如圖5所示，在粗糙的水平地面上，物塊A、B在水平外力F的作用下都從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的某一時(shí)刻，物塊A、B的速度vA、vB和加速度aA、aB大小關(guān)系可能正確的是()圖5AvAvB，aAaB BvAvB，aAvB，aAaB答案BC解析由題意知，A、B之間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)一起加速時(shí)，vAvB，aAaB；發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，一定是：vAvB，aA，所以采用外接法，可得電路圖如圖所示(2)根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖11如圖1所示，兩根足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌平行放置在傾角為30的絕緣斜面上，導(dǎo)軌寬度為L(zhǎng)，下端接有阻值為R的電阻，導(dǎo)軌處于方向垂直于斜面向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0的勻強(qiáng)

6、磁場(chǎng)中輕繩一端跨過(guò)光滑定滑輪，懸吊質(zhì)量為m的小物塊，另一端平行于導(dǎo)軌系在質(zhì)量為m的金屬棒的中點(diǎn)，現(xiàn)將金屬棒從PQ位置由靜止釋放，金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好且電阻均忽略不計(jì)，重力加速度為g.圖1(1)求金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小；(2)若金屬棒速度為v0且距離導(dǎo)軌底端x時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小隨時(shí)間t發(fā)生變化，使回路中無(wú)電流，請(qǐng)推導(dǎo)出磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小隨時(shí)間t變化的關(guān)系式答案(1)(2)B解析(1)金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)物塊：FTmg對(duì)金屬棒有：F安mgsin 30FT又：F安B0IL由歐姆定律：I聯(lián)立解得：v(2)當(dāng)回路中沒(méi)有電流時(shí)，金屬棒不受安培力對(duì)金屬棒：FTmgsin 30ma對(duì)物塊

7、：mgFTma回路中無(wú)電流，回路中的磁通量不變，則：B0LxBL(xv0tat2)聯(lián)立解得：B.25(18分)(2019湖南婁底市下學(xué)期第二次模擬)某人設(shè)計(jì)了如圖2所示的滑板個(gè)性滑道斜面AB與半徑R3 m的光滑圓弧軌道BC相切于B，圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角37且過(guò)C點(diǎn)的切線水平，C點(diǎn)連接傾角30的斜面CD.一滑板愛(ài)好者連同滑板等裝備(視為質(zhì)點(diǎn))總質(zhì)量m60 kg.某次試滑，他從斜面上某點(diǎn)P由靜止開(kāi)始下滑，發(fā)現(xiàn)在斜面CD上的落點(diǎn)Q恰好離C點(diǎn)最遠(yuǎn)若他在斜面AB上滑動(dòng)過(guò)程中所受摩擦力Ff與位移大小x的關(guān)系滿足Ff90x(均采用國(guó)際制單位)，忽略空氣阻力，取g10 m/s2，sin 370.6，cos 370

8、.8.求：圖2(1)P、B兩點(diǎn)間的距離；(2)滑板在C點(diǎn)對(duì)軌道的壓力大小答案(1)4 m(2)1 320 N解析(1)設(shè)愛(ài)好者滑到C點(diǎn)的速度為vC，平拋過(guò)程中水平、豎直方向的位移分別為x1、y1C到Q由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有：tan 則t因此x1vCtlCQ由式可知vC越大則lCQ間距越大，由人和裝備在BC間運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)械能守恒可知，要使vC越大就要求vB越大設(shè)人和裝備在P、B間運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度為a，由牛頓第二定律有mgsin 90xma得a由式可知：人和裝備做加速度減小的加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度為零時(shí)速度vB最大故P、B兩點(diǎn)間的距離大小為：x4 m(2)設(shè)P、B間摩擦力對(duì)人做功為Wf，由動(dòng)能定理有：mgxsi

9、n Wfmv0而Wfx(或由得mgxsin 45x2mv0)B、C間運(yùn)動(dòng)時(shí)，機(jī)械能守恒，有：mvmgR(1cos )mv在C點(diǎn)FNmgm解得FN1 320 N由牛頓第三定律可知滑板在C點(diǎn)對(duì)軌道的壓力大小FN1 320 N.12如圖3為分析熱機(jī)工作過(guò)程的卡諾循環(huán)，一定質(zhì)量的理想氣體在該循環(huán)中經(jīng)歷兩個(gè)等溫過(guò)程AB、CD和兩個(gè)絕熱過(guò)程BC、DA，下列說(shuō)法正確的是_圖3A氣體從AB的過(guò)程，容器壁在單位面積上受到氣體分子的撞擊力變大B氣體從AB的過(guò)程，從外界吸收熱量C氣體從BC的過(guò)程，氣體分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)變激烈D氣體從DA的過(guò)程，內(nèi)能的增量等于外界對(duì)氣體做的功E氣體在完成一次循環(huán)的過(guò)程中對(duì)外做功(2) (

10、10分)如圖4，水平放置右端開(kāi)口的絕熱汽缸，橫截面積為S，左端有一電阻絲可對(duì)氣體加熱絕熱活塞A(厚度不計(jì))封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞與汽缸的最大靜摩擦力為Ffmp0S，大氣壓強(qiáng)p0及室溫T0均不變初始時(shí)刻活塞恰好無(wú)摩擦，氣體體積為汽缸容積的三分之一，氣體溫度為T(mén)0.設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，現(xiàn)通過(guò)電阻絲給氣體緩慢加熱圖4溫度多大時(shí)，活塞開(kāi)始滑動(dòng)； 溫度多大時(shí)，活塞到達(dá)汽缸口答案(1)BDE(2)T0T0解析(1)由題圖知，氣體從AB的過(guò)程，體積增大，壓強(qiáng)減小，容器壁在單位面積上受到氣體分子的撞擊力變小，A錯(cuò)誤；從AB的過(guò)程，溫度不變，U0，體積變大，氣體對(duì)外界做功W0，根據(jù)UQW，得QW

11、0，所以從外界吸收熱量，B正確；因BC為絕熱過(guò)程，所以Q0，體積增大W0，故UQWW，故U0，氣體內(nèi)能減小，溫度降低，氣體分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)變緩慢，C錯(cuò)誤；從DA也是絕熱過(guò)程，Q0，體積減小，外界對(duì)氣體做功，即W0，UQWW，即氣體內(nèi)能的增量U等于外界對(duì)氣體做的功W，D正確；由題圖知，ABC氣體對(duì)外界做功，做功多少W1的數(shù)值大小為圖象與V軸所圍面積(W10)，CDA的過(guò)程外界對(duì)氣體做功，做功多少W2的數(shù)值大小為圖象與V軸所圍面積(W20)，由題圖可知|W1|W2|，故該循環(huán)過(guò)程的總功為W1W20，即氣體對(duì)外做功，E正確(2)假設(shè)活塞開(kāi)始滑動(dòng)時(shí)封閉的氣體壓強(qiáng)為p1，對(duì)活塞受力分析，受力平衡得p1Sp

12、0SFfm對(duì)封閉的氣體，由查理定律得：解得：T1T0設(shè)汽缸容積為V，活塞運(yùn)動(dòng)過(guò)程中氣體的壓強(qiáng)不變由蓋呂薩克定律得解得：T2T013波源S在t0時(shí)刻開(kāi)始振動(dòng)，其振動(dòng)圖象如圖5所示，在波的傳播方向上有P、Q兩質(zhì)點(diǎn)，它們到波源S的距離分別為30 m和48 m，測(cè)得P、Q開(kāi)始振動(dòng)的時(shí)間間隔為3.0 s下列說(shuō)法正確的是_圖5AQ質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)的方向向上B該波的波長(zhǎng)為6 mCQ質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)比波源S滯后8.0 sD當(dāng)Q質(zhì)點(diǎn)剛要振動(dòng)時(shí)，P質(zhì)點(diǎn)正沿平衡位置向下振動(dòng)EQ質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)后，在9 s內(nèi)通過(guò)的路程是54 m(2)(10分)如圖6所示，一透明玻璃半球豎直放置，OO為其對(duì)稱軸，O為球心，球半徑為R，球左側(cè)為圓面，

13、右側(cè)為半球面現(xiàn)有一束平行光從其左側(cè)垂直于圓面射向玻璃半球，玻璃半球的折射率為，設(shè)真空中的光速為c，不考慮光在玻璃中的多次反射，求：圖6從左側(cè)射入能從右側(cè)射出的入射光束面積占入射面的比例；從距O點(diǎn)的入射光線經(jīng)玻璃半球偏折后直到與對(duì)稱軸OO相交的傳播時(shí)間答案(1)ACD(2)解析(1)由題圖可知，波源開(kāi)始振動(dòng)的方向向上，所有的質(zhì)點(diǎn)都做受迫振動(dòng)，開(kāi)始振動(dòng)方向都向上，A正確；波從P傳到Q所需時(shí)間為3.0 s，所以波速v m/s6 m/s，根據(jù)振動(dòng)圖象可知，周期為6 s，所以波長(zhǎng)vT66 m36 m，B錯(cuò)誤；Q點(diǎn)到波源的距離為48 m，所以比波源滯后t s8 s，C正確；P、Q間相距18 m，而波長(zhǎng)為36 m，剛好差半個(gè)周期，所以當(dāng)Q質(zhì)點(diǎn)剛要振動(dòng)時(shí)，P質(zhì)點(diǎn)正沿平衡位置向下振動(dòng)，D正確；振動(dòng)周期為6 s，一個(gè)周期通過(guò)路程s045 cm20 cm,9 s剛好振動(dòng)一個(gè)半周期，通過(guò)路程s1.5s030 cm，E錯(cuò)誤(2)從左側(cè)圓面垂直入射，不偏折，考慮截面，如圖所示，從左側(cè)的A點(diǎn)入射，光在右側(cè)半球面剛好發(fā)生全反射，則由折射定律有：sin ，n則有sin ，OARsin R從