安徽省宣城市高級職業(yè)中學(xué)2021年高三物理測試題含解析

安徽省宣城市高級職業(yè)中學(xué)2021年高三物理測試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個選項(xiàng)符合題意1.（單選）如圖所示為高山纜車的一段，鋼纜傾角為300，每個車廂（包括乘客）的總質(zhì)量2800kg，車廂通過光滑滑輪掛在架空鋼纜上，利用牽引鋼纜拉動車廂勻速向上運(yùn)動。假定架空鋼纜和牽引鋼纜都是直的，忽略一切摩擦和空氣阻力，重力加速度取10m/s2。則下列說法正確的是(

)A．車廂處于超重狀態(tài)B．每個車廂只受3個力作用C．每個車廂對架空鋼纜的作用力為28000ND．相鄰兩段牽引鋼纜的張力差為14000N參考答案：D2.如圖所示，一正方形線圈的匝數(shù)為n，邊長為a，線圈平面與勻強(qiáng)磁場垂直，且一半處在磁場中，在Δt時間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不變，大小由B均勻地增大到2B，在此過程中，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為（

）A．

B．

C．

D．參考答案：B3.右圖描述了一位騎自行車者從原點(diǎn)出發(fā)后的運(yùn)動情況，下列說法正確的是（

）A．此人達(dá)到最大速度時位于區(qū)間ⅠB．此人達(dá)到最大速度時位于區(qū)間ⅡC．此人距離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)時位于C點(diǎn)D．此人一直沿同一方向做直線運(yùn)動參考答案：B4.下列說法正確的是（

）A.質(zhì)點(diǎn)、位移都是理想化模型ks5uB.牛頓的三個定律都可以通過實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證C.單位m、kg、s是一組屬于國際單位制的基本單位D.牛頓最早指出力不是維持物體運(yùn)動的原因參考答案：C5.（單選）如圖所示的四個圖象中，屬于晶體凝固圖象的是參考答案：C本題考查了凝固的知識點(diǎn)，意在考查考生的理解能力。首先分清晶體與非晶體的圖象．晶體凝固時有確定的凝固溫度，非晶體沒有確定的凝固溫度，故A、D圖象是非晶體的圖象；其次分清熔化時在達(dá)到熔點(diǎn)前是吸收熱量，溫度升高，而凝固過程則恰好相反，故C正確．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.探究能力是物理學(xué)研究的重要能力之一．有同學(xué)通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來探究物體因繞軸轉(zhuǎn)動而具有的轉(zhuǎn)動動能與哪些因素有關(guān)。他以圓型砂輪為研究對象，研究其轉(zhuǎn)動動能與其質(zhì)量、半徑、角速度等的具體關(guān)系。如圖所示，砂輪由動力帶動勻速旋轉(zhuǎn)，測得其角速度ω，然后讓砂輪脫離動力，用一把彈性尺子與砂輪接觸使砂輪慢慢停下，設(shè)尺和砂輪間的摩擦力恒為（轉(zhuǎn)動過程動能定理也成立。不計(jì)轉(zhuǎn)軸的質(zhì)量及其與支架間的摩擦）。分別取不同質(zhì)量、不同半徑的砂輪，使其以不同角速度旋轉(zhuǎn)的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最后得到的數(shù)據(jù)如下表所示：半徑/cm質(zhì)量/m0角速度/rad·s-1圈數(shù)轉(zhuǎn)動動能/J4128

41432

42216

44232

81216

161232

(1)根據(jù)題給數(shù)據(jù)計(jì)算砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek，并填在上面的表格里。(2)由上述數(shù)據(jù)推導(dǎo)出該砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek與質(zhì)量m、角速度ω、半徑r的關(guān)系式為_____________。參考答案：（1）填空半徑/cm質(zhì)量/m0角速度/rad·s-1圈數(shù)轉(zhuǎn)動動能/J41286.44143225.64221612.84423225.68121625.6161232102.4（2）

EK=kmω2r2

或者EK=mω2r2。7.如圖甲所示是某同學(xué)探究小車加速度與力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置，他將光電門固定在水平軌道上的B點(diǎn)，用不同重物通過細(xì)線拉同一小車，每次小車都從同一位置A由靜止釋放．學(xué)科網(wǎng)（1）若用游標(biāo)卡尺測出遮光條的寬度d如圖乙所示，則d=▲

cm；實(shí)驗(yàn)時將小車從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時器讀出遮光條通過光電門的時間Δt=2.0×10-2s，則小車經(jīng)過光電門時的速度為

▲

m/s；學(xué)科網(wǎng)（2）實(shí)驗(yàn)中可近似認(rèn)為細(xì)線對小車的拉力與重物重力大小相等，則重物的質(zhì)量m與小車的質(zhì)量M間應(yīng)滿足的關(guān)系為

▲

-------

；（3）測出多組重物的質(zhì)量m和對應(yīng)遮光條通過光電門的時間Δt，并算出相應(yīng)小車經(jīng)過光電門時的速度v，通過描點(diǎn)作出線性圖象，研究小車加速度與力的關(guān)系．處理數(shù)據(jù)時應(yīng)作出

▲

（選填“v-m”或“v2-m”）圖象；學(xué)科網(wǎng)（4）某同學(xué)在（3）中作出的線性圖象不通過坐標(biāo)原點(diǎn)，其可能原因是

▲

。參考答案：8.如圖所示是一個雙量程電壓表，表頭是一個內(nèi)阻Rg=500Ω，滿刻度電流為Ig=1mA的毫安表，現(xiàn)接成量程分別為10V和100V的兩個量程，則所串聯(lián)的電阻R1=__________Ω，R2=__________Ω參考答案：9500

9由串聯(lián)電路的特點(diǎn)可得,.9.圖甲為某實(shí)驗(yàn)小組測量電動機(jī)轉(zhuǎn)動角速度的實(shí)驗(yàn)裝置，半徑不大的圓形卡紙固定在電動機(jī)轉(zhuǎn)軸上，在電動機(jī)的帶動下勻速轉(zhuǎn)動。在圓形卡紙的旁邊安裝一個改裝了的電火花計(jì)時器，電火花計(jì)時器的打點(diǎn)時間間隔是t。

下面是該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)步驟：

I．使電火花計(jì)時器與圓形卡紙保持良好接觸；

Ⅱ：啟動電動機(jī)，使圓形卡紙轉(zhuǎn)動起來；

Ⅲ．接通電火花計(jì)時器的電源，使它正常工作；

Ⅳ．關(guān)閉電動機(jī)，拆除電火花計(jì)時器。研究卡紙上留下n個點(diǎn)的一段痕跡，如圖乙所示，寫出角速度的表達(dá)式，代入數(shù)據(jù)，得出的測量值。

①要得到角速度的測量值，還缺少一種必要的測量工具，它是

A．秒表

B．游標(biāo)卡尺

C．圓規(guī)

D．量角器

②寫出的表達(dá)式為

，表達(dá)式中各個物理量的含義是：

。③為了避免在卡紙連續(xù)轉(zhuǎn)動的過程中出現(xiàn)打點(diǎn)重疊，在電火花計(jì)時器與盤面保持良好接觸的同時，可以緩慢地將電火花計(jì)時器沿圓形卡紙半徑方向向卡紙中心移動。則卡紙上打下的點(diǎn)的分布曲線不是一個圓，而是類似一種螺旋線，如圖丙所示。這對測量結(jié)果

（選填“有影響”或“沒有影響”），理由是：有

。參考答案：10.地球繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道半徑r=1.49×102(m)，公轉(zhuǎn)周期T=3.16×107(s)，萬有引力恒量G=6.67×10（N·m2/kg2），則太陽質(zhì)量的表達(dá)式M=

，其值約為

kg（取一位有效數(shù)字）．參考答案：

答案：，2×103011.一定質(zhì)量的理想氣體，從初始狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B、C再回到狀態(tài)A，變化過程如圖所示，其中A到B曲線為雙曲線．圖中V0和P0為已知量．①從狀態(tài)A到B，氣體經(jīng)歷的是

(選填“等溫”“等容”或“等壓”)過程；②從B到C的過程中，氣體做功大小為

；③從A經(jīng)狀態(tài)B、C再回到狀態(tài)A的過程中，氣體吸放熱情況為____(選填“吸熱”、“放熱”或“無吸放熱”)。參考答案：等溫

放熱（1）據(jù)題知A到B曲線為雙曲線，說明p與V成反比，即pV為定值，由得知?dú)怏w的溫度不變，即從狀態(tài)A到B，氣體經(jīng)歷的是等溫過程；（2）從B到C的過程中，氣體做功大小等于BC線與V軸所圍的“面積”大小，故有：（3）氣體從A經(jīng)狀態(tài)B，再到C氣體對外做功，從C到A外界對氣體，根據(jù)“面積”表示氣體做功可知：整個過程氣體對外做功小于外界對氣體做功，而內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律得知?dú)怏w要放熱。12.我們知道被動吸煙比主動吸煙害處更大。試估算一個高約3m、面積約10m2的兩人辦公室，若只有一人吸了一根煙，則被污染的空氣分子間的平均距離為__________m，另一不吸煙者一次呼吸大約吸入________個被污染過的空氣分子（人正常呼吸一次吸入氣體300cm3，一根煙大約吸10次[jf25]

）。參考答案：7.2×10-8，8.1×101713.一探月衛(wèi)星在地月轉(zhuǎn)移軌道上運(yùn)行，某一時刻正好處于地心和月心的連線上，衛(wèi)星在此處所受地球引力與月球引力之比為4∶1。已知地球與月球的質(zhì)量之比約為81∶1，則該處到地心與到月心的距離之比約為

。參考答案：答案：9:2解析：由萬有引力定律，衛(wèi)星受到地球和月球的萬有引力分別為F地=G，F(xiàn)月=G，代入題目給定的數(shù)據(jù)可得R地:R月=9:2。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.用如圖（甲）所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證牛頓第二定律，為消除摩擦力的影響，實(shí)驗(yàn)前必須平衡摩擦力。（1）某同學(xué)平衡摩擦力時是這樣操作的：將小車靜止地放在水平長木板上，把木板不帶滑輪的一端慢慢墊高，如圖（乙），直到小車由靜止開始沿木板向下滑動為止。請問這位同學(xué)的操作是否正確？如果不正確，應(yīng)當(dāng)如何進(jìn)行操作？答：

．（2）如果這位同學(xué)先如（1）中的操作，然后不斷改變對小車的拉力F，他得到M（小車質(zhì)量）保持不變情況下的a—F圖線是下圖中的

（填選項(xiàng)代號的字母）。（3）調(diào)整好裝置之后，實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。設(shè)砂和砂桶的總質(zhì)量為M，小車的質(zhì)量為m，則小車在運(yùn)動過程中受到的合外力表達(dá)式F=

（用m、M、g表示），分析該表達(dá)式可知在滿足

的條件下，能減小該實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差。參考答案：（1）錯誤。應(yīng)該給小車一個初速度使小車能夠勻速下滑

（2）C(3)F=

m>>M15.某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置來探究“加速度與力的關(guān)系”．彈簧秤固定在一合適的木塊上，桌面的右邊緣固定一個光滑的定滑輪，細(xì)繩的兩端分別與彈簧秤的掛鉤和礦泉水瓶連接．在桌面上畫出兩條平行線P、Q，并測出間距d0開始時將木塊置于P處，現(xiàn)緩慢向瓶中加水，直到木塊剛剛開始運(yùn)動為止，記下彈簧秤的示數(shù)F0，以此表示滑動摩擦力的大?。辉賹⒛緣K放回原處并按住，繼續(xù)向瓶中加水后，記下彈簧秤的示數(shù)F；然后釋放木塊，并用秒表記下木塊從P運(yùn)動到Q的時間t0（1）木塊的加速度可以用d、t表示為a=．（2）改變瓶中水的質(zhì)量，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，確定加速度a與彈簧秤的示數(shù)F的關(guān)系．下列圖象能表示該同學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的是C（3）用加水的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比，它的優(yōu)點(diǎn)是BC．A．可以改變滑動摩擦力的大小

B．可以更方便地獲取更多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)C．可以更精確地測出摩擦力的大小

D．可以獲得更大的加速度以提高實(shí)驗(yàn)精度．參考答案：

考點(diǎn)：探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系．.專題：實(shí)驗(yàn)題．分析：（1）長木板做勻加速直線運(yùn)動，根據(jù)位移時間關(guān)系公式列式求解加速度；（2）知道減小誤差的常用方法是多次測量取平均值；（3）知道當(dāng)水的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于木板的質(zhì)量時，水的重力近似等于繩子的拉力．解答：解：（1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動公式得：d=at2；解得：a=（2）當(dāng)F1＞F0時，木板才產(chǎn)生加速度．隨著繼續(xù)向瓶中加水后，礦泉水瓶的質(zhì)量不斷增加，礦泉水瓶的質(zhì)量不能遠(yuǎn)小于木板的質(zhì)量，那么水的重力與繩子的拉力差值越來越大，則圖象出現(xiàn)彎曲．故選：C．（3）A、不可以改變滑動摩擦力的大小，故A錯誤．

B．緩慢向瓶中加水，可以更方便地獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，故B正確．

C．緩慢向瓶中加水，直到木板剛剛開始運(yùn)動，可以比較精確地測出摩擦力的大小，故C正確．

D．并沒有獲得很大的加速度，可以獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以提高實(shí)驗(yàn)精度．故D錯誤．故選：BC．故答案為：（1）；（2）C；（3）BC．點(diǎn)評：書本上的實(shí)驗(yàn)，我們要從實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)這幾點(diǎn)去搞清楚．實(shí)驗(yàn)的圖象描繪，物理結(jié)合數(shù)學(xué)的應(yīng)用都值得注意，同時區(qū)別瓶中加水與加砝碼的優(yōu)點(diǎn)．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖，為某種透明材料做成的三棱鏡橫截面，其形狀是邊長為a的等邊三角形，現(xiàn)用一束寬度為a的單色平行光束，以垂直于BC面的方向正好入射到該三棱鏡的AB及AC面上，結(jié)果所有從AB、AC面入射的光線進(jìn)入后恰好全部直接到達(dá)BC面．試求：（1）該材料對此平行光束的折射率；（2）這些到達(dá)BC面的光線從BC面折射而出后，如果照射到一塊平行于BC面的屏上形成光斑，則當(dāng)屏到BC面的距離d滿足什么條件時，此光斑分為兩塊？參考答案：解：（1）由于對稱性，我們考慮從AB面入射的光線，這些光線在棱鏡中是平行于AC面的，由對稱性不難得出，光線進(jìn)入AB面時的入射角α和折射角β分別為：

α=60°，β=30°

由折射定律，材料折射率

n====（2）如圖O為BC中點(diǎn)，在B點(diǎn)附近折射的光線從BC射出后與直線AO交于D，可看出只要光屏放得比D點(diǎn)遠(yuǎn)，則光斑會分成兩塊．由幾何關(guān)系可得：OD=a

所以當(dāng)光屏到BC距離超過a時，光斑分為兩塊．答：（1）該材料對此平行光束的折射率為；（2）當(dāng)光屏到BC距離超過a時，光斑分為兩塊．17.如圖甲所示，兩平行金屬板間距為2l，極板長度為4l，兩極板間加上如圖乙所示的交變電壓（t=0時上極板帶正電）．以極板間的中心線OO1為x軸建立坐標(biāo)系，現(xiàn)在平行板左側(cè)入口正中部有寬度為l的電子束以平行于x軸的初速度v0從t=0時不停地射入兩板間．已知電子都能從右側(cè)兩板間射出，射出方向都與x軸平行，且有電子射出的區(qū)域?qū)挾葹?l．電子質(zhì)量為m，電荷量為e，忽略電子之間的相互作用力．(1)求交變電壓的周期T和電壓U0的大小；(2)在電場區(qū)域外加垂直紙面的有界勻強(qiáng)磁場，可使所有電子經(jīng)過有界勻強(qiáng)磁場均能會聚于（6l，0）點(diǎn)，求所加磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最大值和最小值；(3)求從O點(diǎn)射入的電子剛出極板時的側(cè)向位移y與射入電場時刻t的關(guān)系式．參考答案：（1）電子在電場中水平方向做勻速直線運(yùn)動4l=v0nT

T=（n=1,2,3…）

（其中n=1,2,3…）

電子在電場中運(yùn)動最大側(cè)向位移

（n=1,2,3…）

（其中n=1,2,3…1分）

（2）如上圖，最大區(qū)域圓半徑滿足

1分

對于帶電粒子當(dāng)軌跡半徑等于磁場區(qū)域半徑時，帶電粒子將匯聚于一點(diǎn)

1分

得： 最小區(qū)域圓半徑為

（3）設(shè)一時間τ，

若且進(jìn)入電場

其中（n=1,2,3…，k=0,1,2,3…）

若且進(jìn)入電場

其中（n=1,2,3…，k=0,1,2,3…）

或：若電子在且進(jìn)入電場時，出電場的總側(cè)移為：，其中（n＝1,2,3…，k＝0，1,2,3…）（其他解法）若，則

電子沿+y方向第一次加速的時間為

電子沿-y方向第一次加速的時間為

解得：

其中，∴（n=1,2,3…，k=0,1,2,3…）

若，則

電子沿-y方向第一次加速的時間為

電子沿+y方向第一次加速的時間為

解得：

其中，

∴（n=1,2,3…，k=0,1,2,3…） 18.如圖