2021年山西省陽泉市巖會第二中學高三物理測試題含解析

2021年山西省陽泉市巖會第二中學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.下列說法正確的是（

）

A.光波是—種概率波

B.光波是一種電磁波

C.單色光從光密介質(zhì)進入光疏介質(zhì)時，光子的能量改變

D.單色光從光密介質(zhì)進入光疏介質(zhì)時，光的波長不變參考答案：答案：AB2.（多選）如圖所示，在固定傾斜光滑桿上套有一個質(zhì)量為m的圓環(huán)，桿與水平方向的夾角α=30°，圓環(huán)與豎直放置的輕質(zhì)彈簧上端相連，彈簧的另一端固定在地面上的A點，彈簧處于原長h．讓圓環(huán)沿桿由靜止滑下，滑到桿的底端時速度恰為零．則在圓環(huán)下滑過程中（）A．圓環(huán)和地球組成的系統(tǒng)機械能守恒B．當彈簧垂直于光滑桿時圓環(huán)的動能最大C．彈簧的最大彈性勢能為mghD．彈簧轉(zhuǎn)過60°角時，圓環(huán)的動能為參考答案：考點：機械能守恒定律．專題：機械能守恒定律應用專題．分析：分析圓環(huán)沿桿下滑的過程的受力和做功情況，只有重力彈簧的拉力做功，所以圓環(huán)機械能不守恒，但是系統(tǒng)的機械能守恒；沿桿方向合力為零的時刻，圓環(huán)的速度最大；當圓環(huán)的速度變?yōu)榱銜r，彈簧的形變量最大，此時彈性勢能最大；根據(jù)動能定理可以求出彈簧轉(zhuǎn)過60°角時，圓環(huán)的動能的大?。獯穑航猓篈、圓環(huán)沿桿滑下，滑到桿的底端的過程中有兩個力對圓環(huán)做功，即環(huán)的重力和彈簧的拉力；所以圓環(huán)的機械能不守恒，如果把圓環(huán)和彈簧組成的系統(tǒng)作為研究對象，則系統(tǒng)的機械能守恒，故A選項錯誤；B、當圓環(huán)沿桿的加速度為零時，其速度最大，動能最大，此時彈簧處于伸長狀態(tài)，給圓環(huán)一個斜向上的拉力，故B錯誤；C、根據(jù)功能關(guān)系可知，當圓環(huán)滑到最底端時其速度為零，重力勢能全部轉(zhuǎn)化為彈性勢能，此時彈性勢能最大，等于重力勢能的減小量即為mgh，故C選項正確；D、彈簧轉(zhuǎn)過60°角時，此時彈簧仍為原長，以圓環(huán)為研究對象，利用動能定理得：，故D正確．故選：CD．點評：對物理過程進行受力、運動、做功分析，是解決問題的根本方法．這是一道考查系統(tǒng)機械能守恒的基礎(chǔ)好題．3.洗衣機脫水時有一件衣物附在豎直筒壁上，如圖所示，則下列說法正確的是（）A．衣物受到重力、筒壁對它的彈力、摩擦力及向心力共四個力的作用B．衣物隨筒壁做圓周運動的向心力由筒壁對它的彈力提供C．筒的轉(zhuǎn)速增大時，筒壁對衣物的摩擦力增大D．筒的轉(zhuǎn)速增大時，筒壁對衣物的彈力保持不變參考答案：B【考點】向心力；牛頓第二定律．【分析】衣物附在筒壁上隨筒一起做勻速圓周運動，衣物的重力與靜摩擦力平衡，筒壁的彈力提供衣物的向心力，根據(jù)向心力公式分析筒壁的彈力隨筒轉(zhuǎn)速的變化情況．【解答】解：AB、衣服受到重力、筒壁的彈力和靜摩擦力作用，彈力提供向心力，不要重復分析受力，故A錯誤，B正確；CD、筒壁的彈力F提供衣物的向心力，得到FN=mω2R=m（2πn）2R，轉(zhuǎn)速n增大時，彈力F也增大；衣物附在筒壁上隨筒一起做勻速圓周運動，衣物的重力與靜摩擦力平衡，筒的轉(zhuǎn)速增大時，摩擦力不變；故CD錯誤；故選：B．4.在研究物體的運動時，下列物體中不可以當作質(zhì)點處理的是A．中國網(wǎng)球女雙隊員李婷、孫甜甜在第28屆雅典奧運會上獲得金牌，在研究她們發(fā)出的網(wǎng)球時

B．研究雅典奧運會首金得主——杜麗打出的子彈時C．研究哈雷彗星繞太陽公轉(zhuǎn)時D．用GPS定位系統(tǒng)研究汽車位置時參考答案：A5.如右圖所示，一木塊在光滑水平面上受一恒力F作用，前方固定一足夠長的彈簧，則當木塊接觸彈簧后：（

）A．立即做減速運動B．在一段時間內(nèi)速度仍可增大C．當F等于彈簧彈力時，木塊速度最大D．彈簧壓縮量最大時，物體加速度為零參考答案：BC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，質(zhì)量為m的小球A以速率v0向右運動時跟靜止的小球B發(fā)生碰撞，碰后A球以的速率反向彈回，而B球以的速率向右運動，則B的質(zhì)量mB=_______；碰撞過程中，B對A做功為

。參考答案：4.5m

；

3mv02/8

7.如圖所示，當電鍵K斷開時，用光子能量為2.5eV的一束光照射陰極P，發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)不為零。合上電鍵，調(diào)節(jié)滑動變阻器，發(fā)現(xiàn)當電壓表讀數(shù)小于0.60V時，電流表讀數(shù)仍不為零；當電壓表讀數(shù)大于或等于0.60V時，電流表讀數(shù)為零。由此可知陰極材料的逸出功為W=

.參考答案：1.9eV8.某同學設(shè)計了一個探究小車的加速度a與小車所受拉力F及質(zhì)量m關(guān)系的實驗，圖（a）為實驗裝置簡圖．（所用交變電流的頻率為50Hz）（1）圖（b）為某次實驗得到的紙帶，實驗數(shù)據(jù)如圖，圖中相鄰計數(shù)點之間還有4個點未畫出，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為

m/s2．（保留三位有效數(shù)字）（2）保持小車質(zhì)量不變，改變砂和砂桶質(zhì)量，一位同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a隨拉力F的變化圖線如圖所示。該圖線不通過原點，其主要原因是___________________________．（3）保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對應的，數(shù)據(jù)如下表：實驗次數(shù)12345678小車加速度a/m·s–20.6330.5720.4970.4180.3320.2500.1670.101小車質(zhì)量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67小車質(zhì)量倒數(shù)4.003.453.032.502.001.411.000.60

請在方格坐標紙中畫出圖線，

并從圖線求出小車加速度a與質(zhì)量倒數(shù)之間的關(guān)系式是

．參考答案：⑴0.510

⑵未平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足9.在如圖（a）所示的電路中，R1為定值電阻，R2為滑動變阻器．閉合開關(guān)S，將滑動變阻器的滑動觸頭P從最右端滑到最左端，兩個電壓表的示數(shù)隨電路中電流變化的完整過程圖線如圖（b）所示．則電源內(nèi)阻的阻值為5Ω，滑動變阻器R2的最大功率為0.9W．參考答案：考點：閉合電路的歐姆定律；電功、電功率．專題：恒定電流專題．分析：由圖可知兩電阻串聯(lián)，V1測R1兩端的電壓，V2測R2兩端的電壓；當滑片向左端滑動時，滑動變阻器接入電阻減小，則可知總電阻變化，由閉合電路歐姆定律可知電路中電流的變化，則可知內(nèi)電壓的變化及路端電壓的變化，同時也可得出R1兩端的電壓變化，判斷兩圖象所對應的電壓表的示數(shù)變化；由圖可知當R2全部接入及只有R1接入時兩電表的示數(shù)，則由閉合電路的歐姆定律可得出電源的內(nèi)阻；由功率公式可求得電源的最大輸出功率及滑動變阻器的最大功率．解答：解：當滑片左移時，滑動變阻器接入電阻減小，則電路中總電阻減小，由閉合電路歐姆定律可知，電路中電流增大；而R1兩端的電壓增大，故乙表示是V1示數(shù)的變化；甲表示V2示數(shù)的變化；由圖可知，當只有R1接入電路時，電路中電流為0.6A，電壓為3V，則由E=U+Ir可得：E=3+0.6r；當滑動變阻器全部接入時，兩電壓表示數(shù)之比為，故=；由閉合電路歐姆定律可得E=5+0.2r解得：r=5Ω，E=6V．由上分析可知，R1的阻值為5Ω，R2電阻為20Ω；當R1等效為內(nèi)阻，則當滑動變阻器的阻值等于R+r時，滑動變阻器消耗的功率最大，故當滑動變阻器阻值為10Ω時，滑動變阻器消耗的功率最大，由閉合電路歐姆定律可得，電路中的電流I==A=0.3A，則滑動變阻器消耗最大功率P=I2R=0.9W；故答案為：5，0.9．點評：在求定值電阻的最大功率時，應是電流最大的時候；而求變值電阻的最大功率時，應根據(jù)電源的最大輸出功率求，必要時可將與電源串聯(lián)的定值電阻等效為內(nèi)阻處理．10.金屬桿在豎直面內(nèi)構(gòu)成足夠長平行軌道，桿間接一阻值為R的電阻，一個質(zhì)量為m的、阻值為r的長度剛好是軌道寬L的金屬棒與軌道間的摩擦力恒為f，金屬棒始終緊靠軌道運動。此空間存在如圖所示的水平勻強磁場（×場），磁感應強度為B，當金屬棒由靜止下滑h時已經(jīng)勻速，則此過程中整個回路產(chǎn)生的焦耳熱為__________。參考答案：答案：11.某實驗小組利用拉力傳感器和速度傳感器探究“動能定理”，如圖所示。他們將拉力傳感器固定在小車上，用不可伸長的細線將其通過一個定滑輪與鉤碼相連，用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小，在水平桌面上，在水平桌面與相距的A、B兩點各安裝一個速度傳感器，記錄通過A、B時的速度大小。小車中可以放置砝碼，（1）實驗主要步驟如下：①測量小車和拉力傳感器的總質(zhì)量；把細線的一端固定在拉力傳感器上，另一端通過定滑輪與鉤碼相連；正確連接所需電路。

②將小車停在C點，

，小車在細線拉動下運動，記錄細線拉力及小車通過A、B時的速度。

③在小車中增加砝碼，或

，重復②的操作。（2）下表是他們測得的一組數(shù)據(jù)，其中是與小車中砝碼質(zhì)量之和，是兩個速度傳感器記錄速度的平方差。可以據(jù)此計算動能變化量,是拉力傳感器受到的拉力，是在A、B間所做的功。表格中的

，

.（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）次數(shù)12345

參考答案：①接通電源后，釋放小車②減少鉤碼的個數(shù)③0.600

0.61012.（2分）分子間同時存在著引力和斥力，若分子間的距離等于r0時，引力和斥力大小相等．則當r＞r0時，引力

斥力；當r＜r0時，引力

斥力．（填“大于”、“小于”或“等于”）參考答案：

答案：大于；小于13.（1）在“長度的測量”實驗中，調(diào)整游標卡尺兩測量爪間距離，主尺和游標尺的位置如圖甲所示，此時卡尺兩測量爪間狹縫寬度

mm。在數(shù)控實驗室，工人師傅測量某金屬絲直徑時的情景如圖乙所示，螺旋測微器測出的金屬絲的直徑是

mm。（2）某同學設(shè)計了一個“探究加速度與物體所受合力F及質(zhì)量m的關(guān)系”實驗。如圖a為實驗裝置簡圖，A為小車，B為電火花打點計時器（打點頻率為50Hz），C為裝有砝碼的小桶，D為一端帶有定滑輪的長方形木板，實驗中認為細繩對小車的拉力F等于C的總重量，小車運動的加速度a可用紙帶上的點求得。①圖b為某次實驗得到的紙帶，其中每兩個計數(shù)點之間有四個點沒有畫出，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為

m/s2。（保留兩位有效數(shù)字）②下列說法正確的是

。A每次改變小車質(zhì)量時，應重新平衡摩擦力B．實驗時應先釋放小車后接通電源C．本實驗中小車A的質(zhì)量應遠大于C的質(zhì)量D．為了更直觀方便地探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，應作a—M圖象（M為小車質(zhì)量）③實驗時，某同學由于疏忽，遺漏了平衡摩擦力這一步驟，他測量得到的a—F圖象可能是圖c中的圖線

。（填“甲”、“乙”或“丙”）參考答案：（1）

0.65

mm；

1.500

mm（2）①

0.49m/s2或0.50m/s2；②

C

；③

丙三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.實驗室配備的電壓表的內(nèi)阻其實并非很大?，F(xiàn)在設(shè)計測定量程為3V的電壓表內(nèi)阻的精確值（內(nèi)阻約為2kΩ），實驗室中提供的器材有：電阻箱R（最大電阻為9999.9Ω），定值電阻r1＝5kΩ，定值電阻r2＝10kΩ，電源E（電動勢約為12V、內(nèi)阻不計），開關(guān)、導線若干。設(shè)計的實驗電路如圖所示，先將電阻箱R的阻值調(diào)到最大，連接好實物電路；然后閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值，使得電壓表的指針剛好半偏，記下此時電阻箱的阻值R1；再次調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值，使電壓表的指針剛好滿偏，記下此時電阻箱的阻值R2。（1）實驗中選用的定值電阻是

；（2）由上述的實驗過程分析可得電壓表內(nèi)阻RV的表達式為RV＝

.（請用字母R1、R2和r表示）（3）若實驗中使用的電源E的內(nèi)阻并不為零，則該實驗測得的電壓表內(nèi)阻RV的值與真實值相比將（

）A．偏小

B．不變

C．偏大

D．不能確定，要視電壓表內(nèi)阻的大小而定參考答案：（1）r1；（2）R1-2R2-r1；（3）C．解：①設(shè)保護電阻的電阻為r，由歐姆定律應有：?E=3V，RV=2kΩ，E=12V，

代入數(shù)據(jù)解得：r=6kΩ，所以定值電阻應選r1．

②結(jié)合實驗步驟，根據(jù)歐姆定律應有：E=，E=U+（R2+r1），

聯(lián)立解得：RV=R1-2R2-r1；

③若電源的內(nèi)阻不能忽略，由閉合電路歐姆定律可知，電流增大，電源的路端電壓減小，則②式中應滿足：

U+（R2+r1）＜，解得：RV＜R1-2R2-r1，所以測量值偏大，故C正確．15.現(xiàn)有一電池，電動勢E約為9V，內(nèi)阻r在35～55Ω范圍內(nèi)，允許通過的最大電流為50mA．為測定該電池的電動勢和內(nèi)阻，某同學利用如圖（a）所示的電路進行實驗．圖中R為電阻箱，阻值范圍為0～9999Ω；R0為保護電阻．（1）（單選）可備選用的定值電阻R0有以下幾種規(guī)格，本實驗應選用C（A）20Ω，2.5W（B）50Ω，1.0W（C）150Ω，1.0W（D）1500Ω，5.0W（2）按照圖（a）所示的電路圖，將圖（b）所示的實物連接成實驗電路．（3）接好電路，閉合電鍵后，調(diào)整電阻箱的阻值，記錄阻值R和相應的電壓表示數(shù)U，取得多組數(shù)據(jù)，然后通過做出有關(guān)物理量的線性關(guān)系圖象，求得電源的電動勢E和內(nèi)阻r．①請寫出所作線性圖象對應的函數(shù)表達式=?+；②圖（c）是作線性圖象的坐標系，若縱軸表示的物理量是，請在坐標系中定性地畫出線性圖象．參考答案：考點：測定電源的電動勢和內(nèi)阻．專題：實驗題．分析：（1）求出電路最小電阻阻值，然后選擇電阻箱；（2）根據(jù)原理圖正確連接實物圖；（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律電流與電壓的關(guān)系進行變形得到圖象對應的函數(shù)表達式；根據(jù)變形得到圖象對應的函數(shù)表達式結(jié)合數(shù)學知識，明確兩坐標軸的含義，即可正確解答．解答：解：（1）電路最小總電阻約為：R===180Ω，為保護電路安全，保護電阻應選C；（2）根據(jù)電路圖連接實物電路圖，實物電路圖如圖所示：（3）由圖a所示電路圖可知，在閉合電路中，電源電動勢：E=U+Ir=U+r，則=?+，則﹣圖象是直線；則﹣圖象如圖所示．故答案為：（1）C；（2）實物電路圖如圖所示；（3）①=?+；②圖象如圖所示．點評：熟練掌握物理規(guī)律運用數(shù)學方法將物理公式變形，將兩個非線性關(guān)系的物理量，變成兩個線性關(guān)系的物理量，是解答本題的關(guān)鍵．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.滑板運動是一項驚險刺激的運動，深受青少年的喜愛。如圖11所示，是滑板運動的軌道，AB和CD是一段圓弧形軌道，BC是一段長7m的水平軌道。一運動員從AB軌道上P點以6m/s的速度下滑，經(jīng)BC軌道后沖上CD軌道，到Q點時速度減為零。已知運動員的質(zhì)量50kg，h=1.4m，H=1.8m，不計圓弧軌道上的摩擦。求：(g=10m/s2，以水平軌道為零勢能面)(1)運動員第一次經(jīng)過B點、C點時的速度各是多少?(2)運動員與BC軌道的動摩擦因數(shù)?參考答案：17.總質(zhì)量為80kg的跳傘運動員從離地500m的直升機上跳下，經(jīng)過2s拉開繩索開啟降落傘，如圖所示是跳傘過程中的v－t圖，試根據(jù)圖像求：（g取10m/s2）（1）t＝1s時運動員的加速度和所受阻力的大小。（2）估算14s內(nèi)運動員下落的高度及克服阻力做的功。