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云南省曲靖市宣威市得祿鄉(xiāng)第一中學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15分.每小題只有一個選項符合題意1.在點電荷Q形成的電場中有一點A,當一個-q的檢驗電荷從電場的無限遠處被移到電場中的A點時,電場力做的功為W,則檢驗電荷在A點的電勢能及電場中A點的電勢分別為(
)A.B.C.D.參考答案:A2.如右上圖所示,從傾角為的斜面上的某點先后將同一小球以不同的初速度水平拋出,小球均落在斜面上.當拋出的速度為時,小球到達斜面時速度方向與斜面的夾角為;當拋出的速度為時,小球到達斜面時速度方向與斜面的夾角為,則下列說法中正確的是A.當時,
B.當時,C.無論大小如何,
D.的大小關(guān)系與斜面傾角θ無關(guān)參考答案:C3.(單選題)一帶電油滴在勻強電場E中的運動軌跡如圖中虛線所示,電場方向豎直向下。若不計空氣阻力,則此帶電油滴從a運動到b的過程中,能量變化情況為(
)A.動能減小
B.動能和電勢能之和減小C.電勢能增加
D.重力勢能和電勢能之和增加參考答案:B4.以下有關(guān)高中物理實驗的一些描述中,正確的是(
)
A.在“研究平拋運動”實驗中,需要用重錘線確定豎直方向
B.在“用油膜法測分子直徑的大小”的實驗中應(yīng)直接將純油酸滴入水中
C.在“用單擺測定重力加速度”實驗中,如果擺長測量無誤.測得的g值偏小,其原因可能是將全振動的次數(shù)N誤計為N-I
D.在“驗證機械能守恒定律”的實驗中,需要用天平測物體的質(zhì)量
E.在“用描跡法畫出電場中平面上的等勢線”的實驗中,導(dǎo)電紙上形成的是兩等量異號電荷的靜電場.參考答案:AC5.某同學在物理學習中記錄了一些與地球、月球有關(guān)的數(shù)據(jù)資料如下:地球半徑R=6400km,月球半徑r=1740km,地球表面重力加速度g0=9.80m/s2,月球表面重力加速度g′=1.56m/s2,月球繞地球中心轉(zhuǎn)動的線速度v=lkm/s,月球繞地球轉(zhuǎn)動一周時間為T=27.3天,光速c=2.998×105km/s.1969年8月1日第一次用激光器向位于頭頂?shù)脑虑虮砻姘l(fā)射出激光光束,經(jīng)過約t=2.565s接收到從月球表面反射回來的激光信號,利用上述數(shù)據(jù)可估算出地球表面與月球表面之間的距離s,則下列方法正確的是A.利用激光束的反射s=c·來算
B.利用v=來算C.利用g0=來算
D.利用=(s+R+r)來算參考答案:AB二、填空題:本題共8小題,每小題2分,共計16分6.某研究性學習小組利用如圖甲所示電路測量某電池的電動勢E和內(nèi)電阻r。在坐標紙中畫出了如圖乙所示的U-I圖象,若電流表的內(nèi)阻為1Ω,則E=________V,r=________Ω參考答案:2.0;
1.4;
7.為了測量某一彈簧的勁度系數(shù),將該彈簧豎直懸掛起來,在自由端掛上不同質(zhì)量的砝碼.實驗測出了砝碼質(zhì)量m與彈簧長度l的相應(yīng)數(shù)據(jù),其對應(yīng)點已在圖中標出.(g=9.8m/s2)
(1)作出m—l的關(guān)系圖線;
(2)彈簧的勁度系數(shù)為________。參考答案:(1)如圖所示
(2)0.259N/m(0.248~0.262)8.地球表面的重力加速度為g,地球半徑為R。某顆中軌道衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動,軌道離地面的高度是地球半徑的3倍。則該衛(wèi)星做圓周運動的向心加速度大小為__________;線速度大小為___________;周期為____________。參考答案:9.如圖,將酒精燈和裝有適量水的試管固定在小車上,小車放在較光滑的水平桌面上,用橡膠塞子塞?。ú宦猓┰嚬芸冢F(xiàn)讓小車處于靜止,點燃酒精燈給試管中水加熱。當加熱一段時間后,橡膠塞子向右噴出時,可以觀察到小車向
(選填“左”或“右”)運動,在這個過程中,整個小車(含酒精燈和裝有適量水的試管)對橡膠塞子的作用力與橡膠塞子對小車的作用力方向______(選填“相同”或“相反”),整個小車受到的合外力方向向_______(選填“左”、“右”、“上”或“下”)。參考答案:左,相反,左。解析:塞子噴出瞬間,小車與塞子瞬間在水平方向動量守恒,故小車向左運動,整個小車(含酒精燈和裝有適量水的試管)對橡膠塞子的作用力與橡膠塞子對小車的作用力為相互作用力,方向相反,所以小車受到的合力向左。10.光滑的水平面上固定著一個螺旋形光滑水平軌道,俯視如圖所示。一個小球以一定速度沿軌道切線方向進入軌道,則軌道對小球做_______(填“正功”、“負功”或“不做功”),小球的線速度_______(填“增大”、“減小”或“不變”)。參考答案:不做功;不變解析:軌道支持力與運動方向垂直,軌道對小球不做功,小球的線速度不變。11.我們繞發(fā)聲的音叉走一圈會聽到時強時弱的聲音,這是聲波的現(xiàn)象;如圖是不同頻率的水波通過相同的小孔所能達到區(qū)域的示意圖,則其中水波的頻率最大的是圖.參考答案:干涉,
C
12.如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖,已知波的傳播速度v=2m/s.試回答下列問題:①寫出x=0.5m處的質(zhì)點做簡諧運動的表達式:
cm;②x=0.5m處質(zhì)點在0~5.5s內(nèi)通過的路程為
cm.參考答案:①y=5cos2πt(2分)110cm13.某種單色光在真空中的波長為,速度為c,普朗克恒量為h,現(xiàn)將此單色光以入射角i由真空射入水中,折射角為r,則此光在水中的波長為_______,每個光子在水中的能量為______。參考答案:;三、簡答題:本題共2小題,每小題11分,共計22分14.內(nèi)表面只反射而不吸收光的圓筒內(nèi)有一半徑為R的黑球,距球心為2R處有一點光源S,球心O和光源S皆在圓筒軸線上,如圖所示.若使點光源向右半邊發(fā)出的光最后全被黑球吸收,則筒的內(nèi)半徑r最大為多少?參考答案:自S作球的切線S?,并畫出S經(jīng)管壁反射形成的虛像點,及由畫出球面的切線N,如圖1所示,由圖可看出,只要和之間有一夾角,則筒壁對從S向右的光線的反射光線就有一部分進入球的右方,不會完全落在球上被吸收.由圖可看出,如果r的大小恰能使與重合,如圖2,則r?就是題所要求的筒的內(nèi)半徑的最大值.這時SM與MN的交點到球心的距離MO就是所要求的筒的半徑r.由圖2可得??????????
(1)由幾何關(guān)系可知
(2)由(1)、(2)式得
(3)15.(3-5模塊)(5分)有兩個質(zhì)量為m的均處于基態(tài)的氫原子A、B,A靜止,B以速度v0與之發(fā)生碰撞.己知:碰撞前后二者的速度均在一條直線上,碰撞過程中部分動能有可能被某一氫原子吸收。從而該原子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài),然后,此原子向低能級態(tài)躍遷,并發(fā)出光子.如欲碰后發(fā)出一個光子,則速度v0至少需要多大?己知氫原子的基態(tài)能量為E1(E1<0)。參考答案:解析:,--------------(1分)
,--------------(1分)
,--------------(1分)
--------------(2分)四、計算題:本題共3小題,共計47分16.“嫦娥三號”探測器在落月過程中,懸停在月面某一高度,利用敏感器對著陸區(qū)進行觀測,以避開障礙物,選擇著陸點,這時它的質(zhì)量為1.20×103kg,反推發(fā)動機提供的推力為1.92×103N。為了防止揚起月塵,探測器在以自由落體方式走完最后4m之后,平穩(wěn)“站"上月面。求:(1)月球表面的重力加速度g月;(2)探測器自由落體階段所用的時間。
參考答案:17.航模興趣小組設(shè)計出一架遙控飛行器,其質(zhì)量m=2㎏,動力系統(tǒng)提供的恒定升力F=28N。試飛時,飛行器從地面由靜止開始豎直上升。設(shè)飛行器飛行時所受的阻力大小不變,g取10m/s2。(1)第一次試飛,飛行器飛行t1=8s時到達高度H=64m。求飛行器所受阻力f的大??;(2)第二次試飛,飛行器飛行t2=6s時遙控器出現(xiàn)故障,飛行器立即失去升力。求飛行器能達到的最大高度h;(3)為了使飛行器不致墜落到地面,求飛行器從開始下落到恢復(fù)升力的最長時間t3。參考答案:1)第一次飛行中,設(shè)加速度大小為,由勻加速直線運動規(guī)律:........(1分)由牛頓第二定律:........(2分)解得........(1分)(2)(6分)第二次飛行中,設(shè)失去升力時的速度為,上升的高度為,由勻加速直線運動規(guī)律:
.......(1分)設(shè)失去升力后的加速度大小為,上升的高度為由牛頓第二定律........(2分)
........(1分)
........(1分)解得........(1分)(3)(6分)設(shè)失去升力后加速下降階段加速度大小為;恢復(fù)升力后減速下降加速度大小為,恢復(fù)升力時速度為由牛頓第二定律得:........(1分)F+f-mg=ma4
........(1分)
且........(1分)又V3=a3t3
........(1分)
解得從開始下落到恢復(fù)升力的最長時間t3=(s)(或2.1s)........(2分)18.如圖所示,在一半徑為R的網(wǎng)形區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場,方向垂直紙面向外.一束質(zhì)量為m、電量為q的帶正電的粒子沿平行于直徑MN的方向進入勻強磁場.粒子的速度大小不同,重力不計.入射點P到直徑MN的距離為h,則:(1)某粒子經(jīng)過磁場射出時的速度方向恰好與其入射方向相反,求粒子的入射速度是多大?(2)恰好能從M點射出的粒子速度是多大?(3)若h=,粒子從P點經(jīng)磁場到M點的時間是多少?參考答案:【考點】:帶電粒子在勻強磁場中的運動.【專題】:帶電粒子在磁場中的運動專題.【分析】:先確定粒子半徑然后由牛頓第二定律列方程求速度;先畫出粒子的運動軌跡,然后由幾何知識確定出半徑,然后根據(jù)牛頓第二定律列方程求速度;根據(jù)幾何關(guān)系,確定出圓心角,然后表示出周期公式,最后求時間.:解:(1)粒子出射方向與入射方向相反,在磁場中走了半周,其半徑r1=h,qv1B=m所以v1=(2)粒子從M點射出,其運
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