山西省太原市中北大學(xué)附屬中學(xué)2021年高三物理測(cè)試題含解析

山西省太原市中北大學(xué)附屬中學(xué)2021年高三物理測(cè)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(gè)選項(xiàng)符合題意1.用某種頻率的光照射鋅板，使其發(fā)射出光電子．為了增大光電子的最大初動(dòng)能，下列措施可行的是（）A．增大入射光的強(qiáng)度B．增加入射光的照射時(shí)間C．換用頻率更高的入射光照射鋅板D．換用波長(zhǎng)更長(zhǎng)的入射光照射鋅板參考答案：解：根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm=hv﹣W0得，光電子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度、照射時(shí)間無(wú)關(guān)．入射光的頻率越高，或波長(zhǎng)越短，光電子的最大初動(dòng)能越大．故C正確，A、B、D錯(cuò)誤．2.對(duì)于質(zhì)量不變的某物體，動(dòng)能和動(dòng)量關(guān)系正確的是A．物體的動(dòng)能改變，其動(dòng)量也一定改變B．物體的動(dòng)量改變，則其動(dòng)能一定改變C．動(dòng)能是矢量，動(dòng)量是標(biāo)量

D．物體的速度不變，則動(dòng)量不變，動(dòng)能也不變參考答案：AD根據(jù)動(dòng)量的表達(dá)式p=mv、動(dòng)能的表達(dá)式Ek=mv2可知：質(zhì)量不變，若動(dòng)能改變，則速度大小變化，動(dòng)量一定改變；動(dòng)能是標(biāo)量，動(dòng)量是矢量；質(zhì)量不變，若動(dòng)量改變，可能是速度大小不變，方向改變，此時(shí)其動(dòng)能不變；質(zhì)量不變，若速度也不變化，則動(dòng)量、動(dòng)能均不變。選AD.3.（單選）如圖所示，質(zhì)量分別為m1、m2的物塊A、B用一輕質(zhì)繩相連置于粗糙水平面上，用一水平外力F（F=kt，k為大于零的常數(shù)）向右拉A．已知A、B與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相等，且最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，繩子能夠承受足夠大的拉力，則下列關(guān)于繩中彈力T隨時(shí)間t的變化關(guān)系圖象正確的是[坐標(biāo)原點(diǎn)均為（0，0）]（）A．B．C．D．參考答案：考點(diǎn)：牛頓第二定律；物體的彈性和彈力．專題：牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題．分析：當(dāng)拉力由0逐漸增大時(shí)，至A與地面最大靜摩擦力時(shí)，繩中無(wú)張力，當(dāng)拉力從大于A與地面最大靜摩擦力時(shí)，繩中拉力開(kāi)始變大，當(dāng)拉力大于AB與地面間最大靜摩擦力時(shí)，AB將一起與地面滑動(dòng)，此時(shí)求出繩中拉力與拉力的大小關(guān)系．解答：解：當(dāng)拉力由0逐漸增大時(shí)，至A與地面最大靜摩擦力時(shí)，繩中無(wú)張力，故A錯(cuò)誤；當(dāng)拉力進(jìn)一步增加，則此時(shí)AB均靜止，繩中拉力隨外力F同步增加，即滿足T=k（t﹣t0），即此時(shí)拉力隨時(shí)間增加，變化率仍為k，故D錯(cuò)誤；當(dāng)拉力增加至大于AB與地面最大靜摩擦力后，AB將一起向右加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律知，加速度a=，再對(duì)B分析有：T﹣μm2g=m2a，整理可得此時(shí)繩中拉力T=，所以隨著時(shí)間增加，繩的拉力與逐漸增大，但增加率為小于k，故B正確，C錯(cuò)誤．故選：B．點(diǎn)評(píng)：掌握連接體問(wèn)題的受力分析情況，能用整體法和隔離法處理連接體問(wèn)題是正確解題的關(guān)鍵．4.（單選）如圖所示，小球A的質(zhì)量為2m，小球B和C的質(zhì)量均為m，

B、C兩球到結(jié)點(diǎn)P的輕繩長(zhǎng)度相等，滑輪摩擦不計(jì)．當(dāng)B、C兩球以某角速度ω做圓錐擺運(yùn)動(dòng)時(shí)，A球?qū)ⅲ?/p>

）A、向上做加速運(yùn)動(dòng)

B、向下做加速運(yùn)動(dòng)C、保持平衡狀態(tài)

D、上下振動(dòng)參考答案：C5.直線P1P2過(guò)均勻玻璃球球心O，細(xì)光束a、b平行且關(guān)于P1P2對(duì)稱，由空氣射入玻璃球的光路如圖。a、b光相比

A.玻璃對(duì)a光的折射率較小B.b光在玻璃中的傳播速度較大C.b光在玻璃中的傳播時(shí)間較長(zhǎng)D.用同一雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置做實(shí)驗(yàn)，a光的相鄰兩明條紋之間的距離大E.用同一衍射實(shí)驗(yàn)裝置做實(shí)驗(yàn)，b光的衍射條紋寬度相等且比a光的寬參考答案：ACD【詳解】由光路圖可知，玻璃對(duì)a光的折射程度較小，即玻璃對(duì)a光的折射率較小，選項(xiàng)A正確；根據(jù)n=c/v可知v=c/n，則b光在玻璃中的傳播速度較小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)t=x/v可知b光在玻璃中的傳播距離較大，速度較小，則傳播的時(shí)間較長(zhǎng)，選項(xiàng)C正確；a光的折射率較小，波長(zhǎng)較大，則根據(jù)可知用同一雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置做實(shí)驗(yàn)，a光的相鄰兩明條紋之間的距離大；用同一衍射實(shí)驗(yàn)裝置做實(shí)驗(yàn)，a光衍射比b光明顯，即b光的衍射條紋寬度相等且比a光的窄，選項(xiàng)D正確，E錯(cuò)誤；故選ACD.二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3，摩爾質(zhì)量M=1.8×10-2kg，阿伏加德羅常數(shù)NA=6.0×1023mol-1。一滴露水的體積大約是9.0×10-5cm3，它含有

個(gè)水分子，如果一只極小的蟲(chóng)子來(lái)喝水，每分鐘喝進(jìn)6.0×107個(gè)水分子，那么它每分鐘喝進(jìn)水的質(zhì)量是

kg（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：（1）（每空3分，共6分）3.0×1018

1.8×10－18水分子個(gè)數(shù)為N＝·NA＝×9.0×1023＝3.0×1018個(gè)，喝進(jìn)水的質(zhì)量為m＝·M＝1.8×10－18kg。7.如圖所示，由導(dǎo)熱材料制成的氣缸和活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸內(nèi)，活塞與氣缸壁之間無(wú)摩擦，活塞上方存有少量液體，將一細(xì)管插入液體，利用虹吸現(xiàn)象，使活塞上方液體緩慢流出，在此過(guò)程中，大氣壓強(qiáng)與外界的溫度均保持不變，下列各個(gè)描述理想氣體狀態(tài)變化的圖像中與上述過(guò)程相符合的是

圖，該過(guò)程為

過(guò)程（選填“吸熱”、“放熱”或“絕熱”）參考答案：D，吸熱

8.一物體靜止在光滑水平面上，先對(duì)物體施加一個(gè)水平向右的恒力F1，經(jīng)過(guò)時(shí)間t物體運(yùn)動(dòng)到距離出發(fā)點(diǎn)為s的位置，此時(shí)立即撤去F1，同時(shí)對(duì)物體施加一水平向左的恒力F2，又經(jīng)過(guò)相同的時(shí)間t，物體運(yùn)動(dòng)到距離出發(fā)點(diǎn)s/2的位置，在這一過(guò)程中力F1和F2的比可能是

和

參考答案：2:5

2:7

解：由牛頓第二定律得：，撤去時(shí)物體的速度由勻變速運(yùn)動(dòng)的位移公式得：解得：;或者;解得：9.甲、乙兩個(gè)物體靜止在光滑的水平桌面上，m甲＞m乙，當(dāng)甲物體獲得某一速度后與靜止的乙物體發(fā)生彈性正碰，碰撞后，系統(tǒng)的總動(dòng)量不變（選填“減小”、“增大”或“不變”），甲的速度小于乙的速度（選填“大于”、“小于”或“等于”）．參考答案：考點(diǎn)：動(dòng)量守恒定律．分析：兩物體碰撞過(guò)程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，應(yīng)用動(dòng)量守恒定律與機(jī)械能守恒定律可分析答題．解答：解：兩物體組成的系統(tǒng)所受合外力為零，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，碰撞后系統(tǒng)總動(dòng)量不變；設(shè)甲的初速度為v0，以甲的初速度方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒定律得：m甲v0=m甲v甲+m乙v乙﹣﹣﹣①物體發(fā)生彈性碰撞，機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得：m甲v02=m甲v甲2+m乙v乙2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②解得：v甲=，v乙=，已知：m甲＞m乙，則v甲＜v乙；故答案為：不變，小于．點(diǎn)評(píng)：本意主要考查了碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒定律得應(yīng)用，注意彈性碰撞機(jī)械能守恒，難度適中．10.如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s．試回答下列問(wèn)題：①寫出x=0.5m處的質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式：

cm；②x=0.5m處質(zhì)點(diǎn)在0～5.5s內(nèi)通過(guò)的路程為

cm．參考答案：①y＝5cos2πt

(2分)

110cm(2分)

11.如圖，AB為豎直固定的金屬棒，B為轉(zhuǎn)軸，金屬桿BC重為G、長(zhǎng)為L(zhǎng)，并可在豎直平面內(nèi)繞B軸無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，AC為輕質(zhì)金屬絲，。。從時(shí)刻開(kāi)始加上一個(gè)有界的均勻變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其磁感線垂直穿過(guò)的一部分，初始時(shí)刻磁感應(yīng)強(qiáng)度，變化率為K，整個(gè)閉合回路的總電阻為R，則回路中感應(yīng)電流為

經(jīng)過(guò)

時(shí)間后金屬絲所受的拉力為零參考答案：

12.如圖所示，半徑為R的光滑半圓球固定在水平面上，頂部有一小物體A，現(xiàn)給它一個(gè)水平初速度，當(dāng)這一水平初速度v0至少為_(kāi)______________時(shí)，它將做平拋運(yùn)動(dòng)，這時(shí)小物體A的落地點(diǎn)P到球心O的距離=_______________.參考答案：;13.一個(gè)氡核衰變成釙核并放出一個(gè)粒子，其半衰期為3.8天。1g氡經(jīng)過(guò)7.6天衰變了

g；衰變中放出的粒子是

。參考答案：0.75，α粒子（或）三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某同學(xué)用圖甲所示的電路探究電學(xué)元件的U-I關(guān)系，得到的數(shù)據(jù)描在圖乙所示的坐標(biāo)紙上．

（1）觀察圖乙所描數(shù)據(jù)點(diǎn)的分布情況，畫出電學(xué)元件的U-I曲線；

（2）當(dāng)電壓表示數(shù)U＝2.OV時(shí)，元件的電功率值為

▲

W（保留2位有效數(shù)字），此值與元件的實(shí)際功率值相比

▲

（填“偏大”、“偏小”或“相等”）；如果把這個(gè)電學(xué)元件直接接在一個(gè)電動(dòng)勢(shì)為1.5V、內(nèi)阻為2.O的電池兩端，則電學(xué)元件兩端的電壓是

▲

V．參考答案：（1）如右圖所示（2分）（2）1.0（2分）偏大（2分）（3）0.8（3分）（2）電流表外接，測(cè)得的電流大于流過(guò)電學(xué)元件的實(shí)際電流，填偏大。（3）作圖求出交點(diǎn)坐標(biāo)即可。15.某同學(xué)用游標(biāo)為20分度的卡尺測(cè)量一薄金屬圓板的直徑D，用螺旋測(cè)微器測(cè)量其厚度d，示數(shù)如圖所示。由圖可讀出D=________________mm，d=__________mm。

參考答案：50.75mm

3.752mm

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（07年如東、啟東聯(lián)考）（12分）某球形天體的密度為ρ0，引力常量為G。（1）證明對(duì)環(huán)繞密度相同的球形天體表面運(yùn)行的衛(wèi)星，運(yùn)動(dòng)周期與天體的大小無(wú)關(guān)。（球的體積公式為，其中R為球半徑）（2）若球形天體的半徑為R，自轉(zhuǎn)的角速度為，表面周圍空間充滿厚度(小于同步衛(wèi)星距天體表面的高度)、密度ρ=的均勻介質(zhì)，試求同步衛(wèi)星距天體表面的高。參考答案：解析：（1）設(shè)環(huán)繞其表面運(yùn)行衛(wèi)星的質(zhì)量為m，運(yùn)動(dòng)周期為T，球形天體半徑為R，天體質(zhì)量為M，由牛頓第二定律有

（1分）

①

（2分）

而

②

（1分）

由①②式解得，可見(jiàn)T與R無(wú)關(guān)，為一常量。

（2分）

（2）設(shè)該天體的同步衛(wèi)星距天體中心的距離為r，同步衛(wèi)星的的質(zhì)量為m0，則有

③

（2分）

而

④

（2分）

由②③④式解得

（1分）

則該天體的同步衛(wèi)星距表面的高度

（1分）17.如圖所示，光滑的水平面上有兩塊完全相同的足夠長(zhǎng)的木板A和B，在B的右端有一個(gè)可以看做質(zhì)點(diǎn)的小鐵塊C，三者的質(zhì)量都為m，A、B、C開(kāi)始都處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)使A以速度向右運(yùn)動(dòng)并與B相碰，撞擊時(shí)間極短，碰后A、B粘在