2021年福建省南平市河?xùn)|中學(xué)高三物理測(cè)試題含解析

2021年福建省南平市河?xùn)|中學(xué)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.（多選）如圖，在光滑的水平面上放置著質(zhì)量為M的木板，在木板的左端有一質(zhì)量為m的木塊，在木塊上施加一水平向右的恒力F，木塊與木板由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t分離．下列說(shuō)法正確的是（）A．若僅增大木板的質(zhì)量M，則時(shí)間t增大B．若僅增大木塊的質(zhì)量m，則時(shí)間t增大C．若僅增大恒力F，則時(shí)間t增大D．若僅增大木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則時(shí)間t增大參考答案：【考點(diǎn)】：牛頓第二定律；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系．【專題】：牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題．【分析】：根據(jù)牛頓第二定律分別求出m和M的加速度，抓住位移之差等于板長(zhǎng)，結(jié)合位移時(shí)間公式求出脫離的時(shí)間，從而進(jìn)行分析．：解：根據(jù)牛頓第二定律得，m的加速度，M的加速度根據(jù)L=．t=．A、若僅增大木板的質(zhì)量M，m的加速度不變，M的加速度減小，則時(shí)間t減?。蔄錯(cuò)誤．B、若僅增大小木塊的質(zhì)量m，則m的加速度減小，M的加速度增大，則t變大．故B正確．C、若僅增大恒力F，則m的加速度變大，M的加速度不變，則t變小．故C錯(cuò)誤．D、若僅增大木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，則小明的加速度減小，M的加速度增大，則t變大．故D正確．故選：BD．【點(diǎn)評(píng)】：解決本題的關(guān)鍵通過(guò)牛頓第二定律和位移時(shí)間公式得出時(shí)間的表達(dá)式，從而進(jìn)行逐項(xiàng)分析．2.甲、乙兩人在冰面上“拔河”，兩人中間位置處有一分界線，約定先使對(duì)方過(guò)分界線者為贏。若繩子質(zhì)量不計(jì)，冰面可看成光滑，則下列說(shuō)法正確的是：（

）A.甲對(duì)繩的拉力與繩對(duì)甲的拉力是一對(duì)平衡力.B.甲對(duì)繩的拉力與乙對(duì)繩的拉力是一對(duì)作用力和反作用力.C.若甲的質(zhì)量比乙大，則甲能贏得“拔河”比賽的勝利.D.若乙收繩的速度比甲快，則乙能贏得“拔河”比賽的勝利.參考答案：C3.（多選）在物理學(xué)發(fā)展過(guò)程中，有許多科學(xué)家做出了突出貢獻(xiàn)，關(guān)于科學(xué)家和他們的貢獻(xiàn)，下列說(shuō)法正確的是A．法拉第首先提出用電場(chǎng)線描述電場(chǎng)，促進(jìn)了人們對(duì)電磁現(xiàn)象的研究B．安培堅(jiān)信電和磁之間一定存在著某種聯(lián)系，他首先發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，突破

了人們對(duì)電與磁認(rèn)識(shí)的局限C．卡文迪許利用扭秤實(shí)驗(yàn)首先較準(zhǔn)確地測(cè)出了引力常量D．亞里士多德認(rèn)為力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，伽利略通過(guò)“理想斜面實(shí)驗(yàn)”證實(shí)

了其正確性參考答案：AC4.（多選）受水平外力F作用的物體，在粗糙水平面上作直線運(yùn)動(dòng)，其

圖線如圖所示，則A、在秒內(nèi)，外力大小不斷增大B、在時(shí)刻，外力為零C、在秒內(nèi)，外力大小可能不斷減小D、在秒內(nèi)，外力大小可能先減小后增大參考答案：CD解析：A．根據(jù)加速度可以用v-t圖線的斜率表示，所以在0～t1秒內(nèi)，加速度為正并不斷減小，根據(jù)加速度a=，所以外力F大小不斷減小，A錯(cuò)誤；

B．在t1時(shí)刻，加速度為零，所以外力F等于摩擦力，不為零，B錯(cuò)誤；

C．在t1～t2秒內(nèi)，加速度為負(fù)并且不斷變大，根據(jù)加速度的大小a=，外力F大小可能不斷減小，C正確；

D．如果在F先減小一段時(shí)間后的某個(gè)時(shí)刻，F(xiàn)的方向突然反向，根據(jù)加速度的大小a=，F(xiàn)后增大，因?yàn)関-t圖線后一段的斜率比前一段大，所以外力F大小先減小后增大是可能的，故D正確．

故選CD．5.正弦交流電源與電阻R、交流電壓表按圖1所示的方式連接，R=100Ω，交流表的示數(shù)是10V。圖2是交變電源輸出電壓u隨時(shí)間t變化的圖象，則

A.通過(guò)R的電流iR隨時(shí)間t變化的規(guī)律是iR=cos100πt

(A)B.通過(guò)R的電流iR隨時(shí)間t變化的規(guī)律是iR=cos50πt

(A)C.R兩端的電壓uR隨時(shí)間t變化的規(guī)律是uR=5cos100πt

(V)D.R兩端的電壓uR隨時(shí)間t變化的規(guī)律是uR=5cos50πt

(V)參考答案：答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖，當(dāng)用激光照射直徑小于激光束的不透明圓盤時(shí)，在圓盤后屏上的陰影中心出現(xiàn)了一個(gè)亮斑，在中心亮斑外還存在一系列

(填“等距”或“不等距”)的明暗相間的條紋。這是光的

(填“干涉”、“衍射”或“直線傳播”)現(xiàn)象。參考答案：不等距、衍射7.（6分）為了估算水庫(kù)中水的體積，可取一瓶無(wú)毒的放射性同位素的水溶液，測(cè)得瓶?jī)?nèi)溶液每分鐘衰變6×107次，已知這種同位素的半衰期為2天，現(xiàn)將這瓶溶液倒入水庫(kù)，8天后可以認(rèn)為溶液已均勻分布在水庫(kù)里，這時(shí)取1立方米水庫(kù)的水樣，測(cè)的水樣每分鐘衰變20次，由此可知水庫(kù)中水的體積約為

m3（保留二位有效數(shù)字）。參考答案：

8.1,3,5

某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲以右圖裝置中的滑塊為對(duì)象驗(yàn)證“動(dòng)能定理”，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫(xiě)紙、紙帶、小木塊、細(xì)沙、墊塊。當(dāng)滑塊連接上紙帶，用細(xì)線通過(guò)滑輪掛上空的小沙桶時(shí)，釋放小桶，滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài)。若你是小組中的一位成員，要完成該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，則：（1）你認(rèn)為還需要的實(shí)驗(yàn)器材有

、

。(兩個(gè))（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)為了保證滑塊（質(zhì)量為M）受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質(zhì)量m應(yīng)滿足的實(shí)驗(yàn)條件是

，實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要做的步驟是

。（3）在（2）的基礎(chǔ)上，某同學(xué)用天平稱量滑塊的質(zhì)量M。往沙桶中裝入適量的細(xì)沙，用天平稱出此時(shí)沙和沙桶的總質(zhì)量m。讓沙桶帶動(dòng)滑塊加速運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄其運(yùn)動(dòng)情況，在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上取兩點(diǎn)，測(cè)出這兩點(diǎn)的間距L和這兩點(diǎn)的速度大小v1與v2（v1<v2）。則對(duì)滑塊，本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為

（用題中的字母表示）

。（4）要探究滑塊與沙及沙桶組成的系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒，如果實(shí)驗(yàn)時(shí)所用滑塊質(zhì)量為M，沙及沙桶總質(zhì)量為m，讓沙桶帶動(dòng)滑塊在水平氣墊導(dǎo)軌上加速運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄其運(yùn)動(dòng)情況，在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上取兩點(diǎn)，測(cè)出這兩點(diǎn)的間距L和這兩點(diǎn)的速度大小v1與v2（v1<v2）。則最終需驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為

（用題中的字母表示）

。參考答案：（1）____天平______(2分)

______刻度尺_(dá)___

(2分)

（2）_____m<<M___(2分)

平衡摩擦力_____(2分)（3）(3分)

（4）(3分)9.示波器是著名的實(shí)驗(yàn)儀器，如圖是示波器的示意圖，金屬絲發(fā)射出來(lái)的電子被加速后從金屬板的小孔穿出，進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)。電子在穿出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后沿直線前進(jìn)，最后打在熒光屏上。設(shè)加速電壓U1，偏轉(zhuǎn)極板長(zhǎng)L，偏轉(zhuǎn)板間距d，當(dāng)電子加速后從兩偏轉(zhuǎn)板的中央沿與板平行方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)。偏轉(zhuǎn)電壓U2為 時(shí)，電子束打在熒光屏上偏轉(zhuǎn)距離最大。參考答案：U2=2d2U1/L2，10.一個(gè)橫截面為矩形、粗細(xì)均勻的折射率為n的玻璃棒，被彎成如圖所示的半圓形狀，其內(nèi)半徑為，玻璃棒橫截面寬為。如果一束平行光垂直于玻璃棒水平端面射入，并使之全部從水平端面射出，則與的最小比值為_(kāi)_______________。

參考答案：11.如圖所示，水平板上有質(zhì)量m=1.0kg的物塊，受到隨時(shí)間t變化的水平拉力F作用，用力傳感器測(cè)出相應(yīng)時(shí)刻物塊所受摩擦力Ff的大小。已知9s末的速度為9.5m/s，取重力加速度g=10m/s2。則4s末物塊的加速度的大小為

▲

，4s~9s內(nèi)合外力對(duì)物塊做功為

▲

。參考答案：12.如圖為聲波干涉演示儀的原理圖，O形玻璃管粗細(xì)均勻，分為A和B兩部分，兩側(cè)各有一小孔，聲波從左側(cè)小孔傳入管內(nèi)，被分成兩列頻率_____________的波。當(dāng)聲波分別通過(guò)A、B傳播到右側(cè)小孔時(shí)，若兩列波傳播的路程相差半個(gè)波長(zhǎng)，則此處聲波的振幅_____

_____；若傳播的路程相差一個(gè)波長(zhǎng)，則此處聲波的振幅________________。[參考答案：13.一同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室用位移傳感器測(cè)定一落體運(yùn)動(dòng)的加速度，他讓一重錘由靜止開(kāi)始下落，傳感器記錄了重鍵在各時(shí)刻的位移如下表所示，并得出了位移隨時(shí)間變化的圖像如下圖甲所示。(1)

根據(jù)圖甲中的圖像不能直觀看出x隨t變化的函數(shù)關(guān)系,為了直觀的看出x隨t變化的函數(shù)關(guān)系，下面提供的三個(gè)方案中你認(rèn)為合理的是______(請(qǐng)?zhí)钭帜感蛱?hào)）A.作x2-t圖像

B.作x-t2圖像

C.作圖像(2)

請(qǐng)按合理的方案在圖乙中完成圖像；(3)

根據(jù)所作的圖像求出落體運(yùn)動(dòng)的加速度g=_______m/s2.(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）參考答案：.(1)B

(2)略

（3）9.60三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某小組利用氣墊導(dǎo)軌裝置探究．做功與物體動(dòng)能改變量之間的關(guān)系”．圖1中，遮光條寬度為d，光電門可測(cè)出其擋光時(shí)間：滑塊與力傳感器的總質(zhì)量為M，砝碼盤的質(zhì)量為mo，不計(jì)滑輪和導(dǎo)軌摩擦．實(shí)驗(yàn)步驟如下：①調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌使其水平．并取5個(gè)質(zhì)量均為m的砝碼放在滑塊上：②用細(xì)繩連接砝碼盤與力傳感器和滑塊，讓滑塊靜止放在導(dǎo)軌右側(cè)的某一位置，測(cè)出遮光條到光電門的距離為S；③從滑塊上取出一個(gè)砝碼放在砝碼盤中，固定滑塊使其靜止，記錄此時(shí)力傳感器的值為F．接通電源，釋放滑塊后，記錄此時(shí)力傳感器的值為，測(cè)出遮光條經(jīng)過(guò)光電門的擋光時(shí)間△t；④再?gòu)幕瑝K上取出?個(gè)砝碼放在砝碼盤中，重復(fù)步驟③，并保證滑塊從同一個(gè)位置靜止釋放；⑤重復(fù)步驟④，直至滑塊上的砝碼全部放入到砝碼盤中．請(qǐng)完成下面問(wèn)題：（a）測(cè)量遮光條寬度時(shí)，應(yīng)該使用圖2游標(biāo)卡尺上的B（選填A(yù)、B、C）部件．若用十分度的游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光條寬度d如圖3，則d=10.2mm．（b）滑塊經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的速度可用v=（用題中所給的字母表示，下同）計(jì)算．（c）在處理步驟③所記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，甲同學(xué)理解的合外力做功為W1=FS，則其對(duì)應(yīng)動(dòng)能變化量應(yīng)當(dāng)是△Ek1=．乙同學(xué)理解的合外力做功為W2=F′S，則其對(duì)應(yīng)動(dòng)能變化量應(yīng)當(dāng)是△Ek2=；d）丙同學(xué)按照乙同學(xué)的思路，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到F﹣的圖線如圖4所示，則其斜率k=．參考答案：解：（a）本實(shí)驗(yàn)中要求測(cè)量厚度，故應(yīng)采用外測(cè)量爪進(jìn)行測(cè)量；故選：B；讀數(shù)為：10mm+2×0.1mm=10.2mm；b、由平均速度公式可得，經(jīng)過(guò)光電門的速度v=；c、甲將力傳感器為拉力，則其做功應(yīng)對(duì)應(yīng)小車的動(dòng)能的改變量；故動(dòng)能改變量為：；乙應(yīng)是以砝碼盤的重力為拉力，則動(dòng)能應(yīng)為小車與砝碼共同的動(dòng)能增加量；故動(dòng)能增加量為：△Ek1=；d、由F′S=可知，F(xiàn)′=?；故圖象的斜率為：；故答案為：a、B；10.2；b、；c、；d、．15.某實(shí)驗(yàn)小組利用力傳感器和光電門傳感器探究“動(dòng)能定理”。將力傳感器固定在小車上，用不可伸長(zhǎng)的細(xì)線通過(guò)一個(gè)定滑輪與重物G相連，力傳感器記錄小車受到拉力的大小。在水平軌道上A、B兩點(diǎn)各固定一個(gè)光電門傳感器，用于測(cè)量小車的速度v1和v2，如圖所示。在小車上放置砝碼來(lái)改變小車質(zhì)量，用不同的重物G來(lái)改變拉力的大小，摩擦力不計(jì)。（1）實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：

①測(cè)量小車和拉力傳感器的總質(zhì)量M1，把細(xì)線的一端固定在力傳感器上，另一端通過(guò)定滑輪與重物G相連，正確連接所需電路；

②將小車停在點(diǎn)C，由靜止開(kāi)始釋放小車，小車在細(xì)線拉動(dòng)下運(yùn)動(dòng)，除了光電門傳感器測(cè)量速度和力傳感器測(cè)量拉力的數(shù)據(jù)以外，還應(yīng)該記錄的物理量為_(kāi)________；

③改變小車的質(zhì)量或重物的質(zhì)量，重復(fù)②的操作。（2）下面表格中M是M1與小車中砝碼質(zhì)量之和，（△E為動(dòng)能變化量，F(xiàn)是拉力傳感器的拉力，W是F在A、B間所做的功。表中的△E3＝________，W3＝_______（精確到小數(shù)點(diǎn)后二位）。（3）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)上作出△E—W圖線。參考答案：（1）②

兩光電門間的距離（或AB間距離）（2分）

（2）

0.60（0.600）（2分）

0.61(0.610)

（2分）

（3）答案如右圖（2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖16所示，光滑斜面與水平面在B點(diǎn)平滑連接，質(zhì)量為0.20kg的物體從斜面上的A點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，經(jīng)過(guò)B點(diǎn)后進(jìn)入水平面（設(shè)經(jīng)過(guò)B點(diǎn)前后速度大小不變），最后停在水平面上的C點(diǎn)。每隔0.20s通過(guò)速度傳感器測(cè)量物體的瞬時(shí)速度，下表給出了部分測(cè)量數(shù)據(jù)。取g=10m/s2。t/s0.00.20.4…1.21.4…v/m?s-10.01.02.0…1.10.7…求：（1）物體在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度大小；（2）斜面上A、B兩點(diǎn)間的距離；（3）物體在水平面上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，滑動(dòng)摩擦力對(duì)物體做的功。參考答案：見(jiàn)解析（1）物體在斜面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度為a1，則

a1=m/s2=5.0m/s2

………3分（2）設(shè)物體滑到B點(diǎn)所用時(shí)間為tB，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度大小為vB，在水平面上的加速度為a2，則由數(shù)據(jù)表可知

a2=m/s2=-2.0m/s2………1分

vB=a1tB………1分

1.1-vB=a2（1.2-tB）……………1分解得tB=0.5s………1分設(shè)斜面上A、B兩點(diǎn)間的距離為xAB，則xAB=a1tB2=0.625m………1分

（3）設(shè)物體在水平面上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，滑動(dòng)摩擦力對(duì)物體做的功為Wf，根據(jù)動(dòng)能定理Wf==0-J=-0.625J…………2分17.如圖所示，中軸線PQ將矩形區(qū)域MNDC分成上下兩部分，上部分充滿垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，下部分充滿垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度皆為B。一質(zhì)量為m，帶電量為q的帶正電粒子從P點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，速度與邊MC的夾角。MC邊長(zhǎng)為a，MN邊長(zhǎng)為8a，不計(jì)粒子重力。求：（1）若要該粒子不從MN邊射出磁場(chǎng)，其速度最大值是多少?（2）若要該粒子恰從Q點(diǎn)射出磁場(chǎng)，其在磁場(chǎng)中的運(yùn)行時(shí)間最少是多少？參考答案：（1）設(shè)該粒子恰不從MN邊射出磁場(chǎng)時(shí)的軌跡半徑為r，由幾何關(guān)系得：，解得r=a

(2分）又由

（1分）解得最大速度

（1分）粒子每經(jīng)過(guò)分界線PQ一次，在PQ方向前進(jìn)的位移為軌跡半徑R的倍。（1分）設(shè)粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后第n次經(jīng)過(guò)PQ線時(shí)恰好到達(dá)Q點(diǎn)有n×R=8a

且R<a

（1分）解得

n>=4.62

（1