2021年天津三岔口鄉(xiāng)三岔口中學(xué)高三物理測(cè)試題含解析

2021年天津三岔口鄉(xiāng)三岔口中學(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.某人騎自行車在平直道路上行進(jìn)，右圖中的實(shí)線記錄了自行車開始一段時(shí)間內(nèi)的v－t圖象，某同學(xué)為了簡化計(jì)算，用虛線作近似處理，下列說法正確的是（

）

A．在t1時(shí)刻，虛線反映的加速度比實(shí)際的大

B．在0～t1時(shí)間內(nèi)，由虛線計(jì)算出的平均速度比實(shí)際的大

C．在t1～t2時(shí)間內(nèi)，由虛線計(jì)算出的平均速度比實(shí)際的大

D．在t3～t4時(shí)間內(nèi)，虛線反映的是勻速運(yùn)動(dòng)參考答案：BD2.如圖所示，質(zhì)量為m的物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）以某初速度從A點(diǎn)沖上傾角為30°的固定斜面，其運(yùn)動(dòng)的加速度大小為，沿斜面上升的最大高度為h，則在沿斜面上升的全過程中.下列說法正確的是A.物體的重力勢(shì)能增加了B.物體的重力勢(shì)能增加了mghC.物體的機(jī)械能損失了D.物體的動(dòng)能減少了mgh參考答案：BC加速度a=g=，摩擦力f=mg，物體在斜面上能夠上升的最大高度為h，所以重力勢(shì)能增加了mgh，故A錯(cuò)誤B正確；機(jī)械能的損失量為fs=mg?2h=mgh，故C正確；動(dòng)能損失量為合外力做的功的大小△Ek=F合外力?s=mg?2h=

mgh，故D錯(cuò)誤。3.如圖甲所示，在傾角為30°的足夠長的光滑斜面上，有一質(zhì)量為m的物體，受到沿斜面方向的力F作用，力F按圖乙所示規(guī)律變化（圖中縱坐標(biāo)是F與mg的比值，力沿斜面向上為正）.則物體運(yùn)動(dòng)的速度V隨時(shí)間t變化的規(guī)律是圖丙中的（物體的初速度為零，重力加速度取10m/s2）

參考答案：C4.（單選）原子核聚變可望給人類未來提供豐富的潔凈能源。當(dāng)氖等離子體被加熱到適當(dāng)高溫時(shí)，氖核參與的幾種聚變反應(yīng)可能發(fā)生，放出能量。這幾種反應(yīng)的總效果可以表示為：

，其中（A）k=2，d=2

（B）k=1，d=4

（C）k=1，d=6

（D）k=2，d=3參考答案：A5.（單選）滑雪運(yùn)動(dòng)員沿斜坡下滑了一段距離，重力對(duì)他做功為2000J，物體克服阻力做功100J。則物體的 A．機(jī)械能減小了100J B．動(dòng)能增加了2100J C．重力勢(shì)能減小了1900J D．重力勢(shì)能增加了2000J參考答案：答案：A：重力做正功2000J，機(jī)械能減少2000J，C、D錯(cuò)誤；合力做功1900J，動(dòng)能增加1900J，B錯(cuò)誤；非重力做功-100J，機(jī)械能減少100J。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.

放射性元素的原子核在α衰變或β衰變生成新原子核時(shí)，往往會(huì)同時(shí)伴隨

輻射。已知A、B兩種放射性元素的半衰期分別為T1和T2，經(jīng)過t＝T1·T2時(shí)間后測(cè)得這兩種放射性元素的質(zhì)量相等，那么它們?cè)瓉淼馁|(zhì)量之比mA：mB＝

。參考答案：答案：γ，2T2:2T1解析：放射性元素的原子核在α衰變或β衰變生成新原子核時(shí)，往往以γ光子的形式釋放能量，即伴隨γ輻射；根據(jù)半衰期的定義，經(jīng)過t＝T1·T2時(shí)間后剩下的放射性元素的質(zhì)量相同，則=，故mA：mB＝2T2:2T1。7.（4分）某種油的密度為，摩爾質(zhì)量為M，則這種油的摩爾體積V=

。若已知阿伏伽德羅常數(shù)為NA，把油分子看成球形，則油分子的直徑可以表示為

。參考答案：（2分）（2分）8.左圖為一列簡諧橫波在t=20秒時(shí)波形圖，右圖是x=200厘米處質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖線，那么該波的傳播速度為________厘米/秒，傳播方向?yàn)開_______________。

參考答案：100；負(fù)X方向9.（4分）已知在t1時(shí)刻簡諧橫波的波形如圖中實(shí)線所示；在時(shí)刻t2該波的波形如圖中虛線所示。t2－t1=0.02s。若波的周期T滿足0.01s＜T＜0.02s，且從t1時(shí)刻起，圖中Q質(zhì)點(diǎn)比R質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置，則波速是___________m/s。參考答案：

答案：400m/s10.如圖所示，在場(chǎng)強(qiáng)為E、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有兩個(gè)質(zhì)量均為m的帶電小球，電荷量分別為＋2q和－q，兩小球用長為L的絕緣細(xì)線相連，另用絕緣細(xì)線系住帶正電的小球懸掛于O點(diǎn)而處于平衡狀態(tài)，重力加速度為g，則細(xì)線對(duì)懸點(diǎn)O的作用力等于_________.參考答案：以兩個(gè)小球組成的整體為研究對(duì)象，分析受力如圖：重力2mg、電場(chǎng)力，方向豎直向下，細(xì)線的拉力T，由平衡條件得：

11.（9分）探究能力是物理學(xué)研究的重要能力之一。物體因繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)而具有的動(dòng)能叫轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能，轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能的大小與物體轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度有關(guān)。為了研究某一砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能Ek與角速度ω的關(guān)系。某同學(xué)采用了下述實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行探索：如圖所示，先讓砂輪由動(dòng)力帶動(dòng)勻速旋轉(zhuǎn)測(cè)得其角速度ω，然后讓砂輪脫離動(dòng)力，由于克服轉(zhuǎn)軸間摩擦力做功，砂輪最后停下，測(cè)出砂輪脫離動(dòng)力到停止轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)n，通過分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的幾組ω和n如下表所示：

ω/rad·s－10.51234n5.02080180320Ek/J

另外已測(cè)得砂輪轉(zhuǎn)軸的直徑為1cm，轉(zhuǎn)軸間的摩擦力為10/πN。（1）計(jì)算出砂輪每次脫離動(dòng)力的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能，并填入上表中。（2）由上述數(shù)據(jù)推導(dǎo)出該砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能Ek與角速度ω的關(guān)系式為

。（3）若測(cè)得脫離動(dòng)力后砂輪的角速度為2.5rad/s，則它轉(zhuǎn)過45圈后的角速度為

rad/s。參考答案：（1）（全對(duì)得3分）Ek/J0.5281832（2）2ω2（3分）；（3）2（3分）12.（4分）做自由落體運(yùn)動(dòng)的小球，落到A點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度為20m/s，則小球經(jīng)過A點(diǎn)上方12.8m處的瞬時(shí)速度大小為12m/s，經(jīng)過A點(diǎn)下方25m處的瞬時(shí)速度大小為

．（取g=10m/s2）參考答案：30m/s．解：根據(jù)得，v=．13.)V表示標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的摩爾體積，ρ為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的密度，NA為阿伏加德羅常數(shù)，m為每個(gè)水分子的質(zhì)量，則阿伏加德羅常數(shù)NA＝______，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下相鄰水蒸氣分子間的平均距離d＝_____.參考答案：

三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖1為測(cè)量物塊與水平桌面之間動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①用天平測(cè)量物塊和遮光片的總質(zhì)量M、重物的質(zhì)量m；用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光片的寬度d；用米尺測(cè)量兩光電門之間的距離L；

②調(diào)整輕滑輪，使細(xì)線水平；

③讓物塊從光電門A的左側(cè)由靜止釋放，用數(shù)字毫秒討分別測(cè)出遮光片經(jīng)過光電門A和光電門B所用的時(shí)間△tA和△tB，求出加速度a；

④多次重復(fù)步驟③，求a的平均值；

⑤根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求出動(dòng)摩擦因數(shù)μ

回答下列問題：

（1）用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量d時(shí)的示數(shù)如圖2所示，其讀數(shù)為______cm；

（2）物塊的加速度a可用d、L、△tA和△tB表示為a=______；

（3）動(dòng)摩擦因數(shù)μ可用M、m、和重力加速度g表示為μ=______。參考答案：0.950

解：（1）游標(biāo)卡尺讀數(shù)：0.9cm+0.05mm×10=9.50mm=0.950cm；

（2）物塊經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的速度為：

物塊經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度為：，

物塊做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，由速度位移公式得：

vB2-vA2=2aL，

加速度為：a=

（3）以M、m組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，由牛頓第二定律得：

mg-μMg=（M+m），

解得：μ=；

故答案為：（1）0.950；

（2）；

（3）。

（1）解決本題的關(guān)鍵掌握游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法，主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀；

（2）根據(jù)平均速度公式可求得AB點(diǎn)的速度，再根據(jù)速度和位移的關(guān)系即可確定加速度大??；

（3）對(duì)M、m組成的系統(tǒng)進(jìn)行分析，根據(jù)牛頓第二定律可求得動(dòng)摩擦因數(shù)的大小。

對(duì)于基本測(cè)量儀器如游標(biāo)卡尺，要了解其原理，正確使用這些基本儀器進(jìn)行有關(guān)測(cè)量；本題為探究性實(shí)驗(yàn)，要注意正確掌握實(shí)驗(yàn)原理，能根據(jù)題意明確實(shí)驗(yàn)的原理。15.某課外活動(dòng)小組利用豎直上拋運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。⑴某同學(xué)用20分度游標(biāo)卡尺測(cè)量小球的直徑，讀數(shù)如圖甲所示，小球直徑為

▲

cm。圖乙所示彈射裝置將小球豎直向上拋出，先后通過光電門A、B，計(jì)時(shí)裝置測(cè)出小球通過A、B的時(shí)間分別為2.55ms、5.15ms，由此可知小球通過光電門A、B時(shí)的速度分別為vA、vB，其中vA＝

▲

m/s。⑵用刻度尺測(cè)出光電門A、B間的距離h，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，只需比較

▲

是否相等，就可以驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒（用題目中涉及的物理量符號(hào)表示）。⑶通過多次的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，小球通過光電門A的時(shí)間越短，⑵中要驗(yàn)證的兩數(shù)值差越大，試分析實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生誤差的主要原因是

▲

。參考答案：．⑴1.020，4（4.0或4.00也算對(duì)）（每空2分）；⑵gh和（2分）；⑶小球上升過程中受到空氣阻力的作用；速度越大，所受阻力越大四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（16分）如圖所示，在同時(shí)存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的空間中取正交坐標(biāo)系Oxyz（x軸正方向水平向右，y軸正方向豎直向上）。勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與Oxy平面平行，且與x軸的夾角為，重力加速度為g。（1）一質(zhì)量為m、電荷量為的帶電質(zhì)點(diǎn)沿平行于z軸正方向以速度v0做勻速直線運(yùn)動(dòng)，求滿足條件的電場(chǎng)強(qiáng)度的最小值及對(duì)應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度；（2）在滿足（1）的條件下，當(dāng)帶電質(zhì)點(diǎn)通過y軸上的點(diǎn)時(shí)，撤去勻強(qiáng)磁場(chǎng)，求帶電質(zhì)點(diǎn)落在Oxz平面內(nèi)的位置；（3）當(dāng)帶電質(zhì)點(diǎn)沿平行于z軸負(fù)方向以速度v0通過y軸上的點(diǎn)時(shí)，改變電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向，同時(shí)改變磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，要使帶點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)且能夠經(jīng)過x軸，問電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小滿足什么條件？參考答案：解析：（1）如圖所示，帶電質(zhì)點(diǎn)受到重力mg（大小及方向均已知）、洛倫茲力qv0B（方向已知）、電場(chǎng)力qE（大小及方向均未知）的作用做勻速直線運(yùn)動(dòng)。根據(jù)力三角形知識(shí)分析可知：當(dāng)電場(chǎng)力方向與磁場(chǎng)方向相同時(shí)，場(chǎng)強(qiáng)有最小值。根據(jù)物體的平衡規(guī)律有

（1分）

（1分）

解得

（1分）

（1分）

（2）如圖所示，撤去磁場(chǎng)后，帶電質(zhì)點(diǎn)受到重力和電場(chǎng)力qEmin作用，其合力沿PM方向并與v0方向垂直，大小等于=，故帶電質(zhì)點(diǎn)在與Oxz平面成角的平面內(nèi)作類平拋運(yùn)動(dòng)。

由牛頓第二定律

解得

（1分）

設(shè)經(jīng)時(shí)間t到達(dá)Oxz平面內(nèi)的點(diǎn)N（x,y,z），由運(yùn)動(dòng)的分解可得

沿v0方向

（1分）

沿PM方向

（1分）

又

（1分）

（1分）

聯(lián)立解得

（2分）

則帶電質(zhì)點(diǎn)落在N（，0，）點(diǎn)（1分）

（或帶電質(zhì)點(diǎn)落在Oxz平面內(nèi)，，的位置）

（3）當(dāng)電場(chǎng)力和重力平衡時(shí)，帶點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)才能只受洛倫茲力作用做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

則有：

（1分）

得：

（1分）

要使帶點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過x軸，圓周的直徑為

（1分）

根據(jù)

得

（1分）17.如圖所示，兩根足夠長且平行的光滑金屬導(dǎo)軌所在平面與水平面成α=53°角，導(dǎo)軌間接一阻值為3Ω的電阻R，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。在兩平行虛線間有一與導(dǎo)軌所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)區(qū)域的寬度為d=0.5m。導(dǎo)體棒a的質(zhì)量為m1=0.1kg、電阻為R1=6Ω；導(dǎo)體棒b的質(zhì)量為m2=0.2kg、電阻為R2=3Ω，它們分別垂直導(dǎo)軌放置并始終與導(dǎo)軌接觸良好。現(xiàn)從圖中的M、N處同時(shí)將a、b由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)過程中它們都能勻速穿過磁場(chǎng)區(qū)域，且當(dāng)a剛出磁場(chǎng)時(shí)b正好進(jìn)入磁場(chǎng)。（sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，g取10m/s2，a、b電流間的相互作用不計(jì)），求：（1）在b穿越磁場(chǎng)的過程中a、b兩導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的熱量之比；（2）在a、b兩導(dǎo)體棒穿過磁場(chǎng)區(qū)域的整個(gè)過程中，裝置上產(chǎn)生的熱量；（3）M、N兩點(diǎn)之間的距離。參考答案：（1）=，=，=

=2:9

（2）設(shè)整個(gè)過程中裝置上產(chǎn)生的熱量為Q由Q=m1gsinα·d+m2gsinα·d，可解得Q=1.2J

（3分）3）設(shè)a進(jìn)入磁場(chǎng)的速度大小為v1，此時(shí)電路中的總電阻R總1=（6+）Ω=7.5Ω

b進(jìn)入磁場(chǎng)的速度大小為v2，此時(shí)電路中的總電阻R總2=（3+）Ω=5Ω

（1分）由m1gsinα=和m2gsinα=，可得==

又由v2=v1+a，得v2=v1+8×

（2分）由上述兩式可得v12=12（m/s）2，v22=v12M、N兩點(diǎn)之間的距離Δs=–=m

（2分）18.如圖甲所示，用大型貨車運(yùn)輸規(guī)格相同的圓柱形水泥管道，貨車可以裝載兩層管道，底層管道固定在車廂里，上層管道堆放在底層管道上，如圖乙所示．已知水泥管道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=