山东省济宁市泗水县第二中学2021年高三物理测试题含解析

山东省济宁市泗水县第二中学2021年高三物理测试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.（多选）下列说法中正确的是_________。

A．电磁波在同种介质中只能沿直线传播

B．单摆经过平衡位置时，合外力为零

C．机械波的传播周期与机械波中的质点做简谐运动的周期相等

D．做简谐运动的物体在半个周期内经过的路程一定为振幅的2倍

E．观察者向波源靠近，观察者感觉波源的频率变大参考答案：CDEA、电磁波在同种均匀介质中沿直线传播，若不均匀，传播路径会改变，故A错误；B、单摆经过平衡位置时，重力和拉力的合力提供向心力，不为零，故B错误；C、机械波的传播周期性是质点振动周期性的反映，机械波的传播周期与机械波中的质点做简谐运动的周期相等，故C正确；D、做简谐运动的物体在半个周期内经过的路程一定为振幅的2倍，一个周期内通过的路程为振幅的四倍，故D正确；E、根据多普勒效应，观察者向波源靠近，观察者感觉波源的频率变大，故E正确。故选CDE。2.利用速度传感器与计算机结合，可以自动作出物体运动的图象．某同学在一次实验中得到的运动小车的v－t图象如右图所示，则以下说法中正确的是A．小车先做加速运动，后做减速运动B．小车运动的最大速度约为0.8m/sC．小车的最大位移是0.8mD．小车做曲线运动参考答案：AB3.（多选题）质量m=1kg的物体在合外力F的作用下由静止开始做直线运动，合外力F随时间t的变化图象如图所示，下列关于该物体运动情况的说法正确的是（）A．0﹣1s内物体沿正方向做匀加速直线运动B．第2s末物体达到的最大速度2m/sC．第4s末物体速度为0D．第4s末物体回到出发位置参考答案：BC【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．【分析】根据牛顿第二定律知，a﹣t图线与F﹣t图线相同，加速度与时间轴所围的面积表示速度的变化量，分析物体的运动情况判断何时回到出发点，并确定何时速度最大．【解答】解：A、0﹣1s内，F逐渐变大，根据牛顿第二定律知，加速度逐渐增大，故A错误．B、a﹣t图线与时间轴围成的面积表示速度的变化量，由于m=1kg，可知a﹣t图线与F﹣t图线相同，从图线可以看出，2s末速度最大，最大速度，故B正确．C、4s内a﹣t图线围成的面积为零，则速度变化量为零，可知第4s末速度为零，故C正确．D、0﹣2s内一直做加速运动，2﹣4s内运动与0﹣2s内的运动对称，做减速直线运动，但是速度方向不变，可知第4s末物体未回到出发点，故D错误．故选：BC．4.如图所示，半径为R的半圆柱体置于水平地面上，在其右端点A的正上方P处有一可视为质点的小球．小球以初速度v0水平向左抛出，其运动轨迹恰好与半圆柱体相切于C点，∠COB=45°，重力加速度为g，则（）A．P点到地面的高度为RB．小球从P点运动到C点的时间为C．小球在P点的速度大小为D．小球在C点的速度大小为参考答案：C【考点】平抛运动．【分析】根据几何关系求出平抛运动的水平位移，抓住速度与C点相切，结合平行四边形定则得出竖直分速度和水平分速度的关系，运用运动学公式求出平抛运动的竖直位移，从而根据几何关系求出P点到地面的高度．根据平抛运动的竖直位移，结合位移时间公式求出小球从P点到C点的时间．结合水平位移和时间求出小球在P点的速度，根据平行四边形定则求出小球在C点的速度．【解答】解：A、根据几何关系可知，水平位移x=R+Rsin45°=（1+）R，运动到C点时，根据几何关系得：tan45°=，解得vy=v0．水平位移x=v0t，竖直位移y=，可知竖直位移y=，则P点离地面的高度h=y+Rsin45°=．故A错误．B、根据y=得，P到C的时间t=，故B错误．C、物体平抛运动的初速度=，故C正确．D、小球在C点的速度v==，故D错误．故选：C．5.（多选）如图所示，放置在水平地面上的支架质量为M，支架顶端用细线拴着的摆球质量为m，现将摆球拉至水平位置，静止释放，摆球运动到最低点过程中，支架始终不动，以下说法正确的是

（

）A．在释放瞬间，支架对地面压力为B．摆球运动到最低点过程中支架受到水平地面的摩擦力先增加后减小C．摆球到达最低点时，支架对地面压力为D．摆球到达最低点时，支架对地面压力为参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.27．在“用DIS研究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系”实验中：（1）本实验中需要用到的传感器是光电门传感器和

传感器．（2）让小车以不同速度靠近螺线管，记录下光电门挡光时间Δt内感应电动势的平均值E，改变速度多次实验，得到多组Δt与E，若以E为纵坐标、

为横坐标作图可以得到直线图像．（3）记录下小车某次匀速向左运动至最后撞上螺线管停止的全过程中感应电动势与时间的变化关系，如图所示，挡光时间Δt内图像所围阴影部分面积为S，增加小车的速度再次实验得到的面积S’

S（选填“＞”、“＜”或“=”）．参考答案：（1）电压

（2分）

（2）1/Δt

（2分）

（3）=

7.如图甲所示是用主尺最小分度为1mm，游标上有20个小的等分刻度的游标卡尺测量一工件的内径的实物图，图乙是游标部分放大后的示意图．则该工件的内径为

cm．用螺旋测微器测一金属杆的直径，结果如图丙所示，则杆的直径是

mm．参考答案：2.280；2.697；【考点】刻度尺、游标卡尺的使用；螺旋测微器的使用．【分析】解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．【解答】解：20分度的游标卡尺，精确度是0.05mm，游标卡尺的主尺读数为22mm，游标尺上第16个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为16×0.05mm=0.80mm，所以最终读数为：22mm+0.80mm=22.80mm=2.280cm．螺旋测微器的固定刻度为2.5mm，可动刻度为19.7×0.01mm=0.197mm，所以最终读数为2.5mm+0.197mm=2.697mm．故答案为：2.280；2.697；8.如图甲所示，一定质量的理想气体被质量为m的活塞封闭在导热良好的气缸内，此时活塞静止且距离底部的高度为h，不计活塞与气缸间的摩擦，外界大气压强为，气缸横截面积为S，重力加速度为g，则甲图中封闭气体的压强P1为________，若在活塞上故置质量为m的铁块，活塞缓慢下滑△h后再次静止，如图乙所示，则△h为________.参考答案：

(1).

(2).【详解】(1).甲图气体内部压强为P1，活塞静止，，所以(2).图乙中，活塞下滑后再次静止，,气体发生的是等温变化，又玻意耳定律：,故9.如图所示，一根足够长轻绳绕在半径为R的定滑轮上，绳的下端挂一质量为m的物体。物体从静止开始做匀加速直线运动，经过时间t定滑轮的角速度为ω，此时物体的速度大小为________，物体对绳的拉力大小为________。参考答案：答案：；10.（多选）一本书放在水平桌面上，下列说法中正确的是（

）A．书的重力就是书对桌面的压力B．书对桌面的压力与桌面对书的支持力是一对平衡力C．书的重力与桌面对书的支持力是一对平衡力D．书对桌面的压力性质属于弹力参考答案：CD11.“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”实验中，有以下器材：长螺线管、滑动变阻器、稳压电源、导线、数据采集器和计算机。（1）还需要的器材是

。（2）（多选题）某组同学两次实验得到如图所示同一坐标下的B-d的图线，则两次图线不同的可能原因是（

）(A)在螺线管轴线上移动，两次螺线管加的电压不同(B)在螺线管轴线上移动，两次用的螺线管匝数不同(C)平行于螺线管轴线移动，一次在螺线管内部移动，另一次在螺线管外部移动(D)在螺线管外部，一次平行于螺线管轴线移动，另一次从螺线管轴线处垂直于螺线管轴线远离螺线管移动参考答案：(1)磁传感器

(2)（A

B）12.如图所示，绝缘水平面上静止着两个质量均为m，电量均为+Q的物体A和B（A、B均可视为质点），它们间的距离为r，与水平面的动摩擦因数均为μ,则此时

A受到的摩擦力为

。如果将A的电量增至+4Q，则两物体将开始运动，当它们的加速度第一次为零时，A运动的距离为

。参考答案：(1)

(2)

13.若一定质量的理想气体分别按如图所示的三种不同过程变化，其中表示等容变化的是

(填“a→b”、“b→c”或“c→d”)，该过程中气体的内能

(填“增加”、“减少”或“不变”)．参考答案：a→b，增加；三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（8分）（1）美国科研人员正在研制一种新型镍铜长效电池，它是采用铜和放射性同位素镍63(Ni)两种金属作为长寿命电池的材料，利用镍63(Ni)发生一次β衰变成铜（Cu），同时释放电子给铜片，把镍63(Ni)和铜片做电池两极，镍63(Ni)的衰变方程为 。（2）一静止的质量为M的镍核63(Ni)发生β衰变，放出一个速度为v0，质量为m的β粒子和一个反冲铜核，若镍核发生衰变时释放的能量全部转化为β粒子和铜核的动能。求此衰变过程中的质量亏损（亏损的质量在与粒子质量相比可忽略不计）。参考答案：解析：（1）；（2）设衰变后铜核的速度为v，由动量守恒

①由能量方程

②由质能方程

③解得

④点评：本题考查了衰变方程、动量守恒、能量方程、质能方程等知识点。15.如图所示，在滑雪运动中一滑雪运动员，从倾角θ为37°的斜坡顶端平台上以某一水平初速度垂直于平台边飞出平台，从飞出到落至斜坡上的时间为1.5s，斜坡足够长，不计空气阻力，若g取10m/s2，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：(1)运动员在斜坡上的落点到斜坡顶点(即飞出点)间的距离；(2)运动员从斜坡顶端水平飞出时的初速度v0大小.参考答案：18.75m

试题分析：（1）根据位移时间公式求出下落的高度，结合平行四边形定则求出落点和斜坡顶点间的距离。（2）根据水平位移和时间求出初速度的大小。（1）平抛运动下落的高度为：则落点与斜坡顶点间的距离为：（2）平抛运动的初速度为：【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和数学公式进行求解，并且要知道斜面的倾角是与位移有关，还是与速度有关。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（18分）万有引力定律揭示了天体运动规律与地上物体运动规律具有内在的一致性．（1）用弹簧秤称量一个相对于地球静止的小物体的重量，随称量位置的变化可能会有不同的结果．已知地球质量为M，自转周期为T，万有引力常量为G．将地球视为半径为R、质量均匀分布的球体，不考虑空气的影响．设在地球北极地面称量时，弹簧秤的读数是F0．a．若在北极上空高出地面h处称量，弹簧秤读数为F1，求比值F1/F0的表达式，并就h=1.0%R的情形算出具体数值(计算结果保留两位有效数字)；b．若在赤道地面称量，弹簧秤读数为F2，求比值F2/F0的表达式．（2）设想地球绕太阳公转的圆周轨道半径r、太阳的半径Rs和地球的半径R三者均减小为现在的1.0%，而太阳和地球的密度均匀且不变．仅考虑太阳和地球之间的相互作用，以现实地球的1年为标准，计算“设想地球”的一年将变为多长？参考答案：（1）a．在地球北极点不考虑地球自转，则弹簧秤所称得的重力为其万有引力，即

（1）

且

（2）

由（1）、（2）可得

即F1=0.98F0

b．在赤道上称重时，万有引力的一部分提供物体做圆周运动的向心力，于是有

（3）

由（1）、（3）可得

（2）设太阳质量为M，地球质量为M′，则

即地球公转周期

而太阳质量，其中ρ为太阳密度，则地球公转周期为从上式可以看出，当公转半径和太阳半径均减小为现在的1.0%时，地球公转周期不变，即仍为1地球年17.（13分）如图所示，AB是一段位于竖直平面内的光滑轨道，高度为h，末端B处的切线方向水平．一个质量为m的小物体P从轨道顶端A处由静止释放，滑到B端后飞出，落到地面上的C点，轨迹如图中虚线BC所示．已知它落地时相对于B点的水平位移OC＝l．现在轨道下方紧贴B点安装一水平传送带，传送带的右端与B的距离为l／2．当传送带静止时，让P再次从A点由静止释放，它离开轨道并在传送带上滑行后从右端水平飞出，仍然落在地面的C点．当驱动轮转动从而带动传送带以速度v匀速向右运动时（其他条件不变），P的落地点为D．（不计空气阻力）（1）求P滑至B点时的速度大小；（2）求P与传送带之间的动摩擦因数m；（3）求出O、D间的距离s随速度v变化的函数关系式．参考答案：解析：（1）物体P在AB轨