山东省潍坊市樱园中学2021年高三物理测试题含解析

山东省潍坊市樱园中学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.已知天然放射现象放出α、β、γ三种射线。下列说法正确是A．α、β、γ三种射线分别是氦原子核、电子和中子B．三种射线中α射线速度最快、β射线电离作用最强、γ射线穿透能力最强C．α射线轰击氮原子核可以产生质子，核反应方程为++D．英国物理学家J.J.汤姆孙最早用α射线完成著名的“α粒子散射实验”并提出核式结构的原子模型参考答案：Cγ射线是一种高能电磁波，不是中子，A错误。三种射线中γ射线速度最快、穿透能力最强，α射线电离作用最强，B错误。卢瑟福最早完成著名的“α粒子散射实验”并提出核式结构的原子模型，D错误。只有选项C正确。2.如图所示，在边长为a的等边三角形区域内有匀强磁场B，其方向垂直纸面向外，一个边长也为a的等边三角形导线框架EFG正好与上述磁场区域的边界重合，现使导线框以周期T绕其中心O点在纸面内匀速转动，经过导线框转到图中虚线位置，则在这时间内

（

）A．平均感应电动势大小等于B．平均感应电动势大小等于C．顺时针方向转动时感应电流方向为E→F→G→ED．逆时针方向转动时感应电流方向为E→G→F→E参考答案：AC3.下列关于运动的描述中，正确的是：（）Ａ、平抛运动的匀变速运动Ｂ、圆周运动的加速度就是向心加速度Ｃ、匀速圆周运动的合力是恒力Ｄ、匀速圆周运动是速度不变的运动参考答案：A4.如图所示，用细绳把小球悬挂起来，当小球静止时，下列说法中正确的是（

）A.小球受到的重力和细绳对小球的拉力是一对作用力和反作用力B.小球受到的重力和小球对细绳的拉力是一对作用力和反作用力C.小球受到的重力和细绳对小球的拉力是一对平衡力D.小球受到的重力和小球对细绳的拉力是一对平衡力参考答案：C5.如果月球和地球同步卫星绕地球的运动可视为匀速圆周运动，则下列说法正确的是 A．月球的线速度小于地球同步卫星的线速度 B．月球的角速度大于地球同步卫星的角速度 C．月球的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径 D．月球的向心加速度大于地球同步卫星的向心加速度参考答案：A月球的周期大于地球同步卫星的周期，由万有引力提供向心力可得，解得线速度，向心加速度，周期，由于月球的周期大于地球同步卫星的周期，角速度，故月球的角速度小于地球同步卫星的角速度，月球的轨道半径较大，线速度较小，向心加速度较小，只有选项A正确。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一列简谐横波沿直线传播．以波源O由平衡位置开始振动为计时零点，质点A的振动图象如图所示，已知O、A的平衡位置相距0.9m，则该横波波长为m，波速大小为

m/s，波源的起振方向是沿y轴

方向（选填“正”或“负”）．参考答案：1.2，0.3，正．【考点】波长、频率和波速的关系；横波的图象．【分析】首先明确y﹣t图象是振动图象，由图可知周期为4s和A点的起振方向，即可得到波源的起振方向；据波速公式v=求解波速．【解答】解：据图象可知：A点比波源O晚振动3s，即波从O传到A的时间t=3s，所以波速为：v===0.3m/s．振动周期为T=4s，则波长为：λ=vT=0.3×4m=1.2m据波的传播特点，各质点的起振方向与波源的起振方向相同；据图象可知，A点的起振方向沿y轴的正方向，则波源的起振方向是沿y轴正方向．故答案为：1.2，0.3，正．7.某同学想利用DIS测电风扇的转速和叶片长度，他设计的实验装置如图甲所示.该同学先在每一叶片边缘粘上一小条长为△l的反光材料，当叶片转到某一位置时，光传感器就可接收到反光材料反射的激光束，并在计箅机屏幕上显示出矩形波，如图乙所示.已知屏幕横向每大格表示的时间为5.00×10-3s.则电风扇匀速转动的周期为________s;若用游标卡尺测得△l的长度如图丙所示，则叶片长度为________m.参考答案：4.2×10-2；0.238.刹车后的汽车做匀减速运动直到停止，则它在前一半时间与后一半时间的平均速度之比为 ；它在前一半位移与后一半位移的平均速度之比为

。参考答案：3：1，：19.）一束细光束由真空沿着径向射入一块半圆柱形透明体，如图（a）所示，对其射出后的折射光线的强度进行记录，发现折射O

光线的强度随着θ的变化而变化，如图（b）的图线所示.此透明体的临界角为

▲，折射率为

▲

.参考答案：60°（2分），（10.水面下一单色光源发出的一条光线射到水面的入射角为30，从水面上射出时的折射角是45，则水的折射率为____，光在水面上发生全反射的临界角为____。参考答案：11.某同学做《共点的两个力的合成》实验作出如图所示的图，其中A为固定橡皮条的固定点，O为橡皮条与细绳的结合点，图中___________是F1、F2合力的理论值，___________是合力的实验值，需要进行比较的是_________和___________，通过本实验，可以得出结论：在误差允许的范围___________是正确的。参考答案：F;

F’;

F和F’;其合力的大小和方向为F1和F2的线段为邻边的对角线12.如图所示，M为理想变压器，各电表均可视为理想电表．当电路输入端a、b接正弦交流电压时，原、副线圈中电流表的示数分别为I1和I2，则原、副线圈的匝数之比等于

；在滑动变阻器的滑片P向上滑动的过程中，示数不会发生变化的电表是

．

参考答案：答案：I2：I1

V1与V213.如图所示，质量为M，半径为R的均匀圆形薄板可以绕光滑的水平轴A在竖直平面内转动，AB是它的直径，O是它的圆心。现在薄板上挖去一个直径为R的圆，则圆板的重心将从O点向左移动__________R的距离，在B点作用一个垂直于AB的力F使薄板平衡，此时AB恰处于水平位置，则F=_________________。

参考答案：

；

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，质量为m带电量为+q的小球静止于光滑绝缘水平面上，在恒力F作用下，由静止开始从A点出发到B点，然后撤去F，小球冲上放置在竖直平面内半径为R的光滑绝缘圆形轨道，圆形轨道的最低点B与水平面相切，小球恰能沿圆形轨道运动到轨道末端D，并从D点抛出落回到原出发点A处．整个装置处于电场强度为E=的水平向左的匀强电场中，小球落地后不反弹，运动过程中没有空气阻力．求：AB之间的距离和力F的大小．参考答案：AB之间的距离为R，力F的大小为mg．考点： 带电粒子在匀强电场中的运动；牛顿第二定律；平抛运动；动能定理的应用．专题： 带电粒子在电场中的运动专题．分析： 小球在D点，重力与电场力的合力提供向心力，由牛顿第二定律即可求出D点的速度，小球离开D时，速度的方向与重力、电场力的合力的方向垂直，小球做类平抛运动，将运动分解即可；对小球从A运动到等效最高点D过程，由动能定理可求得小球受到的拉力．解答： 解：电场力F电=Eq=mg

电场力与重力的合力F合=mg，方向与水平方向成45°向左下方，小球恰能到D点，有：F合=解得：VD=从D点抛出后，只受重力与电场力，所以合为恒力，小球初速度与合力垂直，小球做类平抛运动，以D为原点沿DO方向和与DO垂直的方向建立坐标系（如图所示）．小球沿X轴方向做匀速运动，x=VDt

沿Y轴方向做匀加速运动，y=at2a==所形成的轨迹方程为y=直线BA的方程为：y=﹣x+（+1）R解得轨迹与BA交点坐标为（R，R）AB之间的距离LAB=R从A点D点电场力做功：W1=（1﹣）R?Eq

重力做功W2=﹣（1+）R?mg；F所做的功W3=F?R有W1+W2+W3=mVD2，有F=mg答：AB之间的距离为R，力F的大小为mg．点评： 本题是动能定理和向心力知识的综合应用，分析向心力的来源是解题的关键．15.（选修3-4模块）（4分）如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s．试回答下列问题：①写出x=1.0m处质点的振动函数表达式；②求出x=2.5m处质点在0～4.5s内通过的路程及t=4.5s时的位移．参考答案：

解析：①波长λ=2.0m，周期T=λ/v=1.0s，振幅A=5cm，则y=5sin(2πt)

cm（2分）

②n=t/T=4.5，则4.5s内路程s=4nA=90cm；x=2.5m质点在t=0时位移为y=5cm，则经过4个周期后与初始时刻相同，经4.5个周期后该质点位移y=

—5cm．（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.(计算)如图所示，质量为m=4kg的物体静止在水平面上，在外力F=25N作用下开始运动，已知F与水平方向夹角为37°，物体位移为5m时，具有50J的动能．求：（取g=10m/s2）（1）此过程中，物体克服摩擦力所做的功；（sin37°=0.6，cos37°=0.8）（2）物体与水平面间的动摩擦因数．参考答案：（1）此过程中，物体克服摩擦力所做的功为50J；（2）物体与水平面间的动摩擦因数是0.4解：（1）运用动能定理：Fscos37°﹣Wf=mv2代入数据得：Wf=Fscos37°﹣mv2=50J（2）对物体进行受力分析：把拉力在水平方向和竖直方向分解，根据竖直方向平衡和滑动摩擦力公式得出：f=μFN=μ（mg﹣Fsinθ）根据功的定义式：Wf=μ（mg﹣Fsinθ）s

代入数据解得：μ=0.4答：（1）此过程中，物体克服摩擦力所做的功为50J；（2）物体与水平面间的动摩擦因数是0.4．17.如图所示，倾斜轨道AB的倾角为37o，CD、EF轨道水平，AB与CD通过光滑圆弧管道BC连接，CD右端与竖直光滑圆周轨道相连。小球可以从D进入该轨道，沿轨道内侧运动，从E滑出该轨道进入EF水平轨道。小球由静止从A点释放，已知AB长为5R，CD长为R，重力加速度为g，小球与斜轨AB及水平轨道CD、EF的动摩擦因数均为0.5，sin37o=0.6，cos37o=0.8，圆弧管道BC入口B与出口C的高度差为1.8R。求：⑴小球滑到斜面底端C时速度的大小。(2)小球对刚到C时对轨道的作用力。(3)要使小球在运动过程中不脱离轨道，竖直圆周轨道的半径R’应该满足什么条件？若R’=2.5R，小球最后所停位置距D（或E）多远？注：在运算中，根号中的数值无需算出。参考答案：18.足够长光滑斜面BC的倾角α=53°，小物块与水平面间的动摩擦因数为0.5，水平面与斜面之间B点有一小段弧形连接，一质量m=2kg的小物块静止于A点．现在AB段对小物块施加与水平方向成α=53°的恒力F作用，如图（a）所示，小物块在AB段运动的速度﹣时间图象如图（b）所示，到达B点迅速撤去恒力F．（已知sin53°=0.8，cos53°=0.6）．求：（1）小物块所受到的恒力F；（2）小物块从B点沿斜面向上运动，到返回B点所用的时间；（3）小物块能否返回到A点？若能，计算小物块通过A点时的速度；若不能，计算小物块停止运动时离B点的距离．参考答案：解：（1）由图（b）可知，AB段加速度根据牛顿第二定律，有Fcosα﹣μ（mg﹣Fsinα）=ma得（2）在BC段mgsinα=ma2解得小物块从B到C所用时间与从C到B所用时间相等，有（3）小物块从B向A运动过程中，有μmg=ma3解得滑行的位移所以小物块不能返回到A点，停止运动时，离B点的距离为0.