山西省长治市襄垣县第三中学2021年高三物理测试题含解析

山西省长治市襄垣县第三中学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.如右图所示，木块b放在一固定斜面上，其上表面水平，木块a放在b上。用平行于斜面向上的力F作用于a，a、b均保持静止。则木块b的受力个数可能是

（

）A．2个B．3个C．4个D．5个参考答案：CDb物体一定受到的力有：a物体对b物体的压力、重力、a物体对b物体的摩擦力、斜面对b物体的支持力，共四个力；可能受到斜面对b物体的摩擦力的作用，故正确选项为CD。2.如图所示，倾角为30°的斜面体C质量为4m，放置在粗糙的水平地面上，质量为4m的物块B放置在斜面上，轻绳1一端系在B上，另一端绕过光滑定滑轮与另外两轻绳2、3系于O点，其中轻绳3下端悬挂质量为m的物体A，轻绳2与水平方向的夹角为30°.轻绳1在定滑轮左侧的部分与斜面平行，右侧的部分水平，整个系统处于静止状态，重力加速度为g，下列说法中正确的是A.B受到的摩擦力沿斜面向下B.地面对C的支持力大小为8mgC.地面对C的摩擦力大小为mgD.若不断增大A的质量，整个系统仍静止，则B受到的摩擦力将逐渐增大参考答案：BC解：先对O点分析，受力如图：

根据平衡条件，有：T1=mg；再对BC整体分析，受重力、支持力、水平拉力T1和静摩擦力，根据平衡条件，静摩擦力向左，大小为：f静=T1=mg，地面对C的支持力大小为(mB+mC)g=8mg，故BC正确；再隔离物体B分析，受重力、拉力、支持力和静摩擦力，根据平衡条件，有：f=|T1-4mg?sin30°|=（2-）mg，由于T1=mg＜4mg?sin30°，故静摩擦力方向是平行斜面向上；故A错误；不断增大A的质量，整个系统仍静止，则拉力T1不断增加，静摩擦力不断减小，此后会反向增加，故D错误；故选BC。【点睛】本题是力平衡问题，关键是灵活选择研究对象进行受力分析，然后再根据平衡条件列式分析．通常在分析外力对系统作用时，用整体法；在分析系统内各物体之间的相互作用时，用隔离法．有时在解答一个问题时要多次选取研究对象，需要整体法与隔离法交叉使用．3.（多选题）一质点在一平面内运动，其轨迹如图所示，它从A点出发，以恒定速率v0运动到B点，图中x轴上方的轨迹都是半径为R的半圆，下方的都是半径为r的半圆，下列关于此质点由A到B运动的说法中正确的是A.质点由A到B沿x轴运动的平均速度大小为v0

B.质点由A到B沿x轴运动的平均速度大小为C.质点由A到B沿x轴运动的平均速度为大小D.质点由A到B所经历的时间可能为参考答案：BDD、设由A到B，若上、下各走了n个半圆，则运动的路程为：所以运动的时间为：，当n=7时，，故D正确；ABC、其位移为：故其平均速度为：，故AC错误，B正确。故选BD。4.（单选）如图所示，理想变压器的原线圈接一交变电源，R1=R2，导线电阻不计。现将开关S闭合，那么交流电压表的示数U﹑交流电流表的示数I和电阻R1的功率P1的变化分别是(

)A．U增大、I增大、Pl增大B．U不变、，I增大、Pl不变C．U减小，I减小、P1减小D．U不变、，I减小、P1增大参考答案：B5.（单选题）如图所示，一物体恰能在一个斜面体上沿斜面匀速下滑，设此过程中斜面受到水平地面的摩擦力为F1。若沿斜面方向用力向下推此物体，使物体加速下滑，设此过程中斜面受到地面的摩擦力为F2。则（）A．F1不为零且方向向右，F2不为零且方向向右B．F1为零，F2不为零且方向向左C．F1为零，F2不为零且方向向右D．F1为零，F2为零参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，在平面直角中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，已测得坐标原点处的电势为0V，点处的电势为6V,点处的电势为3V,那么电场强度的大小为E=

V/m，方向与X轴正方向的夹角为

。参考答案：200V/m

12007.在轨道半径是地球半径n倍的圆形轨道上，人造地球卫星运行的向心加速度大小是地表重力加速度的倍，人造地球卫星的运行速度大小是第一宇宙速度大小的倍．参考答案：考点：第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度．专题：万有引力定律的应用专题．分析：由万有引力提供向心力可表示人造卫星的加速度，第一宇宙速度是卫星在近地圆轨道上的环绕速度，根据引力等于向心力，列式求解；根据万有引力提供向心力表示出线速度即可求解．解答：解：由万有引力提供向心力可得：G=ma，解得：a=，则人造卫星的加速度与地面重力加速度之比为：a：g=：=第一宇宙速度为v：G=m，解得：v=同理可得人造卫星的速度为：v=故人造卫星的速度与第一宇宙速度之比为：故答案为：；．点评：抓住卫星所受的万有引力等于向心力这个关系即可列式求解！向心力公式根据需要合理选择．8.如图所示，电源电动势为E，内电阻为r．两电压表可看作是理想电表，当闭合开关，将滑动变阻器的触片由左端向右端滑动时，灯泡L2变__________，灯泡L1变____________.（选填亮或暗）。__________表的读数变小，_________表的读数变大.（选填V1或V2）。参考答案：L2变___暗__，灯泡L1变_亮_。（每空2分）

_V2__表的读数变小，_V1_表的读数变大。9.（4分）如图所示，在竖直墙壁的顶端有一直径可以忽略的定滑轮，用细绳将质量m＝2kg的光滑球沿墙壁缓慢拉起来。起始时与墙的夹角为30°，终了时绳与墙壁的夹角为60°。在这过程中，拉力F的最大值为

N。球对墙的压力的大小在这个过程的变化是

（填变大、变小或不变）。（g取10m/s2）参考答案：

答案：40，变大10.图示是某金属发生光电效应时光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图象，可知该金属的逸出功为

．若入射光的频率为2ν0，则产生的光电子最大初动能为．已知普朗克常量为h．参考答案：hν0，hν0．【考点】爱因斯坦光电效应方程．【专题】定量思想；推理法；光电效应专题．【分析】根据光电效应方程Ekm=hv﹣W0和eUC=EKm得出遏止电压Uc与入射光频率v的关系式，从而进行判断．【解答】解：当遏止电压为零时，最大初动能为零，则入射光的能量等于逸出功，所以W0=hv0．从图象上可知，逸出功W0=hv0．根据光电效应方程，Ekm=hv﹣W0=hv0．若入射光的频率为2ν0时，产生的光电子的最大初动能为hν0，故答案为：hν0，hν0．11.一辆公共汽车进站后开始刹车，做匀减速直线运动，开始刹车后的第1s内和第2s内位移大小依次为9m和7m，则刹车后6s内的位移是

m参考答案：25m12.（2）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），13.发生衰变有多种可能性。其中的一种可能是先衰变成，再一次衰变变成（X代表某种元素），或再经一次衰变变成最后都衰变成，衰变路径如图所示。则由图可知：①②③④四个过程中，

▲

是衰变；

▲

是衰变。参考答案：衰变有放出，衰变有放出，由质量数和电荷数守恒即可判断，得出正确答案。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中，备有下列器材：

A．干电池（电动势约为1.5V，内阻小于1.5Ω）；B．电流表G（满偏电流2mA，内阻10Ω）；

C．电流表A（0～0.6A，内阻约为0.1Ω）；

D．滑动变阻器R1（0~20Ω，10A）；E．滑动变阻器R2（0~100Ω，1A）；

F．定值电阻R3=990Ω；

G．开关、导线若干．（1）为方便且能较准确地进行测量，应选用滑动变阻器____D____（填写序号）；（2）请在所给方框内画出利用本题提供的器材所设计的测量电池电动势和内阻的实验电路原理图；（3）某同学根据他设计的实验测出了六组，I1（电流表G的示数）和I2（电流表A的示数）．请在所给坐标纸上作出I1和I2的关系图线（下图）；（4）根据图线可得，被测电池的电动势为__1.46-1.49_______V，内阻为__0.77-0.81______Ω．参考答案：15.在“测定电源的电动势和内阻”实验中：（1）小王同学的连线如图1所示，闭合开关S前请老师检查，老师指出图1中标示的六根连线有一处不规范，不规范的连线是

（填“①”、“②”、“③”、“④”、“⑤”或“⑥”）；（2）开关闭合前，图1中滑动变阻器的触头应置于最右端（填“左”或“右”）；（3）闭合开关S后，缓慢移动变阻器的滑片至某一位置时，电压表指针如图2所示，电压表的示数为

V．（4）小王同学分别用新旧两节干电池做了上述的实验，根据实验采集到的数据在一幅坐标图中画了两条U﹣I图象如图3所示，其中图线

（选填“a”或“b”）所代表的电池内阻较大，由此可推测表示新电池的U﹣I图象是

（选填“a”或“b”）．参考答案：（1）⑤；（2）右；（3）1.22；（4）a，b．【考点】测定电源的电动势和内阻．【分析】（1）明确实物图连接要求，从而分析实验中连接不规范的接线；（2）电路电流应由最小值开始调节，因此滑动变阻器接入电阻应为最大；（3）根据电压表量程确定最小分度，从而确定最终读数；（4）明确闭合电路欧姆定律的公式，结合图象进行分析，从而明确新旧电池所对应的图象．【解答】解：（1）在连接电路时应让开关控制整个电路，由图可知，电压表直接并联在了电源两端，不属合规范，故⑤线应接在开关的右侧；（2）为了让电流由最小值开始调节，故开始时滑动变阻器接入电阻最大，故滑片应滑到最右侧；（3）电压表量程为3V，则最小分度为0.1V，故读数为1.22V；（4）根据U=E﹣Ir可知，图象的斜率表示电源的内阻，则由图可知，a表示的电源内阻较大，故b图象表示新电池的U﹣I图象；故答案为：（1）⑤；（2）右；（3）1.22；（4）a，b．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图（甲）所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道相距l=1m，两轨道之间用R=3Ω的电阻连接，一质量m=0.5kg、电阻r=1Ω的导体杆与两轨道垂直，静止放在轨道上，轨道的电阻可忽略不计。整个装置处于磁感应强度B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上，现用水平拉力沿轨道方向拉导体杆，拉力F与导体杆运动的位移s间的关系如图（乙）所示，当拉力达到最大时，导体杆开始做匀速运动，当位移s=2.5m时撤去拉力，导体杆又滑行了一段距离s'后停下，在滑行s'的过程中电阻R上产生的焦耳热为12J。求：（1）拉力F作用过程中，通过电阻R上电量q；（2）导体杆运动过程中的最大速度vm；（3）拉力F作用过程中，电阻R上产生的焦耳热。参考答案：17.（10分）在水平地面上有一质量为2kg的物体，物体在水平拉力F的作用下由静止开始运动，10s后拉力大小减为，该物体的运动速度随时间变化的图像如图所示，求：（1）物体受到的拉力F的大小；（2）物体与地面之间的动摩擦因数（g取10m/s2）。参考答案：在0～10s内，物体的加速度（正向）

在10～14s内，物体的加速度

（反向）

由牛顿第二定律

①

②

由此解得F=8.4N

=0.3418.如图，在的区域有垂直于纸面向里的匀强磁场；磁感应强度的大小为B；在x>a的区域有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度的大小也为B。质量为m、电荷量为q（q>0）的粒子沿x轴从原点O射入磁场。(1)若粒子在磁场中的轨道半径为，求其轨迹与x轴交点的横坐标；（2）为使粒子返回原点，粒子的入射速度应为