2021年天津三岔口乡三岔口中学高三物理测试题含解析

2021年天津三岔口乡三岔口中学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.某人骑自行车在平直道路上行进，右图中的实线记录了自行车开始一段时间内的v－t图象，某同学为了简化计算，用虚线作近似处理，下列说法正确的是（

）

A．在t1时刻，虚线反映的加速度比实际的大

B．在0～t1时间内，由虚线计算出的平均速度比实际的大

C．在t1～t2时间内，由虚线计算出的平均速度比实际的大

D．在t3～t4时间内，虚线反映的是匀速运动参考答案：BD2.如图所示，质量为m的物体（可视为质点）以某初速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面，其运动的加速度大小为，沿斜面上升的最大高度为h，则在沿斜面上升的全过程中.下列说法正确的是A.物体的重力势能增加了B.物体的重力势能增加了mghC.物体的机械能损失了D.物体的动能减少了mgh参考答案：BC加速度a=g=，摩擦力f=mg，物体在斜面上能够上升的最大高度为h，所以重力势能增加了mgh，故A错误B正确；机械能的损失量为fs=mg?2h=mgh，故C正确；动能损失量为合外力做的功的大小△Ek=F合外力?s=mg?2h=

mgh，故D错误。3.如图甲所示，在倾角为30°的足够长的光滑斜面上，有一质量为m的物体，受到沿斜面方向的力F作用，力F按图乙所示规律变化（图中纵坐标是F与mg的比值，力沿斜面向上为正）.则物体运动的速度V随时间t变化的规律是图丙中的（物体的初速度为零，重力加速度取10m/s2）

参考答案：C4.（单选）原子核聚变可望给人类未来提供丰富的洁净能源。当氖等离子体被加热到适当高温时，氖核参与的几种聚变反应可能发生，放出能量。这几种反应的总效果可以表示为：

，其中（A）k=2，d=2

（B）k=1，d=4

（C）k=1，d=6

（D）k=2，d=3参考答案：A5.（单选）滑雪运动员沿斜坡下滑了一段距离，重力对他做功为2000J，物体克服阻力做功100J。则物体的 A．机械能减小了100J B．动能增加了2100J C．重力势能减小了1900J D．重力势能增加了2000J参考答案：答案：A：重力做正功2000J，机械能减少2000J，C、D错误；合力做功1900J，动能增加1900J，B错误；非重力做功-100J，机械能减少100J。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.

放射性元素的原子核在α衰变或β衰变生成新原子核时，往往会同时伴随

辐射。已知A、B两种放射性元素的半衰期分别为T1和T2，经过t＝T1·T2时间后测得这两种放射性元素的质量相等，那么它们原来的质量之比mA：mB＝

。参考答案：答案：γ，2T2:2T1解析：放射性元素的原子核在α衰变或β衰变生成新原子核时，往往以γ光子的形式释放能量，即伴随γ辐射；根据半衰期的定义，经过t＝T1·T2时间后剩下的放射性元素的质量相同，则=，故mA：mB＝2T2:2T1。7.（4分）某种油的密度为，摩尔质量为M，则这种油的摩尔体积V=

。若已知阿伏伽德罗常数为NA，把油分子看成球形，则油分子的直径可以表示为

。参考答案：（2分）（2分）8.左图为一列简谐横波在t=20秒时波形图，右图是x=200厘米处质点P的振动图线，那么该波的传播速度为________厘米/秒，传播方向为________________。

参考答案：100；负X方向9.（4分）已知在t1时刻简谐横波的波形如图中实线所示；在时刻t2该波的波形如图中虚线所示。t2－t1=0.02s。若波的周期T满足0.01s＜T＜0.02s，且从t1时刻起，图中Q质点比R质点先回到平衡位置，则波速是___________m/s。参考答案：

答案：400m/s10.如图所示，在场强为E、方向竖直向下的匀强电场中，有两个质量均为m的带电小球，电荷量分别为＋2q和－q，两小球用长为L的绝缘细线相连，另用绝缘细线系住带正电的小球悬挂于O点而处于平衡状态，重力加速度为g，则细线对悬点O的作用力等于_________.参考答案：以两个小球组成的整体为研究对象，分析受力如图：重力2mg、电场力，方向竖直向下，细线的拉力T，由平衡条件得：

11.（9分）探究能力是物理学研究的重要能力之一。物体因绕轴转动而具有的动能叫转动动能，转动动能的大小与物体转动的角速度有关。为了研究某一砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系。某同学采用了下述实验方法进行探索：如图所示，先让砂轮由动力带动匀速旋转测得其角速度ω，然后让砂轮脱离动力，由于克服转轴间摩擦力做功，砂轮最后停下，测出砂轮脱离动力到停止转动的圈数n，通过分析实验数据，得出结论。经实验测得的几组ω和n如下表所示：

ω/rad·s－10.51234n5.02080180320Ek/J

另外已测得砂轮转轴的直径为1cm，转轴间的摩擦力为10/πN。（1）计算出砂轮每次脱离动力的转动动能，并填入上表中。（2）由上述数据推导出该砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系式为

。（3）若测得脱离动力后砂轮的角速度为2.5rad/s，则它转过45圈后的角速度为

rad/s。参考答案：（1）（全对得3分）Ek/J0.5281832（2）2ω2（3分）；（3）2（3分）12.（4分）做自由落体运动的小球，落到A点时的瞬时速度为20m/s，则小球经过A点上方12.8m处的瞬时速度大小为12m/s，经过A点下方25m处的瞬时速度大小为

．（取g=10m/s2）参考答案：30m/s．解：根据得，v=．13.)V表示标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ为标准状态下水蒸气的密度，NA为阿伏加德罗常数，m为每个水分子的质量，则阿伏加德罗常数NA＝______，标准状态下相邻水蒸气分子间的平均距离d＝_____.参考答案：

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图1为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图。实验步骤如下：

①用天平测量物块和遮光片的总质量M、重物的质量m；用游标卡尺测量遮光片的宽度d；用米尺测量两光电门之间的距离L；

②调整轻滑轮，使细线水平；

③让物块从光电门A的左侧由静止释放，用数字毫秒讨分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间△tA和△tB，求出加速度a；

④多次重复步骤③，求a的平均值；

⑤根据上述实验数据求出动摩擦因数μ

回答下列问题：

（1）用20分度的游标卡尺测量d时的示数如图2所示，其读数为______cm；

（2）物块的加速度a可用d、L、△tA和△tB表示为a=______；

（3）动摩擦因数μ可用M、m、和重力加速度g表示为μ=______。参考答案：0.950

解：（1）游标卡尺读数：0.9cm+0.05mm×10=9.50mm=0.950cm；

（2）物块经过A点时的速度为：

物块经过B点时的速度为：，

物块做匀变速直线运动，由速度位移公式得：

vB2-vA2=2aL，

加速度为：a=

（3）以M、m组成的系统为研究对象，由牛顿第二定律得：

mg-μMg=（M+m），

解得：μ=；

故答案为：（1）0.950；

（2）；

（3）。

（1）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；

（2）根据平均速度公式可求得AB点的速度，再根据速度和位移的关系即可确定加速度大小；

（3）对M、m组成的系统进行分析，根据牛顿第二定律可求得动摩擦因数的大小。

对于基本测量仪器如游标卡尺，要了解其原理，正确使用这些基本仪器进行有关测量；本题为探究性实验，要注意正确掌握实验原理，能根据题意明确实验的原理。15.某课外活动小组利用竖直上抛运动验证机械能守恒定律。⑴某同学用20分度游标卡尺测量小球的直径，读数如图甲所示，小球直径为

▲

cm。图乙所示弹射装置将小球竖直向上抛出，先后通过光电门A、B，计时装置测出小球通过A、B的时间分别为2.55ms、5.15ms，由此可知小球通过光电门A、B时的速度分别为vA、vB，其中vA＝

▲

m/s。⑵用刻度尺测出光电门A、B间的距离h，已知当地的重力加速度为g，只需比较

▲

是否相等，就可以验证机械能是否守恒（用题目中涉及的物理量符号表示）。⑶通过多次的实验发现，小球通过光电门A的时间越短，⑵中要验证的两数值差越大，试分析实验中产生误差的主要原因是

▲

。参考答案：．⑴1.020，4（4.0或4.00也算对）（每空2分）；⑵gh和（2分）；⑶小球上升过程中受到空气阻力的作用；速度越大，所受阻力越大四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（16分）如图所示，在同时存在匀强电场和匀强磁场的空间中取正交坐标系Oxyz（x轴正方向水平向右，y轴正方向竖直向上）。匀强磁场方向与Oxy平面平行，且与x轴的夹角为，重力加速度为g。（1）一质量为m、电荷量为的带电质点沿平行于z轴正方向以速度v0做匀速直线运动，求满足条件的电场强度的最小值及对应的磁感应强度；（2）在满足（1）的条件下，当带电质点通过y轴上的点时，撤去匀强磁场，求带电质点落在Oxz平面内的位置；（3）当带电质点沿平行于z轴负方向以速度v0通过y轴上的点时，改变电场强度大小和方向，同时改变磁感应强度的大小，要使带点质点做匀速圆周运动且能够经过x轴，问电场强度E和磁感应强度B大小满足什么条件？参考答案：解析：（1）如图所示，带电质点受到重力mg（大小及方向均已知）、洛伦兹力qv0B（方向已知）、电场力qE（大小及方向均未知）的作用做匀速直线运动。根据力三角形知识分析可知：当电场力方向与磁场方向相同时，场强有最小值。根据物体的平衡规律有

（1分）

（1分）

解得

（1分）

（1分）

（2）如图所示，撤去磁场后，带电质点受到重力和电场力qEmin作用，其合力沿PM方向并与v0方向垂直，大小等于=，故带电质点在与Oxz平面成角的平面内作类平抛运动。

由牛顿第二定律

解得

（1分）

设经时间t到达Oxz平面内的点N（x,y,z），由运动的分解可得

沿v0方向

（1分）

沿PM方向

（1分）

又

（1分）

（1分）

联立解得

（2分）

则带电质点落在N（，0，）点（1分）

（或带电质点落在Oxz平面内，，的位置）

（3）当电场力和重力平衡时，带点质点才能只受洛伦兹力作用做匀速圆周运动

则有：

（1分）

得：

（1分）

要使带点质点经过x轴，圆周的直径为

（1分）

根据

得

（1分）17.如图所示，两根足够长且平行的光滑金属导轨所在平面与水平面成α=53°角，导轨间接一阻值为3Ω的电阻R，导轨电阻忽略不计。在两平行虚线间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场，磁场区域的宽度为d=0.5m。导体棒a的质量为m1=0.1kg、电阻为R1=6Ω；导体棒b的质量为m2=0.2kg、电阻为R2=3Ω，它们分别垂直导轨放置并始终与导轨接触良好。现从图中的M、N处同时将a、b由静止释放，运动过程中它们都能匀速穿过磁场区域，且当a刚出磁场时b正好进入磁场。（sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，g取10m/s2，a、b电流间的相互作用不计），求：（1）在b穿越磁场的过程中a、b两导体棒上产生的热量之比；（2）在a、b两导体棒穿过磁场区域的整个过程中，装置上产生的热量；（3）M、N两点之间的距离。参考答案：（1）=，=，=

=2:9

（2）设整个过程中装置上产生的热量为Q由Q=m1gsinα·d+m2gsinα·d，可解得Q=1.2J

（3分）3）设a进入磁场的速度大小为v1，此时电路中的总电阻R总1=（6+）Ω=7.5Ω

b进入磁场的速度大小为v2，此时电路中的总电阻R总2=（3+）Ω=5Ω

（1分）由m1gsinα=和m2gsinα=，可得==

又由v2=v1+a，得v2=v1+8×

（2分）由上述两式可得v12=12（m/s）2，v22=v12M、N两点之间的距离Δs=–=m

（2分）18.如图甲所示，用大型货车运输规格相同的圆柱形水泥管道，货车可以装载两层管道，底层管道固定在车厢里，上层管道堆放在底层管道上，如图乙所示．已知水泥管道间的动摩擦因数μ=