湖南省常德市安乡县安昌乡三星咀中学2021年高三物理测试题含解析

湖南省常德市安乡县安昌乡三星咀中学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.将三个木板1、2、3固定在墙角，木板与墙壁和地面构成了三个不同的三角形，如图所示，其中1与2底边相同，2和3高度相同。现将一个可以视为质点的物块分别从三个木板的顶端由静止释放，并沿木板下滑到底端，物块与木板之间的动摩擦因数μ均相同。在这三个过程中，下列说法正确的是A．沿着1下滑到底端时，物块的速度晟大B．物块沿着3下滑到底端的过程中，产生的热量是最多的C．物块沿着1和2下滑到底端的过程中，产生的热量是一样多的D．沿着1和2下滑到底端时，物块的速度不同；沿着2和3下滑到底端时，物块的速度相同参考答案：ABC2.某同学对着墙壁练习打网球，假定球在墙面上以25m/s的速度沿水平方向反弹，落地点到墙面的距离在10m至15m之间，忽略空气阻力，取g=10m/s2，球在墙面上反弹点的高度范围A．0.8m至1.8m

B．0.8m至1.6mC．1.0m至1.6m

D．1.0m至1.8m参考答案：答案：A解析：网球反弹后的速度大小几乎不变，故反弹后在空中运动的时间在0.4s～0.6s之间，在这个时间范围内，网球下落的高度为0.8m至1.8m，由于竖直方向与地面作用后其速度大小也几乎不变，故还要上升同样的高度，故选项A正确。3.（单选题）重为G的两个完全相同的小球，与水平面间的动摩擦因数均为μ.竖直向上的较小的力F作用在连接两球轻绳的中点，绳间的夹角a=600，如图所示.缓慢增大F到两球刚要运动的过程中，下列说法正确的是A．地面对球的支持力变大B．球刚开始运动时，地面对球没有支持力C．地面对球的摩擦力变小D．球刚开始运动时，球受到的摩擦力最大参考答案：D4.人造地球卫星都带有太阳能帆板，太阳能帆板在阳光照射下可将太阳能转化为电能供卫星上的仪器设备使用．可是卫星每圈总有一段时间在地球的影子里运动，在这段时间内，太阳能帆板无法供电，卫星只能依靠备用电源．若某卫星在赤道平面内环绕地球做匀速圆周运动，周期为地球近地卫星周期的倍．当太阳直射赤道时，这颗卫星的太阳能帆板在卫星运动一周内无法供电的时间约为（地球近地卫星周期约为90分钟，不考虑光的折射和反射）（）A．5分钟 B．30分钟 C．分钟 D．分钟参考答案：D【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．【分析】根据万有引力提供向心力列式可求解出近地卫星轨道半径R与卫星轨道半径r的倍数关系；再根据几何关系，可以确定能接受太阳光的地方对应的圆心角，即可求得时间．【解答】解：近地卫星做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有：对周期为地球近地卫星周期的倍卫星有：=联立得：r=2R则其轨道与地球的关系如图，由几何关系可知：α=30°，θ=60°这颗卫星的太阳能帆板在卫星运动一周内无法供电的时间为：=min，选项D正确．故选：D5.（单选）酒精测试仪用于机动车驾驶人员是否酗酒及其他严禁酒后作业人员的现场检测。它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器，酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化，在如图所示的电路中，不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同电阻．这样，电压表的指针就与酒精气体浓度有了对应关系。如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比，那么，电压表示数U与酒精气体浓度C之间的对应关系正确的是

A．U越大，表示C越大，C与U，成正比

B．U越大．表示C越大，但是C与U不成正比

C．U越大，表示C越小，C与U成反比

D．U越大，表示C越小，但是C与U不成反比参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.三块质量均为m的相同物块叠放在水平面上，如图所示．已知各接触面间的动摩擦因数均为μ（1）现有一水平力F作用在最底下的物块上，使之从上面两物块下抽出，则F必须大于______________（2）若水平力F作用在中间的物块上使它从上、下两物块中抽出，则F必须大于____________________参考答案：

答案：（1）6μmg

；（2）4μmg7.如图，质量为M=3kg的木板放在光滑水平面上，质量为m=1kg的物块在木板上，它们之间有摩擦，木板足够长，两者都以v=4m/s的初速度向相反方向运动，当木板的速度为v1=2.4m/s时，物块的速度是

m/s，木板和物块最终的共同速度为

m/s．参考答案：0.8，2解析：由动量守恒定律，Mv-mv=Mv1-mv2，解得v2=0.8m/s；由动量守恒定律，Mv-mv=(M+m)V，解得木板和物块最终的共同速度为V=2m/s。8.如图，真空中有两根绝缘细棒，处于竖直平面内，棒与竖直方向夹角为α，棒上各穿一个质量为m的小球，球可沿棒无摩擦的下滑，两球都带+Q的电量，现让两小球从同一高度由静止开始下滑，当两球相距为

时速度最大。参考答案：

9.如图所示为一面积为S的矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中匀速转动时所产生的交流电的波形，则该交流电的频率是_________Hz，电压有效值为_______V。参考答案：50，212.110.如图所示，一无限长通电直导线固定在光滑水平面上，金属环质量为0.02kg，在该平面上以、与导线成60°角的初速度运动，其最终的运动状态是__________，环中最多能产生__________J的电能。参考答案：匀速直线运动；0.03金属环最终会沿与通电直导线平行的直线，做匀速直线运动；最终速度v=v0cos60°由能量守恒定律，得环中最多能产生电能E=ΔEk=0.03J【考点定位】电磁感应；能量守恒定律11.12．如图所示，A、B为不同金属制成的正方形线框，导线粗细相同，A的边长是B的2倍，A的密度是B的1/2，A的电阻是B的4倍。当它们的下边在同一高度竖直下落，垂直进入如图所示的磁场时，A框恰能匀速下落，那么；（1）B框进入磁场过程将作

运动（填“匀速”“加速”“减速”）；（2）两线框全部进入磁场的过程中，A、B两线框消耗的电能之比为

。参考答案：12.一定质量的理想气体按图示过程变化，其中bc与V轴平行，cd与T轴平行，则b→c过程中气体的内能________(填“增加”“减小”或“不变”)，气体的压强________(填“增加”“减小”或“不变”)。参考答案：不变增加13.某行星绕太阳运动可近似看作匀速圆周运动，已知行星运动的轨道半径为R，周期为T，万有引力恒量为G，则该行星的线速度大小为

；太阳的质量可表示为

。参考答案：

（2分），

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.一位同学做“用单摆测定重力加速度”的实验．（1）下列是供学生自主选择的器材．你认为应选用的器材是AE．（填写器材的字母代号）A．约1m长的细线B．约0.3m长的铜丝C．约0.8m长的橡皮筋D．直径约1cm的实心木球E．直径约1cm的实心钢球F．直径约1cm的空心铝球（2）该同学在安装好如图1所示的实验装置后，测得单摆的摆长为L，然后让小球在竖直平面内小角度摆动．当小球某次经过最低点时开始计时，在完成N次全振动时停止计时，测得时间为t．请写出测量当地重力加速度的表达式g=．（用以上测量的物理量和已知量的字母表示）（3）为减小实验误差，该同学又多次改变摆长L，测量多组对应的单摆周期T，准备利用T2﹣L的关系图线求出当地重力加速度值．相关测量数据如表：次数12345L/m0.8000.9001.0001.1001.200T/s1.791.902.012.112.20T2/s23.223.614.044.454.84该同学在图2中已标出第1、2、3、5次实验数据对应的坐标，请你在该图2中用符号“+”标出与第4次实验数据对应的坐标点，并画出T2﹣L关系图线．（4）根据绘制出的T2﹣L关系图线，可求得g的测量值为9.8m/s2．（计算结果保留2位有效数字）参考答案：解：（1）A、摆线选择较细且结实的线为便于测量周期和减小空气阻力，则选取1米左右的细线，故选择A线；D、为了减小空气阻力的影响，摆球选择质量大体积小的，故选择E球；故AE正确；（2）摆球经过平衡位置时，速度最大，从平衡位置开始计时，误差较小．单摆的周期为：T=，根据T=2π得：g=．（3）由单摆周期公式T=2π，可得T2=所以T2﹣l图线是过坐标原点的一条直线，如图所示（4）直线的斜率是k=，所以g=．做出的具体图象如图所示，求得直线斜率k=4.00，故g===π2=（3.14）2=9.8m/s2．故答案为：（1）A、E；（2）；（3）见图；（4）9.8（在9.7﹣9.9之间）．15.（8分）某同学利用“测定电池电动势和内阻”实验所得的U、I数据，根据电池的输出功率P=IU，得出被测电池组的输出功率P随外电阻R变化的图线如右图所示。若外电路分别为2.5Ω和10Ω的电阻时，它们的实际功率分别为__________W和__________W。实际使用时，在这两个电阻中选择阻值为____________Ω的电阻较好，理由是：______________________________________。参考答案：答案：40，40，10，电路消耗额外功小四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，水平传送带的速度为4.0m/s，它的右端与等高的光滑水平平台相接触.一工件m（可看成质点）轻轻放手传送带的左端，工件与传送带间的动摩擦因数，经过一段时间工件从光滑水平平台上滑出，恰好落在小车左端，已知平台与小车的高度差h=0.8m，小车左端距平台右端的水平距离为s=1.2m，取g=10m/s2，求：(1)．工件水平抛出的初速度是多少？(2)．传送带的长度L是多少？参考答案：17.如图所示，在以坐标原点O为圆心，半径为R的半圆形区域内有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，磁感应强度为B，磁场方向垂直于xOy平面向里。一带正电的粒子（不计重力）从O点沿y轴正方向以某一速度射入，带电粒子恰好做匀速直线运动，经t0时间从P点射出。（1）求电场强度的大小和方向.（2）若仅撤去磁场，带电粒子仍从O点以相同的速度射入，经时间恰从半圆形区域的边界射出，求粒子运动加速度大小；（3）若仅撤去电场，带电粒子仍从O点射入但速度为原来的4倍，求粒子在磁场中运动的时间。参考答案：解:(1)设带电粒子的质量为m,电荷量为q,初速度为v,电场强度为E.可判断出粒子受到的洛伦磁力沿x轴负方向,于是可知电场强度沿x轴正方向且有qE=qvB

（2分）又R=vt0

（1分）则

（1分）(2)仅有电场时,带电粒子在匀强电场中做类平抛运动在y方向位移

（1分）得

（1分）设在水平方向位移为x,因射出位置在半圆形区域边界上,于是

（2分）又有

（2分）得

（1分）(3)仅有磁场时,入射速度,带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,设轨道半径为r,由牛顿第二定律有

（1分）又qE=ma得

（1分）由几何关系

（1分）即

（1分）带电粒子在磁场中运动周期

（1分）则带电粒子在磁场中运动时间

（1分）