辽宁省抚顺市虎台中学2021年高三物理测试题含解析

辽宁省抚顺市虎台中学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.如图所示，圆心在O点、半径为R的光滑圆弧轨道ABC竖直固定在水平桌面上，OC与OA的夹角为60°，轨道最低点A与桌面相切.一足够长的轻绳两端分别系着质量为m1和m2的两小球（均可视为质点），挂在圆弧轨道光滑边缘C的两边，开始时m1位于C点，然后从静止释放。则（

）（A）在m1由C点下滑到A点的过程中两球速度大小始终相等（B）在m1由C点下滑到A点的过程中重力对m1做功的功率先增大后减少（C）若m1恰好能沿圆弧下滑到A点，则m1＝2m2（D）若m1恰好能沿圆弧下滑到A点，则m1＝3m2参考答案：BC2.扫描隧道显微镜（STM）是根据量子力学原理中的隧道效应而设计成的，当原子尺度的探针针尖在不到一个纳米的高度上扫描样品时，外加一电压（2mV~2V），针尖与样品之间产生隧道效应而有电子逸出，形成隧道电流。电流强度随针尖与样品间的距离的减少而指数上升（如图1所示），当探针沿物质表面按给定高度扫描时，因样品表面原子凹凸不平，使探针与物质表面间的距离不断发生改变，从而引起隧道电流不断发生改变。将电流的这种改变图像化即可显示出原子水平的凹凸形态。扫描隧道显微镜的分辨率很高，横向为0.1~0.2nm，纵向可达0.001nm。如果探针针尖在图2所示的样品表面，从图示位置开始，以恒定高度做一维匀速扫描，如果针尖与样品间地距离在r1和r2的范围内变化，则产生的隧道电流可能是图3中的哪种？

参考答案：

答案：C

3.（单选）如图所示，在圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，ab是圆的直径。一不计重力的带电粒子从a点射入磁场，速度大小为v，当速度方向与ab成30°角时，粒子在磁场中运动的时间最长，且为t；若相同的带电粒子从a点沿ab方向射入磁场，也经时间t飞出磁场，则其速度大小为A． B．

C． D．参考答案：D4.用一根长1m的轻质细绳将一幅质量为1kg的画框对称悬挂在墙壁上。已知绳能承受的最大张力为10N。为使绳不断裂，画框上两个挂钉的间距最大为(g取10m/s2)(

)A．m

B．m C．m

D．m参考答案：A5.（多选）如图所示，电源电动势E=2V，内阻r=0.5Ω。金属棒质量m=0.4kg，电阻R=0.5Ω,金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5,有效长度L=0.5m，靠在导轨的外面。为使金属棒不滑动，需加一个垂直金属棒，与导轨所在平面夹角成370且向里的磁场。则下列判断正确的是（设金属棒与导轨的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2，sin370=0.6

cos370=0.8）A.磁场的方向应该斜向下B.磁场的方向应该斜向上C.磁感应强度的大小可能为4TD.磁感应强度的大小可能为14T参考答案：ACD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示为“探究加速度与物体受力与质量的关系”实验装置图。图中A为小车，B为装有砝码的小桶，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电火花打点计时器相连，计时器接50HZ交流电。小车的质量为m1，小桶（及砝码）的质量为m2。（1）下列说法正确的是

。A．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力

B．实验时应先释放小车后接通电源C．本实验m2应远大于m1

D．在用图像探究加速度与质量关系时，应作a－图像（2）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a-F图像，可能是图中的图线

。(选填“甲”、“乙”、“丙”)参考答案：（1）D（2）丙7.平行板电容器所带量Q=4×l0-8C，它的两极板之间电压U=2v，则它的电容为

F；如果电量减少一半，则两板间电势差变为

V。参考答案：2×10-8F

1V电容；当电量减小一半，电容不变，则电势差；8.（4分）如图所示，一定质量的理想气体发生如图所示的状态变化，状态A与状态B的体积关系为VA_

_VB(选填“大于”、“小于”或“等于”)；若从A状态到C状态的过程中气体对外做了100J的功，则此过程中_______(选填“吸热”或“放热”)参考答案：

答案：小于（2分）吸热（2分）9.质量为2kg的物体，在水平推力的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的v-t图像如图所示，g取10m/s2，则物体与水平面间的动摩擦因数

；水平推力

。参考答案：

0.2

6

10.摩托车手在水平地面转弯时为了保证安全，将身体及车身倾斜，车轮与地面间的动摩擦因数为μ，车手与车身总质量为M，转弯半径为R。为不产生侧滑，转弯时速度应不大于

；设转弯、不侧滑时的车速为v，则地面受到摩托车的作用力大小为

。参考答案：

；。11.一质点作匀变速直线运动，其速度表达式为v＝（5－4t）m/s，则此质点运动的加速度a为___________m/s2，4s末的速度为___________m/s；t＝_________s时物体的速度为零，质点速度为零时的位移s＝___________m。参考答案：－4

－11

1.253.12512.某同学用左下图所示的装置来探究加速度与力、质量的关系。装置屮小车J^量为W,钩码的总质量为/?

‘①为了尽可能减少摩擦力的影响，计时器最好选用_____式打点计吋器(选填“电磁”或“电火花”）。在没有钩码拖动下，需要将长木扳的右端

,使小车拖动纸带穿过计时器时能_____②

在_____的条件下，可以认为细绳对小车的拉力近似等于钩码的总重力，在控制_____不变的情况下，可以探究加速度与力的关系。③在此实验中，此同学先接通计时器的电源，再放开小车，小车拖动纸带运动而得到右上图所示的一条纸带，其中0点为小车开始运动吋打下的第一点，A、B、C为纸带上选定的三个相邻的计数点，相邻的计数点之间有四个点没有标出，用刻度尺测得A、B、C三计数点到O点的距离分别为xA=42.05cm，xB=51.55cm,xC=62.00cm,则小车的加速度大小为a=_____m/s2参考答案：①电火花（1分）

垫高（1分）

匀速直线运动（或均匀打点）（2分）②m《M(或钩码的总质量远小于小车的质量)（2分）

M(或小车的质量)（2分）③0.95（2分）13.放射性同位素C被考古学家称为“碳钟”，它可以用来判定古生物体的年代．宇宙射线中高能量中子碰撞空气中的氮原子后，就会形成很不稳定的C，它很容易发生β衰变，变成一个新核，其半衰期为5730年．该衰变的核反应方程式为．C的生成和衰变通常是平衡的，即生物机体中C的含量是不变的．当生物体死亡后，机体内C的含量将会不断减少．若测得一具古生物遗骸中C含量只有活体中的25%，则这具遗骸距今约有11460年．参考答案：考点：原子核衰变及半衰期、衰变速度．专题：衰变和半衰期专题．分析：根据电荷数守恒、质量数守恒写出核反应方程；经过一个半衰期，有半数发生衰变，通过剩余的量确定半衰期的次数，从而求出遗骸距今约有多少年．解答：解：根据电荷数守恒、质量数守恒得，．经过一个半衰期，有半数发生衰变，测得一古生物遗骸中的C含量只有活体中的25%，根据=得，n=2，即经过2个半衰期，所以t=2×5730=11460年．故答案为：；

11460点评：解决本题的关键知道在核反应中电荷数守恒、质量数守恒，以及知道半衰期的定义．三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（4分）试通过分析比较，具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小。参考答案：粒子的动量，物质波的波长由，知，则。解析：物质波的的波长为，要比较波长需要将中子和电子的动量用动能表示出来即，因为，所以，故。15.

（选修3-3（含2-2）模块）(6分)理想气体状态方程如下：。从理论的角度，设定一定的条件，我们便能得到气体三大定律：玻意尔定律、查理定律和盖·吕萨克定律。下面请你通过设定条件，列举其中两条定律的内容。（要求条件、内容要与定律名称相对应，不必写数学表达式）参考答案：

答案：玻意尔定律：一定质量的气体，在温度不变的情况下，它的压强跟体积成反比。查理定律：一定质量的气体，在体积不变的情况下，它的压强跟热力学温度成正比。盖·吕萨克定律：一定质量的气体，在压强不变的情况下，它的体积跟热力学温度成正比。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（15分）如图所示，厚度不计的薄板A长l=5.0m，质量M=5.0kg，放在水平桌面上(桌面足够长)。在A上距右端s=3.0m处放一物体B（大小不计），其质量m=2.0kg，已知A、B间的动摩擦因数μ=0.1，A与桌面间的动摩擦因数μ=0.2，原来系统静止。现在板的右端施加一大小恒定的水平力F＝26N，持续作用在A上，将A从B下抽出。（g=10m/s2）求：（1）A从B下抽出前A、B的加速度各是多少；（2）B运动多长时间离开A。参考答案：

（1）对于A：解得对于B：解得（2）设经时间t抽出17.一水池水深H=0.8m。现从水面上方h=0.8m高处由静止释放一质量为m=0.1kg的硬质球体，测得球体从释放到落至水池底部用时t=0.6s。已知球体直径远小于水池深度，不计空气及水的阻力，取g=10m/s2，求：（1）通过计算判断球体在水中做什么运动？（2）从水面上方多高处由静止释放球体，才能使球体从释放到落至池底所用时间最短。参考答案：设小球落至水面所用时间为t1，在水中运动做匀变速运动，加速度为a，则（1分）（1分）（2分）解得a=0m/s2，则小球在水中匀速运动（1（2）设释放点距水面x，则（1分）（1分）（1分）利用均值定理，当时t最小（1分）即（1分）18.（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）