山东省淄博市张店区第二中学2021年高三物理测试题含解析

山东省淄博市张店区第二中学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1.一质点开始时做匀速直线运动，从某时刻起受到一恒力作用。此后，该质点的动能不可能的是

A.一直减小

B.先逐渐减小至零，再逐渐增大

C.先逐渐增大至某一最大值，再逐渐减小

D.先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大参考答案：AC2.(单选)如图所示，一根木棒AB在O点被悬挂起来，AO＝OC，在A、C两点分别挂有二个和三个砝码，木棒处于平衡状态。如在木棒的A、C点各增加一个同样的砝码，则木棒：（A）绕O点顺时针方向转动

（B）绕O点逆时针方向转动（C）平衡可能被破坏，转动方向不定

（D）仍能保持平衡状态参考答案：D3.平行板电容器和电源、电阻、电键串联，组成如图所示的电路．接通开关K，电源即给电容器充电：（

）A．保持K接通，减小两极板间的距离，则两极板间电场的电场强度减小B．保持K接通，在两极板间插入一块介质，则极板上的带电量不变C．充电结束后断开K，减小两极板间的距离，则两极板间的电势差减小D．充电结束后断开K，在两极板间插入一块介质，则极板上的电势差增大参考答案：BC4.如图所示，一个质量为m，均匀的细链条长为L，置于光滑水平桌面上，用手按住一端，使L/2长部分垂在桌面下，（桌面高度大于链条长度，取桌面为零势能面），则链条的重力势能为（

）A.0

B.-mgL

C.-mgL

D.-mgL参考答案：试题分析：将链条分成水平部分和竖直部分两段，水平部分的重力势能为零，竖直部分的重心中竖直段的中间，高度为，而竖直部分的重力为，这样竖直部分的重力势能为，这样链条总的重力势能为，D正确。考点：重力势能5.（多选）如图所示，质量为M的斜面体静止在粗糙的水平面上，斜面体的两个斜面均是光滑的，顶角为，两个斜面的倾角分别为α、β，且α＞β．两个质量均为m的物体P、Q分别在沿斜面向上的力F1、F2的作用下处于静止状态，则以下说法中正确的是（）A．水平地面对斜面体的静摩擦力方向水平向左B．水平地面对斜面体没有摩擦力C．地面对斜面体的支持力等于（M+m）gD．地面对斜面体的支持力等于（M+2m）g参考答案：考点：共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．版权所有专题：共点力作用下物体平衡专题．分析：分别对P和Q受力分析，列出对斜面体水平方向和竖直方向的力的关系式，根据数学知识求其大小关系．解答：解：P物体对斜面的水平作用力等于mgcosαsinα=0.5mgsin2α，同理，Q对斜面的水平作用力是：mgcosβsinβ=0.5mgsin2βsin2β=sin2（﹣α）=sin2α，所以两力平衡，斜面体没有运动的趋势，水平地面对斜面体没有摩擦力．P对斜面的压力在竖直方向是分力是mg（cosα）2，Q对斜面的压力在竖直方向是分力是：mg（cosβ）2，（cosβ）2=cos（﹣α）2=sinα2所以合力为mg，故地面对斜面体的支持力等于（M+m）g，故BC正确．故选：BC点评：本题的重点是受力分析，难点是数学知识在物理中的应用，难度较大．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（6分）有一种测定导电液体深度的传感器，它的主要部分是包着一层电介质的金属棒与导电液体形成的电容器（如图所示）。如果电容增大，则说明液体的深度h

（填“增大”、“减小”或“不变”）；将金属棒和导电液体分别接电源两极后再断开，当液体深度h减小时，导电液与金属棒间的电压将

（填“增大”、“减小”或“不变”）。参考答案：

答案：增大（3分）

增大（3分）7.某校游泳池长25m，宽15m，池深2.0m，水深1.8m，如图所示。如用水泵将池中的水全部抽到地面的排水管中去，抽水速度为4m/s，抽水管的截面积为0.025m2，则抽水所需的时间为________s；忽略抽水管半径的影响，抽水过程中水泵的平均输出功率为________W。（水的密度r＝1×103kg/m3）参考答案：6750

；

1.9×1038.(选修模块3－5)（4分）一炮弹质量为m，以一定的倾角斜向上发射，到达最高点时速度为v，炮弹在最高点爆炸成两块，其中一块恰好做自由落体运动，质量为．则另一块爆炸后瞬时的速度大小________。参考答案：

答案：（4分）9.沿x轴负方向传播的简谐波，t=0时刻的波形图如图所示，已知波速为10m/s，质点P的平衡位置为x=17m，P点振动频率为__________Hz，则P点至少再经__________s可达波峰。参考答案：0.5Hz

1.3s10.如图所示，一物体在平行于斜面向上的恒力F作用下，由静止从底端沿光滑的斜面向上做匀加速直线运动，经时间t力F做功为60J，此后撤去恒力F，物体又经时间t回到出发点。若以地面为零势能点，则当物体回到出发点时的动能为____________J，在撤去恒力F之前，当物体的动能为7J时，物体的机械能为____________J。参考答案：60；28

11.（5分）如图所示在真空中XOY平面的X＞0区域内，磁感应强度B＝1.0×10-2T的匀强磁场，方向与XOY平面垂直，在X轴上P（10，0）点，有一放射源，在XOY平面内各个方向发射速度V＝1.0×105m/S的带正电的粒子粒子质量m＝1.0×10-26Kg粒子的带电量为q＝1.0×10-18C，则带电粒子打到y轴上的范围为＿＿＿＿＿（重力忽略）参考答案：

答案：-10cm~17.3cm

12.一个质量为m、直径为d、电阻为R的金属圆环，在范围很大的磁场中沿竖直方向下落，磁场的分布情况如图所示，已知磁感应强度竖直方向的分量By的大小只随高度变化，其随高度y变化关系为（此处k为比例常数，且），其中沿圆环轴线的磁场方向始终竖直向上，在下落过程中金属圆环所在的平面始终保持水平，速度越来越大，最终稳定为某一数值，称为收尾速度．俯视观察，圆环中的感应电流方向为（顺时针，逆时针）；圆环收尾速度的大小为．参考答案：顺时针

;13.宇宙中存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统（假设三颗星的质量均为m，引力常量为G），通常可忽略其它星体对它们的引力作用。已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：第一种形式是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行，则两颗运动星体的运动周期为

；第二种形式是三颗星位于等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行，周期与第一种形式相同，则三颗星之间的距离为

。参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（4分）历史上第一次利用加速器实现的核反应，是用加速后动能为0.5MeV的质子H轰击静止的X，生成两个动能均为8.9MeV的He.（1MeV=1.6×-13J）①上述核反应方程为___________。②质量亏损为_______________kg。参考答案：解析：或，。考点：原子核15.一在隧道中行驶的汽车A以的速度向东做匀速直线运动，发现前方相距处、以的速度同向运动的汽车B正开始匀减速刹车，其刹车的加速度大小,从此刻开始计时，若汽车A不采取刹车措施，汽车B刹车直到静止后保持不动，求：（1）汽车A追上汽车B前，A、B两汽车间的最远距离；（2）汽车A恰好追上汽车B需要的时间．参考答案：（1）16m（2）8s(1)当A、B两汽车速度相等时，两车间的距离最远，即v＝vB－at＝vA

得t＝＝3s此时汽车A的位移xA＝vAt＝12m；汽车B位移xB＝vBt－at2＝21mA、B两汽车间的最远距离Δxm＝xB＋x0－xA＝16m(2)汽车B从开始减速直到静止经历的时间t1＝＝5s

运动的位移x′B＝＝25m汽车A在t1时间内运动的位移x′A＝vAt1＝20m

此时相距Δx＝x′B＋x0－x′A＝12m汽车A需要再运动的时间t2＝＝3s

故汽车A追上汽车B所用时间t＝t1＋t2＝8s四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，光滑水平轨道距地面高h=0.8m，其左端固定有半径R=0.6m的内壁光滑的半圆管形轨道，轨道的最低点和水平轨道平滑连接．质量m1=1.0kg的小球A以v0=9m/s的速度与静止在水平轨道上的质量m2=2.0kg的小球B发生对心碰撞，碰撞时间极短，小球A被反向弹回并从水平轨道右侧边缘飞出，落地点到轨道右边缘的水平距离s=1.2m．重力加速度g=10m/s2．求：（1）碰后小球B的速度大小vB；（2）小球B运动到半圆管形轨道最高点C时对轨道的压力．参考答案：考点：动能定理的应用；牛顿第二定律；向心力．专题：动能定理的应用专题．分析：（1）根据平抛运动的规律求出碰后A的速度，根据碰撞过程中动量守恒，求出碰后B的速度．（2）根据动能定理求出B运动到最高点的速度，结合牛顿第二定律求出轨道对B的压力，从而得出小球对轨道的压力．解答：解：（1）根据h=得，t=，则，规定A的初速度方向为正方向，AB碰撞过程中，系统动量守恒，以A运动的方向为正方向，有：m1v0=m2vB﹣m1vA，代入数据解得vB=6m/s．（2）根据动能定理得，，代入数据解得，根据牛顿第二定律得，，解得F==．方向向下根据牛顿第三定律得，小球对轨道最高点的压力大小为20N，方向向上．答：（1）碰后小球B的速度大小为6m/s．（2）小球B运动到半圆管形轨道最高点C时对轨道的压力为20N，方向向上．点评：本题考查了动能定理、动量守恒定律、牛顿第二定律的综合，涉及到平抛运动、圆周运动，综合性较强，关键要理清过程，选择合适的规律进行求解，难度中等．17.如图所示，在质量为M的试管内盛有少量乙醚，管口用质量为m的软木塞封闭，加热试管，软木塞在乙醚蒸汽的压力作用下飞出后，恰能使试管绕悬挂点在竖直平面内做一完整的圆周运动.求：（1）若试管系于长的轻质细线上，则软木塞飞出的速度至少为多大？（2）若试管系于长的轻质细杆上，则软木塞飞出的速度至少为多大？参考答案：（1）对试管、软木塞，由动量守恒定律有：对试管在最高点，根据题意，由牛顿第二定律有：对试管，由机械能定律有：联立以上三式，解得：（2）对试管、软木塞，由动量守恒定律有：根据题意，试管在最高点的速度等于零，对试管，由机械能定律有联立以上三式，解得：18.（18分）水平面与竖直放置的半径为R的圆轨道内壁都是光滑的，它们相切于A点，有一个质量为m（可视为质点），带正电的小球，自A点静止释放后，小球可在A、B两点之间来回运动。已知A、B两点间的圆弧所对的圆心角为60°，整个装置处在水平向右的匀强电场中。现在小球从水平轨道上C点静止开始在电场力作用下从A处的小缺口滑入圆轨道，并恰好在圆轨道内做圆周运动，一直没有脱离内壁。

（1）此匀强电场的电场强度大小为多少？

（2）欲满足题中条件，AC间距离L应