山西省運城市鋁基地第二中學(xué)2021年高三物理測試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.（多選）在用下圖所示的裝置做“探究動能定理”的實驗時，下列說法正確的是

（填字母代號）A．為了平衡摩擦力，實驗中可以將長木板的左端適當(dāng)墊高，使小車?yán)┻^打點計時器的紙帶下滑時能保持勻速運動B．為簡便起見，每次實驗中橡皮筋的規(guī)格要相同，拉伸的長度要一樣C．可以通過改變橡皮筋的條數(shù)來改變拉力做功的數(shù)值D．可以通過改變小車的質(zhì)量來改變拉力做功的數(shù)值E．實驗中要先釋放小車再接通打點計時器的電源F．通過打點計時器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的最大速度G．通過打點計時器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的平均速度參考答案：ABCF2.（多選）長L的細(xì)繩一端固定于O點，另一端系一個質(zhì)量為m的小球，將細(xì)繩在水平方向拉直，從靜止?fàn)顟B(tài)釋放小球，小球運動到最低點時速度大小為v，細(xì)繩拉力為F，小球的向心加速度為a，則下列說法正確的是（）A．小球質(zhì)量變?yōu)?m，其他條件不變，則小球到最低點的速度為2vB．小球質(zhì)量變?yōu)?m，其他條件不變，則小球到最低點時細(xì)繩拉力變?yōu)?FC．細(xì)繩長度變?yōu)?L，其他條件不變，小球到最低點時細(xì)繩拉力變?yōu)?FD．細(xì)繩長度變?yōu)?L，其他條件不變，小球到最低點時向心加速度為a參考答案：考點：向心力；牛頓第二定律．專題：牛頓第二定律在圓周運動中的應(yīng)用．分析：根據(jù)動能定理求出小球運動到最低點時速度的表達式，根據(jù)向心力公式表示出向心加速度和繩子拉力F的表達式，逐項分析即可．解答：解：A、根據(jù)動能定理得：﹣0=mgL解得：v=小球質(zhì)量變?yōu)?m，其他條件不變，則小球到最低點的速度仍為v，故A錯誤；B、根據(jù)向心力公式得：F﹣mg=m解得：F=3mg所以小球質(zhì)量變?yōu)?m，其他條件不變，則小球到最低點時細(xì)繩拉力變?yōu)?F，細(xì)繩長度變?yōu)?L，其他條件不變，小球到最低點時細(xì)繩拉力不變，故B正確，C錯誤；根據(jù)向心加速度公式得：a==2g，細(xì)繩長度變?yōu)?L，其他條件不變，小球到最低點時向心加速度不變，仍為a，故D正確．故選BD點評：該題是動能定理及圓周運動向心力公式的直接應(yīng)用，要求某個量的變化是否會引起另一個量的變化，最后先求出該量的函數(shù)表達式，難度適中．3.（單選）如圖所示，某一小球以v0=10m/s的速度水平拋出，在落地之前經(jīng)過空中A、B兩點，在A點小球速度方向與水平方向的夾角為45°，在B點小球速度方向與水平方向的夾角為60°（空氣阻力忽略不計，g取10m/s2）。以下判斷中正確的是

（

）A．小球經(jīng)過A、B兩點間的時間+1sB．小球經(jīng)過A、B兩點間的時間s

C．A、B兩點間的高度差h=10mD．A、B兩點間的高度差h=15m參考答案：C4.（單選）如圖，質(zhì)量為m的光滑球置于斜劈上，被一個豎直擋板擋住．現(xiàn)用水平力拉斜面，使斜面在水平面上做加速度為a的勻加速直線運動．以下說法中正確的是（）A．若a足夠小，豎直擋板對球的彈力可能為零B．若a足夠大，斜面對球的彈力可能為零C．斜面和擋板對球的彈力的合力等于maD．斜面對球的彈力不隨a的大小改變參考答案：解：小球受到的重mg、斜面的支持力FN2、豎直擋板的水平彈力FN1，設(shè)斜面的傾斜角為α

則豎直方向有：FN2cosα=mg因為mg和α不變，無論加速度如何變化，F(xiàn)N2不變且不可能為零，故B錯，D正確．水平方向有：FN1﹣FN2sinα=ma

FN2sinα≠0，若加速度足夠小，豎直擋板的水平彈力不可能為零，故A錯誤．

斜面和擋板對球的彈力的合力即為豎直方向的FN2cosα與水平方向的力ma的合成，因此大于ma，故C錯誤．

故選：D5.三個原子核X、Y、Z，X核放出一個正電子后變?yōu)閅核，Y核與一個質(zhì)子發(fā)生核反應(yīng)后生成Z核，并放出一個氦核（42He）。則下面說法正確的是A．X核比Z核多一個質(zhì)子B．X核比Z核少一個中子C．X核的質(zhì)量數(shù)比Z核的質(zhì)量數(shù)大3D．X核與Z核的電荷數(shù)之和是Y核的電荷數(shù)的2倍參考答案：CD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.用如圖所示的電路測電源的電動勢、電阻和的值。已知：電源內(nèi)阻極?。刹挥嫞乇砹砍虨椋▋?nèi)阻很大），電阻箱可在范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。（1）將接，閉合，調(diào)節(jié)電阻箱，讀出其示數(shù)和對應(yīng)的電壓表的示數(shù)；保持電阻箱示數(shù)不變，

，讀出電壓表的示數(shù)，則電阻的阻值表達式為

.

（2）現(xiàn)已測得，繼續(xù)測電源電動勢和電阻的值。將接，閉合，多次調(diào)節(jié)電阻箱，讀出多組電阻箱示數(shù)和對應(yīng)的電壓表示數(shù)，將測得的數(shù)據(jù)繪出如圖所示的圖線，由于疏忽，圖線坐標(biāo)軸上的物理量和縱軸上物理量的單位均未標(biāo)明，則

，。參考答案：．將切換接

1.43

1.27.將打點計時器固定在斜面上某處，一小車拖著穿過打點計時器的紙帶從斜面上滑下，如圖所示是打出的紙帶的一段．當(dāng)電源頻率為50Hz時，每隔0.1s取一個計數(shù)點，它們是圖中a、b、c、d、e、f等點，這段時間內(nèi)加速度的平均值是____________(取兩位有效數(shù)字)．若電源頻率高于50Hz，但計算仍按50Hz計算，其加速度數(shù)值將____________(填“偏大”、“偏小”或“相同”)．參考答案：8.2009年諾貝爾物理學(xué)獎得主威拉德·博伊爾和喬治·史密斯主要成就是發(fā)明了電荷耦合器件（CCD）圖像傳感器。他們的發(fā)明利用了愛因斯坦的光電效應(yīng)原理。如圖所示電路可研究光電效應(yīng)規(guī)律。圖中標(biāo)有A和K的為光電管，其中K為陰極，A為陽級。理想電流計可檢測通過光電管的電流，理想電壓表用來指示光電管兩端的電壓。現(xiàn)接通電源，用光子能量為10.5eV的光照射陰極K，電流計中有示數(shù)，若將滑動變阻器的滑片P緩慢向右滑動，電流計的讀數(shù)逐漸減小，當(dāng)滑至某一位置時電流計的讀數(shù)恰好為零，讀出此時電壓表的示數(shù)為6.0V；現(xiàn)保持滑片P位置不變，光電管陰極材料的逸出功為________，若增大入射光的強度，電流計的讀數(shù)________（填“為零”或“不為零”）。參考答案：4.5eV

為零9.如圖是小球做平拋運動的一段運動軌跡，P點在軌跡上．已知P點的坐標(biāo)為（20cm，15cm），小球質(zhì)量為0.2kg，取重力加速度g=10m/s2，則小球做平拋運動的初速度為2m/s；若取拋出點為零勢能參考平面，小球經(jīng)P點時的重力勢能為﹣0.4J．參考答案：【考點】：研究平拋物體的運動．【專題】：實驗題；平拋運動專題．【分析】：平拋運動在豎直方向上做自由落體運動，根據(jù)△y=gT2求出相等的時間間隔，再根據(jù)v0=求出平拋運動的初速度．求出橫坐標(biāo)為20cm點的豎直方向的分速度，從而根據(jù)vy=gt求出運動的時間，得出此時水平位移和豎直位移，從而得出拋出點的坐標(biāo)，進而確定重力勢能的大小．：解：在豎直方向上有：△y=gT2，則T==s=0.2s．則v0==m/s=2m/s．橫坐標(biāo)為20cm點的豎直方向的分速度vy=m/s=2m/s，經(jīng)歷的時間t==0.2s．在這段時間內(nèi)水平位移x=v0t=0.2m，豎直位移y=gt2=0.2m，所以拋出點的橫坐標(biāo)為0.1﹣0.2=﹣0.1m=﹣10cm．縱坐標(biāo)為0.15﹣0.20m=﹣0.05m=﹣5cm，即拋出點的坐標(biāo)為（﹣10cm，﹣5cm）．那么小球經(jīng)P點時的重力勢能Ep=﹣mgh=﹣0.2×10×（0.15+0.05）=﹣0.4J．故答案為：2；﹣0.4．【點評】：解決本題的關(guān)鍵掌握“研究平拋運動”實驗的注意事項，以及知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，靈活運用運動學(xué)公式求解．10.如圖所示，AB為半圓的一條直徑，P點為圓周上的一點，在P點作用了三個共點力F1、F2、F3，它們的合力為。參考答案：答案：3F211.（選修3-5）（3分）如圖甲是α、β、γ三種射線穿透能力的示意圖，圖乙是工業(yè)上利用射線的穿透性來檢查金屬內(nèi)部傷痕的示意圖，根據(jù)甲圖信息可知圖乙中的檢查是利用

射線。參考答案：答案：（3分）12.2013年2月12日朝鮮進行了第三次核試驗,韓美情報部門通過氙（Xe）和氪（Kr）等放射性氣體，判斷出朝鮮使用的核原料是鈾（U）還是钚（Pu），若核實驗的核原料是，則①完成核反應(yīng)方程式

．②本次核試驗釋放的能量大約相當(dāng)于7000噸TNT當(dāng)量，已知鈾核的質(zhì)量為235.0439u，中子質(zhì)量為1.0087u，鍶（Sr）核的質(zhì)量為89.9077u，氙（Xe）核的質(zhì)量為135.9072u，1u相當(dāng)于931.5MeV的能量，求一個原子裂變釋放的能量．參考答案：①根據(jù)電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可得：②該反應(yīng)的質(zhì)量虧損是：Δm=235.0439u+1.0087u—89.9077u—135.9072u—10×1.0087u=0.1507u根據(jù)愛因斯坦方程

ΔE=Δmc2=0.1507×931.5MeV=140.4MeV

13.26．一輛汽車從靜止開始勻加速開出，然后保持勻速運動，最后勻減速運動直到停止。從汽車開始運動起計時，下表給出了某些時刻汽車的瞬時速度。根據(jù)表中的數(shù)據(jù)通過分析、計算可以得出，汽車加速運動經(jīng)歷的時間為

s，汽車全程通過的位移為

m。時刻（s）1.02.03.05.07.09.510.5速度（m/s）3.06.09.012129.03.0參考答案：4.0

96三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（8分）為確定愛因斯坦的質(zhì)能方程的正確性，設(shè)計了如下實驗：用動能為MeV的質(zhì)子轟擊靜止的鋰核Li，生成兩個粒子，測得兩個粒子的動能之和為MeV。寫出該反應(yīng)方程，并通過計算說明正確。（已知質(zhì)子、粒子、鋰核的質(zhì)量分別取、、）參考答案：核反應(yīng)方程為核反應(yīng)的質(zhì)量虧損，由質(zhì)能方程可得，質(zhì)量虧損相當(dāng)?shù)哪芰縈eV而系統(tǒng)增加的能量MeV，這些能量來自核反應(yīng)中，在誤差允許的范圍內(nèi)可認(rèn)為相等，所以正確。15.（2013?黃岡模擬）某種材料的三棱鏡截面ABC如圖所示，底邊BC水平且鍍銀，其中∠A=90°，∠B=60°，一束豎直向下的光束從AB邊上的M點入射，經(jīng)過BC面反射后，從AC邊上的N點平行于BC邊射出，且MN連線平行于BC．求：（Ⅰ）光線在M點的折射角；（Ⅱ）三棱鏡的折射率．（可用根式表示）參考答案：（Ⅰ）光線在M點的折射角是15°；（Ⅱ）三棱鏡的折射率是．考點： 光的折射定律．專題： 光的折射專題．分析： （Ⅰ）由幾何知識求出光線在M點的入射角和折射角．（Ⅱ）運用折射定律求解三棱鏡的折射率．解答： 解：（Ⅰ）如圖，∠A=90°，∠B=60°，∠C=30°．由題意可得∠1=∠2=60°，∠NMQ=30°，∠MNQ=60°．根據(jù)折射定律，可得：∠PMQ=∠PNQ．根據(jù)反射定律，可得：∠PMN=∠PNM．即為：∠NMQ+∠PMQ=∠MNQ﹣∠PNQ．故折射角∠PMQ=15°（Ⅱ）折射率n==答：（Ⅰ）光線在M點的折射角是15°；（Ⅱ）三棱鏡的折射率是．點評： 本題是幾何光學(xué)問題，作出光路圖，運用幾何知識求出入射角和折射角是解題的關(guān)鍵之處，即能很容易解決此類問題．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，公路上一輛汽車以v1＝10m/s的速度勻速行駛，汽車行至A點時，司機看見有人從公路30m的C處開始以v2＝3m/s的對地速度正對公路勻速跑去并揮手示意要乘車，司機見狀經(jīng)0.6s的反應(yīng)時間后開始剎車，汽車做勻減速運動，結(jié)果汽車和人同時到達B點．求：AB的距離．參考答案：解析人從C點跑到B點所用時間為：t＝＝s＝10s

﹙2分﹚汽車從A至B，有：Ks5uxAB＝v1Δt＋v1(t－Δt)（3分）代入數(shù)據(jù)解得：xAB＝53m.（1分）17.如題12A-2圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)等壓過程到狀態(tài)B.此過程中,氣體壓強p=1.0*105