遼寧省撫順市虎臺(tái)中學(xué)2021年高三物理測(cè)試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，圓心在O點(diǎn)、半徑為R的光滑圓弧軌道ABC豎直固定在水平桌面上，OC與OA的夾角為60°，軌道最低點(diǎn)A與桌面相切.一足夠長的輕繩兩端分別系著質(zhì)量為m1和m2的兩小球（均可視為質(zhì)點(diǎn)），掛在圓弧軌道光滑邊緣C的兩邊，開始時(shí)m1位于C點(diǎn)，然后從靜止釋放。則（

）（A）在m1由C點(diǎn)下滑到A點(diǎn)的過程中兩球速度大小始終相等（B）在m1由C點(diǎn)下滑到A點(diǎn)的過程中重力對(duì)m1做功的功率先增大后減少（C）若m1恰好能沿圓弧下滑到A點(diǎn)，則m1＝2m2（D）若m1恰好能沿圓弧下滑到A點(diǎn)，則m1＝3m2參考答案：BC2.掃描隧道顯微鏡（STM）是根據(jù)量子力學(xué)原理中的隧道效應(yīng)而設(shè)計(jì)成的，當(dāng)原子尺度的探針針尖在不到一個(gè)納米的高度上掃描樣品時(shí)，外加一電壓（2mV~2V），針尖與樣品之間產(chǎn)生隧道效應(yīng)而有電子逸出，形成隧道電流。電流強(qiáng)度隨針尖與樣品間的距離的減少而指數(shù)上升（如圖1所示），當(dāng)探針沿物質(zhì)表面按給定高度掃描時(shí)，因樣品表面原子凹凸不平，使探針與物質(zhì)表面間的距離不斷發(fā)生改變，從而引起隧道電流不斷發(fā)生改變。將電流的這種改變圖像化即可顯示出原子水平的凹凸形態(tài)。掃描隧道顯微鏡的分辨率很高，橫向?yàn)?.1~0.2nm，縱向可達(dá)0.001nm。如果探針針尖在圖2所示的樣品表面，從圖示位置開始，以恒定高度做一維勻速掃描，如果針尖與樣品間地距離在r1和r2的范圍內(nèi)變化，則產(chǎn)生的隧道電流可能是圖3中的哪種？

參考答案：

答案：C

3.（單選）如圖所示，在圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，ab是圓的直徑。一不計(jì)重力的帶電粒子從a點(diǎn)射入磁場(chǎng)，速度大小為v，當(dāng)速度方向與ab成30°角時(shí)，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長，且為t；若相同的帶電粒子從a點(diǎn)沿ab方向射入磁場(chǎng)，也經(jīng)時(shí)間t飛出磁場(chǎng)，則其速度大小為A． B．

C． D．參考答案：D4.用一根長1m的輕質(zhì)細(xì)繩將一幅質(zhì)量為1kg的畫框?qū)ΨQ懸掛在墻壁上。已知繩能承受的最大張力為10N。為使繩不斷裂，畫框上兩個(gè)掛釘?shù)拈g距最大為(g取10m/s2)(

)A．m

B．m C．m

D．m參考答案：A5.（多選）如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E=2V，內(nèi)阻r=0.5Ω。金屬棒質(zhì)量m=0.4kg，電阻R=0.5Ω,金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,有效長度L=0.5m，靠在導(dǎo)軌的外面。為使金屬棒不滑動(dòng)，需加一個(gè)垂直金屬棒，與導(dǎo)軌所在平面夾角成370且向里的磁場(chǎng)。則下列判斷正確的是（設(shè)金屬棒與導(dǎo)軌的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g=10m/s2，sin370=0.6

cos370=0.8）A.磁場(chǎng)的方向應(yīng)該斜向下B.磁場(chǎng)的方向應(yīng)該斜向上C.磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小可能為4TD.磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小可能為14T參考答案：ACD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示為“探究加速度與物體受力與質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置圖。圖中A為小車，B為裝有砝碼的小桶，C為一端帶有定滑輪的長木板，小車通過紙帶與電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器相連，計(jì)時(shí)器接50HZ交流電。小車的質(zhì)量為m1，小桶（及砝碼）的質(zhì)量為m2。（1）下列說法正確的是

。A．每次改變小車質(zhì)量時(shí)，應(yīng)重新平衡摩擦力

B．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先釋放小車后接通電源C．本實(shí)驗(yàn)m2應(yīng)遠(yuǎn)大于m1

D．在用圖像探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時(shí)，應(yīng)作a－圖像（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)由于疏忽，遺漏了平衡摩擦力這一步驟，他測(cè)量得到的a-F圖像，可能是圖中的圖線

。(選填“甲”、“乙”、“丙”)參考答案：（1）D（2）丙7.平行板電容器所帶量Q=4×l0-8C，它的兩極板之間電壓U=2v，則它的電容為

F；如果電量減少一半，則兩板間電勢(shì)差變?yōu)?/p>

V。參考答案：2×10-8F

1V電容；當(dāng)電量減小一半，電容不變，則電勢(shì)差；8.（4分）如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生如圖所示的狀態(tài)變化，狀態(tài)A與狀態(tài)B的體積關(guān)系為VA_

_VB(選填“大于”、“小于”或“等于”)；若從A狀態(tài)到C狀態(tài)的過程中氣體對(duì)外做了100J的功，則此過程中_______(選填“吸熱”或“放熱”)參考答案：

答案：小于（2分）吸熱（2分）9.質(zhì)量為2kg的物體，在水平推力的作用下沿水平面做直線運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后撤去F，其運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖所示，g取10m/s2，則物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)

；水平推力

。參考答案：

0.2

6

10.摩托車手在水平地面轉(zhuǎn)彎時(shí)為了保證安全，將身體及車身傾斜，車輪與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，車手與車身總質(zhì)量為M，轉(zhuǎn)彎半徑為R。為不產(chǎn)生側(cè)滑，轉(zhuǎn)彎時(shí)速度應(yīng)不大于

；設(shè)轉(zhuǎn)彎、不側(cè)滑時(shí)的車速為v，則地面受到摩托車的作用力大小為

。參考答案：

；。11.一質(zhì)點(diǎn)作勻變速直線運(yùn)動(dòng)，其速度表達(dá)式為v＝（5－4t）m/s，則此質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度a為___________m/s2，4s末的速度為___________m/s；t＝_________s時(shí)物體的速度為零，質(zhì)點(diǎn)速度為零時(shí)的位移s＝___________m。參考答案：－4

－11

1.253.12512.某同學(xué)用左下圖所示的裝置來探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。裝置屮小車J^量為W,鉤碼的總質(zhì)量為/?

‘①為了盡可能減少摩擦力的影響，計(jì)時(shí)器最好選用_____式打點(diǎn)計(jì)吋器(選填“電磁”或“電火花”）。在沒有鉤碼拖動(dòng)下，需要將長木扳的右端

,使小車拖動(dòng)紙帶穿過計(jì)時(shí)器時(shí)能_____②

在_____的條件下，可以認(rèn)為細(xì)繩對(duì)小車的拉力近似等于鉤碼的總重力，在控制_____不變的情況下，可以探究加速度與力的關(guān)系。③在此實(shí)驗(yàn)中，此同學(xué)先接通計(jì)時(shí)器的電源，再放開小車，小車拖動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)而得到右上圖所示的一條紙帶，其中0點(diǎn)為小車開始運(yùn)動(dòng)吋打下的第一點(diǎn)，A、B、C為紙帶上選定的三個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有四個(gè)點(diǎn)沒有標(biāo)出，用刻度尺測(cè)得A、B、C三計(jì)數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為xA=42.05cm，xB=51.55cm,xC=62.00cm,則小車的加速度大小為a=_____m/s2參考答案：①電火花（1分）

墊高（1分）

勻速直線運(yùn)動(dòng)（或均勻打點(diǎn)）（2分）②m《M(或鉤碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量)（2分）

M(或小車的質(zhì)量)（2分）③0.95（2分）13.放射性同位素C被考古學(xué)家稱為“碳鐘”，它可以用來判定古生物體的年代．宇宙射線中高能量中子碰撞空氣中的氮原子后，就會(huì)形成很不穩(wěn)定的C，它很容易發(fā)生β衰變，變成一個(gè)新核，其半衰期為5730年．該衰變的核反應(yīng)方程式為．C的生成和衰變通常是平衡的，即生物機(jī)體中C的含量是不變的．當(dāng)生物體死亡后，機(jī)體內(nèi)C的含量將會(huì)不斷減少．若測(cè)得一具古生物遺骸中C含量只有活體中的25%，則這具遺骸距今約有11460年．參考答案：考點(diǎn)：原子核衰變及半衰期、衰變速度．專題：衰變和半衰期專題．分析：根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒寫出核反應(yīng)方程；經(jīng)過一個(gè)半衰期，有半數(shù)發(fā)生衰變，通過剩余的量確定半衰期的次數(shù)，從而求出遺骸距今約有多少年．解答：解：根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒得，．經(jīng)過一個(gè)半衰期，有半數(shù)發(fā)生衰變，測(cè)得一古生物遺骸中的C含量只有活體中的25%，根據(jù)=得，n=2，即經(jīng)過2個(gè)半衰期，所以t=2×5730=11460年．故答案為：；

11460點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道在核反應(yīng)中電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒，以及知道半衰期的定義．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（4分）試通過分析比較，具有相同動(dòng)能的中子和電子的物質(zhì)波波長的大小。參考答案：粒子的動(dòng)量，物質(zhì)波的波長由，知，則。解析：物質(zhì)波的的波長為，要比較波長需要將中子和電子的動(dòng)量用動(dòng)能表示出來即，因?yàn)椋?，故?5.

（選修3-3（含2-2）模塊）(6分)理想氣體狀態(tài)方程如下：。從理論的角度，設(shè)定一定的條件，我們便能得到氣體三大定律：玻意爾定律、查理定律和蓋·呂薩克定律。下面請(qǐng)你通過設(shè)定條件，列舉其中兩條定律的內(nèi)容。（要求條件、內(nèi)容要與定律名稱相對(duì)應(yīng)，不必寫數(shù)學(xué)表達(dá)式）參考答案：

答案：玻意爾定律：一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變的情況下，它的壓強(qiáng)跟體積成反比。查理定律：一定質(zhì)量的氣體，在體積不變的情況下，它的壓強(qiáng)跟熱力學(xué)溫度成正比。蓋·呂薩克定律：一定質(zhì)量的氣體，在壓強(qiáng)不變的情況下，它的體積跟熱力學(xué)溫度成正比。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（15分）如圖所示，厚度不計(jì)的薄板A長l=5.0m，質(zhì)量M=5.0kg，放在水平桌面上(桌面足夠長)。在A上距右端s=3.0m處放一物體B（大小不計(jì)），其質(zhì)量m=2.0kg，已知A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1，A與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，原來系統(tǒng)靜止?，F(xiàn)在板的右端施加一大小恒定的水平力F＝26N，持續(xù)作用在A上，將A從B下抽出。（g=10m/s2）求：（1）A從B下抽出前A、B的加速度各是多少；（2）B運(yùn)動(dòng)多長時(shí)間離開A。參考答案：

（1）對(duì)于A：解得對(duì)于B：解得（2）設(shè)經(jīng)時(shí)間t抽出17.一水池水深H=0.8m?，F(xiàn)從水面上方h=0.8m高處由靜止釋放一質(zhì)量為m=0.1kg的硬質(zhì)球體，測(cè)得球體從釋放到落至水池底部用時(shí)t=0.6s。已知球體直徑遠(yuǎn)小于水池深度，不計(jì)空氣及水的阻力，取g=10m/s2，求：（1）通過計(jì)算判斷球體在水中做什么運(yùn)動(dòng)？（2）從水面上方多高處由靜止釋放球體，才能使球體從釋放到落至池底所用時(shí)間最短。參考答案：設(shè)小球落至水面所用時(shí)間為t1，在水中運(yùn)動(dòng)做勻變速運(yùn)動(dòng)，加速度為a，則（1分）（1分）（2分）解得a=0m/s2，則小球在水中勻速運(yùn)動(dòng)（1（2）設(shè)釋放點(diǎn)距水面x，則（1分）（1分）（1分）利用均值定理，當(dāng)時(shí)t最?。?分）即（1分）18.（18分）萬有引力定律揭示了天體運(yùn)動(dòng)規(guī)律與地上物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律具有內(nèi)在的一致性．（1）用彈簧秤稱量一個(gè)相對(duì)于地球靜止的小物體的重量，隨稱量位置的變化可能會(huì)有不同的結(jié)果．已知地球質(zhì)量為M，自轉(zhuǎn)周期為T，萬有引力常量為G．將地球視為半徑為R、質(zhì)量均勻分布的球體，不考慮空氣的影響．設(shè)在地球北極地面稱量時(shí)，彈簧秤的讀數(shù)是F0．a(chǎn)．若在北極上空高出地面h處稱量，彈簧秤讀數(shù)為F1，求比值F1/F0的表達(dá)式，并就h=1.0%R的情形算出具體數(shù)值(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)；b．若在赤道地面稱量，彈簧秤讀數(shù)為F2，求比值F2/F0的表達(dá)式．（2）設(shè)想地球繞太陽公轉(zhuǎn)的圓周軌道半徑r、太陽的半徑Rs和地球的半徑R三者均減小為現(xiàn)在的1.0%，而太陽和地球的密度均勻且不變．僅考慮太陽和地球之間的相互作用，以現(xiàn)實(shí)地球的1年為標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算“設(shè)想地球”的一年將變?yōu)槎嚅L？參考答案：（1）a．在地球北極點(diǎn)不考慮地球自轉(zhuǎn)，則彈簧秤所稱得的重力為其萬有引力，即

（1）

且

（2）