北京趙各莊中學(xué)2021年高三物理測(cè)試題含解析

北京趙各莊中學(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.（單選題）小狗拉著雪橇在水平雪地上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，O為圓心，設(shè)小狗對(duì)雪橇的牽引力F沿水平方向，下面各圖中能正確表示雪橇受到的牽引力F及摩擦力Ff的圖是（ ）參考答案：C2.（多選）如圖所示，水平面上停放著A，B兩輛小車(chē)，質(zhì)量分別為M和m，M＞m，兩小車(chē)相距為L(zhǎng)，人的質(zhì)量也為m，另有質(zhì)量不計(jì)的硬桿和細(xì)繩．第一次人站在A車(chē)上，桿插在B車(chē)上；第二次人站在B車(chē)上，桿插在A車(chē)上；若兩種情況下人用相同大小的水平作用力拉繩子，使兩車(chē)相遇，不計(jì)阻力，兩次小車(chē)從開(kāi)始運(yùn)（）A．t1等于t2B．t1小于t2C．t1大于t2D．條件不足，無(wú)法判斷參考答案：解：設(shè)拉力為F，當(dāng)人在A車(chē)上時(shí)，由牛頓第二定律得：A車(chē)的加速度分別為：

①，B車(chē)的加速度分別為：

②AB兩車(chē)都做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，

③當(dāng)人在B車(chē)上時(shí)，由牛頓第二定律得：A車(chē)的加速度分別為：

④，B車(chē)的加速度分別為：

⑤AB兩車(chē)都做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，

⑥由①→⑥式解得：所以t1＜t2，故ACD錯(cuò)誤，B正確；故選：B3.（單選）如圖所示，電源內(nèi)阻不可忽略，電路中接有一小燈泡和一電動(dòng)機(jī)。小燈泡L上標(biāo)有“6V12W”字樣，電動(dòng)機(jī)的線圈電阻RM＝0.50Ω。若燈泡正常發(fā)光時(shí)，電源的輸出電壓為12V，此時(shí)A．電動(dòng)機(jī)的輸入功率為12WB．電動(dòng)機(jī)的熱功率為12WC．電動(dòng)機(jī)的輸出功率為12WD．整個(gè)電路消耗的電功率為24W參考答案：A4.如圖所示，將電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻r的電源接在AB之間。當(dāng)開(kāi)關(guān)S接通后A．電容器C的帶電量增加B．電容器C的帶電量減少C．電阻R0消耗的電功率不變D．電阻R0消耗的電功率變大參考答案：B5.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸的正向傳播，振幅為2cm，周期為T(mén)．已知在t=0時(shí)刻波上相距50cm的兩質(zhì)點(diǎn)a、b的位移都是cm，但運(yùn)動(dòng)方向相反，其中質(zhì)點(diǎn)a沿y軸負(fù)向運(yùn)動(dòng)，如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）A．該列簡(jiǎn)諧橫波波長(zhǎng)可能為37.5cmB．該列簡(jiǎn)諧橫波波長(zhǎng)可能為12cmC．質(zhì)點(diǎn)a﹑質(zhì)點(diǎn)b的速度在某一時(shí)刻可以相同D．當(dāng)質(zhì)點(diǎn)b的位移為+2cm時(shí)，質(zhì)點(diǎn)a的位移為負(fù)E．在t=時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)b速度最大參考答案：BCE【考點(diǎn)】橫波的圖象；波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系．【分析】圖中a、b兩質(zhì)點(diǎn)的位移都是cm，加速度相同，運(yùn)動(dòng)方向相反，此時(shí)兩質(zhì)點(diǎn)的速度大小相等，但此后b的速度減小，a的速度增大，a到達(dá)平衡位置時(shí)，b還沒(méi)有到達(dá)波峰，顯然兩點(diǎn)不是反相點(diǎn)，結(jié)合振動(dòng)方程求出二質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的時(shí)間差，然后確定波的周期．根據(jù)質(zhì)點(diǎn)位移關(guān)系分析運(yùn)動(dòng)的加速度、速度大小關(guān)系．【解答】解：根據(jù)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程：x=Asin（ωt），設(shè)質(zhì)點(diǎn)的起振的方向向上，則：b點(diǎn)：=2sinωt1，所以：ωt1=，a點(diǎn)振動(dòng)的時(shí)間比b點(diǎn)長(zhǎng)，所以：=2sinωt2，則ωt2=，ab兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的時(shí)間差：△t=t2﹣t1=﹣==，所以ab之間的距離：△x=v△t=v=．則通式為（n+）λ=50cm；則波長(zhǎng)可以為λ=（n=0，1，2，3﹣﹣﹣）；若波長(zhǎng)為37.5cm，則n無(wú)關(guān)；故波長(zhǎng)不可能為37.5cm；故A錯(cuò)誤；B、當(dāng)n=4時(shí)，λ=12cm；故B正確；C、在兩質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)時(shí)，若兩點(diǎn)分別處在平衡位置上下方時(shí)，則兩物體的速度可以相同；故C正確；D、當(dāng)質(zhì)點(diǎn)的位移為2時(shí)，b到達(dá)正向位移處，此時(shí)a還未到達(dá)平衡位置；故D錯(cuò)誤；E、由以上分析可知，當(dāng)經(jīng)t=時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)b到達(dá)平衡位置處，故b的速度最大；E正確；故選：BCE．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.在研究“電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)中，所需的實(shí)驗(yàn)器材如圖所示．現(xiàn)已用導(dǎo)線連接了部分實(shí)驗(yàn)電路．（1）請(qǐng)把電路補(bǔ)充完整；（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，將線圈A插入線圈B中，合上開(kāi)關(guān)瞬間，觀察到檢流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這個(gè)現(xiàn)象揭示的規(guī)律是______________________；（3）（多選）某同學(xué)設(shè)想使線圈B中獲得與線圈A中相反方向的電流，可行的實(shí)驗(yàn)操作是（

）A．抽出線圈A

B．插入軟鐵棒C．使變阻器滑片P左移

D．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)

參考答案：（1）（2）閉合電路中磁通量發(fā)生變化時(shí)，閉合電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流。（3）B、C

7.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，圖甲所示為實(shí)驗(yàn)裝置的簡(jiǎn)圖。(交流電的頻率為50Hz)（1）如圖乙所示為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車(chē)的加速度大小為_(kāi)_

______m/s2。(保留兩位有效數(shù)字)（2）保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車(chē)質(zhì)量m，分別得到小車(chē)加速度a與質(zhì)量m及對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)如下表：實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345678小車(chē)加速度a/m·s－21.901.721.491.251.000.750.500.30小車(chē)質(zhì)量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67/kg－14.003.453.032.502.001.411.000.60請(qǐng)?jiān)谌鐖D12所示的坐標(biāo)紙中畫(huà)出圖線，并由圖線求出小車(chē)加速度a與質(zhì)量倒數(shù)之間的關(guān)系式是______________________。參考答案：8.一個(gè)靜止的钚核94239Pu自發(fā)衰變成一個(gè)鈾核92235U和另一個(gè)原了核X，并釋放出一定的能量．其核衰變方程為：94239Pu→92235U＋X。(1)方程中的“X”核符號(hào)為_(kāi)_____；(2)钚核的質(zhì)量為239.0522u，鈾核的質(zhì)量為235.0439u，X核的質(zhì)量為4.0026u，已知1u相當(dāng)于931MeV，則該衰變過(guò)程放出的能量是______MeV；(3)假設(shè)钚核衰變釋放出的能量全部轉(zhuǎn)變?yōu)殁櫤撕蚗核的動(dòng)能，則X核與鈾核的動(dòng)能之比是______。參考答案：(1)He

(2)5.31(±0.02都可)

(3)58.7(±0.1都可)9.如圖所示，輕繩一端系在質(zhì)量為m的物體A上，另一端與套在粗糙豎直桿MN上的輕圓環(huán)B相連接．現(xiàn)用水平力F拉住繩子上一點(diǎn)O，使物體A及圓環(huán)B靜止在圖中虛線所在的位置．現(xiàn)稍微增加力F使O點(diǎn)緩慢地移到實(shí)線所示的位置，這一過(guò)程中圓環(huán)B仍保持在原來(lái)位置不動(dòng)．則此過(guò)程中，圓環(huán)對(duì)桿摩擦力F1___

_____(填增大、不變、減小)，圓環(huán)對(duì)桿的彈力F2___

_____(填增大、不變、減小)。參考答案：不變，增大，10.質(zhì)量分別為60kg和70kg的甲、乙兩人，分別同時(shí)從原來(lái)靜止于光滑水平面上的小車(chē)兩端，以3m/s的水平初速度沿相反方向跳到地面上。若小車(chē)的質(zhì)量為20kg，則當(dāng)兩人跳離小車(chē)后，小車(chē)的運(yùn)動(dòng)速度為_(kāi)____________m/s，方向與（選填“甲、乙”）_____________相反。參考答案：1.5m/s，乙

11.如圖所示，將一定質(zhì)量的氣體密封在燒瓶?jī)?nèi)，燒瓶通過(guò)細(xì)玻璃管與注射器和裝有水銀的U形管連接，最初豎直放置的U形管兩臂中的水銀柱等高，燒瓶中氣體體積為400ml，現(xiàn)用注射器緩慢向燒瓶中注水，穩(wěn)定后兩臂中水銀面的高度差為25cm，已知大氣壓強(qiáng)為75cmHg柱，不計(jì)玻璃管中氣體的體積，環(huán)境溫度不變，求：

①共向玻璃管中注入了多大體積的水？

②此過(guò)程中氣體____（填“吸熱”或“放熱”），氣體的內(nèi)能

（填“增大”、“減小”或“不變”）參考答案：見(jiàn)解析12.某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究小車(chē)動(dòng)能變化與合外力對(duì)它所做功的關(guān)系。圖中A為小車(chē)，連接在小車(chē)后面的紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器B的限位孔，它們均置于水平放置的一端帶有定滑輪的足夠長(zhǎng)的木板上，C為彈簧測(cè)力計(jì)，不計(jì)繩與滑輪的摩擦。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通電源再松開(kāi)小車(chē)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)。(1)該同學(xué)在一條比較理想的紙帶上，從點(diǎn)跡

清楚的某點(diǎn)開(kāi)始記為0點(diǎn)，再順次選取5個(gè)點(diǎn)，分別測(cè)量這5個(gè)點(diǎn)到0之間的距離L，并計(jì)算出各點(diǎn)速度平方與0點(diǎn)速度平方之差△v2（△v2=v2－v02），填入下表：請(qǐng)以△v2為縱坐標(biāo)，以L為橫坐標(biāo)在方格紙中作出△v2-L圖象。若測(cè)出小車(chē)質(zhì)量為0.2kg，結(jié)合圖象可求得小車(chē)所受合外力的大小為_(kāi)______N。(2)若該同學(xué)通過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)小車(chē)所受合外力小于測(cè)力計(jì)讀數(shù)，明顯超出實(shí)驗(yàn)誤差的正常范圍。你認(rèn)為主要原因是_________________________________________。實(shí)驗(yàn)操作中改進(jìn)的措施是__________________________________________。點(diǎn)跡L/cm△v2/m2·s－20//11.600.0423.600.0936.000.1547.000.1859.200.23參考答案：（1）△v2-s圖象如右圖。（4分）0.25±0.01N（2分）（2）小車(chē)滑行時(shí)所受摩擦阻力較大。（2分）（3）將導(dǎo)軌左端墊起一定的高度以平衡摩擦力。（2分）13.將一單擺掛在測(cè)力傳感器的探頭上,用測(cè)力探頭和計(jì)算機(jī)組成的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)測(cè)定單擺擺動(dòng)過(guò)程中擺線受到的拉力(單擺擺角小于5°),計(jì)算機(jī)屏幕上得到如圖(a)所示的F-t圖象.然后使單擺保持靜止,得到如圖(b)所示的F-t圖象.那么:①(2分)此單擺的周期T為

s.②(5分)設(shè)擺球在最低點(diǎn)時(shí)重力勢(shì)能Ep=0,已測(cè)得當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,試求出此單擺擺動(dòng)時(shí)的機(jī)械能E的表達(dá)式.(用字母d、l、F1、F2、F3、g中某些量表示)參考答案：.①0.8s

（2分）②擺球在最低點(diǎn)時(shí)根據(jù)牛頓第二定律有F1-F3=mv2/r,

（2分）

單擺的擺長(zhǎng)r=

（1分）

擺球在擺動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒,其機(jī)械能等于擺球在最低點(diǎn)的動(dòng)能,即E=mv2/2=三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.在“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，按照實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的先后順序，將下述步驟的代號(hào)填在橫線上.A.把穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶固定在小車(chē)后面B.把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板的沒(méi)有滑輪的一端，并連好電路C.換上新的紙帶，再重做兩次D.把長(zhǎng)木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面E.使小車(chē)停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，接通電源，放開(kāi)小車(chē)，讓小車(chē)運(yùn)動(dòng)F.把一條細(xì)繩拴在小車(chē)上，細(xì)繩跨過(guò)定滑輪，下邊吊著合適的鉤碼G.斷開(kāi)電源，取出紙帶參考答案：DBFAEGC15.在“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中：（1）某同學(xué)分別選用四種材料不同、直徑相同的實(shí)心球做實(shí)驗(yàn)，各組實(shí)驗(yàn)的測(cè)量數(shù)據(jù)如下。若要精確計(jì)算當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎?，?yīng)選用第____________組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。組別擺球材料擺長(zhǎng)L/m最大擺角全振動(dòng)次數(shù)N/次1銅0.4015°202鐵1.005°503鋁0.4015°104木1.005°50（2）某同學(xué)選擇了合理的實(shí)驗(yàn)裝置后，測(cè)量出幾組不同擺長(zhǎng)L和周期T的數(shù)值，畫(huà)出T2—L圖線(以T2為縱軸)，并算出圖線的斜率為k，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝____________（用符號(hào)表示）。參考答案：（1）2（2分）（2）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（14分）如圖所示，在真空中，半徑為b的虛線所圍的圓形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外．在磁場(chǎng)右側(cè)有一對(duì)平行金屬板M和N，兩板間距離也為b，板長(zhǎng)為2b，兩板的中心線O1O2與磁場(chǎng)區(qū)域的圓心O在同一直線上，兩板左端與O1也在同一直線上．有一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的粒子，以速率v0從圓周上的P點(diǎn)沿垂直于半徑OO1并指向圓心O的方向進(jìn)入磁場(chǎng)，當(dāng)從圓周上的O1點(diǎn)飛出磁場(chǎng)時(shí)，給M、N板加上如圖所示電壓u．最后粒子剛好以平行于N板的速度，從N板的邊緣飛出．不計(jì)平行金屬板兩端的邊緣效應(yīng)及粒子所受的重力．(1)求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；(2)求交變電壓的周期T和電壓U0的值；(3)若時(shí)，將該粒子從MN板右側(cè)沿板的中心線O2O1，仍以速率v0射入M、N之間，求粒子從磁場(chǎng)中射出的點(diǎn)到P點(diǎn)的距離．參考答案：解析：（1）粒子自P點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，從O1點(diǎn)水平飛出磁場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)的半徑必為b，則

解得

…（4分）

（2）粒子自O(shè)1點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，最后恰好從N板的邊緣平行飛出，設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，則

2b＝v0t

…（2分）

…（2分）

t＝nT（n＝1，2，…）

解得

（n＝1，2，…）

…（1分）

（n＝1，2，…）

…（1分）

（3）當(dāng)t=粒子以速度v0沿O2O1射入電場(chǎng)時(shí)，則該粒子恰好從M板邊緣以平行于極板的速度射入磁場(chǎng)，且進(jìn)入磁場(chǎng)的速度仍為v0，運(yùn)動(dòng)的軌道半徑仍為b．設(shè)進(jìn)入磁場(chǎng)的點(diǎn)為Q，離開(kāi)磁場(chǎng)的點(diǎn)為R，圓心為O3，如圖所示，四邊形OQO3R是菱形，故OR∥QO3．所以P、O、R三點(diǎn)共線，即POR為圓的直徑．即PR間的距離為2b．…（4分）17.我國(guó)第一艘航空母艦“遼寧號(hào)”已經(jīng)投入使用。為使戰(zhàn)斗機(jī)更容易起飛，“遼寧號(hào)”使用了躍飛技術(shù)，其甲板可簡(jiǎn)化為如圖所示的模型：AB部分水平，BC部分傾斜，傾角為。戰(zhàn)機(jī)從A點(diǎn)開(kāi)始滑跑，C點(diǎn)離艦，此過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)的推力和飛機(jī)所受甲板和空氣阻力的合力大小恒為F，ABC甲板總長(zhǎng)度為L(zhǎng)，戰(zhàn)斗機(jī)質(zhì)量為m，離艦時(shí)的速度為vm，不計(jì)飛機(jī)在B處的機(jī)械能損失。求AB部分的長(zhǎng)度。參考答案：解法二：設(shè)AB段長(zhǎng)為s，從A到C，根據(jù)動(dòng)能定理得：①②③解得：④18.（16分）如圖所示，在距水平地面高h(yuǎn)1＝1.2m的光滑水平臺(tái)面上，一個(gè)質(zhì)量m＝1kg的小物塊壓縮彈簧后被鎖扣K鎖住，儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能Ep＝2J?，F(xiàn)打開(kāi)鎖扣K，物塊與彈簧分離后將以一定的水平速度向右滑離平臺(tái)，并恰好從B點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入光滑豎直