2021年浙江省台州市路桥实验中学高三物理测试题含解析

2021年浙江省台州市路桥实验中学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.“人造小太阳”托卡马克装置使用强磁场约束高温等离子体，使其中的带电粒子被尽可能限制在装置内部，而不与装置器壁碰撞

已知等离子体中带电粒子的平均动能与等离子体的温度T成正比，为约束更高温度的等离子体，则需要更强的磁场，以使带电粒子在磁场中的运动半径不变

由此可判断所需的磁感应强度B正比于A.

B.

C.

D.参考答案：A2.如图7所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1，b是原线圈的中心抽头。电压表V和电流表A均为理想电表，除R以外其余电阻不计。从某时刻开始在原线圈两端加上交变电压，其瞬时值表达式为，下列说法中正确的是（

）A．时，ac两点间的电压瞬时值为110V.

B．时，电压表的读数为22V.

C．滑动变阻器触头向上移，电压表和电流表的示数均变大。

D．单刀双掷开关由a搬向b，电压表和电流表的示数均变小。参考答案：B3.质量为m的小球，用长为L的细线挂在O点，在O点正下方L/2处有一光滑的钉子A，如图所示，把小球拉到与钉子A在同一高度的位置，摆线被钉子拦住且张紧。现将小球由静止释放，当小球第一次通过最低点P时

A．小球的角速度突然减少B．小球的线速度突然减少C．小球的向心加速度突然减少D．悬线对小球的拉力突然减少参考答案：ACD解析：当小球运动至最低点时，由于速度是个状态量，且在水平方向无力的作用，故小球的线速度不变，而小球运动半径变大，由此得出：角速度变小，向心加速度和绳拉力变小。故选ACD。4.（单选题）如图所示，平行板电容器的两个极板竖直放置，并接直流电源。若一带电粒子恰好能沿图中轨迹穿过电容器，a到c是直线，由于电极板边缘效应，粒子从c到d是曲线，重力加速度为g，则该粒子（

）A．在ac段受重力与电场力平衡并做匀速运动，cd段电场力大于重力B．a到c匀加速直线运动，加速度是g/cosθC．a至d重力势能减小，电势能增加D．a至d粒子所受合力一直沿轨迹的切线方向参考答案：B由题意知在ac段粒子受重力和电场力的合力方向由a至c，做匀加速运动，加速度是g/cosθ，a至d重力、电场力做正功，重力势能、电势能均减小，cd段由合力指向轨迹的弯曲方向可判断出电场力大于重力，cd段粒子的合力方向不沿轨迹的切线方向，故B正确。故选B。5.图甲中的变压器为理想变压器，原、副线圈的匝数之比为10∶1．测得R=10的电阻两端电压随时间变化的规律如图乙所示．则原线圈中

A．电压的有效值为311OV

B．电压的有效值为2200V

C．电流变化的频率为25Hz

D．电流的有效值为22A参考答案：BC由图乙可得副线圈电压的最大值是311V，则其有效值是220V，电流变化的频率为25Hz，由于电阻R=10，所以副线圈的电流（有效值）为22A，由理想变压器电压、电流与匝数的关系可得原线圈电压的有效值为2200V，电流的有效值为2.2A，选项AD错误B正确。变压器不能改变电流的频率，选项C正确。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，一竖直轻杆上端可以绕水平轴O无摩擦转动，轻杆下端固定一个质量为m的小球，力F=mg垂直作用于轻杆的中点，使轻杆由静止开始转动，若转动过程保持力F始终与轻杆垂直，当轻杆转过的角度θ=30°时，小球的速度最大；若轻杆转动过程中，力F的方向始终保持水平方向，其他条件不变，则轻杆能转过的最大角度θm=53°．参考答案：【考点】：动能定理的应用；向心力．【专题】：动能定理的应用专题．【分析】：（1）由题意可知：F始终对杆做正功，重力始终做负功，随着角度的增加重力做的负功运来越多，当重力力矩等于F力矩时速度达到最大值，此后重力做的负功比F做的正功多，速度减小；（2）杆转到最大角度时，速度为零，根据动能定理即可求解．：解：（1）力F=mg垂直作用于轻杆的中点，当轻杆转过的角度θ时，重力力矩等于F力矩，此时速度最大，则有：mgL=mgLsinθ解得sinθ=所以θ=30°（2）杆转到最大角度时，速度为零，根据动能定理得：mv2=FL﹣mgLsinθ所以FLsinθ﹣mgL（1﹣cosθ）=0﹣0解得：θ=53°故答案为：30°；53°【点评】：本题主要考查了力矩和动能定理得直接应用，受力分析是解题的关键，难度适中．7.放射性物质碘131的衰变方程为．可知Y粒子为

。若的质量为m1，的质量为m2，Y粒子的质量为m3。真空中的光速为c，则此核反应释放出的核能为

。参考答案：β粒子（或电子）

（m1－m2－m3）c2

8.（4分）有一电源，电动势为6Ｖ，内电阻为2Ω，将它与一台线圈电阻为1Ω的电动机和一个理想电流表串联成闭合电路，电流表读出电流为0.5Ａ，则整个电路的总功率Ｐ＝

Ｗ，电动机的输出功率Ｐ2＝

Ｗ。参考答案：

答案：3，2.259.如图所示，AB两端接直流稳压电源，UAB＝100V，R0＝40W，滑动变阻器总电阻R＝20W，当滑动片处于变阻器中点时，C、D两端电压UCD为___________V，通过电阻R0的电流为_____________A。

参考答案：答案：80，2解析：当滑动片处于变阻器中点时，可以将变阻器分成两个电阻，，电路如图，则与串联，再与并联。根据部分电路欧姆定律，有，。代入数据可得，。10.一辆公共汽车进站后开始刹车，做匀减速直线运动，开始刹车后的第1s内和第2s内位移大小依次为9m和7m，则刹车后6s内的位移是

m参考答案：25m11.如图所示是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带。

(1)已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为

。(2)A、B、C、D是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出，从图中读出A、B两点间距x=

cm；C点对应的速度是

m／s，加速度是

m／s2(速度和加速度的计算结果保留两位有效数字)参考答案：(1)0.02s

(2)0.65（0.63—0.69均给分）0.10（0.098—0.10均给分）

0.30（0.20—0.30均给分）（1）纸带上打相邻两点的时间间隔T==s=0.02s。（2）A、B间的距离x=0.65cm．B、D间的距离是2.05cm，时间间隔T=0.2s，则vc==0.10m/s。由公式知=,代入数据解得a=0.30m／s2。12.卢瑟福通过如图所示的实验装置发现了质子。（1）卢瑟福用a粒子轰击_______核，第一次实现了原子核的____________。（2）关于该实验，下列说法中正确的是（

）A．通过显微镜来观察荧光屏上a粒子所产生的闪光B．银箔可以吸收产生的新粒子C．实验必须在真空、密封容器内进行D．测出新产生的粒子的质量和电量，明确这就是氢原子核参考答案：（1）氮，人工转变；（2）D

13.（4分）钳型表的工作原理如图所示。当通有交流电的导线从环形铁芯的中间穿过时，与绕在铁芯上的线圈相连的电表指针会发生偏转。由于通过环形铁芯的磁通量与导线中的电流成正比，所以通过偏转角度的大小可以测量导线中的电流。日常所用交流电的频率在中国和英国分别为50Hz和60Hz。现用一钳型电流表在中国测量某一电流，电表读数为10A；若用同一电表在英国测量同样大小的电流，则读数将是

A。若此表在中国的测量值是准确的，且量程为30A；为使其在英国的测量值变为准确，应重新将其量程标定为

A。参考答案：12，25解析：根据φ∝，＝Imsin(),∝Imcos(),说明线圈中的电动势有效值与频率成正比，根据欧姆定律可知电流与频率成正比，所以在英国用同一电表在英国测量同样大小的电流的读数将是I＝10A×＝12A；因为在英国电流值为标准的6/5，需量程为变为原来的5/6。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某型号多用电表的欧姆表盘中间数值约为15，现用该表的欧姆档测量阻值约为270k的电阻．在多用电表中S为选择开关，p为欧姆档调零旋钮，以下给出的最可能的实验操作步骤，把你认为正确步骤前的字母按照合理的顺序填写在横线上．____

A．将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上欧姆档的0刻度

B．将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出Rx的阻值后，断开两表笔

C．旋转S使其尖端对准欧姆档×100

D．旋转S使其尖端对准欧姆档×1k

E．旋转S使其尖端对准欧姆档×l0k

F．旋转S使其尖端对准交流500V档，并拔出两表笔

在探究规格为“6V，3W”的小电珠L。伏安特性曲线实验中，

（1）实验室提供了9V的电压源和量程为3V、内阻为5k,电压表，出于安全考虑，要将其改装成量程为9V的电压表，则在改装时应将电阻R=

k与量程为3v的电压表连接．

（2）选用量程为0．6A，内阻约为4的电流表和量程为9V的电压表连接在电路中测小电珠的电压和电流．实验中要使系统误差尽量小，且电表示数变化范围尽量大，你认为以下实验电路应选____（填写相应的字母）参考答案：15.在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系时，采用如图所示的实验装置，小车及车中的砝码质量用M`表示，盘及盘中的砝码质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计时器打出的点计算出：（1）当M与m的大小关系满足

时，才可以认为绳子对小车的拉力大小近似等于盘和砝码的重力。（2）一组同学在先保持盘及盘中的砝码质量一定，探究加速度与质量的关系，以下做法错误的是：

A．平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器电源D．小车运动的加速度可用天平测出m以及小车质量M，直接用公式ａ＝mｇ／Ｍ求出。

（3）在保持小车及车中的砝码质量M一定，探究加速度与所受合外力的关系时，由于平衡摩擦力时操作不当，一位同学得到的ａ―Ｆ关系分别如下图所示（ａ是小车的加速度，Ｆ是细线作用于小车的拉力）。则其原因是：

参考答案：①___M>>m

___

②ACD

③

平衡摩擦力时，长木板的倾角过大了

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.(18分)如图所示，在第一象限有一均强电场，场强大小为E，方向与y轴平行；在x轴下方有一均强磁场，磁场方向与纸面垂直。一质量为m、电荷量为-q(q>0)的粒子以平行于x轴的速度从y轴上的P点处射入电场，在x轴上的Q点处进入磁场，并从坐标原点O离开磁场。粒子在磁场中的运动轨迹与y轴交于M点。已知OP=,。不计重力。求（1）M点与坐标原点O间的距离；（2）粒子从P点运动到M点所用的时间。参考答案：解析：（1）带电粒子在电场中做类平抛运动，在轴负方向上做初速度为零的匀加速运动，设加速度的大小为；在轴正方向上做匀速直线运动，设速度为，粒子从P点运动到Q点所用的时间为，进入磁场时速度方向与轴正方向的夹角为，则

①

②

③其中。又有

④联立②③④式，得因为点在圆周上，，所以MQ为直径。从图中的几何关系可知。

⑥

⑦（2）设粒子在磁场中运动的速度为，从Q到M点运动的时间为，则有

⑧

⑨带电粒子自P点出发到M点所用的时间为为

⑩联立①②③⑤⑥⑧⑨⑩式，并代入数据得

17.(16分)如图所示，小球甲从空中A点以帮VA==3m／s的速度竖直向下抛出，同时另一小球乙从A点正下方H=10m的B点以移VB==4m／s的速度水平抛出．不计空气阻力．B点离地面足够高，求：（1）经过多长时间两球往空中的距离最短；（2）最短距离是多少？参考答案：解析：经过时间g，甲做竖直下抛运动的位移为

(2分)乙在竖直方向上作自由落体运动的位移为

(2分)两球在竖直方向的距离为y=H+y乙-y甲(2分)乙在水平方向的位移为x=vb（2分)两球之间的距离为

(2分)联立以上各式解得

(2分)当t=2s时两球之间最短距离(2分)最短距离

(2分)18.如图所示，M是水平放置的半径足够大的圆盘，绕过其圆心的竖直轴OO′匀速转动，规定经过圆心O点且水平向右为x轴正方向．在O点正上方距盘面高为h=5m处有一个可间断滴水的容器，从t=0时刻开始，容器沿水平轨道向x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动．已知t=0时刻滴下第一滴水，以后每当前一滴水刚好落到盘面时再滴下一滴水．（取g=10m/s2）（1）每一滴水离开容器后经过多长时间滴落到盘面上？（2）当圆盘的角速度为1.5π时，第二滴水与第三滴水在盘面上落点间的距离为2m，求容器的加速度a．参考答案：解：（1）离开容器后，每一滴水在竖直方向上做自由落体运动，根据h=得，每一滴水滴落到盘面上所用时间t===1s．（2）第二滴水离O点的距离为x1=at2+（at）t=a第三滴水离O点的距离为x2=a（2t）