2021年湖南省邵阳市长风高级中学高三物理测试题含解析

2021年湖南省邵阳市长风高级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.汽车以额定功率从水平路面上坡时，司机要通过变速杆进行“换挡”，其目的是

A．增大速度，增大牵引力

B．减小速度，减小牵引力C．增大速度，减小牵引力

D．减小速度，增大牵引力参考答案：D2.（单选）如图所示，倾角θ=37°的光滑斜面固定在水平面上，斜面长L=3.0m，质量m=1kg的物块从斜面顶端无初速度释放，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2，则A.物块从斜面顶端滑到底端的过程中重力的平均功率为30WB.物块滑到斜面底端时重力的瞬时功率为36WC.物块滑到斜面底端时重力的瞬时功率为48WD.物块滑到斜面底端时的动能为30J参考答案：B3.如图所示，水平地面上方矩形虚线区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，两个闭合线圈l和Ⅱ分别用同样的导线绕制而成，其中I是边长为L的正方形，Ⅱ是长2L、宽L的矩形．将两线圈从图示位置同时由静止释放。线圈下边进入磁场时，I立即做一段时间的匀速运动．已知两线圈在整个运动过程中，下边始终平行于磁场上边界，不计空气阻力．则

A．下边进入磁场时，Ⅱ也立即做一段时问的匀速运动

B．从下边进入磁场开始的一段时间内．线圈Ⅱ做加速度不断减小的加速运动C．从下边进入磁场开始的一段时间内，线圈Ⅱ做加速度不断减小的减速运动D．线圈Ⅱ先到达地面参考答案：C线圈下边进入磁场时，I立即做一段时间的匀速运动．Ⅱ中产生的感应电流是I的2倍，受到的安培力是I的2倍，但是Ⅱ的重力只是I的3/2倍，所以线圈Ⅱ立即做加速度不断减小的减速运动，选项AB错误C正确；线圈Ⅱ后到达地面，选项D错误。4.两个点电荷的质量分别为m1．m2，带异种电荷，电荷量分别为Q1．Q2，相距为d，在库仑力作用下（不计万有引力）各自绕它们连线上的某一固定点，在同一水平面内做匀速圆周运动，它们的总动能为A．

B．

C．

D．参考答案：

B5.如图所示，套在竖直细杆上的环A由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连。由于B的质量较大，故在释放B后，A将沿杆上升，当A环上升至与定滑轮的连线处水平位置时，其上升速度v1≠0，若这时B的速度为v2，则

（

）

A．v2=0

B．v2＞v1

C．v2≠0

D．v2＝v1参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，直角形轻支架两端分别连接质量为m和2m的小球A和B。支架的两直角边长度均为L，可绕固定轴O在竖直平面内无摩擦转动，空气阻力不计。设A球带正电，电荷量为q，B球不带电，处在竖直向下的匀强电场中。若杆OA自水平位置由静止释放，当杆OA转过37°时，小球A的速度最大，则匀强电场的场强E的大小为___________；若A球、B球都不带电，重复上述操作，当A球速度最大时，杆OA转过的角度将________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。（已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）参考答案：；减小7.近年来装修污染已经被列为“危害群众最大的五种环境污染”之一.目前，在居室装修中经常用到的花岗岩、大理石等装修材料，都不同程度地含有放射性元素，比如，含有铀、钍的花岗岩等岩石会释放出放射性气体氡，而氡会发生放射性衰变，放出α、β、γ射线，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病，根据有关放射性知识回答下列问题：（1）下列说法正确的是

A．氡的半衰期为3.8天，则若在高温下其半衰期必缩短B．衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的C．射线一般伴随着或射线产生，在这三种射线中，射线的穿透能力最强，电离能力也最强D．发生衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了2（2）氡核（）发生衰变后变为钋（），其衰变方程为

，若氡（）经过一系列衰变后的最终产物为铅（），则共经过

次衰变，

次衰变．（3）静止的氡核（）放出一个速度为v0的粒子，若衰变过程中释放的核能全部转化为粒子及反冲核的动能，已知原子质量单位为u，试求在衰变过程中释放的核能．（不计相对论修正，在涉及动量问题时，亏损的质量可忽略不计．）参考答案：【知识点】原子核衰变及半衰期、衰变速度；爱因斯坦质能方程；裂变反应和聚变反应．O2O3【答案解析】（1）BD（2）

4

；4

（3）解析：（1）A、半衰期与外界因素无关，故A错误

B、原子核内的中子转化为质子时，放出一个电子，这个过程即β衰变，故B正确；

C、γ射线一般伴随着α或β射线产生，在这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱，故C错误；

D、发生α衰变时，生成的α粒子带2个单位的正电荷和4个电位的质量数，即α粒子由2个中子和2个质子构成，故α衰变时成生的新核中子数减少2，质子数减少2，故D正确；

故选：BD．（2）根据电荷数守恒、质量数守恒，衰变方程为．

设经过了n次α衰变，m次β衰变．

有：4n=16，2n-m=4，解得n=4，m=4．

（3）设α粒子的质量为m1，氡核的质量为m2，反冲核的速度大小为v．

则根据动量守恒定律可得：m1v0=（m2-m1）v

由题意得，释放的核能E=+解得E=【思路点拨】α衰变生成氦原子核，β衰变生成的电子是其中的中子转化为质子同时生成的，半衰期是统计规律，与外界因素无关．

根据电荷数守恒、质量数守恒写出衰变方程，通过一次α衰变电荷数少2，质量数少4，一次β衰变电荷数多1，质量数不变，求出衰变的次数．

先根据动量守恒定律列方程求解出α衰变后新核的速度；然后根据爱因斯坦质能方程求解质量亏损，从而求释放的核能．8.如图所示，匀强电场中某一条电场线上a、b两点相距l，电势Ua＜Ub，一个电量大小为q的粒子只受电场力作用，沿该电场线从a点移动到b点的过程中，动能减少了DEK．则该带电粒子带_______电；该匀强电场的场强大小为_________．

参考答案：

答案：正

DEK/ql9.为了探究受到空气阻力时，物体运动速度随时间的变化规律，某同学采用了“加速度与物体质量、物体受力关系”的实验装置(如图所示)．实验时，平衡小车与木板之间的摩擦力后，在小车上安装一薄板，以增大空气对小车运动的阻力．(1)往砝码盘中加入一小砝码，在释放小车________(选填“之前”或“之后”)接通打点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点．(2)从纸带上选取若干计数点进行测量，得出各计数点的时间t与速度v的数据如下表：时间t/s00.501.001.502.002.50速度v/(m·s－1)0.120.190.230.260.280.29请根据实验数据作出小车的v－t图象．

(3)通过对实验结果的分析，该同学认为：随着运动速度的增加，小车所受的空气阻力将变大．你是否同意他的观点？请根据v－t图象简要阐述理由．参考答案：（1）

之前

；

（2）（绘图略）

（3）答：正确，有v-t图像知v越大，a越小，

合力越小，风阻力越大。10.如图所示，一列简谐波沿x轴传播，实线为t=0时的波形图，此时P质点向y轴负方向运动，虚线为经过0.02s时第一次出现的波形图，则波沿x轴▲

(填“正”或“负”)方向传播，波速为

▲

m/s。参考答案：正

5011.在平直的公路上，自行车与同方向行驶的汽车同时经过A点。自行车做匀速运动，速度为6m/s．汽车做初速度为10m/s(此即为汽车过A点的速度)、加速度大小为0.5m/s2的匀减速运动．则自行车追上汽车所需时间为

s，自行车追上汽车时，汽车的速度大小为

m/s，自行车追上汽车前，它们的最大距离是

m。参考答案：16；2；1612.某物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候，测得弹力的大小F和弹簧长度L的关系如图所示，则由图线可知：（1）弹簧的劲度系数

N/m。（2）当弹簧受到5N的拉力时，弹簧的长度为

cm。参考答案：（1）200N/m。（2）12.5cm。13.如图所示，在一个质量为M、横截面积为S的圆柱形导热气缸中，用活塞封闭了一部分空气，气体的体积为，活塞与气缸壁间密封且光滑，一弹簧秤连接在活塞上，将整个气缸悬吊在天花板上．当外界气温升高（大气压保持为）时，则弹簧秤的示数

▲

（填“变大”、“变小”或“不变”），如在该过程中气体从外界吸收的热量为，且气体的体积的变化量为，则气体的内能增加量为

▲

．参考答案：不变

（2分）

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（10分）使用如图所示的器材测定小灯泡在不同电压下的电功率。已知小灯泡标有“6V，3W”的字样，电源是铅蓄电池串联组成的电池组，滑动变阻器有两个规格，R1标有“5Ω，2A”，R2标有“100Ω，20mA”.各电表的量程如图中所示，测量时要求小灯泡两端的电压从零开始，并能测量多组数据。（1）图中指示测量时电压表的示数为________。滑动变阻器应选用________（2）把图中实物连成完整的实验电路。（3）作出小灯泡的电功率P与它两端的电压平方（U2）的关系曲线，在坐标系P-U2中定性作出实验的大致图象。参考答案：

答案：（1）4.0V，滑动变阻器应选用R1

15.I．如图用同一电路测量一未知电阻RX，两次测量分别用不同的安培表和伏特表，且R0保持不变。第一次测量安培表和伏特表读数分别为4mA，3V，第二次测量安培表和伏特表读数分别为3.9mA，4V，则可推断RX的测量值比较准确的是

Ω，该值与真实值比较

（填“偏大”或“偏小”）II．一同学用多用电表测电阻，他在实验中有违反使用规则之处。他主要实验步骤如下：1．将选择开关扳到“×1k”欧姆档上2．把表笔插入测试笔插孔中，先把两根表笔相接触，旋转调零旋钮，使指针指在电阻刻度的零位上3．把两跟表笔分别与某一待测电阻的两端相接，发现这时指针几乎满偏4．换用“×100”的欧姆挡，发现这时指针的偏转适中，随即记下欧姆表刻度的示数，即为待测电阻阻值。5．把表笔从测试笔插孔中拔出后，就把多用表放回桌上原处，实验完毕。这个学生在测量时已注意到：待测电阻与其他元件和电源断开，不用手碰表笔的金属杆。这个学生在实验中违反哪一或哪一些重要的使用规则？

参考答案：

答案：750、偏大、换到合适的量程后，要重新调整调零旋钮。使用后不能把选择开关置于欧姆挡。待测电阻阻值应为欧姆表刻度示数×100。（2分、1分、3分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，半径分别为R和r（R>r）的甲乙两光滑圆轨道安置在同一竖直平面内，两轨道之间由一条光滑水平轨道CD相连，在水平轨道CD上一轻弹簧a、b被两小球夹住，同时释放两小球，a、b球恰好能通过各自的圆轨道的最高点，求：（1）两小球的质量比．（2）若ma=mb=m，要求a，b都能通过各自的最高点，弹簧释放前至少具有多少弹性势能。参考答案：17.如下图所示，质量为40.0kg的雪橇（包括人）在与水平方向成37°角、大小为200N的拉力F作用下，沿水平面由静止开始运动，雪橇与地面间动摩擦因数为0.20；取g=10m/s2，cos37°=0.8，sin37°=0.6,g＝10m/s2。（1）求雪橇的加速度大小；（2）经过2s撤去F，再经过3s时雪橇的速度多大？（3）在第（2）问中，雪橇在5s内的位移多大？参考答案：18.(20分)如图所示，质量为3m足够长的绝缘小车静止在光滑水平地面上，其光滑的上表面放有一质量为m可视为质点的小滑块，静止时滑块距小车右边挡板的距离为L，滑块带有电荷量为q的正电荷，现加一水平向右、场强为E的匀强电场，于是带电滑块由静止开始向右