内蒙古自治区呼和浩特市清水河县第一中学2021年高三物理测试题含解析

内蒙古自治区呼和浩特市清水河县第一中学2021年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.沿x轴正向传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，M为介质中的一个质点，该波的传播速度为40m/s，则0.025s时（

）质点M对平衡位置的位移一定为负值质点M的速度方向与对平衡位置的位移方向相同C．质点M的加速度方向与速度方向一定相同D．质点M的加速度方向与对平衡位置的位移方向相反参考答案：CD2.超市里磁力防盗扣的内部结构及原理如图所示，在锥形金属筒内放置四颗小铁珠（其余两颗未画出），工作时弹簧通过铁环将小铁珠挤压于金属筒的底部，同时，小铁珠陷于钉柱上的凹槽里，锁死防盗扣．当用强磁场吸引防资扣的顶部时，铁环和小铁珠向上移动，防盗扣松开，已知锥形金属筒底部的圆锥顶角刚好是90°，弹簧通过铁环施加给每个小铁珠竖直向下的力F，小铁珠锁死防盗扣，每个小铁珠对钉柱产生的侧向压力为（不计摩擦以及小铁珠的重力）A.F B.F C.F D.F参考答案：C【详解】以一个铁珠为研究对象，将力F按照作用效果分解如图所示：由几何关系可得小铁球对钉柱产生的侧向压力为：。故选：C。3.甲、乙两车从同一地点沿相同方向由静止开始做直线运动，它们运动的加速度随时间变化图象如图所示。关于两车的运动情况，下列说法正确的是A.在0～4s内甲做匀加速直线运动，乙做加速度减小的加速直线运动B.在0～2s内两车间距逐渐增大，2～4s内两车间距逐渐减小C.在t＝2s时甲车速度为3m/s，乙车速度为4.5m/sD.在t＝4s时甲车恰好追上乙车参考答案：C解：根据图象可知，乙的加速度逐渐减小，不是匀减速直线运动，故A错误；据加速度时间图象知道图象与时间轴所围的面积表示速度。据图象可知，当t=4s时，两图象与t轴所围的面积相等，即该时刻两辆车的速度相等；在4秒前乙车的速度大于甲车的速度，所以乙车在甲车的前方，所以两车逐渐远离，当t=4s时，两车速度相等即相距最远，故BD错误；在t=2s时乙车速度为v乙＝×(1.5+3)×2＝4.5m/s，甲车速度为v甲=1.5×2=3m/s，故C正确。故选C。【点睛】本题考查了图象与追及问题的综合，解决本题的关键知道加速度时间图线围成的面积表示速度的变化量；知道两车共速时相距最远．4.如图所示，质量为m的子弹水平飞行，击中一块原来静止在光滑水平面上的质量为M的物块，物块由上下两块不同硬度的木块粘合而成．如果子弹击中物块的上部，恰不能击穿物块；如果子弹击中物块的下部，恰能打进物块中央．若将子弹视为质点，以下说法中错误的是

A．物块在前一种情况受到的冲量与后一种情况受到的冲量相同

B．子弹前一种情况受到的冲量比后一种情况受到的冲量大

C．子弹前一种情况受到的阻力小于后一种情况受到的阻力D．子弹和物块作为一个系统，系统的总动量守恒参考答案：B由题意可知，子弹和物块作为一个系统，水平方向不受外力作用，系统的总动量守恒，选项ACD正确B错误。5.放射性元素的衰变反映如下：其中N是未知的，则下列说法中正确的是（

）A．若此衰变为衰变，则B．若此衰变为衰变，则

C．与的差值最大可以为12

D．若放射性元素经过还剩下1/8没有衰变，则它的半衰变期为参考答案：答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）有两个单摆做简谐运动，位移与时间关系是：x1=3asin(4πbt+)和x2=9asin(8πbt+)，其中a、b为正的常数，则它们的：①振幅之比为__________；②摆长之比为_________。参考答案：①1：3②4：17.一个中子与某原子核发生核反应,生成一个氘核,其核反应方程式为_____________.该反应放出的能量为Q,则氘核的比结合能为_____________.参考答案：8.一探测飞船，在以X星球中心为圆心、半径为r1的圆轨道上运动，周期为T1，则X星球的质量为M＝__________；当飞船进入到离X星球表面更近的、半径为r2的圆轨道上运动时的周期为T2＝___________。（已知引力常量为G）参考答案：，T19.如图8所示，两平行金属板间电场是匀强电场，场强大小为1.0×104V／m，A、B两板相距1cm，C点与A相距0.4cm，若B接地，则A、C间电势差UAC＝____,将带电量为－1.0×10-12C的点电荷置于C点，其电势能为____．参考答案：10.如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长均为5cm。如果取g=10m/s2，那么，（1）闪光频率是________Hz．（2）小球运动中水平分速度的大小是________m/s．（3）小球经过B点时的速度大小是________m/s．参考答案：10、1.5、2.511.如图所示，三段不可伸长的细绳OA、OB、OC,能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，其中OB是水平的，A端、B端固定.若逐渐增加C端所挂物体的质量，则最先断的绳________.参考答案：OA12.如图所示的电路中，电源电动势V，内电阻Ω，当滑动变阻器R1的阻值调为Ω后，电键S断开时，R2的功率为W，电源的输出功率为W，则通过R2的电流是A．接通电键S后，A、B间电路消耗的电功率仍为W．则Ω．

参考答案：0.5；13.某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度，电源频率f=50Hz。在纸带上打出的点中，选出零点，每隔4个点取1个计数点，因保存不当，纸带被污染，如图所示，A、B、C、D是依次排列的4个计数点，仅能读出其中3个计数点A、B、D到零点的距离：xA=16.6mm,xB=126.5mm,xD=624.5mm.若无法再做实验，可由以上信息推知：（1）相邻两计数点的时间间隔为___________s;（2）打C点时物体的速度大小为___________m/s(取2位有效数字）；（3）物体的加速度大小为_____________（用xA、xB、xD和f表示）.参考答案：(1)0.1(2)2.5(3)三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）利用图甲所示的装置测定某地重力加速度，得到图乙所示的一段纸带，测得AB=7.65cm，BC=9.17cm.已知打点计时器所用交流电频率是50Hz，则（结果保留两位有效数字）

⑴打点计时器打B点时重物的瞬时速度大小为_______m/s.⑵由纸带计算出重力加速度的数值为________m/s2,当地重力加速度公认值为9.80m/s2，该实验值对比公认值产生偏差的主要原因是

.

参考答案：15.如图所示，一端带有滑轮的粗糙长木板，1、2是固定在木板上的两个光电门，中心间的距离为L。质量为M的滑块A上固定一宽度为d的遮光条，在质量为m的重物B牵引下从木板的顶端由静止滑下，光电门1、2记录遮光时间分别为Δt1和Δt2。（1）用此装置验证牛顿第二定律，且认为A受到外力的合力等于B的重力，除平衡摩擦力外，还必须满足

；实验测得的加速度为

（用上述字母表示）；

(2)若考虑到d不是远小于L，则加速度测量值比真实值

（填“大”或“小”）；(3)如果已经平衡了摩擦力，

（填“能”或“不能”）用此装置验证A、B组成的系统机械能守恒，理由是

。参考答案：（1）（1分），（1分）

（2）（2分）大

（3）（1分）不能

，（1分）摩擦力做功，没有满足只有重力做功，故机械能不守恒四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，两个半径为R的四分之一圆弧构成的光滑细管道ABC竖直放置，且固定在光滑水平面上，圆心连线O1O2水平．轻弹簧左端固定在竖直挡板上，右端与质量为m的小球接触（不栓接，小球的直径略小于管的内径），长为R的薄板DE置于水平面上，板的左端D到管道右端C的水平距离为R．开始时弹簧处于锁定状态，具有的弹性势能为3mgR，其中g为重力加速度．解除锁定，小球离开弹簧后进入管道，最后从C点抛出．（1）求小球经C点时的动能；（2）求小球经C点时所受的弹力；（3）讨论弹簧锁定时弹性势能满足什么条件，从C点抛出的小球才能击中薄板DE．参考答案：考点：动能定理的应用；牛顿第二定律；向心力．专题：动能定理的应用专题．分析：（1）由机械能守恒定律可以求出小球的动能．（2）小球做圆周运动，由牛顿第二定律可以求出弹力大小．（3）小球离开C后做平抛运动，由能量守恒定律求出弹簧的弹性势能．解答：解：（1）解除弹簧锁定后小球运动到C点过程，弹簧和小球系统机械能守恒，由机械能守恒定律得：3mgR=2mgR+Ek，解得：Ek=mgR；（2）小球过C时的动能：，设小球经过C点时轨道对小球的作用力为F，由牛顿第二定律得：，解得：F=mg，方向向下；（3）小球离开C点后做平抛运动，竖直方向：，水平方向：x1=v1t，若要小球击中薄板，应满足：R≤x1≤2R，弹簧的弹性势能：EP=，弹性势能EP满足：时，小球才能击中薄板；答：（1）小球经C点时的动能为mgR；（2）小球经C点时所受的弹力为mg，方向向下；（3）当时，从C点抛出的小球才能击中薄板DE．点评：本题考查了求小球的动能、弹力、弹簧的弹性势能，分析清楚小球的运动过程，应用机械能守恒定律、牛顿第二定律、平抛运动规律即可正确解题．17.表是一辆电动自行车的部分技术指标，其中额定车速是指电动自行车满载情况下在水平平直道路上以额定功率匀速行驶的速度．额定车速整车质量载重额定输出功率电动机额定工作电压和电流18km/h40kg80kg180W36V/6A请参考表中数据，完成下列问题（g取10m/s2）：（1）此电动机的电阻是多少？正常工作时，电动机的效率是多少？（2）在水平平直道路上行驶过程中电动自行车受阻力是车重（包括载重）的k倍，试计算k的大小．（3）仍在上述道路上行驶，若电动自行车满载时以额定功率行驶，当车速为2m/s时的加速度为多少？参考答案：考点： 功率、平均功率和瞬时功率．专题： 功率的计算专题．分析： （1）从表中可知，输出功率和输入功率，进而求得额外功率，得到内阻和效率．（2）当牵引力等于阻力时，速度达到最大，根据输出功率通过P额=fvm=k（M+m）gvm求出k的大小．（3）根据输出功率和速度求出牵引力的大小，通过牛顿第二定律求出电动车的加速度．解答： 解：（1）从表中可知，输出功率P出=180W，输入功率P入=UI=36×6W=216W

P损=P入﹣P出=36W

r=1Ω

（2）P额=fυm=k（M+m）gυm

k=（3）由功率公式得：P额=Fυ由牛顿第二定律得：F﹣k（M+m）g=（M+m）a

解得：a=0.45m/s2答：（1）此电动机的电阻是1Ω，正常工作时电动机的效率，83.3%．（2）k的大小为0.03．（3）当车速为2m/s时的加速度为0.45m/s2．点评： 解决本题的关键知道电动机输入功率、输出功率和内部损坏的功率的关系，以及知道输出功率与牵引力和速度的关系．18.如图所示，在光滑的水平面上停放着小车B，车上左端有一小物体A，A和B之间的接触面前一段光滑，后一段粗糙，且后一段的动摩擦因数μ=0.4，小车长L=2m，A的质量mA=1kg，B的质量mB=4kg．现用l2N的水平力F向左拉动小车，当A到达B的最右端时，两者速度恰好相等，求A和B间光滑部分的长度．（g取10m/s2）参考答案：解：小车B从开始运动到物体A刚进入小车B的粗糙部分过程中，因物体A在小车B的光滑部分不受摩擦力作用，故物体A处于静止状态，设小车B此过程中的加速度为a1，运动时间为t1，通过的位移为x1，运动的速度为v1．则根据牛顿第二定律得：a1=，根据匀变速直线运动速度时间公式得：v1=a1t1，根据位移时间公式得：x1=a1当物体A进入到小车B的粗糙部分后，设小车B的加速度为a2，物体A的加速度为a3，两者达到相同的速度经历的时间为t2，且共同速度v2=a3t2，则有根据牛顿第二定律得：a2=，a3=μg，根据速度时间公式得：v