山西省太原市中北大学附属中学2021年高三物理测试题含解析

山西省太原市中北大学附属中学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.用某种频率的光照射锌板，使其发射出光电子．为了增大光电子的最大初动能，下列措施可行的是（）A．增大入射光的强度B．增加入射光的照射时间C．换用频率更高的入射光照射锌板D．换用波长更长的入射光照射锌板参考答案：解：根据光电效应方程Ekm=hv﹣W0得，光电子的最大初动能与入射光的强度、照射时间无关．入射光的频率越高，或波长越短，光电子的最大初动能越大．故C正确，A、B、D错误．2.对于质量不变的某物体，动能和动量关系正确的是A．物体的动能改变，其动量也一定改变B．物体的动量改变，则其动能一定改变C．动能是矢量，动量是标量

D．物体的速度不变，则动量不变，动能也不变参考答案：AD根据动量的表达式p=mv、动能的表达式Ek=mv2可知：质量不变，若动能改变，则速度大小变化，动量一定改变；动能是标量，动量是矢量；质量不变，若动量改变，可能是速度大小不变，方向改变，此时其动能不变；质量不变，若速度也不变化，则动量、动能均不变。选AD.3.（单选）如图所示，质量分别为m1、m2的物块A、B用一轻质绳相连置于粗糙水平面上，用一水平外力F（F=kt，k为大于零的常数）向右拉A．已知A、B与水平面间的动摩擦因数相等，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，绳子能够承受足够大的拉力，则下列关于绳中弹力T随时间t的变化关系图象正确的是[坐标原点均为（0，0）]（）A．B．C．D．参考答案：考点：牛顿第二定律；物体的弹性和弹力．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：当拉力由0逐渐增大时，至A与地面最大静摩擦力时，绳中无张力，当拉力从大于A与地面最大静摩擦力时，绳中拉力开始变大，当拉力大于AB与地面间最大静摩擦力时，AB将一起与地面滑动，此时求出绳中拉力与拉力的大小关系．解答：解：当拉力由0逐渐增大时，至A与地面最大静摩擦力时，绳中无张力，故A错误；当拉力进一步增加，则此时AB均静止，绳中拉力随外力F同步增加，即满足T=k（t﹣t0），即此时拉力随时间增加，变化率仍为k，故D错误；当拉力增加至大于AB与地面最大静摩擦力后，AB将一起向右加速运动，根据牛顿第二定律知，加速度a=，再对B分析有：T﹣μm2g=m2a，整理可得此时绳中拉力T=，所以随着时间增加，绳的拉力与逐渐增大，但增加率为小于k，故B正确，C错误．故选：B．点评：掌握连接体问题的受力分析情况，能用整体法和隔离法处理连接体问题是正确解题的关键．4.（单选）如图所示，小球A的质量为2m，小球B和C的质量均为m，

B、C两球到结点P的轻绳长度相等，滑轮摩擦不计．当B、C两球以某角速度ω做圆锥摆运动时，A球将（

）A、向上做加速运动

B、向下做加速运动C、保持平衡状态

D、上下振动参考答案：C5.直线P1P2过均匀玻璃球球心O，细光束a、b平行且关于P1P2对称，由空气射入玻璃球的光路如图。a、b光相比

A.玻璃对a光的折射率较小B.b光在玻璃中的传播速度较大C.b光在玻璃中的传播时间较长D.用同一双缝干涉实验装置做实验，a光的相邻两明条纹之间的距离大E.用同一衍射实验装置做实验，b光的衍射条纹宽度相等且比a光的宽参考答案：ACD【详解】由光路图可知，玻璃对a光的折射程度较小，即玻璃对a光的折射率较小，选项A正确；根据n=c/v可知v=c/n，则b光在玻璃中的传播速度较小，选项B错误；根据t=x/v可知b光在玻璃中的传播距离较大，速度较小，则传播的时间较长，选项C正确；a光的折射率较小，波长较大，则根据可知用同一双缝干涉实验装置做实验，a光的相邻两明条纹之间的距离大；用同一衍射实验装置做实验，a光衍射比b光明显，即b光的衍射条纹宽度相等且比a光的窄，选项D正确，E错误；故选ACD.二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3，摩尔质量M=1.8×10-2kg，阿伏加德罗常数NA=6.0×1023mol-1。一滴露水的体积大约是9.0×10-5cm3，它含有

个水分子，如果一只极小的虫子来喝水，每分钟喝进6.0×107个水分子，那么它每分钟喝进水的质量是

kg（结果保留两位有效数字）参考答案：（1）（每空3分，共6分）3.0×1018

1.8×10－18水分子个数为N＝·NA＝×9.0×1023＝3.0×1018个，喝进水的质量为m＝·M＝1.8×10－18kg。7.如图所示，由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞与气缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少量液体，将一细管插入液体，利用虹吸现象，使活塞上方液体缓慢流出，在此过程中，大气压强与外界的温度均保持不变，下列各个描述理想气体状态变化的图像中与上述过程相符合的是

图，该过程为

过程（选填“吸热”、“放热”或“绝热”）参考答案：D，吸热

8.一物体静止在光滑水平面上，先对物体施加一个水平向右的恒力F1，经过时间t物体运动到距离出发点为s的位置，此时立即撤去F1，同时对物体施加一水平向左的恒力F2，又经过相同的时间t，物体运动到距离出发点s/2的位置，在这一过程中力F1和F2的比可能是

和

参考答案：2:5

2:7

解：由牛顿第二定律得：，撤去时物体的速度由匀变速运动的位移公式得：解得：;或者;解得：9.甲、乙两个物体静止在光滑的水平桌面上，m甲＞m乙，当甲物体获得某一速度后与静止的乙物体发生弹性正碰，碰撞后，系统的总动量不变（选填“减小”、“增大”或“不变”），甲的速度小于乙的速度（选填“大于”、“小于”或“等于”）．参考答案：考点：动量守恒定律．分析：两物体碰撞过程系统动量守恒，应用动量守恒定律与机械能守恒定律可分析答题．解答：解：两物体组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，碰撞后系统总动量不变；设甲的初速度为v0，以甲的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：m甲v0=m甲v甲+m乙v乙﹣﹣﹣①物体发生弹性碰撞，机械能守恒，由机械能守恒定律得：m甲v02=m甲v甲2+m乙v乙2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②解得：v甲=，v乙=，已知：m甲＞m乙，则v甲＜v乙；故答案为：不变，小于．点评：本意主要考查了碰撞过程中动量守恒定律得应用，注意弹性碰撞机械能守恒，难度适中．10.如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s．试回答下列问题：①写出x=0.5m处的质点做简谐运动的表达式：

cm；②x=0.5m处质点在0～5.5s内通过的路程为

cm．参考答案：①y＝5cos2πt

(2分)

110cm(2分)

11.如图，AB为竖直固定的金属棒，B为转轴，金属杆BC重为G、长为L，并可在竖直平面内绕B轴无摩擦转动，AC为轻质金属丝，。。从时刻开始加上一个有界的均匀变化的匀强磁场，其磁感线垂直穿过的一部分，初始时刻磁感应强度，变化率为K，整个闭合回路的总电阻为R，则回路中感应电流为

经过

时间后金属丝所受的拉力为零参考答案：

12.如图所示，半径为R的光滑半圆球固定在水平面上，顶部有一小物体A，现给它一个水平初速度，当这一水平初速度v0至少为_______________时，它将做平抛运动，这时小物体A的落地点P到球心O的距离=_______________.参考答案：;13.一个氡核衰变成钋核并放出一个粒子，其半衰期为3.8天。1g氡经过7.6天衰变了

g；衰变中放出的粒子是

。参考答案：0.75，α粒子（或）三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学用图甲所示的电路探究电学元件的U-I关系，得到的数据描在图乙所示的坐标纸上．

（1）观察图乙所描数据点的分布情况，画出电学元件的U-I曲线；

（2）当电压表示数U＝2.OV时，元件的电功率值为

▲

W（保留2位有效数字），此值与元件的实际功率值相比

▲

（填“偏大”、“偏小”或“相等”）；如果把这个电学元件直接接在一个电动势为1.5V、内阻为2.O的电池两端，则电学元件两端的电压是

▲

V．参考答案：（1）如右图所示（2分）（2）1.0（2分）偏大（2分）（3）0.8（3分）（2）电流表外接，测得的电流大于流过电学元件的实际电流，填偏大。（3）作图求出交点坐标即可。15.某同学用游标为20分度的卡尺测量一薄金属圆板的直径D，用螺旋测微器测量其厚度d，示数如图所示。由图可读出D=________________mm，d=__________mm。

参考答案：50.75mm

3.752mm

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（07年如东、启东联考）（12分）某球形天体的密度为ρ0，引力常量为G。（1）证明对环绕密度相同的球形天体表面运行的卫星，运动周期与天体的大小无关。（球的体积公式为，其中R为球半径）（2）若球形天体的半径为R，自转的角速度为，表面周围空间充满厚度(小于同步卫星距天体表面的高度)、密度ρ=的均匀介质，试求同步卫星距天体表面的高。参考答案：解析：（1）设环绕其表面运行卫星的质量为m，运动周期为T，球形天体半径为R，天体质量为M，由牛顿第二定律有

（1分）

①

（2分）

而

②

（1分）

由①②式解得，可见T与R无关，为一常量。

（2分）

（2）设该天体的同步卫星距天体中心的距离为r，同步卫星的的质量为m0，则有

③

（2分）

而

④

（2分）

由②③④式解得

（1分）

则该天体的同步卫星距表面的高度

（1分）17.如图所示，光滑的水平面上有两块完全相同的足够长的木板A和B，在B的右端有一个可以看做质点的小铁块C，三者的质量都为m，A、B、C开始都处于静止状态。现使A以速度向右运动并与B相碰，撞击时间极短，碰后A、B粘在