山西省运城市铝基地第二中学2021年高三物理测试题含解析

山西省运城市铝基地第二中学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.（多选）在用下图所示的装置做“探究动能定理”的实验时，下列说法正确的是

（填字母代号）A．为了平衡摩擦力，实验中可以将长木板的左端适当垫高，使小车拉着穿过打点计时器的纸带下滑时能保持匀速运动B．为简便起见，每次实验中橡皮筋的规格要相同，拉伸的长度要一样C．可以通过改变橡皮筋的条数来改变拉力做功的数值D．可以通过改变小车的质量来改变拉力做功的数值E．实验中要先释放小车再接通打点计时器的电源F．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度G．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度参考答案：ABCF2.（多选）长L的细绳一端固定于O点，另一端系一个质量为m的小球，将细绳在水平方向拉直，从静止状态释放小球，小球运动到最低点时速度大小为v，细绳拉力为F，小球的向心加速度为a，则下列说法正确的是（）A．小球质量变为2m，其他条件不变，则小球到最低点的速度为2vB．小球质量变为2m，其他条件不变，则小球到最低点时细绳拉力变为2FC．细绳长度变为2L，其他条件不变，小球到最低点时细绳拉力变为2FD．细绳长度变为2L，其他条件不变，小球到最低点时向心加速度为a参考答案：考点：向心力；牛顿第二定律．专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用．分析：根据动能定理求出小球运动到最低点时速度的表达式，根据向心力公式表示出向心加速度和绳子拉力F的表达式，逐项分析即可．解答：解：A、根据动能定理得：﹣0=mgL解得：v=小球质量变为2m，其他条件不变，则小球到最低点的速度仍为v，故A错误；B、根据向心力公式得：F﹣mg=m解得：F=3mg所以小球质量变为2m，其他条件不变，则小球到最低点时细绳拉力变为2F，细绳长度变为2L，其他条件不变，小球到最低点时细绳拉力不变，故B正确，C错误；根据向心加速度公式得：a==2g，细绳长度变为2L，其他条件不变，小球到最低点时向心加速度不变，仍为a，故D正确．故选BD点评：该题是动能定理及圆周运动向心力公式的直接应用，要求某个量的变化是否会引起另一个量的变化，最后先求出该量的函数表达式，难度适中．3.（单选）如图所示，某一小球以v0=10m/s的速度水平抛出，在落地之前经过空中A、B两点，在A点小球速度方向与水平方向的夹角为45°，在B点小球速度方向与水平方向的夹角为60°（空气阻力忽略不计，g取10m/s2）。以下判断中正确的是

（

）A．小球经过A、B两点间的时间+1sB．小球经过A、B两点间的时间s

C．A、B两点间的高度差h=10mD．A、B两点间的高度差h=15m参考答案：C4.（单选）如图，质量为m的光滑球置于斜劈上，被一个竖直挡板挡住．现用水平力拉斜面，使斜面在水平面上做加速度为a的匀加速直线运动．以下说法中正确的是（）A．若a足够小，竖直挡板对球的弹力可能为零B．若a足够大，斜面对球的弹力可能为零C．斜面和挡板对球的弹力的合力等于maD．斜面对球的弹力不随a的大小改变参考答案：解：小球受到的重mg、斜面的支持力FN2、竖直挡板的水平弹力FN1，设斜面的倾斜角为α

则竖直方向有：FN2cosα=mg因为mg和α不变，无论加速度如何变化，FN2不变且不可能为零，故B错，D正确．水平方向有：FN1﹣FN2sinα=ma

FN2sinα≠0，若加速度足够小，竖直挡板的水平弹力不可能为零，故A错误．

斜面和挡板对球的弹力的合力即为竖直方向的FN2cosα与水平方向的力ma的合成，因此大于ma，故C错误．

故选：D5.三个原子核X、Y、Z，X核放出一个正电子后变为Y核，Y核与一个质子发生核反应后生成Z核，并放出一个氦核（42He）。则下面说法正确的是A．X核比Z核多一个质子B．X核比Z核少一个中子C．X核的质量数比Z核的质量数大3D．X核与Z核的电荷数之和是Y核的电荷数的2倍参考答案：CD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.用如图所示的电路测电源的电动势、电阻和的值。已知：电源内阻极小（可不计），伏特表量程为（内阻很大），电阻箱可在范围内调节。（1）将接，闭合，调节电阻箱，读出其示数和对应的电压表的示数；保持电阻箱示数不变，

，读出电压表的示数，则电阻的阻值表达式为

.

（2）现已测得，继续测电源电动势和电阻的值。将接，闭合，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数和对应的电压表示数，将测得的数据绘出如图所示的图线，由于疏忽，图线坐标轴上的物理量和纵轴上物理量的单位均未标明，则

，。参考答案：．将切换接

1.43

1.27.将打点计时器固定在斜面上某处，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下，如图所示是打出的纸带的一段．当电源频率为50Hz时，每隔0.1s取一个计数点，它们是图中a、b、c、d、e、f等点，这段时间内加速度的平均值是____________(取两位有效数字)．若电源频率高于50Hz，但计算仍按50Hz计算，其加速度数值将____________(填“偏大”、“偏小”或“相同”)．参考答案：8.2009年诺贝尔物理学奖得主威拉德·博伊尔和乔治·史密斯主要成就是发明了电荷耦合器件（CCD）图像传感器。他们的发明利用了爱因斯坦的光电效应原理。如图所示电路可研究光电效应规律。图中标有A和K的为光电管，其中K为阴极，A为阳级。理想电流计可检测通过光电管的电流，理想电压表用来指示光电管两端的电压。现接通电源，用光子能量为10.5eV的光照射阴极K，电流计中有示数，若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动，电流计的读数逐渐减小，当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零，读出此时电压表的示数为6.0V；现保持滑片P位置不变，光电管阴极材料的逸出功为________，若增大入射光的强度，电流计的读数________（填“为零”或“不为零”）。参考答案：4.5eV

为零9.如图是小球做平抛运动的一段运动轨迹，P点在轨迹上．已知P点的坐标为（20cm，15cm），小球质量为0.2kg，取重力加速度g=10m/s2，则小球做平抛运动的初速度为2m/s；若取抛出点为零势能参考平面，小球经P点时的重力势能为﹣0.4J．参考答案：【考点】：研究平抛物体的运动．【专题】：实验题；平抛运动专题．【分析】：平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，根据△y=gT2求出相等的时间间隔，再根据v0=求出平抛运动的初速度．求出横坐标为20cm点的竖直方向的分速度，从而根据vy=gt求出运动的时间，得出此时水平位移和竖直位移，从而得出抛出点的坐标，进而确定重力势能的大小．：解：在竖直方向上有：△y=gT2，则T==s=0.2s．则v0==m/s=2m/s．横坐标为20cm点的竖直方向的分速度vy=m/s=2m/s，经历的时间t==0.2s．在这段时间内水平位移x=v0t=0.2m，竖直位移y=gt2=0.2m，所以抛出点的横坐标为0.1﹣0.2=﹣0.1m=﹣10cm．纵坐标为0.15﹣0.20m=﹣0.05m=﹣5cm，即抛出点的坐标为（﹣10cm，﹣5cm）．那么小球经P点时的重力势能Ep=﹣mgh=﹣0.2×10×（0.15+0.05）=﹣0.4J．故答案为：2；﹣0.4．【点评】：解决本题的关键掌握“研究平抛运动”实验的注意事项，以及知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，灵活运用运动学公式求解．10.如图所示，AB为半圆的一条直径，P点为圆周上的一点，在P点作用了三个共点力F1、F2、F3，它们的合力为。参考答案：答案：3F211.（选修3-5）（3分）如图甲是α、β、γ三种射线穿透能力的示意图，图乙是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部伤痕的示意图，根据甲图信息可知图乙中的检查是利用

射线。参考答案：答案：（3分）12.2013年2月12日朝鲜进行了第三次核试验,韩美情报部门通过氙（Xe）和氪（Kr）等放射性气体，判断出朝鲜使用的核原料是铀（U）还是钚（Pu），若核实验的核原料是，则①完成核反应方程式

．②本次核试验释放的能量大约相当于7000吨TNT当量，已知铀核的质量为235.0439u，中子质量为1.0087u，锶（Sr）核的质量为89.9077u，氙（Xe）核的质量为135.9072u，1u相当于931.5MeV的能量，求一个原子裂变释放的能量．参考答案：①根据电荷数守恒和质量数守恒可得：②该反应的质量亏损是：Δm=235.0439u+1.0087u—89.9077u—135.9072u—10×1.0087u=0.1507u根据爱因斯坦方程

ΔE=Δmc2=0.1507×931.5MeV=140.4MeV

13.26．一辆汽车从静止开始匀加速开出，然后保持匀速运动，最后匀减速运动直到停止。从汽车开始运动起计时，下表给出了某些时刻汽车的瞬时速度。根据表中的数据通过分析、计算可以得出，汽车加速运动经历的时间为

s，汽车全程通过的位移为

m。时刻（s）1.02.03.05.07.09.510.5速度（m/s）3.06.09.012129.03.0参考答案：4.0

96三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（8分）为确定爱因斯坦的质能方程的正确性，设计了如下实验：用动能为MeV的质子轰击静止的锂核Li，生成两个粒子，测得两个粒子的动能之和为MeV。写出该反应方程，并通过计算说明正确。（已知质子、粒子、锂核的质量分别取、、）参考答案：核反应方程为核反应的质量亏损，由质能方程可得，质量亏损相当的能量MeV而系统增加的能量MeV，这些能量来自核反应中，在误差允许的范围内可认为相等，所以正确。15.（2013?黄冈模拟）某种材料的三棱镜截面ABC如图所示，底边BC水平且镀银，其中∠A=90°，∠B=60°，一束竖直向下的光束从AB边上的M点入射，经过BC面反射后，从AC边上的N点平行于BC边射出，且MN连线平行于BC．求：（Ⅰ）光线在M点的折射角；（Ⅱ）三棱镜的折射率．（可用根式表示）参考答案：（Ⅰ）光线在M点的折射角是15°；（Ⅱ）三棱镜的折射率是．考点： 光的折射定律．专题： 光的折射专题．分析： （Ⅰ）由几何知识求出光线在M点的入射角和折射角．（Ⅱ）运用折射定律求解三棱镜的折射率．解答： 解：（Ⅰ）如图，∠A=90°，∠B=60°，∠C=30°．由题意可得∠1=∠2=60°，∠NMQ=30°，∠MNQ=60°．根据折射定律，可得：∠PMQ=∠PNQ．根据反射定律，可得：∠PMN=∠PNM．即为：∠NMQ+∠PMQ=∠MNQ﹣∠PNQ．故折射角∠PMQ=15°（Ⅱ）折射率n==答：（Ⅰ）光线在M点的折射角是15°；（Ⅱ）三棱镜的折射率是．点评： 本题是几何光学问题，作出光路图，运用几何知识求出入射角和折射角是解题的关键之处，即能很容易解决此类问题．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，公路上一辆汽车以v1＝10m/s的速度匀速行驶，汽车行至A点时，司机看见有人从公路30m的C处开始以v2＝3m/s的对地速度正对公路匀速跑去并挥手示意要乘车，司机见状经0.6s的反应时间后开始刹车，汽车做匀减速运动，结果汽车和人同时到达B点．求：AB的距离．参考答案：解析人从C点跑到B点所用时间为：t＝＝s＝10s

﹙2分﹚汽车从A至B，有：Ks5uxAB＝v1Δt＋v1(t－Δt)（3分）代入数据解得：xAB＝53m.（1分）17.如题12A-2图所示,一定质量的理想气体从状态A经等压过程到状态B.此过程中,气体压强p=1.0*105