广东省湛江市纪家中学2021年高三物理测试题含解析

广东省湛江市纪家中学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.在某星球表面以初速度v0竖直上抛一个物体，若物体只受该星球引力作用，忽略其他力的影响，物体上升的最大高度为h，已知该星球的直径为d，如果要在这个星上发射一颗绕它运行的卫星，其做匀速圆周运动的最小周期为（

）

A．

B．

C．

D．参考答案：A2.（单选）在“验证机械能守恒定律”的实验中，下列物理量中必需测量的有（

）A、重锤的质量

B、重力加速度C、重锤下落的高度

D、与重锤下落高度对应的重锤的瞬时速度参考答案：C3.长为L的轻杆下端固定一个质量为m的小球，上端连在光滑水平轴上，轻杆可绕水平轴在竖直平面内运动(不计空气阻力)．当小球在最低点时给它一个水平初速度v0，小球刚好能做完整的圆周运动．若小球在最低点的初速度从v0逐渐增大，则下列判断正确的是()

A．小球能做完整的圆周运动，经过最高点的最小速度为B．小球在最高点对轻杆的作用力先减小后增大C．小球在最低点对轻杆的作用力先减小后增大D．小球在运动过程中所受合外力的方向始终指向圆心参考答案：4.下列说法正确的是（

）A．电子的衍射现象说明实物粒子的波动性B．235U的半衰期约为7亿年，随地球环境的变化，半衰期可能变短C．原子核内部某个质子转变为中子时，放出β射线D．氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能增加，电势能减小参考答案：AD

5.（多选）在很多情况下，我们对物理规律的理解和认识是通过观察和比较物理现象来进行的。在下列观察及根据观察所得出的相应结论中正确的是A．相同的弹簧受到不同的拉力，拉力越大，弹簧的形变量越大，说明弹簧的形变量和拉力大小有关B．从同一高度同时做自由落体运动和做平抛运动的小球同时落地，说明平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动C．一束平行白光射向玻璃三棱镜，不同颜色的光经过三棱镜偏折的角度不同，说明玻璃对不同色光的折射率不同D．把一根条形磁铁插入闭合线圈，磁铁插入的速度越大，感应电流越大，说明感应电动势的大小和磁通量变化的大小有关参考答案：ABC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图，质量为20kg的物体，在水平面上向右运动，物体与水平面接触处的摩擦系数是0．2与此同时物体还受到一个水平向左大小为5N的推力作用，则物体的加速度是

；方向

参考答案：7.如图所示为氢原子的能级图，有一群处于n=4激发态的氢原子发生跃迁时能够发出多种频率的光子，让这些光子照射逸出功为2.75ev的光电管，有

中光子能使光电管能发生光电效应，逸出的光电子的最大初动能为

ev。参考答案：3

108.汽车发动机的功率为50kW，若汽车总质量为5×103kg，在水平路面上行驶时，所受阻力大小恒为5×103N，则汽车所能达到的最大速度为________m/s，若汽车以0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动，这一过程能维持的时间为________s。参考答案：10

40/39.．一质量为m的小球与一劲度系数为k的弹簧相连组成一体系，置于光滑水平桌面上，弹簧的另一端与固定墙面相连，小球做一维自由振动。试问在一沿此弹簧长度方向以速度u作匀速运动的参考系里观察，此体系的机械能是否守恒，并说明理由。

。参考答案：1.否．原因是墙壁对于该体系而言是外界，墙壁对弹簧有作用力，在运动参考系里此力的作用点有位移，因而要对体系做功，从而会改变这一体系的机械能．10.用如图甲所示装置做“探究物体的加速度跟力的关系”的实验．实验时保持小车的质量M(含车中的钩码)不变，用在绳的下端挂的钩码的总重力mg作为小车受到的合力，用打点计时器和小车后端拖动的纸带测出小车运动的加速度．(1)实验时绳的下端先不挂钩码，反复调整垫木的左右位置，直到小车做匀速直线运动，这样做的目的是____________________________________．(2)图乙为实验中打出的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间都有4个点迹没有标出，测出各计数点到A点之间的距离，如图乙所示．已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源两端，则此次实验中小车运动的加速度的测量值a＝________m/s2.(结果保留两位有效数字)(3)通过增加绳的下端挂的钩码的个数来改变小车所受的拉力F，得到小车的加速度a与拉力F的数据，画出a–F图线后，发现当F较大时，图线发生了如图丙所示的弯曲．该同学经过思考后将实验方案改变为用小车中的钩码挂在绳的下端来增加钩码的个数和外力．那么关于该同学的修正方案，下列说法正确的是________．(写选项字母)A.该修正方案可以避免aF图线的末端发生弯曲B.该修正方案要避免a–F图线的末端发生弯曲的的条件是M≥mC.该修正方案画出的a–F图线的斜率为D.该修正方案画出的a–F图线的斜率为参考答案：(1)平衡小车运动中所受的摩擦阻力(3分)(2)0.99或1.0(3分，答1.00或1.01扣1分)(3)AD11.某兴趣小组用下面的方法测量小球的带电量：图中小球是一个外表面镀有金属膜的空心塑料球．用绝缘丝线悬挂于O点，O点固定一个可测量丝线偏离竖直方向角度的量角器，M、N是两块竖直放置的较大金属板，加上电压后其两板间电场可视为匀强电场。另外还要用到的器材有天平、刻度尺、电压表、直流电源、开关、滑动变阻器及导线若干。实验步骤如下：①用天平测出小球的质量m．并用刻度尺测出M、N板之间的距离d，使小球带上一定的电量；②连接电路：在虚线框内画出实验所需的完整的电路图；③闭合开关，调节滑动变阻器滑片的位置，读出多组相应的电压表的示数U和丝线偏离竖直方向的角度；④以电压U为纵坐标，以_____为横坐标作出过原点的直线，求出直线的斜率为k；⑤计算小球的带电量q=_________.参考答案：②电路如图(3分)

④tanθ(2分)

⑤q=mgd/k

(2分)12.两列简谐横波的振幅都是20cm，传播速度大小相同。实线波的频率为2Hz，沿x轴正方向传播；虚线波沿x轴负方向传播。某时刻两列波在如图所示区域相遇。则该时刻在x=0～12m范围内，速度最大的是平衡位置为x=

m的质点；从图示时刻起再经过1.5s，平衡位置为x=3m处的质点的位移y=

cm。参考答案：

6

－20

13.固定在水平地面上的光滑半球形曲面，半径为R，已知重力加速度为g。一小滑块从顶端静止开始沿曲面滑下，滑块脱离球面时的向心加速度大小为＿＿＿＿，角速度大小为＿＿＿＿＿。参考答案：，三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3-5）（4分）已知氘核质量2.0136u，中子质量为1.0087u，核质量为3.0150u。A、写出两个氘核聚变成的核反应方程___________________________________。B、计算上述核反应中释放的核能。（结果保留2位有效数字）（1u=931.5Mev）C、若两氘以相等的动能0.35MeV作对心碰撞即可发生上述核反应，且释放的核能全部转化为机械能，则反应中生成的核和中子的动能各是多少？（结果保留2位有效数字）参考答案：

答案：a、

b、在核反应中质量的亏损为Δm=2×2.0136u-1.0087u-3.015u=0.0035u所以释放的核能为0.0035×931.5Mev=3.26Mev

c、反应前总动量为0，反应后总动量仍为0，

所以氦核与中子的动量相等。

由EK=P2/2m得

EHe:En=1:3

所以En=3E/4=2.97Mev

EHe=E/4=0.99Mev15.（7分）如图所示，一束光从空气射入玻璃中，MN为空气与玻璃的分界面．试判断玻璃在图中哪个区域内（Ⅰ或Ⅱ）？简要说明理由．并在入射光线和反射光线上标出箭头。参考答案：当光由空气射入玻璃中时，根据折射定律

=n，因n>1，所以i>γ，即当光由空气射入玻璃中时，入射角应该大于折射角．如图，在图中作出法线，比较角度i和γ的大小，即可得出玻璃介质应在区域?内．箭头如图所示．（7分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在纸面内建立直角坐标系xoy，以第Ⅲ象限内的直线OM（与负x轴成角）和正y轴为界，在x<0的区域建立匀强电场，方向水平向左，场强大小E=0.32V/m：以直线OM和正x轴为界，在y>0的区域建立垂直纸面向里的匀强强磁场，磁感应强度B=0.lT.一不计重力的带负电粒子，从坐标原点O沿y轴负方向以=2×m／s’的初速度射入磁场。己知粒子的比荷为q/m=5×C/kg，求：(1)粒子第一次经过磁场边界时的位置坐标：(2)粒子在磁场区域运动的总时间：(3)粒子最终离开电磁场区域时的位置坐标。参考答案：见解析17.竖直平面内的半圆轨道光滑且与水平地面相切于B点，一质量为1kg的坚硬小物块A（可视为质点），静止在光滑的水平地面上，如图所示．一颗质量为10g的子弹以505m/s的速度向左飞来，正好打中并留在小物块内，它们一起向左运动，已知R=0.4m，g=10m/s2．求：①子弹打中小物块并合成一个整体时的共同速度；②小物块在C点对轨道顶端的压力大小；③小物块落地点与B点的水平距离．参考答案：解：①子弹打中小物块的过程，取向左为正方向，由动量守恒定律得：mv0=（m+M）v得共同体的速度为：v===5m/s②小物块（含子弹）从A运动到C点的过程，由机械能守恒定律得：=+（m+M）g?2R戴尔数据解得：vC=3m/s在C点，由牛顿第二定律得：N+（m+M）g=（m+M）代入数据解得N=12.625N由牛顿第三定律知，小物块在C点对轨道顶端的压力大小为：N′=N=12.625N；③小物块离开C点后做平抛运动，则有：2R=x=vCt解得小物块落地点与B点的水平距离为：x=1.2m答：①子弹打中小物块并合成一个整体时的共同速度是5m/s；②小物块在C点对轨道顶端的压力大小是12.625N；③小物块落地点与B点的水平距离是1.2m．【考点】动量守恒定律；平抛运动；向心力．【分析】①子弹打击小物块的过程遵守动量守恒，由动量守恒定律求两者并合成一个整体时的共同速度；②由于没有摩擦，所以共同体从A运动到C的过程中，机械能守恒，由机械能守恒定律求出共同体到达C点时的速度，再由牛顿运动定律求从小物块在C点对轨道顶端的压力大小；③小物块离开C点后做平抛运动，由分位移公式求落地点与B点的水平距离．18.如图所示，以水平地面建立x轴，有一个质