江西省景德镇市景杭中学2021年高三物理测试题含解析

江西省景德镇市景杭中学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.做匀加速沿直线运动的质点在第一个3s内的平均速度比它在第一个5s内的平均速度小3m/s，则质点的加速度大小为：A．1m/s2

B．2m/s2

C．3m/s2

D．4m/s2参考答案：C2..如图所示，2011年5月27日在国际泳联大奖赛罗斯托克站中，中国选手彭健烽在男子3米板预赛中以431.60分的总成绩排名第一，晋级半决赛。若彭健烽\o"全品高考网"的质量为m，他入水后受到水的阻力而做减速运动，设水对他\o"全品高考网"的阻力大小恒为F，在水中下降高度h的过程中，他\o"全品高考网"的（g为当地重力加速度）（

）A．重力势能减少了mgh

B．动能减少了FhC．机械能减少了（F+mg）h

D．机械能减少了Fh参考答案：AD3.如图，质量分别为mA和mB的两小球带有同种电荷，电荷量分别为qA和qB，用绝缘细线悬挂在天花板上。平衡时，两小球恰处于同一水平位置，细线与竖直方向间夹角分别为q1与q2（q1＞q2）。两小球突然失去各自所带电荷后开始摆动，最大速度分别为vA和vB，最大动能分别为EkA和EkB。则不正确的是A.mA一定小于mB

B.qA一定大于qBC.vA一定大于vB

D.EkA一定大于EkB第Ⅱ卷（非选择题共64分）参考答案：B4.（多选）a、b两车在两条平行的直车道上同方向行驶，它们的v﹣t图象如图所示，在t=0时刻，两车间距离为d；t=5s的时刻它们第一次相遇，关于两车之间的关系，下列说法正确的是（）A．t=15s的时刻两车第二次相遇B．t=20s的时刻两车第二次相遇C．在5～15s的时间内，先是a车在前，而后是b车在前D．在5～10s的时间内，两车间距离逐渐变大参考答案：考点：匀变速直线运动的图像．专题：运动学中的图像专题．分析：由图象可知a做匀减速运动，b做匀加速运动，相遇说明在同一时刻两车在同一位置．根据图象与坐标轴围成的面积表示运动的位移，分析ab两车各个时刻的位置情况即可求解．解答：解：A、B、C、由图可知，a做匀减速运动，b做匀加速运动；由题意5s时两物体相遇，说明开始时a在后面，5s时两物体的位置相同；5到10s内a车速度仍大于b车，故a在前；10s～15s时间内，b的速度大于a的速度，但由于开始时落在了a的后面，故还将在a的后面，从t=5s开始到t=15s这一段时间内图线与时间轴围成的面积相等，即位移相等，故15s时两物体再次相遇，故A正确，BC错误；D、t=5s时刻两车第一次相遇，在5～10s的时间内，a的速度大于b的速度，两车间距逐渐变大．故D正确．故选：AD．点评：本题要能根据图象去分析物体的运动过程，关键要抓住图线和时间轴围成的面积表示物体通过的位移，根据速度的大小关系，分析两车间距的变化，知道速度相等时，间距最大．5.如图所示，在边长为a的等边三角形区域内有匀强磁场B，其方向垂直纸面向外，一个边长也为a的等边三角形导线框架EFG正好与上述磁场区域的边界重合，现使导线框以周期T绕其中心O点在纸面内匀速转动，经过导线框转到图中虚线位置，则在这时间内

（

）A．平均感应电动势大小等于B．平均感应电动势大小等于C．顺时针方向转动时感应电流方向为E→F→G→ED．逆时针方向转动时感应电流方向为E→G→F→E参考答案：AC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.场强为E、方向竖直向上的匀强电场中有两小球A、B，它们的质量分别为m１、m２，电量分别为、．A、B两球由静止释放，重力加速度为g，则小球A和Ｂ组成的系统动量守恒应满足的关系式为．参考答案：由题意，小球A和B组成的系统动量守恒，必定满足动量守恒的条件：系统的所受合外力为零；两球受到重力与电场力，则知电场力与重力平衡，则得：。7.（2分）如图所示，劲度系数为k1的轻弹簧两端分别与质量为m1、m2的物块1、2拴接，劲度系数为k2的轻质弹簧上端与物体2拴接，下端压在桌面上(不拴接)，整个系统处于平衡状态，现用力将物体1缓慢竖直上提，直到下面那个弹簧的下端刚脱离桌面，在此过程中，物块2的重力势能增加了

，物块1的重力势能增加了

。

参考答案：

答案：

8.（2008?上海模拟）已知某物质摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，则该物质的分子质量为

，单位体积的分子数为

．参考答案：；NA解：每个分子的质量m=．单位体积的质量等于单位体积乘以密度，质量除以摩尔质量等于摩尔数，所以单位体积所含的分子数n=NA；9.(4分)如图，在“观察光的衍射现象”实验中，保持缝到光屏的距离不变，增加缝宽，屏上衍射条纹间距将

(选填:“增大”、“减小”或“不变”);该现象表明，光沿直线传播只是一种近似规律，只有在

情况下，光才可以看作是沿直线传播的。参考答案：减小；光的波长比障碍物小得多根据条纹间距由d、L和波长决定可知，增加缝宽，可以使条纹间距离减小；光遇到障碍物时，当障碍物的尺寸与波长接近时，会发生明显的衍射现象，当障碍物较大时，光近似沿直线传播。【考点】光的衍射、光的直线传播10.图是某一半导体器件的U-I图，将该器件与标有“9V，18W”的用电器串联后接入电动势为12V的电源两端，用电器恰能正常工作，此时电源的输出功率是___________W；若将该器件与一个阻值为1.33的电阻串联后接在此电源两端，则该器件消耗的电功率约为__________W。

参考答案：答案：20、1511.我校机器人协会的同学利用如图所示的装置探究作用力与反作用力的关系。如图甲所示，在铁架台上用弹簧测力计挂住一个实心铁球，在圆盘测力计的托板上放一烧杯水，读出两测力计的示数分别为F1、F2；再把小球浸没在水中（水不会溢出），如图乙所示，读出两测力计的示数分别为F3、F4。请你分析弹簧测力计示数的变化，即F3_______F1（选填“>”“=”“<”）。水对铁球的浮力大小为_________，若____________________，就说明了作用力与反作用力大小相等。参考答案：（1）<

（2）F1F3或F4F2F1F3=F4F212.光照射某金属产生光电效应时，实验测得光电子最大初动能与照射光频率的图象如图所示，其中图线与横轴交点坐标为ν0，则该金属的逸出功为

．用一束波长范围为λ1～λ2，且λ1＜λ2的光照射该金属时产生光电效应，则光电子的最大初动能为

．已知普朗克常量为h，光在真空中传播速度为C．参考答案：hν0，．【考点】爱因斯坦光电效应方程．【分析】根据光电效应方程Ekm=hv﹣W0和eUC=EKm得出遏止电压Uc与入射光频率v的关系式，从而进行判断．【解答】解：当遏止电压为零时，最大初动能为零，则入射光的能量等于逸出功，所以W0=hv0．从图象上可知，逸出功W0=hv0．根据光电效应方程，Ekm=hv﹣W0=hv0．用一束波长范围为λ1～λ2，且λ1＜λ2的光照射该金属时产生光电效应，入射光的最小波长为λ1，即频率最大，那么产生的光电子的最大初动能为Ekm=，故答案为：hν0，．13.如图所示，处于水平位置的、质量分布均匀的直杆一端固定在光滑转轴O处，在另一端A下摆时经过的轨迹上安装了光电门，用来测量A端的瞬时速度vA，光电门和转轴O的竖直距离设为h。将直杆由图示位置静止释放，可获得一组（vA2，h）数据，改变光电门在轨迹上的位置，重复实验，得到在vA2~h图中的图线①。设直杆的质量为M，则直杆绕O点转动的动能Ek=_____________（用M和vA来表示）。现将一质量m=1kg的小球固定在杆的中点，进行同样的实验操作，得到vA2~h图中的图线②，则直杆的质量M=____________kg。（g=10m/s2）参考答案：，0.25三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，将一个斜面放在小车上面固定，斜面倾角θ=37°，紧靠斜面有一质量为5kg的光滑球，取重力加速度g＝10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，则：试求在下列状态下：(1)小车向右匀速运动时，斜面和小车对小球的弹力大小分别是多少？(2)小车向右以加速度3m/s2做匀加速直线运动，斜面和小车对小球的弹力大小分别是多少？(3)小车至少以多大的加速度运动才能使小球相对于斜面向上运动。参考答案：(1)0，50N(2)25N，30N

(3)7.5m/s2【详解】(1)小车匀速运动时，小球随之一起匀速运动，合力为零，斜面对小球的弹力大小为0，竖直方向上小车对小球的弹力等于小球重力，即：否则小球的合力不为零，不能做匀速运动.(2)小车向右以加速度a1=3m/s2做匀加速直线运动时受力分析如图所示，有：代入数据解得：N1=25N，N2=30N(3)要使小球相对于斜面向上运动，则小车对小球弹力为0，球只受重力和斜面的弹力，受力分析如图，有：代入数据解得：答：(1)小车向右匀速运动时，斜面对小球的弹力为0和小车对小球的弹力为50N(2)小车向右以加速度3m/s2做匀加速直线运动，斜面和小车对小球的弹力大小分别是N1=25N，N2=30N.(3)小车至少以加速度向右运动才能使小球相对于斜面向上运动。15.一列简谐横波在t=时的波形图如图（a）所示，P、Q是介质中的两个质点，图（b）是质点Q的振动图像。求（i）波速及波的传播方向；（ii）质点Q的平衡位置的x坐标。参考答案：（1）波沿负方向传播；

（2）xQ=9cm本题考查波动图像、振动图像、波动传播及其相关的知识点。（ii）设质点P、Q平衡位置的x坐标分别为、。由图（a）知，处，因此

④由图（b）知，在时Q点处于平衡位置，经，其振动状态向x轴负方向传播至P点处，由此及③式有⑤由④⑤式得，质点Q的平衡位置的x坐标为

⑥四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，A是一个质量M=1kg、半径R=3m的四分之一圆弧槽，锁定在水平面上，A的右侧B是圆心角为60°的固定在水平面上的圆弧槽，A和B的表面均光滑且末端点切线水平，水平面PQ段粗糙，其余部分光滑且足够大，将一个质量为m=1kg的滑块C从A的顶端由静止释放，已知C与PQ间的动摩擦因数u=0.2，PQ段的长度l=3m，取g=10m/s2．（1）若已知B的圆弧半径r=3m，C第一次滑到B的圆弧底端时，C对圆弧B底端的压力为多大？（2）若B的圆弧半径1m＜r＜5m，滑块C仍从A的顶端由静止释放，当C滑离A的底端时解除A的锁定，使A可以在水平面上自由运动，试求因B圆弧槽半径取值不同，滑块C在粗糙水平面部分通过总路程的可能值？参考答案：考点： 动能定理的应用；机械能守恒定律．专题： 动能定理的应用专题．分析： （1）根据动能定理求得c到达B最低点时的速度，再根据圆周运动知识点求解；（2）首先判定c在B上上升的最大高度，结合题目中的条件，判定c的运动情况；在求解运动的距离；解答： 解：（1）、设c到达B的低端的速度为v1，此时C的支持力为N，根据动能定理可得：mgR﹣μmgl=m，解得：，在B的最低点由：N﹣mg=，解得：N=mg+=26N，根据牛顿第三定律得c对圆弧B的压力为26N；（2）设B的半径为r1时，c刚好可以从B顶端飞出，有动能定理得：mgR﹣umgl﹣mgr1（1﹣cos60°）=0，代入数据得：30﹣6﹣10×r1×（1﹣0.5）解得：r1=4.8m，若：1m＜r＜4.8m，c从B的右端飞出，则在水平面上运行的距离为：l=3m，若4.8m≤r＜5m，c滑到B的最右端再原路返回，设C滑上A前瞬间的速度为v2，滑离A的瞬间速度为v3，此时A的速度为V，对c有动能定理得：，解得：v2=6m/s，对A和C由动量定理和动能定理得：mv2=mv3+MV，2，联立解得：v3=0m/s，V=6m/sv3的负号表示C从A上下滑后向右运动，设C经过PQ及B后向左再次到达P点速度为v4，有动能定理得：，解得：v4=m/s，此时c的速度小于A的速度，不会再滑上A，所以滑块C在粗糙水平面的总路程为：s=4l=12m．答：（1）若已知B的圆弧半径r=3m，C第一次滑到B的圆弧底端时，C对圆弧B底端的压力为26N，（2）若：1m＜r＜4.8m，C在水平面上运行的距离为：l=3m，若4.8m≤r＜5m，C在水平面上运行的距离为12m．点评： 本题的难度较大，一定分清运动的过程，并合理的运用动能定理和动量定理联立解题．17.如图所示，质量m＝2.0kg的物体在水平外力的作用下在水平面上运动，物\体和水平面间的动摩擦因数μ＝0.05，已知物体运动过程中的坐标与时间的关系为，g＝10m/s2.根据以上条件，求：(1)t＝10s时刻物体的位置坐标；(2)t＝10s时刻物体的速度和加速度的大小和方向；(3)t＝10s时刻水平外力的大小．参考答案：(1)由于物体运动过程中的坐标与时间的关系为，代入时间t＝10s，可得：x＝3.0t＝3.0×10m＝30m

y＝0.2t2＝0.2×102m＝20m.方向与x轴正方向夹角为arctan(或满足tanα＝；或53°)在x轴方向物体做匀速运动,在y轴方向物体做匀加速运动.a＝0.4m/s2,沿y轴正方向．

(3)如图所示,因为摩擦力方向与物体运动方向相反,外力与摩擦力的合力使物体加速．

Ff＝μmg＝0.05×2×10N＝1.0NFfx＝Ff×0.6＝0.6N，Ffy＝Ff×0.8＝0.8N，根据牛顿运动定律：Fx－Ffx＝0，解出：Fx＝0.6NFy－Ffy＝