2021年江西省萍乡市白竺中学高三物理测试题含解析

2021年江西省萍乡市白竺中学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.用相同的导线绕制的边长分别为L和2L的正方形闭合线框，以相同的速度匀速进入右侧的匀强磁场，如图所示，在线框进入磁场的过程中a、b和c、d两点间的电压分别为U甲和U乙，ab边和cd边所受的安培力分别为F甲和F乙，则下列判断正确的是

（）

A．U甲＝U乙

B．U甲＝2U乙

C．F甲＝F乙

D．F甲＝参考答案：D2.（多选题）以下说法正确的有（）A．满足能量守恒定律的宏观过程都是可以自发进行的B．从微观角度看，气体的压强是大量气体分子对容器壁的频繁碰撞引起的C．为了保存玉米地的水分，可以锄松地面，破坏土壤里的毛细管D．晶体熔化时吸收热量，分子平均动能增大E．熵是物体内分子运动无序程度的量度参考答案：解：A、根据热力学第二定律，一切自然过程总是向分子热运动的无序性增大的方向进行．故A错误；B、气体的压强是大量气体分子对容器壁的频繁碰撞引起的．故B正确；C、为了保存玉米地水分，可以锄松地面，破坏土壤里的毛细管，可有效减小水分蒸发．故C正确；D、晶体熔化时吸收热量，温度不变，分子势能增大，分子平均动能不变．故D错误；E、根据热力学第二定律，熵是物体内分子运动无序程度的量度，只会增加，一切自然过程总是向分子热运动的无序性增大的方向进行．故E正确．故选：BCE【考点】热力学第二定律；能量守恒定律；*晶体和非晶体．【分析】根据热力学第二定律，熵只会增加，一切自然过程总是向分子热运动的无序性增大的方向进行；气体的压强是大量气体分子对容器壁的频繁碰撞引起的；晶体熔化时吸收热量，温度不变，分子势能增大，分子平均动能不变；熵是物体内分子运动无序程度的量度，只会增加．3.如图所示，B为竖直圆轨道的左端点，它和圆心O的连线与竖直方向的夹角为。一小球在圆轨道左侧的A点以速度平抛，恰好沿B点的切线方向进入圆轨道。已知重力加速度为g，则AB之间的水平距离为（

）A

B

C

D参考答案：A4.某人以一定的速率垂直河岸将船向对岸划去，当水流匀速时，关于他过河所需的时间、发生位移与水速的关系是（

）

A．水速小时，位移小，时间端

B．水速大时，位移大，时间长C．水速大时，位移大，时间不变

D．位移、时间与水速无关。参考答案：C5.如图甲所示，在圆柱体上放一物块P，圆柱体绕水平轴O缓慢转动，从A转至A′的过程，物块与圆柱体保持相对静止，从起始位置为出发点，则图乙反映的是该过程中（

）A．重力随角度变化的规律B．支持力随时间变化的规律C．摩擦力随角度变化的规律D．合外力随时间变化的规律参考答案：B解析：从起始位置为出发点，则图乙反映的是该过程中支持力随时间变化的规律，选项B正确。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.用如图甲所示的电路测量一节蓄电池的电动势和内电阻．蓄电池的电动势约为2V，内电阻很小．除蓄电池、开关、导线外可供使用的实验器材还有：A．电压表（量程3V）；B．电流表（量程0.6A）；C．电流表（量程3A）；D．定值电阻R0（阻值4Ω，额定功率4W）；E．滑动变阻器R（阻值范围0﹣20Ω，额定电流1A）（1）电流表应选

；（填器材前的字母代号）．（2）根据实验数据作出U﹣I图象（如图乙所示），则蓄电池的电动势E=

V，内阻r=

Ω．

参考答案：（1）B；（2）2.10；0.2．【考点】测定电源的电动势和内阻．【分析】（1）由题意可确定出电路中的电流范围，为了保证电路的安全和准确，电流表应略大于最大电流；（2）由电路及闭合电路欧姆定律可得出函数关系，结合数学知识可得出电源的电动势和内电阻．【解答】解：（1）由题意可知，电源的电动势约为2V，保护电阻为4Ω，故电路中最大电流约为=0.5A，故电流表只能选B；（2）由电路利用闭合电路欧姆定律可知：U=E﹣I（R0+r）则由数学知识可得，图象与纵坐标的交点为电源电动势，故E=2.10V；而图象的斜率表示保护电阻与内电阻之和，故r+R0==4.2Ω解得：r=0.2Ω；故答案为：（1）B；（2）2.10；0.2．7.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象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：8.平行光a垂直射向一半径为R的玻璃半球的平面，其截面如图所示，发现只有P、Q之间所对圆心角为60°的球面上有光射出，则玻璃球对a光的折射率为

▲

，若仅将a平行光换成b平行光，测得有光射出的范围增大，设a、b两种色光在玻璃球中的速度分别为va和vb，则va

▲

vb（选填“>”、“<”或“=”）．参考答案：9.

（3分）原子弹是利用

反应而获得巨大核能，氢弹是利用

反应而获得巨大核能。图所示是国际原子能机构和国际标准化组织公布的新的

标志．参考答案：答案：核裂变

核聚变

辐射警示（每空1分，共3分）10.某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图。（交流电的频率为50Hz）（1）图（b）为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为_________m/s2。（保留二位有效数字）（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的1/m，数据如下表：实验次数12345678小车加速度a/m·s–21.901.721.491.251.000.750.500.30小车质量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.674.003.453.032.502.001.411.000.60请在方格坐标纸中画出a–1/m图线，并从图线求出小车加速度a与质量倒数1/m之间的关系式是

。（3）有一位同学通过实验测量作出了图（c）中的A图线,另一位同学实验测出了如图（c）中的B图线．试分析：①A图线上部弯曲的原因_____________________________________________________；②B图线在纵轴上有截距的原因

；参考答案：（1）（2分）

3.2

（2）（3分）

图像见右图（3）①（2分）未满足沙和沙桶质量远小于小车的质量②（2分）平衡摩擦力时，长木板倾角过大（平衡摩擦力过度）11.氢原子的能级图如图所示.一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时能发出_____种不同频率的光.这些光照射到逸出功等于2.5eV的金属上，产生的光电子的最大初动能等于_____eV.参考答案：

(1).6

(2).10.25【分析】能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差，发生光电效应的条件是当光子能量大于逸出功，根据光电效应方程求出光电子的最大初动能．【详解】一群处于n=4能级的氢原子向基态跃迁时，共有种；从n=4跃迁到n=1的能级差最大，则辐射的光子能量最大为-0.85eV+13.6eV=12.75eV，根据光电效应方程知，光电子的最大初动能Ekm=hv-W0=12.75eV-2.5eV=10.25eV．【点睛】解决本题的关键掌握光电效应的条件，以及知道能级间跃迁所满足的规律，注意最大初动能与入射频率的不成正比，但是线性关系．12.某同学在探究摩擦力的实验中采用了如图所示的操作，将一个长方体木块放在水平桌面上，然后用一个力传感器对木块施加一个水平拉力F，并用另外一个传感器对木块的运动状态进行监测，表1是其记录的实验数据．木块的重力为10.00N，重力加速度g=9.80m/s2,根据表格中的数据回答下列问题（答案保留3位有效数字）：（1）木块与桌面间的动摩擦因数

；（2）实验次数5中监测到的加速度

m/s2．

实验次数运动状态拉力F/N1静止3.622静止4.003匀速4.014匀加速5.015匀加速5.49

参考答案：(1)0.401

(2)1.4513.利用氦—3（He）和氘进行的聚变安全无污染，容易控制．月球上有大量的氦—3，每个航天大国都将获得的氦—3作为开发月球的重要目标之一．“嫦娥一号”探月卫星执行的一项重要任务就是评估月球中氦—3的分布和储量．已知两个氘核（H）聚变生成一个氦—3，则该核反应方程为_________________________；已知H的质量为m1，He的质量为m2，反应中新产生的粒子的质量为m3，光速为c,则上述核反应中释放的核能为____________参考答案：H＋H→He十n

，

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在验证机械能守恒的实验中，某同学利用图中器材进行实验，正确的完成实验操作后，得到一条点迹清晰的纸带，如图所示。在实验数据处理中，某同学取A、B两点来验证，已知打点计时器每隔0．02s打一个点，g取9．8m/s2，测量结果记录在下面的表格中①B点速度：vB=

m/s．②若重物和夹子的总质量为0．6kg，那么在打A、B两点的过程中，动能增加量为

J，重力势能减少量为

J。(上述结果均保留3位有效数字)参考答案：①3.20(1分）

②2.78（2分）2.9415.下图为测量物块与水平桌面之间动摩擦因素的实验装置示意图，实验步骤如下：（1）用天平测量物块和遮光片的总质量M，重物的质量m.（2）用米尺测量两光电门之间的距离s，用游标卡尺测量遮光片的宽度d.（3）调整轻滑轮，使细线水平.（4）让物体从光电门A点的左端静止释放，用数字毫秒表分别测出遮光片经光电门A和光电门B所用的时间分别为和.回答以下问题：①物体加速度的表达式为_______________.②物体与木间的摩擦因素的表达式为_______________（用m、M、g、a表示）.③测出的摩擦因素应该比实际值______________（填“偏大”或“偏小”）.参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，有一质量为M=2kg的平板小车静止在光滑的水平地面上，现有质量均为m=1kg的小物块A和B（均可视为质点），由车上P处分别以初速度v1=2m/s向左和v2=4m/s向右运动，最终A、B两物块恰好停在小车两端没有脱离小车。已知两物块与小车间的动摩擦因数都为μ=0.1，取g=10m/s2。求：（1）小车的长度L；（2）A在小车上滑动的过程中产生的热量；（3）从A、B开始运动计时，经5s小车离原位置的距离。参考答案：（1）由于开始时物块A、B给小车的摩擦力大小相等，方向相反，小车不动，物块A、B做减速运动，加速度a大小一样，A的速度先减为零。

设A在小车上滑行的时间为t1，位移为s1，由牛顿定律

μmg=ma

A做匀减速运动，由运动学公式

v1=at1

由以上三式可得

a=1m/s2，t1=2s

，s1=2m

A在小车上滑动过程中，B也做匀减速运动，B的位移为s2，由运动学公式

可得

s2=6mA在小车上停止滑动时，B的速度设为v3，有

可得

v3=2m/sB继续在小车上减速滑动，而小车与A一起向右方向加速。因地面光滑，两个物块A、B和小车组成的系统动量守恒，设三者共同的速度为v，达到共速时B相对小车滑动的距离为s3

可得

v=0.5m/s在此过程中系统损失的机械能为

可得

s3=1.5m故小车的车长

L=s1+s2+s3=9.5m

（2）由于A滑到相对小车静止以后，它随小车一起运动。故C点距小车左端的距离为

s1=2m

2J（3）小车和A在摩擦力作用下做加速运动，由牛顿运动定律

μmg=（m+M)a1可得小车运动的加速度

小车加速运动的时间为t3，小车匀速运动的时间为t4

v=a1t3可得

t3=1.5s所以 t4=（5-2-1.5)s=1.5s经5s小车离原位置有

可得

17.如图所示，圆形区域的匀强磁场，磁感应强度为B、方向垂直纸面向里，边界跟y轴相切于坐标原点O。O点处有一放射源，沿纸面向各方向射出速率均为v的某种带电粒子，带电粒子在磁场中做圆周运动的半径是圆形磁场区域半径的两倍。已知该带电粒子的质量为m、电量为q，不考虑带电粒子的重力。（1）推导粒子在磁场空间做圆周运动的轨道半径（2）求粒子通过磁场空间的最大偏转角（3）若粒子与磁场边界碰撞后以原速率反弹，