湖南省婁底市朝陽(yáng)中學(xué)2021年高三物理測(cè)試題含解析

湖南省婁底市朝陽(yáng)中學(xué)2021年高三物理測(cè)試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.圖甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在時(shí)刻的波形圖，是平衡位置為處的質(zhì)點(diǎn)，是平衡位置為處的質(zhì)點(diǎn)，圖乙為質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，則A．時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的加速度達(dá)到負(fù)向最大B．質(zhì)點(diǎn)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為C．從到，該波沿軸負(fù)方向傳播了D．從到，質(zhì)點(diǎn)通過的路程為參考答案：C由乙圖中Q點(diǎn)的振動(dòng)圖象可知t=0.15s時(shí)Q點(diǎn)在負(fù)的最大位移處，故具有正向最大加速度，故A錯(cuò)誤；據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的一般表達(dá)式再結(jié)合已知條件可知質(zhì)點(diǎn)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為，B錯(cuò)誤；甲圖描述的是t=0.10s時(shí)的波動(dòng)圖象，而根據(jù)乙圖可知t=0.10s到t=0.15s內(nèi)Q點(diǎn)將向下振動(dòng)，這說明在甲圖中此時(shí)Q點(diǎn)將向下振動(dòng)，根據(jù)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向和波傳播方向的關(guān)系可知，波向左傳播，根據(jù)甲乙兩圖可知波長(zhǎng)和周期，則波速：v==40m/s，故從t=0.10s到t=0.25s，波沿x負(fù)方向傳播了6m，故C正確；質(zhì)點(diǎn)在一個(gè)周期內(nèi)通過的路程為4個(gè)振幅長(zhǎng)度，由圖像可知t=0.10s到t=0.25s即四分之三周期內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程小于三個(gè)振幅即小于30cm，故D錯(cuò)誤．故選C．2.如圖3所示，是從同一地點(diǎn)同時(shí)開始沿同一直線運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)質(zhì)量相等的物體I、II的v-t圖象.在0?t2時(shí)間內(nèi)，下列說法中正確的是A．物體I所受的合外力不斷增大，物體II所受的合外力不斷減小B．I、II兩個(gè)物體的平均速度大小都是（v1+v2）/2C．在第一次相遇之前，t1時(shí)刻兩物體相距最遠(yuǎn)D．物體II所受的合外力所做的功大于物體I所受的合外力所做的功參考答案：C3.（多選）下列說法正確的是（

）

A．物體的加速度增大時(shí)，速度可能反而減小

B．勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，在任意相等的時(shí)間內(nèi)速度的變化量恒定

C．物體速度變化量為正，則加速度也為正。速度變化量為負(fù)，加速度也為負(fù)。D．速率是瞬時(shí)速度大小，平均速率就是平均速度的大小。參考答案：ABC4.（多選題）由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的火車，在第10s末的速度為2m/s，下面敘述中正確的是（

）A．頭10s內(nèi)的位移為10m

B．每秒速度變化0.2m/sC．10s內(nèi)平均速度為lm/s

D．第10s內(nèi)通過2m參考答案：ABC5.如圖所示，運(yùn)動(dòng)員把質(zhì)量為m的足球從水平地面踢出，足球在空中達(dá)到的最大高度為h，在最高點(diǎn)時(shí)的速度為v，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，則運(yùn)動(dòng)員踢球時(shí)對(duì)足球做的功為（）A．mv2 B．mgh C．mgh+mv2 D．mgh+mv2參考答案：C解：足球被踢起后在運(yùn)動(dòng)過程中，只受到重力作用，只有重力做功，足球的機(jī)械能守恒，足球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，機(jī)械能為E=mgh+mv2，由于足球的機(jī)械能守恒，則足球剛被踢起時(shí)的機(jī)械能為E=mgh+mv2，足球獲得的機(jī)械能等于運(yùn)動(dòng)員對(duì)足球所做的功，因此運(yùn)動(dòng)員對(duì)足球做功：W=mgh+mv2，故ABD錯(cuò)誤，C正確；故選：C．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.用如圖所示的電路測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)、電阻和的值。已知：電源內(nèi)阻極?。刹挥?jì)），伏特表量程為（內(nèi)阻很大），電阻箱可在范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。（1）將接，閉合，調(diào)節(jié)電阻箱，讀出其示數(shù)和對(duì)應(yīng)的電壓表的示數(shù)；保持電阻箱示數(shù)不變，

，讀出電壓表的示數(shù)，則電阻的阻值表達(dá)式為

.

（2）現(xiàn)已測(cè)得，繼續(xù)測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和電阻的值。將接，閉合，多次調(diào)節(jié)電阻箱，讀出多組電阻箱示數(shù)和對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)，將測(cè)得的數(shù)據(jù)繪出如圖所示的圖線，由于疏忽，圖線坐標(biāo)軸上的物理量和縱軸上物理量的單位均未標(biāo)明，則

，。參考答案：．將切換接

1.43

1.27.（4分）從某金屬表面逸出光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率的圖像如下圖所示，則這種金屬的截止頻率是__________HZ；普朗克常量是____________J/HZ。參考答案：4.3(±0.1)×1014Hz

(6.2～6.8)×10-34Js8.如圖甲所示，質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為l的正方形金屬線框位于絕緣光滑水平面上，線框右邊緊貼著豎直向下的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界OO/．線框在水平向右的外力F作用下從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，外力F隨時(shí)間t呈線性變化，如圖乙所示，圖中的F0、t0均為已知量．在t＝t0時(shí)刻，線框左邊恰到達(dá)OO/．此時(shí)線框受到的合力為_______或__________（寫出兩種表達(dá)）；在t＝t0時(shí)刻，線框的發(fā)熱功率與外力F的功率之比P熱：PF＝_______．參考答案：F0

或

；

3:59.

三個(gè)用電器均為“110V，20W”，將兩個(gè)并聯(lián)后與第三個(gè)串聯(lián)，然后接于電源上，當(dāng)每個(gè)用電器均不超過額定功率時(shí)，這個(gè)電路最多消耗電功率為

W，此時(shí)電源輸出電壓為

V．參考答案：答案：30，16510.某同學(xué)利用豎直上拋小球的頻閃照片驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．頻閃儀每隔0.05s閃光一次，如圖中所標(biāo)數(shù)據(jù)為實(shí)際距離，該同學(xué)通過計(jì)算得到不同時(shí)刻的速度如下表（當(dāng)?shù)刂亓铀俣热?0m/s2，小球質(zhì)量m=0.2kg，結(jié)果保留三位有效數(shù)字）：時(shí)刻t2t3t4t5速度（m/s）5.595.084.58

（1）由頻閃照片上的數(shù)據(jù)計(jì)算t5時(shí)刻小球的速度v5=

m/s．（2）從t2到t5時(shí)間內(nèi)，重力勢(shì)能增量△Ep=

J，動(dòng)能減少量△Ek=

J．（3）在誤差允許的范圍內(nèi)，若△Ep與△Ek近似相等，從而驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律．由上述計(jì)算得△Ep

△Ek（選填“＞”“＜”或“=”），造成這種結(jié)果的主要原因是

．參考答案：解：（1）在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該過程中的平均速度，所以有：v5==4.08m/s（2）根據(jù)重力做功和重力勢(shì)能的關(guān)系有：△Ep=mg（h2+h3+h4）=0.2×10×（26.68+24.16+21.66）×10﹣2J=1.45J在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該過程中的平均速度，所以有：v2==5.59m/s△Ek=m（v22﹣v52）=×0.2×[（5.59）2﹣（4.08）2]J=1.46J．（3）由上述計(jì)算得△Ep＜△Ek，由于紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的摩擦以及空氣阻力的存在，導(dǎo)致動(dòng)能減小量沒有全部轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能．故答案為：（1）4.08．（2）1.45，1.46（3）＜，由于紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的摩擦以及空氣阻力的存在．11.如圖所示為氫原子的能級(jí)示意圖，一群氫原子處于n=3的激發(fā)態(tài)，在向較低能級(jí)躍遷的過程中向外發(fā)出光子，并用這些光照射逸出功為2.49eV的金屬鈉。

①這群氫原子能發(fā)出______種不同頻率的光，其中有____種頻率的光能使金屬鈉發(fā)生光電效應(yīng)。

②金屬鈉發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)能_______eV。參考答案：①3

2

②9.60eV

12.在某介質(zhì)中形成一列簡(jiǎn)諧波，t＝0時(shí)刻的波形如圖中的實(shí)線所示．若波向右傳播，零時(shí)刻剛好傳到B點(diǎn)，且再經(jīng)過0.6s，P點(diǎn)也開始起振，該列波的周期T=______s，從t＝0時(shí)刻起到P點(diǎn)第一次到達(dá)波峰時(shí)止，O點(diǎn)相對(duì)平衡位置的位移y=____________cm.參考答案：0.2

－213.右圖為小車做直線運(yùn)動(dòng)的s－t圖，則小車在BC段做______運(yùn)動(dòng)，圖中B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的瞬時(shí)速度大小是______m/s。參考答案：勻速

1.6-2.1

三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（11分）簡(jiǎn)述光的全反射現(xiàn)象及臨界角的定義，并導(dǎo)出折射率為的玻璃對(duì)真空的臨界角公式。參考答案：解析：光線從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí)，折射角大于入射角，若入射角增大到某一角度C，使折射角達(dá)到，折射光就消失。入射角大于C時(shí)只有反射光，這種現(xiàn)象稱為全反射，相應(yīng)的入射角C叫做臨界角。

光線由折射率為的玻璃到真空，折射定律為：

①

其中分別為入射角和折射角。當(dāng)入射角等于臨界角C時(shí)，折射角等于，代入①式得

②15.（選修3-4模塊）（4分）如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s．試回答下列問題：①寫出x=1.0m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)函數(shù)表達(dá)式；②求出x=2.5m處質(zhì)點(diǎn)在0～4.5s內(nèi)通過的路程及t=4.5s時(shí)的位移．參考答案：

解析：①波長(zhǎng)λ=2.0m，周期T=λ/v=1.0s，振幅A=5cm，則y=5sin(2πt)

cm（2分）

②n=t/T=4.5，則4.5s內(nèi)路程s=4nA=90cm；x=2.5m質(zhì)點(diǎn)在t=0時(shí)位移為y=5cm，則經(jīng)過4個(gè)周期后與初始時(shí)刻相同，經(jīng)4.5個(gè)周期后該質(zhì)點(diǎn)位移y=

—5cm．（2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.一木箱放在平板車的中部，距平板車的后端、駕駛室后端均為L(zhǎng)=1.5m，如圖所示處于靜止?fàn)顟B(tài)，木箱與平板車之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.5，現(xiàn)使汽車以a1=6m/s2的加速度勻加速啟動(dòng)，速度達(dá)到v=6m/s后接著做勻速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后勻減速剎車（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）.求：（1）木箱速度達(dá)到v=6m/s時(shí)，所需要的時(shí)間t？（2）當(dāng)木箱與平板車的速度都達(dá)到v=6m/s時(shí)，木箱在平板車上的位置（離駕駛室后端距離）；（3）剎車時(shí)為保證木箱不會(huì)撞到駕駛室，剎車時(shí)間t＇至少應(yīng)為多少？（g=10m/s2）參考答案：t=1.2s

2.1m

0.5s17.（10分）2000年1月26日我國(guó)發(fā)出了一顆同步衛(wèi)星。定點(diǎn)位置與東經(jīng)98°的經(jīng)線在同一平面內(nèi)。若把甘肅省嘉峪關(guān)處的經(jīng)度和緯度近似取為東經(jīng)98°和北緯α=40°，已知地球半徑R、地球自轉(zhuǎn)周期T、地球表面重力加速度g（視為常量）和光速c。試求該同步衛(wèi)星發(fā)出的微波信號(hào)傳到嘉峪關(guān)處的接收站所需的時(shí)間（要求用題給的已知量的符號(hào)表示）參考答案：解析：根據(jù)題意，可知同步衛(wèi)星，嘉峪關(guān)、地心在同一平面內(nèi)。設(shè)地球質(zhì)量為M，衛(wèi)星質(zhì)量為m，衛(wèi)星軌道半徑為r，衛(wèi)星到嘉峪關(guān)的距離為L(zhǎng)。則：，（地球表面處物體的重量約等于地球?qū)λ娜f有引力）。由數(shù)學(xué)知識(shí)得：，又。由以上四式求解得：

18.（19分）有人設(shè)想用圖所示的裝置來選擇密度相同、大小不同的球狀納米粒子。粒子在電離室中電離后帶正電，電量與其表面積成正比。電離后，粒子緩慢通過小孔O1進(jìn)入極板間電壓為U的水平加速電場(chǎng)區(qū)域I，再通過小孔O2射入相互正交的恒定勻強(qiáng)電場(chǎng)、磁場(chǎng)區(qū)域II，其中磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向如圖。收集室的小孔O3與O1、O2在同一條水平線上。半徑為r0的粒子，其質(zhì)量為m0、電量為q0，剛好能沿O1O3直線射入收集室。不計(jì)納米粒子重力。（）（1）試求圖中區(qū)域II的電場(chǎng)強(qiáng)度；（2）試求半徑為r的粒子通過O2時(shí)的速率；（3