山东省临沂市第二十七中学2021年高三物理测试题含解析

山东省临沂市第二十七中学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. 质量为m、带电荷量为q的粒子(忽略重力)在磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动，形成空间环形电流．已知粒子的运动速率为v、半径为R、周期为T，环形电流的大小为I.则下面说法中正确的是： A．该带电粒子的比荷为＝ B．在时间t内，粒子转过的圆弧对应的圆心角为θ＝ C．当速率v增大时，环形电流的大小I保持不变 D．当速率v增大时，运动周期T变小 参考答案： BC 2. 如图所示，AB、CD为一圆的两条直径，且相互垂直，O点为圆心.空间存在一未知静电   场，场强方向与圆周所在平面平行.现有一电子，在电场力作用下（重力不计），先从A点运动到C点，动能减少了W；又从C点运动到B点，动能增加了W，那么关于此空间存在的静电场可能是（    ）         ①方向垂直于AB并由O指向C的匀强电场         ②方向垂直于AB并由C指向O的匀强电场         ③位于O点的正点电荷形成的电场         ④位于D点的正点电荷形成的电场 A．①②    B．③④    C．②④    D．①④ 参考答案： D 3. （多选）在下列四个图象中可能表示物体做匀加速直线运动图象的是 参考答案： AB 4. 从地面以大小为v1的初速度竖直向上抛出一个皮球，经过时间t皮球落回地面，落地时皮球速度的大小为v2。已知皮球在运动过程中受到空气阻力的大小与速度的大小成正比，重力加速度大小为g。下面给出时间t的四个表达式中只有一个是合理的，你可能不会求解t，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断。根据你的判断，t的合理表达式应为： A．    B．    C．    D． 参考答案： C 5. （多选）以下关于分子动理论的说法中正确的是--______________ A．物质是由大量分子组成的 B．-2℃时水已经结为冰，部分水分子已经停止了热运动 C．分子势能随分子间距离的增大，可能先减小后增大 D．分子间的引力与斥力都随分子间的距离的增大而减小 E．扩散和布朗运动的实质是相同的，都是分子的无规则运动 参考答案： ACD 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 某同学用如图所示的装置验证动能定理．为提高实验精度，该同学多次改变小滑块下落高度胃的值．测出对应的平撼水平位移x，并算出x2如下表，进而画出x2一H图线如图所示：     ①原理分析：若滑块在下滑过程中所受阻力很小．则只要测量量满足           ，便可验证动能定理．     ②实验结果分析：实验中获得的图线未过坐标原点，而交在了大约(0.2h，0)处，原因是                                  。 参考答案： ①x2与H成正比  ②滑块需要克服阻力做功 7. （4分）如图所示，是一只电流电压两用表的电路。图中表头的内阻为100欧，满偏电流为500微安，R1、R2的阻值分别是0.1欧和100欧。则它当作电流表使用时，量程是      mA，当作电压表使用时，量程是      V。（两空均保留整数） 参考答案：     答案：500mA   50V 8. （4分）放射性元素每秒有一个原子核发生衰变时，其放射性活度即为1贝可勒尔。是核电站中核反应的副产物，它可以衰变成，半衰期为8天。福岛核电站泄漏出的放射性物质中就含有，当地政府在某次检测中发现空气样品的放射性活度为本国安全标准值的4倍。 则一个核中有_______个中子、衰变成时放出的粒子为_______粒子。至少经过_______天，该空气样品中的放射性活度才会达到本国安全标准值。 参考答案： 78、?、16 9. 图示为金属A和B的遏止电压Uc和入射光频率ν的关系图  象，由图可知金属A的截止频率       （选填“大于”、“小于”或“等于”）金属B的截止频率；如果用频率为5.5×1014Hz的入射光照射两种金属，从金属       （选填“A”或“B”）逸出光电子的最大初动能较大。 参考答案： 小于 A 10. ①已知基态氢原子的能量为，一群处于n=3能级的氢原子向较低能级跃迁，能产生_______种不同频率的光子，其中频率最低的光子能量是_______ev. ②原子核经过________次衰变，__________次衰变，变为原子核. 参考答案： ①由可知能产生3种不同频率的光子；n=3至n=2能级的光子频率最低；②核反应方程满足质量数和电荷数守恒。 11. 一列沿x轴正方向传播的简谐横波，在t＝0时刻波刚好传播到x＝6 m处的质点A，如图所示，已知波的传播速度为48 m/s。请回答下列问题： ①从图示时刻起再经过________ s，质点B第一次处于波峰； ②写出从图示时刻起质点A的振动方程为________ cm。 参考答案： ①0.5　②y＝－2sin 12πt (cm) 12. 从地面竖直上抛的小球，空气阻力不计，在抛出后的时刻t1和时刻t2的位移相同，则它抛出时的初速度大小为　　，在时刻t1时离地面的高度为　　． 参考答案： 解：根据竖直上抛运动的对称性，时刻到最高点的时间 从抛出点到最高点的时间 抛出时的初速度 时刻离地面的高度= 故答案为： 13. 一质点作自由落体运动，落地速度大小为8 m/s 则它是从         m高处开始下落的，下落时间为---------           s 参考答案： 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为1：400．用注射器和量筒测得1mL上述溶液为40滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开． （1）本实验中做了三点理想化假设，①将油酸分子视为球形；②　油膜看成单分子层　；③　油酸分子是紧挨在一起的（不考虑油酸分子间间隙）　． （2）测得油膜的面积约为150cm2，则油酸分子的直径是　4.2×10﹣9　m．（结果保留两位有效数字） 参考答案： 考点： 用油膜法估测分子的大小． 专题： 实验题． 分析： （1）“用油膜法估测分子大小”时要建立物理模型：油酸分子视为球形；油膜为单分子层；油酸分子是紧挨在一起的． （2）根据浓度求出1滴溶液中所含的纯油酸的体积V，由d=求解油酸分子的直径． 解答： 解：（1）本实验中做了三点理想化假设，其中两点是油酸分子视为球形；油酸分子是紧挨在一起的． （2）1滴油酸酒精溶液中所含的纯油酸的体积为： V=××10﹣6m﹣3 由于形成单分子层油膜，则油酸分子的直径为： d==m≈4.2×10﹣9m 故答案为：（1）②油膜看成单分子层．③油酸分子是紧挨在一起的（不考虑油酸分子间间隙）． （2）4.2×10﹣9． 点评： 本题是以油酸分子呈球型分布在水面上，且一个靠着一个，从而可以由体积与面积相除求出油膜的厚度． 15. 某课外活动小组利用竖直上抛运动验证机械能守恒定律。 ⑴某同学用20分度游标卡尺测量小球的直径，读数如图甲所示，小球直径为  ▲  cm。图乙所示弹射装置将小球竖直向上抛出，先后通过光电门A、B，计时装置测出小球通过A、B的时间分别为2.55ms、5.15ms，由此可知小球通过光电门A、B时的速度分别为vA、vB，其中vA＝  ▲   m/s。 ⑵用刻度尺测出光电门A、B间的距离h，已知当地的重力加速度为g，只需比较  ▲  是否相等，就可以验证机械能是否守恒（用题目中涉及的物理量符号表示）。 ⑶通过多次的实验发现，小球通过光电门A的时间越短，⑵中要验证的两数值差越大，试分析实验中产生误差的主要原因是  ▲  。 参考答案： ．⑴ 1.020，4（4.0或4.00 也算对）（每空2分）；　 ⑵ gh和（2分）； ⑶ 小球上升过程中受到空气阻力的作用； 速度越大，所受阻力越大 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A点，自然状态时其右端位于B点．水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP，其形状为半径R=0.8m的圆环剪去了左上角135°的圆弧，MN为其竖直直径，P点到桌面的竖直距离也是R，用质量m1=0.4kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点，释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点．用同种材料、质量为m2=0.2kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点释放，物块过B点后在水平桌面上运动的位移与时间关系为s=6t﹣2t2，物块飞离桌边缘D点后刚好沿P点切线落入圆轨道．g=10m/s2， 求：（1）DP间的水平距离； （2）判断m2能否沿圆轨道到达M点； （3）释放后m2运动过程中克服摩擦力做的功？ 参考答案： 考点： 动能定理的应用；平抛运动；动能定理． 专题： 动能定理的应用专题． 分析： （1）物块离开D点做平抛运动，由P点沿圆轨道切线落入圆轨道，知道了到达P点的速度方向，将P点的速度分解为水平方向和竖直方向，根据竖直方向上做自由落体运动求出竖直分速度，再根据角度关系求出水平分速度，即离开D点时的速度vD．则可求得DP间的距离； （2）物块在内轨道做圆周运动，在最高点有临界速度，有mg=m，根据机械能守恒定律，求出M点的速度，与临界速度进行比较，判断其能否沿圆轨道到达M点． （3）由能量转化及守恒定律即可求出m2释放后在桌面上运动的过程中克服摩擦力做的功． 解答： 解：（1）由P点沿圆轨道切线落入圆轨道，知速度与水平方向的夹角为45°． 物块在P点竖直方向上的分速度为vyp，有：， 代入数据得：vyp=4m/s． ， 得：vD=vx=4m/s． 故物块离开D点的速度为4m/s． 平抛运动的时间为：t= 所以DP间的水平距离为：x=vDt=4×0.4m=1.6m． （2）设物块到达M点的临界速度为vm，有：． 得：． 到达P点的速度为： 根据机械能守恒定律，规定N点为0势能面，有： 代入数据得： vm′=． 所以物块不能到达圆轨道的M点．． （3）设弹簧长为AC时的弹性势能为EP，物块与桌面间的动摩擦因数为μ， 释放m1时，有：EP=μm1gsCB 释放m2时有： 且m1=2m2， 可得： m2释放后在桌面上运动过程中克服摩擦力做功为Wf，则由能量转化及守恒定律得： 代入数据得：Wf=5.6J 答：（1）DP间的水平距离为1.6m （2）判断m2不能沿圆轨道到达M点； （3）释放后m2运动过程中克服摩擦力做的功为5.6J． 点评： 该题涉及到多个运动过程，主要考查了机械能守恒定律、平抛运动基本公式、圆周运动向心力公式的应用，用到的知识点及公式较多，难度较大，属于难题． 17. （１０分）如图5－10所示，倾角θ=30°，高为h的三角形木块B，静止放在一水平面上，另一滑块A，以初速度v0从B的底端开始沿斜面上滑，若B的质量为A的质量的2倍，当忽略一切摩擦的影响时，要使A能够滑过木块B的顶端，求V0应为多大？ 参考答案： 根据水平方向动量守恒有： mv0cosθ=(m+M)v′ ①　　　　　　　　　　　　　　３分 　　　　　　４分 　　　　　　　　　　　　　　２分 　　　　　　　１分   18. 质量为m=lkg的物体在平行于斜面向上的拉力 F的作用下从斜面底端由静止开始沿斜面向上运动，一段时间后撤去拉力F，其向上运动的v﹣t图象如图所示，斜面固定不动，与水平地面的夹角θ=37°（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）．求： （1）物体与斜面间的动摩擦因数μ （2）拉力F的大小； （3）物体沿斜面向上运动的最大距