2021年湖南省常德市弘毅中學(xué)高三物理測(cè)試題含解析

2021年湖南省常德市弘毅中學(xué)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1.兩個(gè)等量異種電荷的連線(xiàn)的垂直平分線(xiàn)上有a、b、c三點(diǎn)，如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（

）

A．a(chǎn)點(diǎn)電勢(shì)比b點(diǎn)高

B．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向相同，b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)比a點(diǎn)大

C．a(chǎn)、b、c三點(diǎn)和無(wú)窮遠(yuǎn)處等電勢(shì)

D．一個(gè)電子在a點(diǎn)無(wú)初速釋放，則它將在c點(diǎn)兩側(cè)往復(fù)振動(dòng)參考答案：BC2.光滑水平面上靜止的物體，受到一個(gè)水平拉力F作用開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，拉力隨時(shí)間變化如圖所示，用、、Δx、分別表示物體的動(dòng)能、速度、位移和水平拉力的功率，下列四個(gè)圖象中分別定性描述了這些物理量隨時(shí)間變化的情況，正確的是參考答案：BD3.（多選題）如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒ab兩個(gè)端點(diǎn)分別搭接在兩個(gè)豎直放置電阻不計(jì)半徑都為r的金屬圓環(huán)上，圓環(huán)通過(guò)電刷與右側(cè)一變壓器相接，變壓器原、副線(xiàn)圈匝數(shù)分別為n1、n2，其中副線(xiàn)圈采用雙線(xiàn)繞法，從導(dǎo)線(xiàn)對(duì)折處引出一個(gè)接頭c，連成圖示電路，k為單刀雙擲開(kāi)關(guān)，R為光敏電阻，從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A．導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=BLrωcosωtB．k接b時(shí)，電阻R上消耗的功率為C．k接c時(shí)，電壓表示數(shù)為D．k接c時(shí)，用黑紙遮住電阻R，變壓器輸入電流將變大參考答案：AC【考點(diǎn)】變壓器的構(gòu)造和原理；導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．【分析】導(dǎo)體棒從垂直磁感線(xiàn)位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，其電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式為：e=BLrωcosωt；電壓表和電流表讀數(shù)為有效值；計(jì)算電量用平均值【解答】解：A、從垂直于磁感線(xiàn)位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，導(dǎo)體棒切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=BLrωcosωt，故A正確；B、k接b時(shí)，副線(xiàn)圈上的電動(dòng)勢(shì)相互抵消電阻兩端的電壓為0，電阻R上消耗的功率為0，故B錯(cuò)誤；C、k接c時(shí)，根據(jù)，電阻兩端的電壓為：，故C正確；D、變壓器的輸入電壓和匝數(shù)不變，輸出電壓不變，k接c時(shí)，用黑紙遮住電阻R，電阻變大，輸出功率變小，所以變壓器的輸入功率也變小，根據(jù)，所以變壓器的輸入電流將變小，故D錯(cuò)誤；故選：AC4.如圖，在真空中一條豎直向下的電場(chǎng)線(xiàn)上有兩點(diǎn)a和b。一帶電質(zhì)點(diǎn)在a處由靜止釋放后沿電場(chǎng)線(xiàn)向上運(yùn)動(dòng)，到達(dá)b點(diǎn)時(shí)速度恰好為零。則下面說(shuō)法正確的是A.a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度B.質(zhì)點(diǎn)在b點(diǎn)所受到的合力一定為零C.帶電質(zhì)點(diǎn)在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于在b點(diǎn)的電勢(shì)能D.a點(diǎn)的電勢(shì)高于b點(diǎn)的電勢(shì)參考答案：答案：AC

解析：質(zhì)點(diǎn)從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到速度為零，說(shuō)明質(zhì)點(diǎn)先加速后減速運(yùn)動(dòng)，從受力分析可知，電場(chǎng)力先比重力大，后比重力小，故a點(diǎn)的電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大于b點(diǎn)的電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)，A對(duì)B錯(cuò)；從能量角度可知，合外力先做正功后做負(fù)功，但動(dòng)能變化為零，而重力做負(fù)功，故電場(chǎng)力一定做正功，則電勢(shì)能減少，即帶點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于b點(diǎn)的電勢(shì)能，C對(duì)；沿著電場(chǎng)線(xiàn)的方向電勢(shì)逐漸降落，故a點(diǎn)的電勢(shì)低于b點(diǎn)的電勢(shì)，D錯(cuò)。5.如圖所示，懸掛在A點(diǎn)的細(xì)繩下面吊一個(gè)小球G，用力F拉G使細(xì)繩與豎直方向成θ角而停止。作用力Fl與繩垂直，作用力F2與水平面平行，則Fl與F2之比為

A．cosθ

B．sinθ

C．tanθ

D．cotθ

參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（4分）如圖所示，直角玻璃棱鏡中∠A=70°，入射光線(xiàn)垂直于AB面。已知玻璃的折射率為，光在AC面上反射后經(jīng)BC面反射從AC面第一次射出，則光線(xiàn)在BC面_______（填“發(fā)生”或“不發(fā)生”）全反射，光線(xiàn)從棱鏡AC邊第一次射入空氣時(shí)的折射角為_(kāi)______。參考答案：發(fā)生；4507.某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了以下方法來(lái)測(cè)量物體的帶電量.如圖所示的小球是一個(gè)外表面鍍有金屬膜的空心塑料球，用絕緣絲線(xiàn)懸掛于O點(diǎn)，O點(diǎn)固定一個(gè)可測(cè)量絲線(xiàn)偏離豎直方向角度的量角器，M、N是兩塊相同的、正對(duì)著平行放置的金屬板（加上電壓后其內(nèi)部電場(chǎng)可看作勻強(qiáng)電場(chǎng)）.另外還要用到的器材有天平、刻度尺、電壓表、直流電流表、開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器及導(dǎo)線(xiàn)若干.該小組的實(shí)驗(yàn)步驟如下，請(qǐng)你幫助該小組完成：

（1）用天平測(cè)出小球的質(zhì)量，按上圖所示進(jìn)行器材的安裝，并用刻度尺測(cè)出M、N板之間的距離，使小球帶上一定的電量.

（2）連接電路（請(qǐng)?jiān)趫D中的虛線(xiàn)框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)所用的電路圖，電源、開(kāi)關(guān)已經(jīng)畫(huà)出）.

（3）閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片的位置，讀出多組相應(yīng)的電壓表的示數(shù)和絲線(xiàn)的偏轉(zhuǎn)角度.

（4）以電壓為縱坐標(biāo)，以__________為橫坐標(biāo)作出過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)，求出直線(xiàn)的斜率.

（5）小球的帶電量=__________________.（用、、等物理量表示）參考答案：（1）如圖（a）.（4分）（2）

（4分）（3）

（4分）提示：帶電小球的受力如圖b，根據(jù)平衡條件有，又有，聯(lián)立解得，，所以應(yīng)以為橫坐標(biāo).8.質(zhì)量為的小球在距地面高為處以某一初速度水平拋出，落地時(shí)速度方向與水平方向之間的夾角為。則小球落地時(shí)速度大小為

，小球落地時(shí)重力的功率為

。（不計(jì)空氣阻力，重力加速度）參考答案：5

(2分)

40

(2分)（1）由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可得，下落時(shí)間，落地瞬間豎直方向的分速度，落地時(shí)的實(shí)際速度，落地時(shí)重力的功率為，代入題給數(shù)據(jù)即可得答案。9.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖甲所示的裝置來(lái)測(cè)定滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù),其中A為滑塊,B和C處是鉤碼,不計(jì)繩和滑輪的質(zhì)量及它們之間的摩擦。實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)保持在B和C處鉤碼總個(gè)數(shù)不變的條件下,改變C處鉤碼個(gè)數(shù),測(cè)出C處不同個(gè)數(shù)鉤碼的總質(zhì)量m及對(duì)應(yīng)加速度a,然后通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析求出滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)。(1)該同學(xué)手中有電火花計(jì)時(shí)器、紙帶、10個(gè)質(zhì)量均為100克的鉤碼、滑塊、一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板、細(xì)線(xiàn),為了完成本實(shí)驗(yàn),得到所要測(cè)量的物理量,還需要________。A.秒表B.毫米刻度尺C.天平D.彈簧測(cè)力計(jì)(2)在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理中,該同學(xué)以C處鉤碼的總質(zhì)量m為橫軸,以加速度a為縱軸,繪制了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)圖線(xiàn),可知滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=________。(g取10m/s2)參考答案：

(1).(1)B

(2).(2)0.3【詳解】第一空.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通過(guò)打點(diǎn)即可知道時(shí)間，故不需要秒表，故A錯(cuò)誤．本實(shí)驗(yàn)不需要測(cè)滑塊的質(zhì)量，鉤碼質(zhì)量已知，故不需要天平，故B錯(cuò)誤．實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量?jī)牲c(diǎn)之間的距離，需要毫米刻度尺，故C正確．滑塊受到的拉力等于鉤碼的重力，不需要彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)拉力，故D錯(cuò)誤．故選C；

第二空.對(duì)ABC系統(tǒng)應(yīng)用牛頓第二定律可得：，其中m+m＇=m0；所以a-m圖象中，縱軸的截距為-μg，故-μg=-3，μ=0.3.10.黑洞是一種密度極大的天體，從黑洞發(fā)出的光子都無(wú)法掙脫引力而射出．若在某黑洞表面可以不斷的發(fā)射出一種頻率為γ的光子，光子貼著黑洞表面射出后恰可以沿著黑洞表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)行周期為T(mén)，引力常量為G，則此黑洞的平均密度為

參考答案：11.在如圖所示的光電效應(yīng)現(xiàn)象中，光電管陰極K的極限頻率為v0，則陰極材料的逸出功等于__________；現(xiàn)用頻率大于v0的光照射在陰極上，當(dāng)在A、K之間加一數(shù)值為U的反向電壓時(shí)，光電流恰好為零，則光電子的最大初動(dòng)能為_(kāi)________；若入射光頻率為v(v>v0)，則光電子的最大初動(dòng)能為_(kāi)________.參考答案：hv0，（2分）

eU，（2分）

（12.(4分)如圖所示，放置在水平地面上的支架質(zhì)量為M，一長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線(xiàn)連接一小球后另一端固定在支架頂端的前面，現(xiàn)將細(xì)線(xiàn)拉至水平后無(wú)初速釋放小球，小球?qū)?lái)回?cái)[動(dòng)，且此過(guò)程支架始終不動(dòng)，則小球在最低位置時(shí)，支架對(duì)地面的壓力大小為

。參考答案：

答案：(M+3m)g

13.已知?dú)馀輧?nèi)氣體的密度為30g/，平均摩爾質(zhì)量為1.152g/mol。阿伏加德羅常數(shù)，估算氣體分子間距離d=___________m，氣泡的體積為1cm3，則氣泡內(nèi)氣體分子數(shù)為_(kāi)____________個(gè)。參考答案：

（1）根據(jù)，得氣體分子連同占據(jù)的空間為，氣體分子間距離得（2）氣泡內(nèi)氣體質(zhì)量，氣泡內(nèi)氣體摩爾數(shù)為：，分子數(shù)為得：三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)監(jiān)測(cè)河水電阻率的實(shí)驗(yàn)．他在一根均勻的長(zhǎng)玻璃管兩端裝上兩個(gè)橡膠塞和鉑電極，如圖甲所示，兩電極相距L＝0.314m，其間充滿(mǎn)待測(cè)的河水．安裝前他用如圖乙所示的游標(biāo)卡尺測(cè)量玻璃管的內(nèi)徑，結(jié)果如圖丙所示．他還選用了以下儀器：量程為15V、內(nèi)阻約為300kΩ的電壓表，量程為300μA、內(nèi)阻約為50Ω的電流表，最大阻值為1kΩ的滑動(dòng)變阻器，電動(dòng)勢(shì)E＝12V、內(nèi)阻r＝6Ω的電池組、開(kāi)關(guān)各一個(gè)以及導(dǎo)線(xiàn)若干．圖丁所示坐標(biāo)系中包括坐標(biāo)為(0,0)的點(diǎn)在內(nèi)的9個(gè)點(diǎn)表示他測(cè)得的9組電流I、電壓U的值．根據(jù)以上材料完成下列問(wèn)題：(1)測(cè)量玻璃管的內(nèi)徑時(shí)，應(yīng)用圖乙所示的游標(biāo)卡尺的A、B、C三部分中的______部分與玻璃管內(nèi)壁接觸．(填代號(hào))，由圖丙可知，玻璃管的內(nèi)徑d＝________mm.(2)利用丁圖U－I圖像可得到水柱的電阻R＝

，再用電阻率的公式可算出水柱的電阻率。

(3)圖戊所示的儀器部分已連線(xiàn)，請(qǐng)將其他部分連接成能測(cè)出圖丁中數(shù)據(jù)的實(shí)物連接圖．(4)開(kāi)關(guān)閉合前滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)先滑至________端．參考答案：(1)測(cè)量爪A是測(cè)量玻璃管內(nèi)徑的．讀數(shù)為：56mm＋6×0.1mm＝56.6mm.(2)在坐標(biāo)紙中畫(huà)出U－I圖像如圖所示．算出水柱的電阻R＝1.0×105Ω(允許誤差在10%以?xún)?nèi))(3)如圖所示(4)閉合開(kāi)關(guān)時(shí)應(yīng)保證測(cè)量電路的電壓為零，故滑動(dòng)觸頭應(yīng)滑至最左端(A端)15.在“描述小燈泡的伏安特性曲線(xiàn)”實(shí)驗(yàn)中，需要用伏安法測(cè)定小燈泡兩端的電壓和通過(guò)小燈泡的電流，除開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)外，還有如下器材：

A．小燈泡“6V3W”

B．直流電源6~8V

C．電流表（量程3A，內(nèi)阻0．2Ω）

D．電流表（量程0．6A，內(nèi)阻1Ω）

E．電壓表（量程6V，內(nèi)阻20kΩ）

F．電壓表（量程20V，內(nèi)阻60kΩ）

G．滑動(dòng)變阻器（0～20Ω、2A）

H．滑動(dòng)變阻器（0～1kΩ、0．5A）（1）把實(shí)驗(yàn)所用到的器材按字母的先后順序填入空中：

（2）在下面的虛線(xiàn)框內(nèi)畫(huà)出最合理的實(shí)驗(yàn)原理圖：參考答案：ABDEG

；

電流表外接，分壓電路

（圖略）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（22分）如圖所示，在x軸上方有水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)E1，在x軸下方有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)E2，且，在x軸下方的虛線(xiàn)（虛線(xiàn)與y軸成45°）右側(cè)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．有一長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩一端固定在第一象限內(nèi)的O＇點(diǎn)，且可繞O＇點(diǎn)在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，另一端栓有一質(zhì)量為m的小球，小球帶電量為+q，OO＇與x軸成45°，OO＇的長(zhǎng)度為L(zhǎng)．先將小球放在O＇正上方，從繩恰好繃直處由靜止釋放，小球剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)將繩子斷開(kāi)．求：（1）繩子第一次繃緊后小球的速度大小；（2）小球剛進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)的速度；（3）小球從進(jìn)入磁場(chǎng)到第一次打在x軸上經(jīng)過(guò)的時(shí)間。參考答案：解析：（1）小球一開(kāi)始受到的合力為，做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，繃緊之前的速度為，繩子恰好處于水平狀態(tài)，

（4分）

（2分）繃緊后小球速度為，

（2分）（2）接下來(lái)小球做圓周運(yùn)動(dòng)，剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為，

（4分）

（2分）（3）如圖所示，帶電小球垂直于磁場(chǎng)邊界進(jìn)入磁場(chǎng)，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑

（3分）經(jīng)過(guò)半圓后出磁場(chǎng)，后做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的距離

（3分）設(shè)經(jīng)過(guò)的時(shí)間為t，

（2分）17.兩木板M1=0.5Kg,M2=0.4Kg，開(kāi)始時(shí)都靜止于光滑水平面上，小物塊m=0.1Kg以初速度v=10m/s滑上M1的表面，最后停在M2上時(shí)速度為v2=1.8m/s,求：①最后M1的速度v1②在整個(gè)過(guò)程中克服摩擦力所做的功。參考答案：由(2分)得＝0.2m/s（1分）

由（1分）＝4.18J（1分）18.質(zhì)量為2kg的物體靜止在足夠大的水平面上，物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力大小視為相等。從t=0時(shí)刻開(kāi)始，物體受到方向不變、大小呈周期性變化的水平拉力F的作用，F(xiàn)隨時(shí)間，的變化規(guī)律如圖所示。重力加速度g取10。

(l)分別計(jì)算2s末、4s末、6s末物體的速度大?。?/p>

(2)畫(huà)出物體在0～6s內(nèi)的v-t圖線(xiàn)。參考答案：解：（1）在0～2s內(nèi)，由牛頓第二定律得F1－μmg=ma1，解得a1=2m/s2

（2