北京天壇中學(xué)2021年高三物理測(cè)試題含解析

北京天壇中學(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.下列四種邏輯電路，當(dāng)A端輸入高電壓時(shí),能使電鈴發(fā)出聲音的是

（

）參考答案：B2.如圖所示，傳送皮帶的水平部分AB是繃緊的。當(dāng)皮帶不動(dòng)時(shí)，滑塊從斜面頂端靜止開始下滑，通過AB所用的時(shí)間為t1，從B端飛出時(shí)速度為v1。皮帶逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滑塊同樣從斜面頂端由靜止開始下滑，通過AB所用的時(shí)間為t2，從B端飛出時(shí)的速度為v2，則t1和t2、v1和v2相比較可能的情況是：

A．t1=t2

B．t1>t2

C．v1=v2

D．v1>v2參考答案：CA3.（多選）如圖所示，豎直平面內(nèi)有光滑軌道ABCD，其中BC段為半徑為尺的四分之一圓弧，分別與豎直軌道AB和水平軌道ACD相切。一長為R的輕桿兩端分別固定質(zhì)量均為刀l小球P、Q（P、Q可視為質(zhì)點(diǎn)），將輕桿固定在圖示位置，小球Q與B點(diǎn)相距R。現(xiàn)讓輕桿與小球組成的系統(tǒng)從靜止開始下滑

A．小球Q到B點(diǎn)時(shí)速度大小為

B．小球Q到C點(diǎn)時(shí)速度大小為

C．小球P到C點(diǎn)時(shí)速度大小為

D．小球P到C點(diǎn)時(shí)速度大小為參考答案：AC4.（單選）如圖所示，電源內(nèi)阻不可忽略，電路中接有一小燈泡和一電動(dòng)機(jī)。小燈泡L上標(biāo)有“6V12W”字樣，電動(dòng)機(jī)的線圈電阻RM＝0.50Ω。若燈泡正常發(fā)光時(shí)，電源的輸出電壓為12V，此時(shí)A．電動(dòng)機(jī)的輸入功率為12WB．電動(dòng)機(jī)的熱功率為12WC．電動(dòng)機(jī)的輸出功率為12WD．整個(gè)電路消耗的電功率為24W參考答案：A5.（單選）如圖所示．一邊長為L底邊，BC的電阻R，是兩腰AB、AC的電阻RAB、RAC的兩倍（RBC=2RAB=2RAC）的正三角形金屬框放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。若通以圖示方向的電流．且已知從B端流人的總電流強(qiáng)度為，．則金屬框受到的總磁場(chǎng)力的大小為 A．0 B．BIL C． D．2BIL參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，在一個(gè)質(zhì)量為M、橫截面積為S的圓柱形導(dǎo)熱氣缸中，用活塞封閉了一部分空氣，氣體的體積為，活塞與氣缸壁間密封且光滑，一彈簧秤連接在活塞上，將整個(gè)氣缸懸吊在天花板上．當(dāng)外界氣溫升高（大氣壓保持為）時(shí)，則彈簧秤的示數(shù)

▲

（填“變大”、“變小”或“不變”），如在該過程中氣體從外界吸收的熱量為，且氣體的體積的變化量為，則氣體的內(nèi)能增加量為

▲

．參考答案：不變

（2分）

7.如圖所示，在豎直平面內(nèi)存在著若干個(gè)無電場(chǎng)區(qū)和有理想邊界的勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)，兩區(qū)域相互間隔，豎直高度均為h，電場(chǎng)區(qū)域水平方向無限長，每一電場(chǎng)區(qū)域場(chǎng)強(qiáng)的大小均為E，且E=mg/q，場(chǎng)強(qiáng)的方向均豎直向上。一個(gè)質(zhì)量為m，帶正電的、電荷量為q的小球（看作質(zhì)點(diǎn)），從第一無電場(chǎng)區(qū)域的上邊緣由靜止下落，不計(jì)空氣阻力。則小球從開始運(yùn)動(dòng)到剛好離開第n個(gè)電場(chǎng)區(qū)域的過程中，在無電場(chǎng)區(qū)域中所經(jīng)歷的時(shí)間為__________，在第n個(gè)電場(chǎng)區(qū)域中所經(jīng)歷的時(shí)間為________。參考答案：，8.原子核聚變可望給人類未來提供豐富潔凈的能源。當(dāng)氘等離子體被加熱到適當(dāng)高溫時(shí),氘核參與的幾種聚變反應(yīng)可能發(fā)生，放出能量。這幾種反應(yīng)的總效果可以表示為①該反應(yīng)方程中的k=

,d=

；②質(zhì)量虧損為

kg.參考答案：9.（4分）在光滑的水平面內(nèi)，一質(zhì)量ｍ＝1kg的質(zhì)點(diǎn)，以速度＝10m/s沿ｘ軸正方向運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過原點(diǎn)后受一沿ｙ軸正方向的恒力Ｆ＝5Ｎ作用，直線ＯＡ與ｘ軸成37°角，如圖所示。如果質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡與直線ＯＡ相交于Ｐ點(diǎn)，則質(zhì)點(diǎn)從Ｏ點(diǎn)到Ｐ點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間為

s，質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過Ｐ點(diǎn)時(shí)的速率為

____

m/s．（）

參考答案：3；18.0310.因?yàn)槭诌厸]有天平,小王同學(xué)思考如何利用一已知?jiǎng)哦认禂?shù)為k的彈簧和長度測(cè)量工具來粗測(cè)一小球的質(zhì)量,他從資料上查得彈簧的彈性勢(shì)能(其中x為彈簧形變量)后,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):將彈簧一端固定在水平桌面上,另一端緊靠小球,彈簧原長時(shí)小球恰好在桌邊,然后壓縮彈簧并測(cè)得壓縮量x,釋放彈簧,小球飛出后落在水平地面上,測(cè)出桌高h(yuǎn)以及落點(diǎn)到桌邊沿的水平距離s．(1)小球質(zhì)量的表達(dá)式為:

．（4分）(2)如果桌面摩擦是本次實(shí)驗(yàn)誤差的主要因素,那么小球質(zhì)量的測(cè)量值將

（4分）(填“偏大”、“偏小”或“準(zhǔn)確”)．參考答案：⑴；⑵偏大11.（5分）制冷機(jī)是一種利用工作物質(zhì)(制冷劑)的逆循環(huán)，使熱從低溫物體傳到高溫物體的裝置，通過制冷機(jī)的工作可以使一定空間內(nèi)的物體溫度低于環(huán)境溫度并維持低溫狀態(tài)．夏天，將房間中一臺(tái)正工作的電冰箱的門打開，試分析這是否可以降低室內(nèi)的平均溫度?為什么?

參考答案：制冷機(jī)正常工作時(shí)，室內(nèi)工作器從室內(nèi)吸收熱量，同時(shí)將冷風(fēng)向室內(nèi)散發(fā),室外工作器向外散熱。若將一臺(tái)正在工作的電冰箱的門打開，盡管它可以不斷地向室內(nèi)釋放冷氣，但同時(shí)冰箱的箱體向室內(nèi)散熱，就整個(gè)房間來說，由于外界通過電流不斷有能量輸入，室內(nèi)的溫度會(huì)不斷升高。（5分）

命題立意：本題是一條聯(lián)系實(shí)際的題目,考查運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。解題關(guān)鍵：考慮整個(gè)系統(tǒng)，并結(jié)合能量守恒來加以分析。錯(cuò)解剖析：解本題容易憑借想當(dāng)然，認(rèn)為打開冰箱門，會(huì)降低房間的溫度．應(yīng)該考慮整個(gè)系統(tǒng)加以分析。12.如圖甲所示，質(zhì)量為m、邊長為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

；

3:513.從地面A處豎直上拋一質(zhì)量為m的小球，小球上升到B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能與小球上升到最高點(diǎn)后返回至C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能相等，B點(diǎn)離地高度為，C點(diǎn)離地高度為．空氣阻力f=0.1mg，大小不變，則小球上升的最大高度為_________；小球下落過程中從B點(diǎn)到C點(diǎn)動(dòng)能的增量為___________．

參考答案：4h；

0.6mgh三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，彈簧豎直懸掛，并在下端逐個(gè)增加鉤碼，同時(shí)用毫米刻度尺分別測(cè)出加掛不同鉤碼時(shí)彈簧的長度L，測(cè)出的彈簧的彈力F（F的大小等于所掛鉤碼受到的重力）與彈簧的長度L的各組數(shù)據(jù)，逐點(diǎn)標(biāo)注在圖乙中的坐標(biāo)紙上，設(shè)彈簧原長為Lo,則彈簧勁度系數(shù)K的表達(dá)式為

，由此可以得到該彈簧的勁度系數(shù)為

N/m（取三位有效數(shù)字）。參考答案：K=F/(Lo-L)，約為

11315.利用如圖甲所示的電路測(cè)量某種電阻絲材料的電阻率，所用電阻絲的電阻約為20Ω．帶有刻度尺的木板上有a和b兩個(gè)接線柱，把電阻絲拉直后固定在接線柱a和b上．在電阻絲上夾上一個(gè)帶有接線柱c的小金屬夾，沿電阻絲移動(dòng)金屬夾，可改變其與電阻絲接觸點(diǎn)P的位置，從而改變接入電路中電阻絲的長度．可供選擇的器材還有：電池組E（電動(dòng)勢(shì)為3.0V，內(nèi)阻約1Ω）；電流表A1（量程0～100mA，內(nèi)阻約5Ω）；電流表A2（量程0～0.6A，內(nèi)阻約0.2Ω）；電阻箱R（0～999.9Ω）；開關(guān)、導(dǎo)線若干．實(shí)驗(yàn)操作步驟如下：A．用螺旋測(cè)微器在電阻絲上三個(gè)不同的位置分別測(cè)量電阻絲的直徑；B．將選用的實(shí)驗(yàn)器材，按照?qǐng)D甲連接實(shí)驗(yàn)電路；C．調(diào)節(jié)電阻箱使其接入電路中的電阻值較大；D．將金屬夾夾在電阻絲上某位置，閉合開關(guān)，調(diào)整電阻箱的阻值，使電流表滿偏，然后斷開開關(guān)．記錄電阻箱的電阻值R和接入電路的電阻絲長度L；E．改變金屬夾與電阻絲接觸點(diǎn)的位置，閉合開關(guān)，調(diào)整電阻箱的阻值，使電流表再次滿偏．重復(fù)多次，記錄每一次電阻箱的電阻值R和接入電路的電阻絲長度L；F．?dāng)嚅_開關(guān)，整理好器材．①某次測(cè)量電阻絲直徑d時(shí)，螺旋測(cè)微器示數(shù)如圖乙所示，則d=0.730mm；②實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選擇（填“A1”或“A2”）；③用記錄的多組電阻箱的阻值R和對(duì)應(yīng)的接入電路中電阻絲長度L的數(shù)據(jù)，繪出了如圖丙所示的R﹣L關(guān)系圖線，圖線在R軸的截距為R0，在L軸的截距為L0，再結(jié)合測(cè)出的電阻絲直徑d，寫出電阻絲的電阻率表達(dá)式ρ=（用給定的物理量符號(hào)和已知常數(shù)表示）．④本實(shí)驗(yàn)中，電流表的內(nèi)阻對(duì)電阻率的測(cè)量結(jié)果無影響（填“有”或“無”）．參考答案：解：①：螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為：d=0.5mm+23.0×0.01mm=0.730mm；②：根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電路中的最大電流為：==143mA，所以電流表應(yīng)選；③：根據(jù)閉合電路歐姆定律，應(yīng)有：=，可得：R=，根據(jù)電阻定律應(yīng)有：=，聯(lián)立以上兩式可得：R=﹣，根據(jù)函數(shù)斜率的概念應(yīng)有：，解得：ρ=；④：本題中若考慮電流表內(nèi)阻，可將電流表內(nèi)阻看做電源內(nèi)阻的一部分，則有：R=﹣，對(duì)圖象的斜率沒有影響，即電流表內(nèi)阻對(duì)電阻率的測(cè)量結(jié)果無影響．故答案為：①0.730②③④無四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，水平傳送帶AB的右端與在豎直面內(nèi)的用內(nèi)徑光滑的鋼管彎成的“9”形固定軌道相接，鋼管內(nèi)徑很小。傳送帶的運(yùn)行速度v0=4.0m/s，將質(zhì)量m=1kg的可看做質(zhì)點(diǎn)的滑塊無初速地放在傳送帶的A端。已知傳送帶長度L=4.0m，離地高度h=0.4m，“9”字全髙H=0.6m，“9”字上半部分3/4圓弧的半徑R=0.1m，滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，重力加速度g=10m/s2，試求：(1)滑塊從傳送帶A端運(yùn)動(dòng)到B端所需要的時(shí)間；(2)滑塊滑到軌道最高點(diǎn)C時(shí)對(duì)軌道作用力；(3)滑塊從D點(diǎn)拋出后的水平射程。參考答案：(1)滑塊在傳送帶上加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，由牛頓第二定律知μmg=ma，解得m/s2加速到與傳送帶相同的速度所需要的時(shí)間s滑塊的位移，此時(shí)滑塊恰好到達(dá)B端。滑塊從傳送帶A端運(yùn)動(dòng)到B端所需要的時(shí)間為2s（2）滑塊由B到C過程應(yīng)用動(dòng)能定理，有在最高點(diǎn)C點(diǎn)，選向下為正方向，由牛頓第二定律得聯(lián)立解得N，由牛頓第三定律得，滑塊滑到軌道最高點(diǎn)C時(shí)對(duì)軌道作用力的大小N和方向豎直向上。（3）滑塊由C到D過程應(yīng)用動(dòng)能定理，有D點(diǎn)到水平面的高度=0.8m由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得，解得滑塊從D點(diǎn)拋出后的水平射程17.（10分）如圖所示，不可伸長的細(xì)線的一端固定在水平天花板上，另一端系一小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）?，F(xiàn)讓小球從與豎直方向成θ角的A位置由靜止開始下擺，擺到懸點(diǎn)正下方B處時(shí)細(xì)線突然斷裂，接著小球恰好能沿光滑豎直固定的半圓形軌道BCD內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動(dòng)。已知細(xì)線長l＝2.0m，軌道半徑R=2.0m，擺球質(zhì)量m=0.5kg。不計(jì)空氣阻力和細(xì)線斷裂時(shí)能量的損失（g取10m/s2）。（1）求夾角θ和小球在B點(diǎn)時(shí)的速度大小；（2）假設(shè)只在軌道的圓弧CD段內(nèi)側(cè)存在摩擦，其余條件不變，小球仍沿BCD做圓周運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最低點(diǎn)D時(shí)的速度為6m/s，求克服摩擦力做的功。

參考答案：解析：（1）在B點(diǎn)剛好不脫離半圓軌道，有

①（2分）

故

代入數(shù)據(jù)得m/s

（1分）

從A點(diǎn)到B點(diǎn)機(jī)械能守恒，有

②

（1分）

代入數(shù)據(jù)得

θ=60°

（1分）

（2）從B點(diǎn)到最低點(diǎn)D的過程中，設(shè)克服摩擦力做的功為W，由動(dòng)能定理得

③（3分

代入數(shù)據(jù)解得W=16J

（2分）18.室內(nèi)裝修污染四大有害氣體是苯系物、甲醛、氨氣和氡。氡存在于建筑水泥、礦渣磚、裝