2021-2022学年湖北省孝感市应城第一高级中学高三物理测试题含解析

2021-2022学年湖北省孝感市应城第一高级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. 如图所示，边长为a正方形ABCD为一玻璃砖的横截面，此玻璃的折射率n＞.一束强光从AD的中点O以入射角θ(0≤θ＜90°)射向玻璃砖.下列说法正确的是
A.改变θ的大小，可以使光线在AD面发生全反射而不能射入玻璃砖
B.改变θ的大小，可以使光线在BC面发生全反射
C.改变θ的大小，可以有部分光线能到达CD面
D.θ无论取何值，都有光线从BC面射出
参考答案：
答案：CD
解析：若θ较小，光线从AD折射后直接射到BC，并一定能从BC射出，也有一部分从BC面反射到AB面；若θ较大，光线从AD折射后射出AB面，在AB面发生全反射，反射到BC，并能从BC面射出，同理也有一部分反射以CD面。

2. （单选）如图1-2-3半径为R的大圆盘以角速度ω旋转，如图，有人站在盘边P点上，随盘转动．他想用枪击中在圆盘中心的目标Ｏ，若子弹速度为vo，
则（）
A枪应瞄准目标Ｏ射击
B应瞄准PＯ的右方偏过θ角射击，且cosθ =ωR/v0
C应瞄准PＯ的左方偏过θ角射击，且tan θ=ωR/v0
D．应瞄准PＯ的左方偏过θ角射击，且sin θ=ωR/v0 参考答案：
D
3. 下列说法中正确的是（）
A．汤姆孙发现电子，并提出原子具有核式结构
B．对于同一种金属来说，其极限频率恒定，与入射光的频率及光的强度均无关
C．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关
D．E=mc2表明物体具有的能量与其质量成正比
E．“人造太阳”的核反应方程是
参考答案：
BCD
【考点】裂变反应和聚变反应；光电效应．
【专题】定性思想；归纳法；衰变和半衰期专题．
【分析】卢瑟福的α粒子散射实验，表明原子具有核式结构；对于同一种金属来说，其极限频率恒定；辐射电磁波的情况与物体的温度、物体的材料有关；由E=mc2得出物体具有能量与质量的关系；聚变是质量较轻的原子核聚变为质量较大的原子核．
【解答】解：A、汤姆孙发现电子，提出原子的“枣糕”模型，瑟福的α粒子散射实验，表明原子具有核式结构，故A错误．
B、金属的极限频率由金属本身决定，与入射光的频率和强度无关，故B正确．
C、黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关，故C正确．
D、根据E=mc2知，物体具有的能量与其质量成正比，故D正确．
E、太阳内部进行的是轻核聚变，故E错误．
故选：BCD．
4. 如图所示，假设某次罚点球直接射门时，球恰好从横梁下边缘踢进，此时的速度为。

横梁下边缘离地面的高度为h，足球质量为m，运动员对足球做的功为W1，足球运动过程中克服空气阻力做功为W2，选地面为零势能面，下列说法正确的是
A.运动员对足球做的功为W
B.足球机械能的变化量为W1—W2
C.足球克服阻力做功为
D.运动员刚踢完球的瞬间，足球的动能为
参考答案：
B
5. 质量为1kg的物体静止在水平面上，物体与水平面之间的动摩擦因数为0.2。

对物体施加一个大小变化、方向不变的水平拉力F，使物体在水平面上运动了3t0的时间。

为使物体在3t0时间内发生的位移最大，力F随时间的变化情况应该为下面四个图中的
参考答案：
D
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 某物理兴趣小组采用如图所示的装置深入研究平抛运动。

质量分别为和的A、B小球处于同一高度，M为A球中心初始时在水平地面上的垂直投影。

用小锤打击弹性金属片，使A球沿水平方向飞出，同时松开B球，A球落到地面N点处，B球落到地面P点处。

测得
=0.04kg，=0.05kg，B球距地面的高度是1.225m，M、N点间的距离为1.500m，则B 球落到P点的时间是____________s，A球落地时的动能是__________J。

（忽略空气阻力，g 取9.8，结果保留两位有效数字）参考答案：
0.5s 0.66J
7. 在“用打点计时器测速度”的实验中，交流电源频率为50H Z，打出一段纸带如图所示．纸带经过2号计数点时，测得的瞬时速度υ=m/s．若实验时交流电源频率大于50Hz，则纸带经过2号点的实际速度（选填“大于”、“小于”、“等于”）测量速度．
参考答案：
0.36；大于．
【考点】探究小车速度随时间变化的规律．
【分析】根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上2点时小车的瞬时速度大小．
【解答】解：从0点开始每5个点取一个计数点，所以相邻计数点间的时间间隔为0.02×5=0.1s
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上2点时小车的瞬时速度大小．
小车到计数点2时的瞬时速度v2==m/s=0.36m/s，
如果在某次实验中，交流电的频率偏离50Hz，交流电的频率偏高而未被发觉，那么实际打点周期变小，
据v=可知，测出的速度数值将比真实值偏小．
根据运动学公式△x=at2得：真实的加速度值就会偏小，所以测量的加速度值与真实的加速度值相比是偏大．
故答案为：0.36；大于．
8. 如图所示，两个完全相同的圆弧轨道分别固定在竖直板上的不同高度处，轨道的末端水平，在它们相同位置上各安装一个电磁铁，两个电磁铁由同一个开关控制，通电后，两电磁铁分别吸住相同小铁球A 、B ，断开开关，两个小球同时开始运动。

离开圆弧轨道后，A 球做平抛运动，B 球进入一个光滑的水平轨道，则：
（1）B 球进入水平轨道后将做________________运动；改变A 轨道的高度，多次重复上述实验过程，总能观察到A 球正好砸在B 球上，由此现象可以得出的结论是：________________________________________________。

（2）若某次两个小球相碰的位置恰在水平轨道上的P 点处，固定在竖直板上的方格纸的正方形小格边长均为5cm ，则可算出A 铁球刚达P 点的速度为________m/s 。

（g 取10m/s2，结果保留两位小数）
参考答案：
（1）匀速直线，A 球的水平分运动是匀速直线运动（2）3.35 9. 11
参考答案：
111
10. 在“测定直流电动机的效率”实验中，用左下图所示的电路测定一个额定电压为6V 、额定功率为3W 的直流电动机的机械效率。

（1）根据电路图完成实物图的连线；
（2）实验中保持电动机两端电压U 恒为6V ，重物每次匀速上升的高度h 均为1.5m ，所测物理量及测量结果如下表所示：
计算电动机效率η的表达式为________（用符号表示），前4次实验中电动机工作效率的平均值为________。

（3）在第5次实验中，电动机的输出功率是________；可估算出电动机线圈的电阻为________Ω。

参考答案：
（1）（2分）如右图
（2）（2分）
，（2分）74%
（3）（2分）0，（2分）2.4
11. 如图为氢原子的能级图，一群氢原子在n=4的定态发生跃迁时，能产生 种不同频率的光，其中产生的光子中能量最大是 ev
参考答案： 6、 12．75ev
12. （4分）如图所示，两个的电阻串联后接在的恒定电压下，一个电压表有
和两个量程档。

当用档测量图中、间电压时，电压表示数为，那么这一档电压表的内阻等于，若换用档测量、间的电压，电压
表的示数是。

参考答案：
答案：
13. 光滑水平面上两小球a、b用不可伸长的松弛细绳相连。

开始时两球静止，给b球一个水平恒力拖动B球运动直至绳被拉紧，然后两球一起运动，在两球一起运动过程中两球的总动量 (填“守恒”或“不守恒”)；系统的机械能 (填“守恒”或“不守恒”)。

参考答案：
不守恒，不守恒；
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. (8分) 如图所示，有四列简谐波同时沿x轴正方向传播，波速分别是 v、2 v、3 v 和 4 v，a、b是x轴上所给定的两点，且ab＝l。

在t时刻a、b两点间四列波的波形分别如图所示，则由该时刻起a点出现波峰的先后顺序依次是图；频率由高到低的先后顺序依次是图。

参考答案：
BDCA DBCA
15. （选修3—3（含2—2））（7分）如图所示是一定质量的气体从状态A经状态B到状态C的p－T图象，已知气体在状态B时的体积是8L，求气体在状态A和状态C的体积分别是多大？并判断气体从状态B到状态C过程是吸热还是放热？
参考答案：
解析：由图可知：从A到B是一个等温过程，根据玻意耳定律可得：……(2分)
代入数据解得：……………(1分)
从B到C是一个等容过程，……………(1分)
【或由，代入数据解得：】
由图可知气体从B到C过程为等容变化、温度升高，……(1分)故气体内能增大，……(1分)由热力学第一定律可得该过程气体吸热。

……………(1分)
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，光滑水平面上放置质量均为M=2kg的甲、乙两辆小车，两车之间通过一感应开关相连（当滑块滑过感应开关时，两车自动分离）。

其中甲车上表面光滑，乙车上表面
与滑块P之间的动摩擦因数μ=0.5。

一根通过细线拴着而被压缩的轻质弹簧固定在甲车的左
端，质量为m=1kg的滑块P(可视为质点)与弹簧的右端接触但不相连，此时弹簧储存的弹性势能E0=10J，弹簧原长小于甲车长度，整个系统处于静止。

现剪断细线，求：
⑴滑块P滑上乙车前的瞬时速度的大小；
⑵滑块P滑上乙车后最终未滑离乙车，P在乙车上滑行的距离为多大？
参考答案：
⑴设滑块P滑上乙车前的速度为v，对整体应用动量守恒和能量关系有：
mv－2MV = 0（3分）
E0 =（3分）
解之得v = 4m/s （1分）
⑵设滑块P和小车乙达到的共同速度v′，对滑块P和小车乙有：
mv－MV = (m＋M)v′（3分）
μmgL=＋－（3分）
代入数据解之得：L=m（1分）
17. 摩擦系数μ=0.2的水平地面AB长75m，和光滑斜面在B点用一小段光滑圆弧相连，斜面和水平地面的夹角为30°且无限长，一质量为m=1kg的物体（可视为质点）从A点以初速度vo=20m/s的速度向右滑动，求物体从A点出发经过B点的速度大小和时间？
参考答案：
解：由动能定理可得：
﹣μmgLAB=mvB2﹣mv02，
解得：
vB=10m/s，
由A到B由牛顿第二定律可得：
μmg=ma1，
解得：
a1=μg=0.2×10=2m/s2，
由运动学可得：
vB=v0﹣a1t1，
解得：
t1=．
答：物体从A点出发到经过B点的速度大小为10m/s，时间为5s．
18. （8分）某网站报道：最近南亚某国发射了一颗人造环月卫星，卫星的质量为100kg，环绕周期为1小时……。

一位同学对该新闻的真实性产生怀疑，他认为：一是该国的航天技术比起我国还有差距，近期不可能发射出环月卫星；二是该网站公布的数据似乎也有问题。

该同学准备对该数据
进行验证。

他记不清引力恒量的数值且手边没有可查找的资料，但他记得月球半径约为地球半径的
，地球半径为6400km，月球表面重力加速度约为地球表面重力加速度，地球表面重力加速度约为10m/s2。

他由上述数据经过推导分析，进一步认定这是一则假新闻。

请依上述数据写出他的论证过程及结论。

参考答案：
解析：
设为近月卫星，月球M对卫星m的万有引力是卫星运动的向心力，则有
①（2分）
在月球表面：②（2分）
由①②可得：③（2分）
代入数据：
即绕月运行的卫星的最小周期为102.6min，远大于报导中的60min（1小时），故可判断其为假新闻。

（2分）。