黑龙江省鸡西市2021届新高考第三次适应性考试物理试题含解析

黑龙江省鸡西市2021届新高考第三次适应性考试物理试题
一、单项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的
1．下列说法正确的是（）
A．物体从外界吸收热量，其内能一定增加
B．物体对外界做功，其内能一定减少
C．物体温度降低，其分子热运动的平均动能增大
D．物体温度升高，其分子热运动的平均动能增大
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A．如果物体从外界吸收热量时，再对外做功，则内能可能减小，可能不变，可能增加，A错误；
B．如果物体对外界做功的同时，再从外界吸收热量，则其内能可能减小，可能不变，可能增加，B错误；CD．温度是分子平均动能大小的标志，温度升高，物体内大量分子热运动的平均动能增大，C错误D正确。

故选D。

2．如图甲所示，物体在竖直方向受到大小恒定的作用力F=40N，先由静止开始竖直向上做匀加速直线运动，当t=1s时将F反向，大小仍不变，物体的v t 图象如图乙所示，空气对物体的阻力大小恒定，g=10m/s2，下列说法正确的是（）
A．物体在1.25s内拉力F的平均功率为160W
B．物体1.25s内阻力做功的平均功率为为16W
C．空气对物体的阻力为6N
D．物体的质量为4kg
【答案】B
【解析】
【详解】
A．在1.25s内，图像围成面积为5m，即总位移为5m，拉力第一阶段向上的位移为4m，则拉力做正功
160J ，第二阶段位移为1m ，则拉力做负功40J ，总共120J ，平均功率96W ，故A 错误。

CD ．根据牛顿第二定律可得： F －（mg+f)=ma 1 F+mg+f=ma 2， 又由题图乙可知 a 1=2m/s 2 a 2=6m/s 2
联立解得物体的质量 m=2kg
空气对物体的阻力为 f=4N CD 项错误。

B ．阻力全程做负功，共W f =4×5=20J ，所以平均功率为
16W f f W P t
=
=
B 正确。

故选B 。

3．用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应，可能使该金属产生光电效应的措施是 A ．改用红光照射 B ．改用X 射线照射
C ．改用强度更大的原紫外线照射
D ．延长原紫外线的照射时间 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
发生光电效应的原因是入射的光子能量h ν超过了金属表面电子逸出的逸出功0W ，若不能发生光电效应，说明入射光子能量过小，频率太低，应该换用频率更高的入射光，对照选项B 对．
4．原子核A 、B 结合成放射性原子核C ．核反应方程是A+B→C ，已知原子核A 、
B 、
C 的质量分别为A m 、B m 、C m ，结合能分别为A E 、B E 、C E ，以下说法正确的是（ ）
A ．原子核A 、
B 、
C 中比结合能最小的是原子核C
B ．原子核A 、B 结合成原子核
C ，释放的能量()2
A B C E m m m c ∆=+-
C ．原子核A 、B 结合成原子核C ，释放的能量A B C E E E E ∆=+-
D ．大量原子核C 经历两个半衰期时，已发生衰变的原子核占原来的14
【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
ABC ．某原子核的结合能是独立核子结合成该核时释放的能量，原子核A 、B 结合成放射性原子核C ，要释放能量，原子核C 的比结合能最大，释放的能量
()C A B E E E E ∆=-+
根据质能方程得
()2A B c E m m m c ∆=+-
故AC 错误，B 正确；
D ．原子核的半衰期是原子核有半数发生衰变所需要的时间，大量原子核C 经历两个半衰期时，未发生衰变的原子核占原来的1
4
，D 错误。

故选B 。

5．关于近代物理的知识，下列说法正确的有（ ）
A ．结合能越大，原子核内核子结合得越牢固，原子核越稳定
B ．铀核裂变的一种核反应方程为235141921
92
56360U Ba+Kr+2n →
C ．
23823492
90
U Th+X →
中X 为中子，核反应类型为β衰变
D ．平均结合能小的原子核结合成或分解成平均结合能大的原子核时一定放出核能 【答案】D 【解析】 【详解】
A. 比结合能越大，原子核内核子结合得越牢固，原子核越稳定，选项A 错误；
B. 铀核裂变的核反应方程中，反应物必须有中子，选项B 错误；
C.
23823492
90
U Th+X →
中X 质量数为4电荷数为2，为α粒子，核反应类型为α衰变，选项C 错误；
D. 平均结合能是核子与核子结合成原子核时平均每个核子放出的能量，平均结合能越大的原子核越稳定，平均结合能小的原子核结合成或分解成平均结合能大的原子核时出现质量亏损，一定放出核能。

故D 正确。

故选D 。

6．有关量子理论及相关现象，下列说法中正确的是（ ） A ．能量量子化的观点是爱因斯坦首先提出的
B ．在光电效应现象中，遏止电压与入射光的频率成正比
C ．一个处于n ＝4激发态的氢原子向基态跃迁时，最多能辐射出3种频率的光子
D ．α射线、β射线、γ射线都是波长极短的电磁波 【答案】C 【解析】 【详解】
A ．能量量子化的观点是普朗克首先提出的，选项A 错误；
B ．在光电效应现象中，根据光电效应方程=km E hv W U e =-遏制逸出功，可知遏止电压与入射光的频率是线性关系，但不是成正比，选项B 错误；
C ．一个处于n ＝4激发态的氢原子向基态跃迁时，最多能辐射出3种频率的光子，分别对应于4→3，3→2，2→1，选项C 正确；
D ．α射线、β射线不是电磁波，只有γ射线是波长极短的电磁波，选项D 错误； 故选C 。

二、多项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分
7．倾角为37°的足够长斜面，上面有一质量为2kg ，长8m 的长木板Q ，木扳上下表面与斜面平行。

木板Q 最上端放置一质量为1kg 的小滑块P 。

P 、Q 间光滑，Q 与斜面间的动摩擦因数为
1
3。

若P 、Q 同时从静止释放，以下关于P 、Q 两个物体运动情况的描述正确的是（sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，g 取10m/s 2）（ ）
A ．P 、Q 两个物体加速度分别为6m/s 2、4m/s 2
B ．P 、Q 两个物体加速度分别为6m/s 2、2m/s 2
C ．P 滑块在Q 上运动时间为1s
D ．P 滑块在Q 上运动时间为2s 【答案】BD 【解析】 【详解】
AB ．对P 受力分析，受重力和Q 对P 的支持作用，根据牛顿第二定律有：
sin 37P P P m g m a =o
解得：sin 37P a g ==o
6m/s 2
对Q 受力分析，受重力、斜面对Q 的支持力、摩擦力和P 对Q 的压力作用，根据牛顿第二定律有：
()sin37cos37Q P Q Q Q m g m m g m a μ-+=o o
解得：2Q a =m/s 2，A 错误，B 正确；
CD ．设P 在Q 上面滑动的时间为t ，因P a =6m/s 2>2Q a =m/s 2，故P 比Q 运动更快，根据位移关系有：
2211
22
P Q L a t a t =
- 代入数据解得：t=2s ，C 错误，D 正确。

故选BD 。

8． “嫦娥五号”是我国首个实施无人月面取样且返回的探测器，它由轨道器、返回器、着陆器、上升器四个部分组成，由长征五号运载火箭从文昌航天发射场发射。

若“嫦娥五号” 探测器环月工作轨道为圆形，其离月球表面高度为h 、运行周期为 T ，月球半径为 R 。

由以上数据可求的物理量有（ ） A ．月球表面飞船所受的重力
B ．“嫦娥五号”探测器绕月球运行的加速度
C ．“嫦娥五号”探测器绕月球运行的速度
D ．月球对“嫦娥五号”探测器的吸引力 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】
A ．探测器绕月球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，则有
2224 ()()GMm m R h R h T
π=++ 可得月球的质量
23
2
4()R h M GT
π+= 不考虑天体自转，在月球表面，万有引力等于飞船所受的重力，则有
2
GMm
mg R
= 可得月球表面飞船所受的重力为
3
2
224()
m R R h mg T π+= 由于飞船质量未知，所以无法求出月球表面飞船所受的重力，故A 错误； B ．探测器绕月球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，则有
2
()GMm
ma R h =+
解得探测器绕月球运行的加速度
22
4()
R h a T π+=
则探测器绕月球运行的加速度可求出，故B 正确； C ．根据周期和线速度的关系可知
2()
R h v T
π+=
探测器绕月球运行的速度可求出，故C 正确； D ．月球对探测器的吸引力
2
()GMm
F R h =
+
探测器的质量未知，无法确定月球对其的吸引力，故D 错误； 故选BC 。

9．关于对分子动理论、气体和晶体等知识的理解，下列说法正确的是____ A ．温度高的物体，其分子的平均动能一定大 B ．液体的分子势能与体积无关
C ．晶体在物理性质上可能表现为各向同性
D ．温度升高，气体的压强一定变大 E.热量可以从低温物体传给高温物体 【答案】AC
E 【解析】 【详解】
A ．温度是分子平均动能的标志，温度升高时，分子的平均动能增大，故A 正确；
B ．液体分子之间的距离不同，液体分子之间的分子力大小就不同，所以分子力做功不同，则分子势能就不同，所以液体的分子势能与体积有关，故B 错误；
C ．单晶体因排列规则其物理性质为各向异性，而多晶体因排列不规则表现为各向同性，故C 正确；
D ．根据理想气体得状态方程
pV
C T
= 可知温度升高，气体的压强不一定增大，还要看体积变化，故D 错误；
E ．热量不能自发的从低温物体传给高温物体，但在引起其它变化的情况下可以由低温物体传给高温物体，故E 正确。

故选ACE 。

10．在研究光电效应现象时，用到了下面的装置和图像。

以下描述正确的是（ ）
A ．图甲中，弧光灯照射锌板，验电器的锡箔张开，由此说明锌板带正电
B ．图乙中，向右移动滑片，微安表读数变小，可以测量遏止电压
C ．图乙中，可以研究单位时间发射的光电子数与照射光的强度的关系
D ．图丙中，强、弱黄光的图像交于U 轴同一点，说明光电子最大初动能与光的强度无关 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】
A ．弧光灯照射锌板，验电器的锡箔张开，仅仅能说明验电器带电，无法判断电性，故A 错误；
B ．滑动变阻器滑片向右移动时，光电管所加反向电压变大，光电流变小，可测量遏止电压，故B 正确；
C ．光电管加反向电压，无法判定光电子数与光的强度关系，故C 错误；
D ．图丙中，强黄光和弱黄光的图像交于U 轴同一点，说明遏止电压与光的强度无关，根据
2
c m 12
eU mv =
因此也说明光电子最大初动能与光的强度无关，故D 正确。

故选BD 。

11．在用单摆测定重力加速度的实验中，为了减小测量误差，下列措施正确的有（ ） A ．对于相同半径的木球和铁球，选用铁球 B ．单摆的摆角从原来的5︒改变为15︒
C ．测量摆球振动周期时，选取最高点作为计时的起、终点位置
D ．在测量单摆的周期时，防止出现“圆锥摆”
E.测量摆长时，单摆在悬挂状态下摆线长加上摆球的半径作为摆长 【答案】ADE 【解析】 【详解】
A ．对于相同半径的木球和铁球，选择铁球可以忽略空气阻力以及悬线的重力，A 正确；
B ．单摆在摆角很小的情况下才做简谐运动，单摆的摆角不能太大，一般不超过5︒，B 错误；
C ．为了减小测量周期时的误差，应取摆球通过的最低点作为计时的起、终点位置，C 错误；
D ．摆球做圆锥摆时周期表达式为
cos 2L T g
θ
π
= 若用
2L T g
π
= 算出重力加速度g 误差较大，为了减小测量误差，应防止出现“圆锥摆”，D 正确； E ．测量摆长时，单摆在悬挂状态下摆线长加上摆球的半径作为摆长，E 正确。

故选ADE 。

12．如图所示为在“测电源电动势和内电阻”的实验中得到的U I -图线。

图中U 为路端电压，I 为干路电流，a 、b 为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为a η、b η，电源的输出功率分别为a P 、b P ，对应的外电阻为a R 、b R 。

已知该电源输出功率的最大值为max P ，电源内电阻为r ，由图可知( )
A ．:2:1a R r =
B ．:1:2a b ηη=
C ．:1:1a b P P =
D ．:8:9a max P P =
【答案】ACD 【解析】 【详解】
AC ．设电流的最小分度为I ，电压的最小分度为U ，则可知，电源的电动势E=6U ；U a =4U ，U b =2U ；电流I a =4I ，I b =8I ；则由P=UI 可知，故电源的输出功率相等； 则闭合电路欧姆定律可知， E=I （r+R ） 代入解得： R a ：r=2：1； 故AC 正确；
B ．电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比。

P IU U P IE E η===外总
；
E 为电源的总电压（即电动势），在U-I 图象中，纵轴截距表示电动势，根据图象可知则
23a η=
13
b η=
则
ηa ：ηb =2：1 故B 错误；
D ．当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，此时电压为3U ，电流为6I ；故： P a ：P max =8：9 故D 正确； 故选ACD 。

三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13．用如图甲所示装置研究平抛运动。

将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。

钢球沿斜槽轨道PQ 滑下后从Q 点飞出，落在水平挡板MN 上。

由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。

移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。

（1）本实验必须满足的条件有____________。

A ．斜槽轨道光滑 B ．斜槽轨道末端切线水平
C ．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球
D ．挡板高度等间距变化
（2）如图乙所示，在描出的轨迹上取A 、B 、C 三点，三点间的水平间距相等且均为x ，竖直间距分别是y 1和y 2。

若A 点是抛出点，则1
2y y =________；钢球平抛的初速度大小为________（已知当地重力加速度
为g ，结果用上述字母表示）。

【答案】BC 1:3 21
g
x y y -
【解析】 【详解】
(1)[1]AB ．为了能画出平抛运动轨迹，首先保证小球做的是平抛运动，所以斜槽轨道不一定要光滑，但必须是水平的。

故A 不符合题意，B 符合题意。

C ．要让小球总是从同一位置无初速度释放，这样才能找到同一运动轨迹上的几个点。

故C 符合题意。

D ．档板只要能记录下小球下落在不同高度时的不同的位置即可，不需要等间距变化。

故D 不符合题意。

(2)[2] A 点是抛出点，则在竖直方向上为初速度为零的匀加速直线运动，则AB 和BC 的竖直间距之比为1：3。

[3]由于两段水平距离相等，故时间相等，根据y 2﹣y 1＝gt 2可知：
21
=
y y t g
- 则初速度为：
21
g v x y y x t =
=- 14．某同学想利用两节干电池测定一段粗细均匀的电阻丝电阻率ρ，设计了如图甲所示的电路。

ab 是一段电阻率较大的粗细均匀的电阻丝，R 0是阻值为2Ω的保护电阻，导电夹子P 与电阻丝接触始终良好（接触电阻忽略不计）。

(1)该同学连接成如图甲所示实验电路．请指出图中器材连接存在的问题_________________ ；
(2)实验时闭合开关，调节P 的位置，将aP 长度x 和对应的电压U 、电流I 的数据记录如下表： x/m 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 U/V 2.18 2.10 2.00 1.94 1.72 1.48 I/A
0.28 0.31 0.33 0.38 0.43 0.49 U I
/Ω 7.79
6.77
6.06
5.10
4.00
3.02
①请你根据表中数据在图乙上描点连线作U
I
和 x 关系图线； （____）
②根据测得的直径可以算得电阻丝的横截面积S=1.2×l0-7m 2，利用图乙图线，可求得 电阻丝的电阻率ρ为_______Ω·m ；根据图乙中的图线可求出电流表内阻为___Ω；（保留两位有效数字）
③理论上用此电路测得的金属丝电阻率与其真实值相比 ____（选填“偏大”“偏小”或 “相同”）。

【答案】电压表应接3V 量程，开始实验前开关应断开
()661.210 1.1~1.310--⨯⨯ 2.0 相同
【解析】 【分析】 【详解】
(1). [1]．电压表应接3V 量程；开始实验前开关应断开；
(2)①[2]．图像如图：
②[3][4]．由于
x A U x R R I S
ρ=
-= 即
A U x R I S ρ
=+ 则-U
x I
图像的斜率 7.8 2.011.30.6
k S ρ-===
解得
6=1.310m ρ-⨯Ω⋅
由图像可知，当x=0时，
=2.0U
I
Ω可知电流表内阻为2.0Ω； ③[5]．由以上分析可知，电流表内阻对直线的斜率无影响，则理论上用此电路测得的金属丝电阻率与其真实值相比相同。

四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分
15．细管 AB 内壁光滑、厚度不计，加工成如图所示形状。

长 L ＝0.5m 的 BD 段竖直，其 B 端与半径 R ＝0.3m 的光滑圆弧轨道平滑连接，P 点为圆弧轨道的最高点。

CD 段是半径 R ＝0.3m 的四分之一圆弧，AC 段在水平面上。

管中有两个可视为质点的小球 a 、b ， 质量分别为 m a ＝6kg 、m b ＝2kg 。

最初 b 球静止在管内 AC 段某一位置，a 球以速度 v 0 水平向右运动，与b 球发生弹性碰撞。

重力加速度g 取10m/s 2。

（1）若 v 0＝4m/s ，求碰后 a 、b 两球的速度大小：
（2）若 a 球恰好能运动到 B 点，求 v 0的大小，并通过分析判断此情况下 b 球能否通过 P 点。

【答案】（1）2m/s,6m/s （2）8m/s,能。

【解析】 【详解】
(1)由于 a 、b 的碰撞是弹性碰撞，碰撞过程中动量守恒 m a v 0=m a v a +m b v b
同时，碰撞过程中机械能也守恒
222
0111222
a a a
b b m v m v m v =+ 由以上两式可解得
02m/s a b
a a b
m m v v m m -=
=+
026m/s a
b a b
m v v m m =
=+
(2) 在 a 碰撞以后的运动过程中，a 小球机械能守恒。

若a 恰好运动到B 点，即到达B 点时速度为 0
211
()2
a a m v m g L R =+ 解得: v 1=4m/s
由(1)问中计算可知
0a b
a b
m m v v m m -=
+
解得: v 0=8m/s
同理也可求出b 球碰撞以后的速度
20212m/s a
a b
m v v m m =
=+
假设 b 球能上到P 点，上升过程中机械能守恒
222311(2)22
b b b m v m g L R m v =++ 解得
3122
m/s 2
v =
若恰好能运动到P 点
2P
b b v m g m R
=
解得：
3m/s P v =
可得 v 3>v P 因此，b 球能够通过 P 点.
16．如图所示，平面直角坐标系第一象限中，两个边长均为L 的正方形与一个边长为L 的等腰直角三角形相邻排列，三个区域的底边在x 轴上，正方形区域I 和三角形区域Ⅲ存在大小相等，方向沿y 轴负向的匀强电场。

质量为m 、电量为q 的带正电粒子由正方形区域I 的顶点A 以初速度v 0沿x 轴正向射入区域I ，离开电场后打在区域Ⅱ底边的中点P 。

若在正方形区域Ⅱ内施加垂直坐标平面向里的匀强磁场，粒子将由区域Ⅱ右边界中点Q 离开磁场，进入区域Ⅲ中的电场。

不计重力，求：
(1)正方形区域I 中电场强度E 的大小； (2)正方形区域Ⅱ中磁场磁感应强度的大小； (3)粒子离开三角形区域的位置到x 轴的距离。

【答案】（1）2
mv E qL
=； （2）02mv B qL = （3）)
31L
【解析】 【分析】
（1）带电粒子在区域Ⅰ中做类平抛，根据平抛运动的规律列式求解场强E ；（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据几何关系求解半径，从而求解B ；（3）在Q 点进入区域Ⅲ后，若区域Ⅲ补成正方形区域，空间布满场强为E 的电场，由对称性可知，粒子将沿抛物线轨迹运动到（3L ，L ）点，离开方向水平向右，通过逆向思维，可认为粒子从（3L ，L ）点向左做类平抛运动。

【详解】
（1）带电粒子在区域Ⅰ中做类平抛
0L v t =
2
12
y at =
y v at =
Eq a m
=
设离开角度为θ，则0
tan y v v θ=
离开区域Ⅰ后作直线运动
tan 2
L y
L θ-=
由以上各式得 20
mv E qL
= 45θ=o
（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动
0v = 2
mv qvB R
=
有几何关系可得2
R =
可求得 0
2mv B qL
=
（3）在Q 点进入区域Ⅲ后，若区域Ⅲ补成正方形区域，空间布满场强为E 的电场，由对称性可知，粒子将沿抛物线轨迹运动到（3L ，L ）点，离开方向水平向右，通过逆向思维，可认为粒子从（3L ，L ）点向左做类平抛运动，当粒子运动到原电场边界时
0x v t ''=
2
12
y at ''=
x y L ''+=
解得(2y L '=
因此，距离x 轴距离
1)d L y L '=-= 【点睛】
带电粒子在电场中的运动往往用平抛运动的的规律研究；在磁场中做圆周运动，往往用圆周运动和几何
知识，找半径，再求其他量；
17．如图所示，一轻弹簧左端与竖直的墙连接，右端与质量为m 的物块接触，开始时弹簧处于原长，弹簧的劲度系数为k ，现用恒力F 向左推物块，当物块运动到最左端时，推力做的功为W ，重力加速度为g ，物块与水平面间的动摩擦因数为μ，整个过程弹簧的形变在弹性限度内，求：
（1）物块向左移动过程中克服摩擦力做的功；
（2）物块运动到最左端时，撤去推力，弹簧能将物块弹开，则物块从最左端起向右能运动多远？
【答案】（1）f mg
W mgx W F
μμ==（2）2
2
'2kW x mgF μ= 【解析】
（1）设物块向左移动的距离为x ，根据题意：W
x F
= 克服摩擦力做功：f mg
W mgx W F
μμ==
（2）物块向左运动过程中，由于弹簧的弹力与物块运动的位移成正比，弹簧弹力做功：
201()22FN kx W
W x k F
+=-
=- 根据弹簧弹力做功与弹性势能大小关系，弹簧具有的最大弹性势能：2
2
2P FN
kW E W F
=-= 撤去推力后，根据动能定理：'
0FN W mgx μ'-= '=(0-)FN P W E -
可得物块能向右运动的距离：2
2
2kW x mgF
μ'= 点睛：此题关键要搞清能量之间的转化关系，知道弹力做功等于弹性势能的变化；因弹簧的弹力与物块运动的位移成正比，所以求解弹力做功时，弹力可取平均值.。