山西省大同市廣靈縣廣靈第五中學2021年高三物理測試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.物塊靜止在固定的斜面上，分別按下圖所示的方向對物塊施加大小相等的力F，A中F垂直于斜面向上，B中F垂直于斜面向下，C中F豎直向上，D中F豎直向下，施力后物塊仍然靜止，則物塊所受的靜摩擦力增大的是：

參考答案：（

D

）2.（單選）有一個固定的光滑直桿與水平面的夾角為53°，桿上套著一個質量為m=2kg的滑塊（可視為質點）．用不可伸長的細繩將滑塊m與另一個質量為M=2.7kg的物塊通過光滑的定滑輪相連接，細繩因懸掛M而繃緊，此時滑輪左側細繩恰好水平，且水平長度，p點與滑輪的連線與直桿垂直（如圖所示）．現將滑塊m從圖中O點由靜止釋放，（整個運動過程中M不會觸地,g=10m/s2）。則滑塊m滑至P點時的速度大小為（

）A．

B．5m/s

C．

D．2m/s參考答案：A3.如圖所示，在一勻強電場中的O點固定一電量為Q的正點電荷，設正點電荷Q的電場與勻強電場互不影響，a、b、c、d為電場中的四點，分布在以O為圓心、r為半徑的圓周上，一電量為q的正檢驗電荷放在a點時恰好平衡．則下列說法正確的是(

)A．電場中a、c兩點間的電勢差

B．電場中a、c兩點間的電勢差C．電場中b、d兩點間的電勢差

D．電場中b、d兩點間的電勢差參考答案：B4.下列核反應和說法中正確的是A．鈾核裂變的核反應是：

B．若太陽的質量每秒鐘減少4.0×106噸，則太陽每秒鐘釋放的能量為3．6×1026JC．壓力、溫度對放射性元素衰變的快慢具有一定的影響D．在粒子散射的實驗中，絕大多數粒子幾乎直線穿過金箔，這可以說明金原子內部絕大部分是空的參考答案：BD5.（多選）關于速度、速度的變化和加速度的關系，下列情景可能發生的是 A．速度變化的方向為正，加速度的方向為負 B．物體加速度增大，速度反而越來越小C．速度越來越大，加速度反而越來越小 D．加速度既不與速度同向，也不與速度反向參考答案：BCD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖（a）的電路中，R1為定值電阻，R2為滑動變阻器．閉合電鍵S后，調節滑動變阻器，將滑動變阻器的滑片從左滑向右的過程中，兩電壓表的示數隨電路中電流變化的完整過程圖線如圖（b）所示。則滑動變阻器的最大阻值為

Ω，滑動變阻器消耗的最大功率為

W。參考答案：20,0.9

7.為了測定一根輕質彈簧被壓縮Δx時存儲的彈性勢能大小，可以將彈簧固定在一個帶有凹槽的軌道一端，并將軌道固定在水平桌面上，如圖所示。用鋼球將彈簧壓縮Δx，然后突然釋放鋼球，鋼球將沿軌道飛出桌面，實驗時：（1）需要測定的物理量是

（2）凹槽軌道的光滑與否對實驗結果

（填“有”或“無”）影響。參考答案：（1）桌面里地的高度h、球落地點到桌邊的距離x

（2）有8.一名射箭者把一根質量為0.3kg的箭放在弓弦上，然后，他用一個平均為200N的力去拉弦，使其向后移動了0.9m。假定所有的能量都在箭上，那么箭離開弓的速率為

▲m/s，如果將箭豎直向上發射，那么它上升的高度為

▲m。（不計空氣阻力）參考答案：，

60m

9.從地面豎直上拋的小球，空氣阻力不計，在拋出后的時刻t1和時刻t2的位移相同，則它拋出時的初速度大小為，在時刻t1時離地面的高度為．參考答案：解：根據豎直上拋運動的對稱性，時刻到最高點的時間從拋出點到最高點的時間拋出時的初速度時刻離地面的高度=故答案為：10.氫原子能級如圖所示，則要使一個處于基態的氫原子釋放出一個電子而變成為氫離子，該氫離子需要吸收的能量至少是

eV；一群處于n=4能級的氫原子躍遷到n=2的狀態過程中，可能輻射

種不同頻率的光子。參考答案：13.6eV（3分）

3（3分）解析：要使一個處于基態的氫原子釋放出一個電子而變成氫離子，該氫原子需要吸收的能量至少等于氫原子的電離能13.6eV。一群處于n=4能級的氫原子躍遷到n=2的狀態過程中，可能輻射2+1=3種不同頻率的光子。11.某防空雷達發射的電磁波頻率為f＝3×103MHz，屏幕上尖形波顯示，從發射到接收經歷時間Δt＝0.4ms，那么被監視的目標到雷達的距離為________km；該雷達發出的電磁波的波長為____________m.參考答案：60

0.112.質量M=500t的機車，以恒定的功率從靜止出發，經過時間t=5min在水平路面上行駛了s=2.25km，速度達到了最大值vm=54km/h，則機車的功率為3.75×105W，機車運動中受到的平均阻力為2.5×104N．參考答案：考點：功率、平均功率和瞬時功率．專題：功率的計算專題．分析：汽車達到速度最大時做勻速直線運動，牽引力做功為W=Pt，運用動能定理求解機車的功率P．根據勻速直線運動時的速度和功率，由P=Fv求出此時牽引力，即可得到阻力．解答：解：機車的最大速度為vm=54km/h=15m/s．以機車為研究對象，機車從靜止出發至達速度最大值過程，根據動能定理得

Pt﹣fx=當機車達到最大速度時P=Fvm=fvm由以上兩式得P=3.75×105W機車勻速運動時，阻力為f=F==2.5×104N故答案為：3.75×105；2.5×104點評：本題關鍵要清楚汽車啟動的運動過程和物理量的變化，能夠運用動能定理和牛頓第二定律解決問題．13.為了測量玩具遙控汽車的額定功率，某同學用天平測出其質量為0.6kg，小車的最大速度由打點計時器打出的紙帶來測量，如圖所示，主要實驗步驟有：ks5uA．給小車尾部系一條長紙帶，紙帶通過打點計時器；B．接通打點計時器（電源頻率為50Hz），使小車以額定功率沿水平地面加速到最大速度，繼續運行一段時間后關閉小車發動機，使其由地面向前滑行直至停下；C．處理紙帶上打下的點跡。（1）由紙帶知遙控汽車的最大速度為

；汽車滑行時的加速度為

。（2）汽車滑行的阻力為

；動摩擦因數為

，額定功率為

。（g取10m/s2，計算結果保留三位有效數字）第22題圖參考答案：1.00

-1.73

（2）1.04

0.173

1.04三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（8分）在衰變中常伴有一種稱為“中微子”的粒子放出。中微子的性質十分特別，因此在實驗中很難探測。1953年，萊尼斯和柯文建造了一個由大水槽和探測器組成的實驗系統，利用中微子與水中的核反應，間接地證實了中微子的存在。（1）中微子與水中的發生核反應，產生中子（）和正電子（），即中微子+→+，可以判定，中微子的質量數和電荷數分別是

。（填寫選項前的字母）

A.0和0

B.0和1

C.1和0

D.1和1（2）上述核反應產生的正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體后，可以轉變為兩個光子（），即+2

已知正電子和電子的質量都為9.1×10-31㎏，反應中產生的每個光子的能量約為

J.正電子與電子相遇不可能只轉變為一個光子，原因是

。參考答案：（1）A；(2)；遵循動量守恒解析：（1）發生核反應前后，粒子的質量數和核電荷數均不變，據此可知中微子的質量數和電荷數分都是0，A項正確。（2）產生的能量是由于質量虧損。兩個電子轉變為兩個光子之后，質量變為零，由，故一個光子的能量為，帶入數據得=J。正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體，故系統總動量為零，故如果只產生一個光子是不可能的，因為此過程遵循動量守恒。15.(2)一定質量的理想氣體，在保持溫度不變的情況下，如果增大氣體體積，氣體壓強將如何變化？請你從分子動理論的觀點加以解釋．如果在此過程中氣體對外界做了900J的功，則此過程中氣體是放出熱量還是吸收熱量？放出或吸收多少熱量？(簡要說明理由)參考答案：一定質量的氣體，溫度不變時，分子的平均動能一定，氣體體積增大，分子的密集程度減小，所以氣體壓強減小．一定質量的理想氣體，溫度不變時，內能不變，根據熱力學第一定律，當氣體對外做功時氣體一定吸收熱量，吸收的熱量等于氣體對外做的功，即900J.四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，小球從光滑的圓弧軌道下滑至水平軌道末端時，光電裝置被觸動，控制電路會使轉筒立刻以某一角速度勻速連續轉動起來．轉筒的底面半徑為R，已知軌道末端與轉筒上部相平，與轉筒的轉軸距離為L，且與轉筒側壁上的小孔的高度差為h；開始時轉筒靜止，且小孔正對著軌道方向．現讓一小球從圓弧軌道上的某處無初速滑下，若正好能鉆入轉筒的小孔（小孔比小球略大，小球視為質點，不計空氣阻力，重力加速度為g），求：（1）小球從圓弧軌道上釋放時的高度為H；（2）轉筒轉動的角速度ω.參考答案：17.發電機輸出功率為100kW，輸出電壓為250V，用戶需要220V的電壓，輸電線電阻為，若輸電線損失的功率為輸送功率的4%，試求：（1）輸電線上的升壓變壓器和降壓變壓器原、副線圈的匝數比；（2）用戶得到的電功率是多少？參考答案：（1）輸電線損耗功率：P線……1分P線R線

…………………1分輸電線電流

…………………1分原線圈通過的電流

…………ks5u……………1分

…………………1分

…………………1分

…………………1分線=U2－IR線

…………………1分

…………………1分

（2）用戶得到的電功率P用＝P出＝P－P損…………………3分18.所圖所示，一直立的汽缸用一質量為m的活塞封閉一定量的理想氣體，活塞橫截面積為