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- 2021-06-01 发布
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高三物理学科 试题 第 1 页(共 8 页)
高三年级物理学科
考生须知:
1.本卷满分 100 分,考试时间 90 分钟;
2.答题前,在答题卷指定区域填写学校、班级、姓名、试场号、座位号及准考证号。
3.所有答案必须写在答题卷上,写在试卷上无效;
4.考试结束后,只需上交答题卷。 (本卷 g 取 10m/s2)
一、选择题Ⅰ(本小题共 13 小题,每小题 3 分,共计 39 分,每小题只有一个选项是正确的。)
1.在物理学的发展史上,许多科学家付出了努力。下列说法符合史实的是
A.牛顿经过了大量的数据推演和模型创设,提出了行星的三大运动定律
B.库仑通过实验测定了静电力常数k 的具体数值
C.法拉第通过大量电和磁关系的实验研究,终于发现了电流周围存在磁场
D.赫兹通过实验首先捕捉到电磁波
2.风平浪静的湖面上停着两只完全相同的小船,小明坐在其中一只小船中用力推另一只小船,结
果两只小船向相反的方向运动。若湖面对小船的阻力忽略不计,
下列关于小明推小船过程的说法正确的是
A.小明与被推小船之间的相互作用力大小并非时刻相等
B.小明与被推小船分开时的速度大小相等方向相反
C.小明与被推小船之间的相互作用力的冲量大小相等
D.小明与被推小船之间的相互作用力所做的功相等
3.如图所示,经过专业训练的杂技运动员进行爬杆表演。质
量为 60kg 的运动员爬上 8m 高的固定竖直金属杆,然后双腿加紧金属杆倒立,头顶离地面 7m 高,
运动员通过双腿对金属杆施加不同的压力来控制身体的运动情况。假设运动员保持如图所示姿势,
从静止开始先匀加速下滑 3m,用时 1.5s,接着立即开始匀减速下滑,当运动员头顶刚要接触地面
时,速度恰好减为零。若不计空气阻力,则
A.运动员下滑的最大速度为 4.5m/s
B.运动员匀加速下滑时所受摩擦力为 440N
C.运动员匀减速下滑的加速度为 1m/s2
D.运动员完成全程所需的总时间为 3s
4.2020年,我国将一次实现火星的“环绕、着陆、巡视”三个目
标。假设探测器到达火星附近时,先在高度恰好等于火星半径的轨道上环绕火星做匀速圆周运动,
第 3 题图
第 2 题图
高三物理学科 试题 第 2 页(共 8 页)
测得运动周期为T,之后通过变轨、减速落向火星。探测器与火星表面碰撞后,以速度v竖直向上
反弹,经过时间t再次落回火星表面。不考虑火星的自转及火星表面大气的影响,已知万有引力常
量为G,则火星的质量M和火星的星球半径R分别为
A.
34
43M 128 G
vT
π t
,
2
216
vTR π t
B.
32
43M 128 G
vT
π t
, 216
vTR π t
C.
34
43M 1024 G
vT
π t
,
2
232
vTR π t
D.
34
42M 1024 G
vT
π t
, 232
vTR π t
5.如图所示是一个绳长为 L 的球摆,将小球拉离平衡位置到 A 点使细绳与竖直方向成 37°角,然
后在 O 点的正下方距 O 点 d 处固定一颗钉子,再将小球从 A 点静止释放。
设绳子不可伸长,忽略小球的大小以及一切阻力,下列说法正确的是
A.当 d=0.8L 时,小球向右摆动的过程中不能到达与 A 点等高处
B.只要 d<0.8L,小球向右摆动的过程中都能 bg 到达与 A 点等高处
C.当 d=0.9L 时,小球向右摆动的过程中能够到达与 A 点等高处
D.只要 d>0.92L,小球向右摆动的过程中都能到达与 A 点等高处
6.如图所示,三棱镜的横截面ABC为直角三角形,∠B=90°,∠A=30°。一
束复色光从空气射向BC上的E点,分成两束光a、b 偏折到AB上的F、
G 点,光线EF平行于底边AC,已知入射光与BC的夹角为θ=45˚,下列
说法正确的是
A.三棱镜对a光的折射率为 2
B.光在F点不能发生全反射
C.b光发生全反射的临界角比a光的小
D.a、b 光用同一种装置做双缝干涉实验时,a 光产生的条纹间距更宽
7.电子感应加速器的工作原理如图所示,上、下为电磁铁的两个磁
极,磁极之间有一个环形真空室,电子在真空室中做圆周运动。 电
磁铁线圈电流的大小、方向可以变化,产生的感生电场使电子加速。
上图为侧视图,下图为真空室的俯视图,如果从上向下看,电子沿逆
时针方向运动。电子做圆周运动的轨道半径不变,因电流变化而产生
的磁感应强度随时间的变化,为使电子加速,下列说法正确的是
A.感生电场的方向应该沿顺时针方向
B.电磁铁线圈电流的方向不一定是图示中电流的方向
C.电磁铁线圈电流的大小可以增大也可以减小
D.电子在圆形轨道中靠洛伦兹力加速
8. 一个静止的铀核 232
92U (质量为 232.0372u)放出一个 α 粒子(质量
第 6 题图
第 5 题图
第 7 题图
电子枪
电子轨道
靶
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为 4.0026u)后衰变成钍核 228
90Th(质量为 228.0287u),已知 1u 相当于 931MeV 的能量。下列说法
错误..的是
A.该核衰变反应方程为 232 228 4
92 90 2U Th He
B.该核衰变反应产生的钍核和 α 粒子的动量相同
C.该核衰变反应中释放出的核能约为 5.49MeV
D.假设释放出的核能都转化为钍核和 α 粒子的动能,则它们获得的动能之比约为 4:228
9.如图所示,在固定的斜面上 A、B、C、D 四点 ,AB=BC=CD。三个相同的小球分别从 A、B、
C 三点以 v1、v2、v3 的水平速度抛出,不计空气阻力,它们同时落
在斜面的 D 点,则下列判断正确的是
A.A 球最后才抛出。
B.C 球的初速度最大。
C.A 球离斜面最远距离是 C 球的三倍。
D.三个小球落在斜面上速度方向与斜面成 300 斜向右下方。
10.如图所示,手摇发电机产生正弦式交流电,通过一台理想变压器向定值电阻 R 供电。理想电
压表和电流表的示数分别为 U 和 I。当发电机转速增大,使发电机的输出电压变为原来的 2 倍,
正确的是
A.电压表的示数仍为 U
B.电流表 A 的示数仍为 I
C.通过电阻 R 的电流的频率增大
D.电阻 R 消耗的功率变为原来的 2 倍
11.如图所示,电阻均匀的圆环,固定于匀强磁场中,环平面与磁场方向垂直,M、N 与直流电源
相连,圆环的劣弧 MGN 对应的圆心角为 900,它所受的安培力大小为 F,
则,整个圆环所受的安培力大小为
A.2F
B.(√2+1)F
C.3+√2
3 F
D.4
3F
12.如图,一电动自行车动力电源上的铭牌标有“48V,12Ah”字样。它正常工作时电源输出电压为
40V,额定输出功率 240W.由于电动机发热造成损耗,电动机的效率为 80%,不考虑其它部件的
摩擦损耗。已知人与车的总质量为 76.8kg,自行车运动时受到阻力恒为 38.4N,自行车保持额定功
300
A
B
C
D
v1
v2
v3
第 9 题图
第 10 题图
V
A
R ~
M N
G
900
第 11 题
高三物理学科 试题 第 4 页(共 8 页)
率从静止开始启动加速到最大速度所前进的距离为 10m,下列正确的是
A.额定工作电流为 5A,电源内阻为 1.6Ω
B.自行车电动机的内阻为 5Ω
C.自行车加速的时间为 7s
D.自行车保持额定功率匀速行驶的最长时间约为 2.4h
13.如图所示,两个可视为点电荷的带正电小球 A 和 B, A 球系
在一根不可伸长的绝缘细线一端,绕过定滑轮,在细绳的另一端
施加拉力 F,B 球固定在绝缘座上,位于定滑轮的正下方。现缓慢
拉动细绳,使 A 球缓慢移动到定滑轮处,此过程中,B 球始终静
止,忽略定滑轮大小和摩擦,下列判断正确的是
A.B 球受到的库仑力先增大后减小
B.拉力 F 一直增大
C.地面对绝缘座的支持力一直减少
D.A 球的电势能先不变后减少
二、选择题 II(本题共 3 小题,每小题 2 分,共 6 分,每小题给出四个备选项中至少有一个是正
确的,全部选对得 2 分,选对但不全得 1 分,有选错得 0 分)
14.下列四幅图依次涉及到不同的物理知识,其中说法正确的是
A.汤姆孙发现了天然放射现象
B.卢瑟福对著名的 α 粒子散射实验结果的分析,发现了质子
C.康普顿效应表明光子除了能量,还具有动量
D.铀核裂变中放出新的中子又引起新的裂变,形成链式反应
15.下列关于波的说法,正确的是
A.蓝光在真空中的传播速度比红光快
B.立体电影的拍摄和放映利用了光的偏振现象
C.医学上用彩超检查人体内部血管的病变情况时,利用了多普勒效应
D.电视机遥控器是利用紫外线来控制接收器工作的
16.如图所示,两条等长细线的 A 点悬挂一质量为 0.1kg,电量为 2×10-6C 的带电小球,细线与
天花板的夹角为 30°,A 离地面 h=0.3m,在 MA 的延长线上用一不计高度和质量的绝缘支架
第 14 题图
第 12 题图
F
A
B
第 13 题图
高三物理学科 试题 第 5 页(共 8 页)
固定一质量为 0.2kg,电量与小球电量相等的异性带电小球 B,已知:静电力常量
k=9.0×109N﹒m2/c2 则
A.支架对地面的压力大小为 1.95N
B.当 B 球带上异性电荷后,A 球会向右偏离原来的位置
C.NA 线的拉力大小为 1N
D.MA 线的拉力大小为 1.1N
注意:受阅卷系统限制,本学科卷面题号与手机端提交区域题号做如下调整:
答题卷17-18题提交在手机端17题,答题卷19题提交在手机端18题,答题卷20题提
交在手机端19题,答题卷21题提交在手机端20题,答题卷22题提交在手机端21题
三、实验题(本题共 6 小题,共计 55 分)
17.(8 分)(1)如图甲所示,做“探究加速度与力的关系”实验中,正确平衡摩擦力后,得到如图
乙所示的纸带,标出测量点 A、B、C、D 等,其中 AB=1.50cm,AC=3.32cm,AD=5.46cm。已
知计时器打点时间间隔是 0.02s,相邻两个计数点之间含有 1 个打点,该小车的加速度为 ▲
m/s2(保留两位有效数字),该条纸带 ▲ (“满足”或“不满足”)本实验要求。
(2)在做“利用单摆测重力加速度”的实验时,先测出
摆球的直径如图丙所示,直径 d 为 ▲ mm。
(3)实验测得的 g 值比实际值偏大,可能的原因是
( ▲ )。
A. 摆球的密度过小
B. 单摆实验不慎使单摆做圆锥摆运动
C. 摆球经平衡位置时启动秒表并开始计数,当摆球第 50 次经过平衡位置时制动秒表,若读
数为 t,则周期为 T= t / 49
D. 摆线上端未固定牢,摆动过程中出现松动,使摆线增长。
M N
A
B h
第 16 题图
A B C D
图乙
图甲
第 17 题图
图丙
1 2 3
第 17 题图
高三物理学科 试题 第 6 页(共 8 页)
18.(6 分) 铅笔笔芯主原料是由石墨和粘土组成。2B 铅笔笔芯含石墨量高,书写时黑度也高,对电
脑审题不易误判。HB 铅笔笔芯含粘土较高,使笔芯强度提高不易折断,但黑度也降低。小明
想了解这两种铅笔芯的导电性能差异,进行了如下实验。
(1)小明首先用多用电表测量规格均为“直径 2.0mm,长度 9.0mm”的 HB 和 2B 铅笔芯两端的电
阻大小。小明在测量之前首先观察多用电表表盘,如图甲所示,应完成下列哪个步骤( ▲ )
A.因铅笔芯电阻未知,先将选择开关置于欧姆档“ 100 ”Ω
B. 插入红黑表笔,并短接,转动欧姆调零旋钮,使指针指在电阻刻度右边“0”的位置 。
C. 用小螺丝刀调节表盘下方的指针定位螺丝,使指针指在电阻刻度左边“∞” 的位置。
(2)经正确操作,小明选择多用电表欧姆档 “ 1 ”Ω,分别测 HB 和 2B 铅笔芯的电阻,指针位
置如图乙所示,则 RHB= ▲ Ω。初步得出结论:铅笔芯的石墨含量越大,电阻率 ▲ (填
“大”或者“小”)。
19.(9 分)双人花样滑冰是人们喜爱的体育运动。如图所示,光滑水平冰面上男女运动员在表演
就要结束阶段,质量为 m=45kg 的女运动员停止发力后,以 v=12m/s 的水平速度滑向静止的质量为
M=75kg 的男运动员,瞬间被男运动员接住,一起向前匀速滑行
了 9m,之后男运动员制动做匀减速直线滑行了 2.25m 后停下。求:
(1)男女运动员一起匀速运动的速度大小;
(2)男女运动员一起运动的总时间;
(3)匀减速滑行过程中受到平均阻力的大小。
图甲 2B 测量 HB 测量
图乙
第 18 题图
第 19 题图
高三物理学科 试题 第 7 页(共 8 页)
20.(12 分)炎炎夏日,水上娱乐成为人们避暑消夏的首选,某水上游乐设施可简化为如图所示的
结构,MN 为高处平台,左侧为螺旋形光滑滑道,每圈高度落差不大,最后一圈为同一水平面上的
圆形滑道,半径 R=7.2m,螺旋滑道末端 E 与倾斜直滑道 EF 相连,MN 与 E 高度差为 h1=7.2m,
EF 高度差为 h2=4.05m,右侧 PQ 为一与水平滑道,分别连接两段倾斜光滑直滑道,经过各点时不
计能量损耗,g=10m/s2,
(1)一儿童质量 m=30kg,从左侧螺旋轨道由静止滑下,
儿童到达螺旋滑道末端 E 点时的速度大小;
(2)(1)中的儿童经过螺旋滑道末端 E 点时,滑道对儿
童的作用力大小;
(3)有人为寻求刺激,从右侧滑道由静止滑下时,直接
由 Q 点水平飞出落入水中,若 PQ 的高度可调,求 PQ
距水面多高时,落水位置到 Q 点的水平距离最远,最远
距离是多少?
21.(10 分)如图所示,在半径 R=6cm 的圆形区域内,有一方向垂直纸面向外的匀强磁场,磁感
应强度 B=1T,其右侧放置长度 L=20cm,间距 d=20cm 的相互平行的金属板,它们的左侧边界线
恰好与磁场圆的右端点相切,上极板与圆的最高点等高,两极板加上 U=6.24 04V 的直流电压。
在圆形磁场的最低点 A 处有一放射源,它在 A 点切线上方 180°竖直平面内向上打出粒子射入圆
形磁场中,打出的粒子速率均相等,且按角度均匀分布,所有粒子经磁场偏转后,都能垂直电场
的方向进入电场中。已知,粒子的质量 m=9.6 10-27kg,电量 q=1.6 10-19C。假设到达下极板的粒
子完全被吸收。重力不计。求:(sin53°=0.8,
cos53°=0.6)
(1)粒子的速率;
(2)被下极板吸收的粒子占总粒子的百分比。
第 20 题图
h1
h2
A
B
U
第 21 题图
高三物理学科 试题 第 8 页(共 8 页)
22.( 10 分)某中学科技小组的学生在进行电磁发射装置的课题研究,模型简化如下。在水平地面
上固定着相距为 L 的足够长粗糙导轨 PQ 及 MN , PQNM 范围内存在可以调节的匀强磁场,方
向竖直向上,如图所示,导轨左侧末端接有电动势为 E 、内阻为r 的电源,开关 K 控制电路通断。
质量为 m 、电阻同为 的导体棒 ab 垂直导轨方向静止置于上面,与导轨接触良好。电路中其余位
置电阻均忽略不计。导轨右侧末端有一线度非常小的速度转向装置,能将导体棒水平向速度转为
与地面成 角且不改变速度大小。导体棒在导轨上运动时将受到恒定的阻力 f ,导轨棒发射后,
在空中会受到与速度方向相反、大小与速度大小成正比的阻力, 0f kv , k 为比例常数。导体棒
在运动过程中只平动,不转动。重力加速度为 g 。调节磁场的磁感应强度,闭合开关 K ,使导体
棒获得最大的速度。 (需考虑导体棒切割磁感线产生的反电动势)
(1)求导体棒获得最大的速度 mv ;
(2)导体棒从静止开始达到某一速度 v1,滑过的距离为 0x ,导体棒ab 发热量Q ,求电源提供的
电能及通过电源的电量q ;
(3)调节导体棒初始放置的位置,使其在到达 NQ 时恰好达到最大的速度,最后发现导体棒以v 的
速度竖直向下落到地面上。求导体棒自 NQ 运动到刚落地时这段过程的平均速度大小。
第 22 题图
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