2021泰安肥城高三下学期高考适应性训练（三）物理试题含答案

2021年高考适应性训练

物 理 试 题（三）

1. 答题前，考生先将自己的学校、姓名、班级、座号、考号填涂在相应位置。

2. 选择题答案必须使用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写。字体要工整，笔迹要清楚。

3. 请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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。

1．1921年，爱因斯坦因光电效应的研究而获得诺贝尔物理学奖，他的研究推动了量子力学的发展。如图所示为研究光电效应的装置，当分别利用波长为2λ、λ的单色光照射锌板时，从锌板表面逸出的光电子的最大初速度之比为1∶3，电流计的示数均不为零。已知单色光在真空中的传播速度为c，普朗克常量为h，则

A．锌板的逸出功为

B．锌板的极限频率为

C．用波长为2λ的光照射锌板时，电流计的示数较大

D．用波长为2λ、λ的单色光分别照射锌板时，二者遏止电压之比为1∶3

2．在城市建设施工中，经常需要确定地下金属管线的位置。如图所示，已知一根金属长直管线平行于水平地面，为探测其具体位置，首先给金属管线通上恒定电流，再用可以测量磁场强弱、方向的仪器进行以下操作：①用测量仪在金属管线附近的水平地面上找到磁感应强度最强的某点，记为a；②在a点附近的地面上，找到与a点磁感应强度相同的若干点，将这些点连成直线EF；③在地面上过a点垂直于EF的直线上，找到磁场方向与地面夹角为45°的b、c两点，测得b、c两点距离为L。由此可确定

A．金属管线在EF正下方，深度为L         

B．金属管线在EF正下方，深度为L

C．金属管线的走向垂直于EF，深度为L

D．金属管线的走向垂直于EF，深度为L

3．静止在匀强磁场中的U核发生α衰变，产生一个未知粒子X，它们在磁场中的运动径迹如图所示，下列说法正确的是

A．轨迹1是α粒子的运动径迹

B．轨迹1的粒子沿逆时针方向转动

C．α粒子、X粒子的运动半径之比为45∶1

D．α粒子、X粒子的动能之比为2∶117

4．如图为一个水平传感器的简易模型，截面为内壁光滑竖直放置的正三角形，内部有一个略小于三角形内切圆的小球，三角形各边有压力传感器，可以测出小球对三边压力的大小。图中BC边恰好处于水平状态，现将其以C为轴在竖直平面内顺时针缓慢转动，直到AB边处于水平状态，则在转动过程中

A．球对AC边的压力一直增大

B．球对AC边的压力一直减小

C．球对AC边的压力先增大后减小

D．球对AC边的压力先减小后增大

5．某半导体PN结中存在电场，取电场强度E的方向为x轴正方向，其E-x关系如图所示，ON=OP，OA=OB。取O点的电势为零，则

A．A、B的电势相等

B．从N到O的过程中，电势一直增大

C．电子从N移到P的过程中，电势能先增大

后减小

D．电子从N移到O和从O移到P的过程中，

电场力做功相等

6．如图所示，在光滑的绝缘水平面上有一边长为L的正方形区域内存在着竖直向下的匀强磁场，有一个边长比L小的正方形线圈沿水平方向进入磁场，初速度为v0，全部穿出磁场时速度为v，则在线圈进入磁场和穿出磁场的过程中，下列说法正确的是

A．线圈中感应电流的方向相同

B．产生的热量相同

C．线圈全部进入磁场时速度为

D. 通过线圈横截面的电荷量的绝对值大小不同

7．打磨某剖面如图所示的宝石时，必须将OP、OQ边与轴线的夹角θ打磨在的

范围内，才能使从MN边垂直入射的光线，在OP和OQ边都发生全反射，仅考虑如图

所示的光线第一次射到OP边并反射到OQ边的情况，则下列判断正确的是

A．若，光线会在OP边射出

B．若，光线会在OP边发生全反射

C．若，光线会在OP边发生全反射 

D．若，光线会在OQ边射出

8．2020年10月14日出现了“火星冲日”的天文现象，此时火星和地球的距离最近。考虑到地球与火星的距离以及地球和火星绕太阳公转的速度，火星探测器的最佳的发射窗口期是“火星冲日”之前两个月左右。2020年7月23日，“天问一号”火星探测器成功发射升空，2021年2月10日，探测器顺利进入椭圆环火轨道，5月15日7时18分，天问一号探测器成功着陆，我国首次火星探测任务取得成功。已知地球的第一宇宙速度约为7.9km/s，火星的半径约为地球的0.5倍，质量约为地球的0.1倍, 火星绕太阳公转的轨道半径是地球公转半径的1.5倍。根据以上信息，下列说法正确的是

A．下一次发射火星探测器的窗口期大约在2021年7-8月

B．在火星上发射卫星的最小速度比地球上的大

C．火星的近地卫星的周期小于地球近地卫星的周期

D．以相同速度竖直上抛小球，在火星上上升的最大高度约为地球上的2.5倍

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．

9．“回热式热机”的热循环过程可等效为如图所示a→b→c→d→a的

曲线，理想气体在a→b、c→d为等温过程，b→c、d→a为等容

过程，则

A．a状态气体温度比c状态低

B．a状态下单位时间与器壁单位面积碰撞的气体分子数比b

状态多

C．b→c、d→a两过程气体吸、放热绝对值相等

D．整个循环过程，气体对外放出热量

10．工厂中常用传送带传送货物的运动情景简化如下：质量为100kg的货物与传送带间的

动摩擦因数为0.1，以2m/s的初速度滑上静止的水平传送带，经t=0.4s，传送带启动（不

计启动时间），启动后传送带立即以3m/s的速度向右做匀速直线运动，传送带足够长，

重力加速度取10m/s2，在货物运动的整个过程中

   A．滑块相对传送带的位移大小为0.26m

B．滑块相对传送带的位移大小为1.70m

C．滑块与传送带间的摩擦生热为26J

D．滑块与传送带间的摩擦生热为170J

11．如图所示，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t＝0时刻的波形图，虚线是这列波在

t＝2s时刻的波形图，振幅为4cm，则下列说法正确的是

A．若波沿-x方向传播，波速可能为14 m/s

B．若波沿x方向传播，波的周期可能为4s

C．若该波的波速v=8m/s，t=0时刻x=8m处的质点沿y轴正方向振动

D．若该波的波速v=8m/s，t=2.75s时刻x=4m处的质点位移为cm

12．如图所示，发电机两极分别与两块足够大水平放置的固定平行金属板连接，两板间距

为d。现使发电机以角速度（rad/s）逆时针（从上往下看）匀速转动，从图示

时刻开始计时，此时在两板的中心由静止释放一个重力不计的二价负氧离子，若第1 s

内氧离子的位移大小是A，且A＜＜d，则以下说法正确的是

A．第1秒末微粒的速度最大，方向竖直向下   

B．前2秒内微粒位移大小为2A，2秒末速度为零

C．第3秒内两极板间的电场方向向下       

D．若在第1秒末释放微粒，则它将作单向直线运动

三、非选择题：本题共6小题，共60分。

13．（6分）某同学用如图所示装置，通过测量加速度来测定物块与水平轨道之间的动摩擦因数。已知电火花打点计时器打点的频率为50Hz，请回答：

（1）除电火花计时器、纸带、钩码、一端带滑轮的长木板、滑块、细绳、导线及开关外，在下面的器材中，还必须使用的有______（填选项代号）；

A．电压为4-6V的低压交流电源        B．电压为220V的交流电源

C．刻度尺                           D．秒表

（2）根据打出的纸带测量出数据，利用WPS表格软件画出位移与时间的关系图并给出拟合方程x=1.2123t2+0.2595t-0.0007（位移x的单位是米，时间t的单位是秒），如图所示，可知加速度为____ m/s2（结果保留三位有效数字）；

（3）已知物块的质量为100g，钩码的质量为50g，使用（2）中计算的加速度，可求出滑块与轨道间的摩擦因数为______。（g取10m/s2，结果保留三位有效数字）

14.（8分）某学习小组在练习使用多用电表时，对多用电表的内部结构进行了探究，如图甲为欧姆表内部电路简图，该欧姆表有“×10”、“×100”两个倍率挡。已知电源电动势E=6V，内阻约为1.0Ω，灵敏电流计的满偏电流为2mA，内阻为180Ω；滑动变阻器R的最大值为500Ω；R1、R2、R3为定值电阻，其中R3=1200Ω，不计导线和开关的电阻。图乙为对应的表盘，欧姆表刻度盘的中值刻度为“15”。请回答下列问题：

（1）甲图中多用电表的a插孔插入的是__________（选填“黑”或“红”）表笔；

（2）当选择开关S合向“1”时，欧姆表对应的倍率挡为_______（选填“×10”或“×100”）；当选择开关S合向“2”时，在正确进行欧姆调零操作后，欧姆表对应的内阻为__________Ω；

（3）若把选择开关S合向“1”，两表笔短接，调节滑动变阻器的阻值，当流经电源的电流为__________时，刚好实现欧姆调零。结合题中所给条件可以算出：R1=_________Ω、R2=_________Ω。

15.（7分）为方便监控高温锅炉外壁的温度变化，在锅炉的外壁上镶嵌一个导热性能良好的汽缸，汽缸内气体温度可视为与锅炉外壁温度相等。汽缸开口向上，用质量为m=2kg的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞横截面积为S=lcm2。当汽缸内温度为300K时，活塞与汽缸底间距为L，距活塞上部处有一用轻绳悬挂的重物M。当绳上拉力为零时，警报器报警。已知室外空气压强p0=1.0×105Pa，活塞与器壁之间摩擦可忽略，g=10m/s2。求：

（1）当活塞刚刚接触到重物时，锅炉外壁温度为多少？

（2）若锅炉外壁的安全温度为1200K，那么重物的质量应是多少？

16.（9分）一种餐桌的构造如图甲所示，已知圆形玻璃转盘的半径r=0.6m，圆形桌面的半径R=1m，不计转盘的厚度，桌面到地面的高度h=1m。轻绳一端固定在转盘边缘，另一端连接着质量m=2Kg的小物块，小物块被轻绳带动沿桌面边缘一起旋转，达到稳定状态后，二者角速度相同，均为rad/s，俯视图如图乙所示。某时刻轻绳突然断裂，小物块沿桌面边缘飞出,重力加速度g取10m/s2。求：

（1）小物块的落地点到桌面和转盘共同圆心O的距离；

（2）绳断之前轻绳拉力的功率P。（计算结果可保留根号）

17.（14分）现代科学仪器常利用电场、磁场控制带电粒子的运动。如图所示，在x轴上方有一沿y轴正方向的匀强电场，电场强度为E=2qdB2/m。在x轴下方存在两个宽度为d的匀强磁场区域1、2，磁感应强度分别为B1=B、B2=2B，方向都垂直平面向外。整个x轴是只有原点处开孔的接收屏。现有一可在y轴正半轴上移动的粒子源，能释放初速度不计、质量为m，带电量为－q的粒子，粒子重力忽略不计，不考虑粒子之间的相互影响。

（1）若粒子从A（0，y1）处释放，求粒子在磁场区域1内做圆周运动的轨道半径r1；

（2）若粒子恰好不从磁场区域2的下边界射出，求此粒子的释放位置y2；

（3）若粒子能经磁场区域2后再打到收集屏上，求粒子源在y轴正半轴上释放粒子的位置范围，和收集屏收集到粒子的范围。

18.（16分）如图所示，一质量为m、长为L的木板A静止在光滑水平面上，其左侧固定一劲度系数为k的水平轻质弹簧，弹簧原长为l0，右侧用一不可伸长的轻质细绳连接于竖直墙上。现使一可视为质点小物块B以初速度v0从木板的右端无摩擦地向左滑动，而后压缩弹簧。设B的质量为λm，当λ＝1时细绳恰好被拉断。已知弹簧弹性势能的表达式，其中k为劲度系数，x为弹簧的压缩量。求：

（1）细绳所能承受的最大拉力的大小Fm ；

（2）当λ＝1时，小物块B滑离木板A时木板运动位移的大小sA；

（3）当λ＝3时，求细绳被拉断后长木板的最大加速度am的大小；

（4）为保证小物块在运动过程中速度方向不发生变化，λ应满足的条件。

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物理（三）参考答案

13．（6分）

（1）BC （2分）   （2）2.42（2分）    （3）0.137（2分）

14．（8分）

   （1）红（1分）   （2）（1分） 1500 （1分）  

（3）40（2分）   18（2分）  162（1分）

15.（7分）

解：（1）活塞上升过程为等压变化V1=LS，，根据盖吕萨克定律①  解得

T2=450K②

（2）活塞碰到重物后到绳的拉力为零为等容变化，设重物质量为M。活塞刚刚接触到重

物时压强为P2，绳子拉力为0时压强为P3，对活塞：③   对活塞

和重物：④   根据查理定律  ⑤    解得M=5kg⑥

评分参考：本题共7分，①式2分，其余每式1分。

16.（9分）

解：（1）小物块沿桌面边缘飞出后做平抛运动，设运动时间为t，则竖直位移为①

水平位移为 ②    ③    由几何关系可知④

联立解得⑤

（2）设轻绳对小物块的拉力大小为T，方向与小物块和圆心O连线的夹角为θ，

则⑥小物块沿桌面边缘旋转时的向心力由轻绳的拉力T、与桌面间的摩擦

力f共同提供，故⑦

轻绳拉力的功率⑧             

解得 ⑨

评分参考：本题共9分，每式1分。

17．（14分）

解：（1）根据动能定理得①     

洛伦兹力提供向心力   ②  得③

（2）设角OO1 O2为θ；当粒子恰好不从磁场区域2的下边界射出时,在第1个磁场区域和第2个磁场区域的轨迹如图，

d=r2(1－sinθ)  ④       

    ⑤   

⑥   得r2=1.5d

⑦       

       ⑧

得⑨

（3）当粒子与磁场区域1边界相切时， y最小，此时r1min=d⑩ymin=d/4 ⑪

所以d/4<y≤9d/4⑫

此时xmin=2d⑬

粒子恰好不从磁场区域2的下边界射出，粒子再次回到x轴时的坐标为

⑭

⑮所以粒子回到x轴时的坐标

所以能打到收集板上的范围是2d<x≤（6-2）d⑯

评分参考：本题共14分，⑦式共1分，其余每式1分。

18.（16分）

解：（1）细绳恰好被拉断时，B的速度为0，细绳拉力为Fm，设此时弹簧的压缩量为x0，则有：①

由能量关系，有： ②           解得：③

（2）细绳拉断后小物块和长木板组成的系统动量守恒，有：④

则小物块滑离木板时木板二者的位移关系为：⑤         

又⑥

解得：⑦

（3）当λ=3时设细绳被拉断瞬间小物块速度大小为v1，则有：

 （3m）= （3m）+ k⑧

细绳拉断后，小物块和长木板之间通过弹簧的弹力发生相互作用，当弹簧被压缩至最短时，长木板的加速度最大，此时小物块和长木板的速度相同，设其大小为v，弹簧压缩量为x，则由动量守恒和能量守恒有：

3mv1=(3m+m)v⑨

（3m）= （3m+m）+ k⑩

对长木板，有：⑪

解得：am=v0 ⑫

 （4）由题意，时，细绳不会被拉断，木板保持静止，小物块向左运动压缩弹簧后

必将反向运动。

，小物块向左运动将弹簧压缩x0后细绳被拉断，设此时小物块速度大小为u1

由能量关系，有：⑬

此后在弹簧弹力作用下小物块做减速运动。设弹簧恢复原长时小物块速度恰减小为零，此时木板的速度为u2，则有： ⑭

⑮

解得：

所以为保证小物块在运动过程中速度方向不发生变化，λ应满足的条件为： ⑯

评分参考：本题共16分，每式1分。