2021唐山玉田县一中高三下学期5月三轮强化训练（一）物理试题含答案

玉田一中高三三轮强化考试 (一)

物理试卷

注意事项：

1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在答题卡上。

2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答案卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。

一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 如图为玻尔解释氢原子光谱画出的氢原子能级图，一群处于n=4激发态的氢原子，当它们自发地跃迁到较低能级时，以下说法符合玻尔理论的是

A.这群氢原子跃迁时最多可产生3种不同频率的光子

B.核外电子的轨道半径减小、动能增大,电势能变小,总能量不变

C.由n=4能级跃迁到n=1能级时发出光子的波长最短

D.已知金属钾的逸出功为2.25eV，从n=3能级跃迁到n=2能级释放的光子可使金属钾发生光电效应

2.跳伞运动被视为“勇敢者的运动”，惊险又刺激。在一次跳伞训练中，一名跳伞运动员打开降落伞后，先减速下降一段时间，此后匀速向下直线运动下列说法正确的是

A.在减速下降阶段，下降同样的高度，运动员的动能变化量可能不相等

B.在减速下降阶段，下降同样的高度，运动员的重力势能变化量不相等

C.在匀速下降阶段，运动员所受合外力为零机械能守恒

D.在匀速下降阶段，运动员的重力势能不变

3. 一辆汽车从静止开始以恒定功率启动，汽车受到的阻力恒定，则在汽车加速运动过程中（    ）

A、汽车克服阻力做功的功率恒定      B、汽车克服阻力做功的功率越来越小

C、汽车合力做功的功率恒定          D、汽车合力做功的功率越来越小

4.如图所示，一个质量为m，带电量为+q的粒子在匀强电场中运动，依次通过等腰直角三角形的三个顶点A、C、B，粒子在A、B两点的速率均为v0，在C点的速率为，已知AC=d，匀强电场在ABC平面内，粒子仅受电场力作用。则

A. 场强方向垂直于AB背离 C   场强大小为

B. 场强方向垂直于AB指向C   场强大小为

C. 场强方向垂直于AB指向C   场强大小为

D. 场强方向垂直于AB背离 C    场强大小为

5.如图所示，一倾角为30°的斜面固定在水平地面上，一质量为M的物块A放在斜面上恰好不下滑。将一不可伸长的轻绳一端连接A，另一端跨过光滑定滑轮后与一轻弹簧相连，轻弹簧下端栓接质量为m的重物B。开始时弹簧恰处于原长，将B由静止释放，当B下降到最低点时（未着地），A恰好不上滑。下列说法不正确的是

A.M=4m

B.B下落一半距离时有最大速度

C.B下落过程中A、B及弹簧组成的系统械能守恒

D.在B从释放位置运动到速度最大的过程中，B克服弹簧弹力做的功等于B机械能的减少量

6.如图所示，倾角θ=45°、长为L的斜面处在竖直向下的匀强电场中。第一次将一不带电的小球从斜面顶端以速度v0水平向右抛出，小球恰好落在斜面底端；第二次使小球带上+q的电量，仍以速度v0从斜面顶端水平向右抛出，小球恰落在斜面的中点处；若把电场方向改为水平向左（场强大小不变），将小球第三次以速度v0从斜面顶端水平向右抛出，小球也落在斜面上。不计空气阻力，则小球在第三次运动过程中，下列说法正确的是

A.小球距离斜面的最远距离为L/32

B.小球的落点与斜面顶端的距离为3L/4

C.小球落在斜面上时的速度仍为v0

D.小球受到的电场力大小是其重力大小的2倍

7.我国首次火星探测任务“天问一号”探测器计划飞行约7个月抵达火星，并通过2至3个月的环绕飞行后着陆火星。如图所示，为关闭动力的“天问一号”探测器在火星引力作用下经椭圆轨道向火星靠近，然后绕火星做匀速圆周运动已知探测器绕火星做匀速圆周运动的半径为r，周期为T，引力常数为G，火星半径为R，下列说法正确的是

A.探测器在B处由椭圆轨道进入圆轨道必须点火加速

B.图中探测器在飞向B处的过程中，机械能不变

C.根据题中条件不能算出火星的密度

D.根据题中条件可以算出探测器在圆轨道受到火星引力大小

二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

8.如图所示，圆心角为90°的扇形区域MON内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场，P点为半径OM的中点。现有比荷大小相等的三个带电粒子a、b、c以某速度先后从P点沿平行于ON方向射入磁场，并分别从O、M、N三点射出磁场。不计粒子所受重力及粒子间相互作用，粒子a、b、c在磁场中运动过程，下列说法正确的是

A.粒子a、c带正电，粒子b带负电

B.粒子c在磁场中的运动时间最长

C.粒子a、b、c的加速度大小之比为5:1:1

D.粒子a、b、c的速度大小之比为1:1:5

9.图甲为疫情期间某医院使用的应急发电机，图乙为它服务于应急供电系统简易原理图，发电机中矩形线圈的电阻为r，它工作时绕轴在磁感应强度为B的匀强磁场中匀速转动，图中有一降压变压器，它的副线圈上有一滑动触头P可上下移动，若用R0表示右侧输电线电阻，则下列说法正确的是

A.若发电机矩形线圈某时刻处于图示位置，则矩形线圈此时磁通量变化最慢

B.若发电机矩形线圈稳定转动时，将滑动触头P向上滑动，流过R0的电流将变小

C.当用户数目增多时，为使用户电压保持不变，滑动触头P应向下滑动

D.若发电机线圈的转速减为原来的一半，用户获得的功率也将减为原来的一半

10. 如图所示,水平面上有相距为L的两光滑平行金属导轨,导轨上静止放有金属杆a和b,两杆均位于匀强磁场的左侧,让杆a以速度v向右运动,当杆a与杆b发生弹性碰撞后,两杆先后进入右侧的磁场中,当杆a刚进入磁场时,杆b的速度刚好为a的一半。已知杆a、b的质量分别为2m和m,接入电路的电阻均为R,其他电阻忽略不计,设导轨足够长,磁场足够大,则(　　)

A.杆a与杆b碰撞后,杆a的速度为,方向向右

B.杆b刚进入磁场时,通过b的电流为

C.从b进入磁场至a刚进入磁场时,该过程产生的焦耳热为mv2

D.杆a、b最终具有相同的速度,大小为

三、非选择题：共54分。第11～14题为必考题，每个试题考生都必须作答。第15～16题为选考题，考生根据要求作答。

（一）必考题：共42分。

11.（6分）三个电学黑箱内分别是定值电阻、容器、电感线圈。为了确定电学黑箱内元件的种类，某同学把DIS计算机辅助实验系统中的电流传感器（相当于电流表）与一直流电源、滑动变阻器、开关串联后，分别将三个电学黑箱接入电路，闭合开关，计算机显示的电流随时间变化的图像分别如图甲、乙、丙所示则图甲、乙、丙对应的三个电学黑箱里分别是______________、______________、______________。

12. (9分)图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图，重力加速度g取10m/s2。

(1)为保证实验的顺利进行，下列必要的操作是___________。

A．斜槽必须尽可能光滑

B．释放小球的位置必须相同

C．斜槽末端必须水平

(2)某次实验后收集到的数据方格纸如图乙所示，已知方格纸每个方格边长为5cm，A、B、C分别为小球运动的三个位置。则小球平抛的初速度大小为_________m/s，小球在B点的速度大小为_________m/s。(结果均保留两位有效数字)

(3)若已知A为坐标原点即坐标为(0，0)、B点坐标为(15，15)、C点坐标为(30，40)，则该小球的抛出点坐标为_________，小球________(选填“能”或“不能”)通过坐标(45，65)。

13.（12分）如图所示，竖直平面内有一半径R=0.45m的光滑圆弧轨道AB，一质量m=5kg的小物块，从A点由静止滑下，无能量损失地滑上静止的长木板的左端，此后两者沿光滑水平面向右运动，木板与弹性挡板P碰撞后立即以原速率反向弹回，全过程物块不会从木板上掉下，最终物块和木板均静止。已知木板质量M=1kg，初始时刻木板右端到挡板P的距离为x=10m，物块与木板间的动摩擦因数为μ=0.5，设物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2。求:

（1）木板第一次与挡板P碰撞时的速度大小；

（2）木板与P碰撞后第二次速度为零时，物块的速度大小。

14.（15分）如图所示，在平面直角坐标系的第一象限内，y轴与x=d之间，有沿x轴正向的匀强电场，在第二象限内有垂直于坐标平面向里的匀强磁场，在x轴上P(-d,0)点，沿y轴正向发射一个质量为m、电荷量大小为q的带负电粒子，粒子的速度大小为vo,粒子刚好从坐标原点O射出磁场；若只增大粒子的发射速度大小，使粒子垂直y轴射出磁场，结果粒子在电场中运动d的距离，速度为零，不计粒子的重力，求：

（1)匀强磁场的磁感应强度大小；

（2)匀强电场的电场强度大小；

（3)继续增大粒子的发射速度大小，要使粒子不能从x=d射出电场，粒子的发射速度最大为多少。

（二）选考题：共12分。请考生从2道题中任选一题作答，并用2B铅笔将答题卡上所选题目对应的题号右侧方框涂黑，按所涂题号进行评分；多涂、多答，按所涂的首题进行评分；不涂，按本选考题的首题进行评分。

15.【选修3-3】（12分）

(一) (4分) 一定质量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其V ­T图象如图所示，Pa、Pb、Pc分别表示状态a、b、c的压强，过程bc压强            (填“增大”、“不变”或“减小”)，整个过程气体            (填“吸热”或“放热”)

(二) (8分)儿童乐园的充气碰碰球是由完全封闭的PVC薄膜充气而成，球内气体体积V1=0.8m3，中午最高气温为27℃时，球内气体压强p1=1.4×105Pa两同学碰撞游戏时挤压碰碰球，球内气体体积最大还可压缩0.1m3。求:

（1）碰撞游戏时，球内气体压强的最大值；

（2）为保障安全，球内气体压强不能超过p2=2×105Pa，则早晨17℃环境下，工作人员给碰碰球充气的压强不能超过多少?

16.【选修3-4】（12分）

(一)(4分) 由两种透明材料甲、乙制成的棱镜的截面ABC如图所示，其中材料甲的截面ABO为直角三角形，∠A＝60°，∠AOB＝90°，AB＝4a，材料乙是圆截面。一细光束由AB边的中点D与AB成30°角斜射入材料甲，经折射后该光束刚好在乙的圆弧面上发生全反射，然后射到AC边上的G点（未画出）。已知材料甲的折射率n1＝，真空中光速为c。材料乙的折射率n2=            ；该细光束在此棱镜中从D传播到G所经历的时间t=          。

(二)(8分)如图所示，在x=0处的质点O在垂直于x轴方向上做简谐运动，形成沿x轴正方向传播的机械波。在t=0时刻，质点O开始从平衡位置向上运动，经0.4s第一次形成图示波形，P是平衡位置为x=0.5m处的质点，B是位于x=5m处的质点。

（1）若从图示状态开始计时，质点B第一次到达波峰位置时，求位于x=2m处的质点A通过的总路程；

（2）若从图示状态开始计时，至少要经过多少时间，P、A两质点的偏离平衡位置的位移相同?

玉田一中高三物理三轮强化考试

物理参考答案及评分意见

1.C     2.A

【解析】因为跳伞运动员未必是匀减速下落，合力不一定恒定，则同样高度，动能变化不一定相等，A对；重力势能变化只与高度变化有关。无论减速还是匀速，下降同样的高度，重力势能变化相等，B错；机械能包括动能和重力势能，动员匀速下落，v不变，则动能不变，但高度减小，则重力势能减小，所以机械能减小，C错；重力势能表达式:Ep=mgh，因为跳伞运动员匀速下落，高度减小，则重力势能减小，D错。

3.D     4.D

【解析】由能量守恒知，A、B在同一等势面上。电场线垂直AB背离C，A、B错；从C-B，由动能定理，得。C错，D对。

5.A  【解析】A恰好不下滑时有:。当B下落到最低点时，弹簧弹力F=2mg，而A恰好不上滑，则对A有:，所以M=2m。B下落一半距离时，F=mg，合力为0，有最大速度；由能量守恒可知，AB与弹簧系统机械能守恒。选A。

6.C  【解析】第一次不带电小球平抛:竖直方向，水平方向，第二次带电小球做类平抛:竖直方向，水平方向联立得qE=mg，D错；第三次小球的加速度:，当小球垂直斜面方向上速度减为0时离斜面最远，，A错；竖直方向，水平方向，解得，末态速度竖直向下为v0，B错，C对。

7.B   【解析】在B点应减速，A错；飞向B的过程中只有万有引力做功机械能守恒B对；由可计算M，又已知火星半径R，则火星密度可算，C错；探测器质量未知，引力无法计算，D错。

8.AD  【解析】由左手定则知A对；c粒子轨迹对应的圆心角小，所以时间短，B错；设磁场半径为R，，，又由，有，D对；，得，C错。

9.AC   【解析】图示位置位于中性面，磁通量变化率为0，A对；P向上滑动时，副线圈等效电阻变大,功率不能确定所以副线圈电流电压均无法确定；用户增多，总电阻减小，副线圈电流会增大，线路上的电压损耗增多，用户电压减小。若使用户电压保持不变，需要增大副线圈两端的电压，所以滑片应往下滑才能使用户电压不变，C对；转速减为一半，电压也减为一半，功率减为，D错。

10. ABC　杆a与杆b发生弹性碰撞,由动量守恒和机械能守恒得2mv=2mv1+mv2,·2mv2=·2m,解得v1=,v2=v,即杆a的速度为,方向向右,故A正确;杆b刚进入磁场时,通过b的电流为I=,故B正确;从b进入磁场至a刚进入磁场时,由能量守恒得该过程产生的焦耳热为Q=m(v1)2=mv2,故C正确;a进入磁场后,视ab为系统,动量守恒,则有2mv1+m·v1=(2m+m)v3,解得v3=v,即杆a、b最终具有相同的速度,大小为v,故D错误;故选ABC。

11.（6分）  电容器   电感线圈    定值电阻（每空2分）

【解析】电容器的特性是闭合开关后，瞬间充电结束后，电路中不再有电流。电感线圈对变化的电流有阻碍作用，对恒定电流无阻碍作用，乙为电感线圈。定值电阻的特性是加恒定电压，瞬间即产生恒定的电流，丙为定值电阻。

12.（9分）  (1)BC      (2)1.5     2.5    (3)（-15，-5）  不能

【详解】

(1)[1]A．需要画同一运动的轨迹，则只要同一位置静止释放，若轨道粗糙每次经历了一样的摩擦阶段，还是同一个运动，不会产生实验误差，故对斜槽是否光滑无要求，故A错误；

B．为了保证小球每次平抛运动的初速度相等，让小球从斜槽的同一位置由静止释放，故B正确；

C．为了保证小球的初速度水平，斜槽末端需保持水平，故C正确；

故选BC。

(2)[2]平抛运动的轨迹上A、B、C三个位置的水平距离相等，说明时间间隔相等，竖直分运动为匀变速直线运动，由判别式有

可得时间  

由水平方向的匀速直线运动，有  

解得平抛的初速度为  

[3]在竖直方向上B点是AC两点的中间时刻，有  

两分运动的速度合成可得B点的合速度  

(3)[4]由B点的竖直速度为  

可得抛出点到B点的时间为  

则抛出点到A点的时间为  

则真抛出点到A点的两分位移为  

因坐标系是向右为x轴正向，向下为y轴正向，且A点为坐标原点，故抛出点的坐标均为负值，为（-15，-5）；

[5]坐标(45，65)对应的两分位移分别为

若竖直位移为0.8m，由平抛规律有  

水平位移为  

故小球不能通过坐标(45，65)。

13.（12分）

【解析】（1）物块从A-B，由动能定理，得

（2分）

滑上木板后:系统动量守恒: （2分）

得v1=2.5m/s（2分）

（2）与挡板碰后木板等速反弹，以向右为正方向，系统动量守恒:

（2分）

第二次与挡板碰后，对系统动量守恒:

（2分）

得（2分）

14.（15分）

15.（12分）

(一).不变   吸热

(二 )【解析】（1）在碰撞游戏时，若不挤压碰碰球，挤压最大时压强为p3

由等温变化:p1V1=p3（V1-0.1）（3分）

解得p3=1.6×105Pa（2分）

（2）由理想气体状态方程: （2分）

T1=27+273k=300K，

T2=17+273K=290K

解得p0=1.69×105Pa（1分）

16.（12分）

(一) 【解答】解：光由空气射入甲，由折射定律知n1＝＝＝

解得：r＝30°

可知光束垂直于OB边的中点E射入材料乙，在BC弧上的F点发生全反射，到达OD边上的G点，如图所示。

由几何关系知介质乙中临界角：C＝∠EFO＝∠GFO＝30°

由全反射公式：sinC＝

得：n2＝2

由几何知识知：DE＝a，BO＝ABcos30°＝2a，EF＝OFcosC＝3a，

2FGcosC＝OF，FG＝2a

光在材料甲中的速度为：

光在材料乙中的速度为：

光在材料甲中传播时间：

光在材料乙中传播时间：

光在棱镜中从D传播到G所用时间：t＝

答：材料乙的折射率n2为2；该细光束在此棱镜中从D传播到G所经历的时间t为。

(二)【解析】（1）结合题图可分析出，该机械波的传播周期为T=0.8s，

波长为=4m，振幅A=5cm

该机械波的波速为v==5m/s（1分）

由图可知，此时波峰在x=1m处，当波峰传播到x=5m处的B点时，波向前传播的距离为

△x=4m

所以质点B第一次到达波峰位置，所需要的时间:

（1分）

由题意知，当质点B第一次到达波峰位置时，质点A恰好振动了一个周期，

所以质点A通过的总路程:s=4A=20cm（1分）

（2）角频率 （1分）

从图示状态开始计时质点A做简谐运动的表达式为 （1分）

质点P做简谐运动的表达式为（1分）

要使P、A两质点的位移（y坐标）相同，至少要经过时间t应满足:

（1分）

解得:t=0.05s（1分）