湖南省郴州市2021届高三物理3月第三次质量监测试题（Word版附答案）

机密★启用前 郴州市 2021 届高三第三次教学质量监测试卷 物理 (本试卷共 6 页，全卷满分：100 分，考试用时：75 分钟) 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号写在试题卷和答题卡上，并将准考证条形码粘贴在答题 卡上的指定位置。 2.选择题的作答：每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卡，上相应题目的答案标号涂黑。写 在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内，写在试题卷、草稿纸和答 题卡上的非答题区域均无效。 4.考试结束后，将本试题卷和答题卡一并上交。 一、单选题：本题共 6 小题，每小题 4 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.如图所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中通以恒定电流，下列运动 中，闭合金属线框中有感应电流产生的是 A.闭合金属线框向，上平移 B.闭合金属线框向右平移 C.闭合金属线框以直导线为轴顺时针旋转 D.闭合金属线框向下平移 2.根据所学的物理知识，下列说法正确的是 A.β衰变的本质是原子核外电子挣脱原子核的束缚形成的高速电子流 B.在核反应方程 4 14 17 2 7 8He N O X   中，X 是正电子 C.铀核( 238 92 U)衰变为铅核( 206 82 Pb)的过程中，要经过 8 次α衰变和 6 次β衰变 D. 238 234 92 90U Th X  是重核裂变，X 是α粒子 3.山东栖霞笏山金矿事故救援工作中本着“为了每一位被困矿工的生命”，救援队历经多日， 最终将被困人员救援出井，在救援中消防员利用如图甲所示三脚架向井底的被困人员提供物 资，三脚架简化如图乙所示模型，若支架质量不计，每根支架与竖直方向均成 30°夹角。已知 绳索及所挂载物资总质量为 m，则在物资平稳匀速下降过程中，每根支架的弹力大小为 A.mg B. mg 3 C. 3mg 6 D. 2 3mg 9 4.如图(图在右上)所示，有一混合正离子束从静止通过同一加速电场后，进入相互正交的匀强 电场和匀强磁场区域 I，如果这束正离子束在区域 I 中不偏转，不计离子的重力。则说明这些 正离子在区域 I 中运动时一定相同的物理量是 A.动能 B.质量 C.电荷 D.比荷 5.一质量 m=2kg 的物体在粗糙的水平面上受到水平拉力作用，在一段时间内的速度随时间变 化情况如图所示，已知物块与水平面间的动摩擦因数为 0.5。则拉力的功率最大值是 A.30W B.50W C.60W D.120W 6.如图所示，一表面光滑、倾角为 37°的直角三角形劈固定在水平面上，现将小球 A 以 v0=8m/s 的初速度从劈顶部水平抛出，同时小球 B 由劈顶部以某一沿斜面的初速度 v1 开始运动，小球 A、B 同时到达三角形劈底部的 O 点。则小球 B 的初速度大小为(已知 sin37°=0.6) A.6.4m/s B.3.2m/s C.4.4m/s D.4m/s 二、多选题：本题共 4 小题，每小题 5 分，共 20 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。 7.2021 年 2 月 10 日，天问一号近火制动准时开始，并被火星成功捕获后，其“绕、着、巡” 的三步计划也顺利开启，发射卫星登上火星一般是利用火星与地球距离最近的机会。若已知 地球和火星绕太阳公转的方向相同，轨道都近似为圆，火星公转轨道半径为地球的 1.5 倍，已 知地球公转周期为 1 年。则下列说法正确的是 A.火星公转周期约为地球公转周期的 1.8 倍 B.火星公转周期约为地球公转周期的 3.4 倍 C.下一次发射良机需隔约 2.2 年 D.下一次发射良机需隔约 6.2 年 8.如图所示，两块正对平行金属板 M、N 与电池相连，N 板接地，闭合开关 S 后，在距两板等 距离的点有一个带负电的点电荷 C 恰好处于静止状态，如果要使点电荷 C 能够向，上运动， 则可采取的方法是 A.将 R1 的阻值增大 B.将 R2 的阻值减小 C.将 M 板向上平移一段距离 D.将 N 板向上平移一段距离 9.如图所示，水平面内有两根足够长的平行导轨 L1、L2，其间距 d=0.5m，左端接有电容 C=1000uF 的电容器。质量 m=10g 的导体棒可在导轨上无摩擦滑动，导体棒和导轨的电阻不计。 整个空间存在着垂直导轨所在平面的匀强磁场，磁感应强度 B=2T。现用一沿导轨方向向右的 恒力 F1=0.44N 作用于导体棒，使导体棒从静止开始运动，经 t 时间后到达 B 处，速度 v=8m/s。 此时，突然将拉力方向变为沿导轨向左，大小变为 F2，又经 t 时间后导体棒返回到初始位置 A 处，整个过程电容器未被击穿。则 A.导体棒运动到 B 处时，电容器 C.上的电荷量 8×10－3C B.导体棒运动到 B 处时，导体棒的加速度大小为 40m/s2 C.2F1=F2 D.3F1=F2 10.如图所示，A 物体质量为 2m，B 物体质量为 m，用一轻绳相连，将 A 用一轻弹簧悬挂于天 花板上，系统处于静止状态，此时弹簧的伸长量为 x，弹性势能为 Ep，已知弹簧的弹性势能与 形变量的平方成正比，且弹簧始终在弹性限度内。现将悬线剪断，则在以后的运动过程中，A 物体的 A.A 物体上升 2 3 x 时速度最大 B.A 物体上升 1 3 x 时速度最大 C.最大动能为－ 5 9 Ep－ 2 3 mgx D.最大动能为 Ep－ 2 3 mgx 三、非选择题：共 56 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 43 分。 11.(6 分)使用多用电表测量电阻时，多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源(一般为电 池)、一个电阻和一表头相串联，两个表笔分别位于此串联电路的两端。现需要测量多用电表 内电池的电动势，给定的器材有：待测多用电表，量程为 60mA 的电流表，电阻箱，导线若 干。实验时，将多用电表调至×1Ω挡，调好零点；电阻箱置于适当数值。完成下列填空： (1)仪器连线如图甲所示(a 和 b 是多用电表的两个表笔)。 若两电表均正常工作，则表笔 a 为 (填“红”或“黑”)色； (2)若适当调节电阻箱后，多用电表读数为 14Ω、电流表的读数为 53.0mA、电阻箱的示数如图 乙所示，则电阻箱的读数为 Ω；若已知欧姆表的中值电阻为 15Ω，计算得到多用电 表内电池的电动势为 V。(保留 3 位有效数字) 12.(9 分)某同学想测量某地重力加速度 g 的大小和圆弧轨道的半径 R。所用装置如图甲所示， 一个倾角为 37°的固定斜面与竖直放置的光滑圆弧轨道相切，一个可以看做质点、质量为 m 的 滑块从斜面上某处由静止滑下，滑块上有一个宽度为 d 的遮光条，在圆弧轨道的最低点有一. 光电门和一压力传感器(没有画出)，可以记录挡光时间 t 和传感器受到的压力 F，己知重力加 速度为 g。 (1)若某次挡光时间为 t0，则此时遮光条速度 v= ； (2)实验过程中从斜面的不同位置释放滑块，然后记录对应的遮光时间 t 和压力传感器的示数 F， 得到多组数据，该同学通过图像法来处理数据，得到如图乙所示的图像，但忘记标横轴表示 的物理量，请通过推理补充，横轴表示的物理量为 (填“t”“1 t ”“t2”或“ 2 1 t ”)； (3)已知图乙中图线的斜率为 k，纵截距为 b，则可知某地重力加速度 g＝ ；圆弧轨道 的半径 R= 。(用已知物理量符号表示) 13.(13 分)如图所示，竖直平面内直角坐标系 xOy 中，x 轴沿水平方向，y 轴沿竖直方向，在 x0 的区域内存在竖直向下的匀强电场。 其他区域无电场和磁场。某时刻一带正电粒子从 A(－L，0)点沿与 x 轴负方向成θ=53°角以初 速度 v0 斜向上射出，恰好垂直 y 轴射出磁场区域，进入电场强度大小为 E 的匀强电场区域。(已 知带电粒子质量为 m，所带电荷为+q，且带电粒子重力不计，不计空气阻力，sin53°=0.8， 53°≈ 3 10 π)求： (1)磁场的磁感应强度大小 B； (3)带电粒子运动至 x 轴正半轴时的坐标； (3)带电粒子在磁场和电场中的运动时间。 14.(15 分)如图所示，水平地面上有一质量为 M=3m 的箱子，在水平向右的拉力作用下，以速 率 v0 向右做匀速直线运动，箱内底面上紧靠左端面处有一质量为 m 光滑的小球，小球到箱子 右端面的距离为 L，箱子与地面之间动摩擦因数为µ。某时刻撤去水平拉力，经一段时间小球 与箱子的右端面相撞。已知小球与箱子碰撞时间极短且碰撞后不再分离，重力加速度大小为 g。 求： (1)撤去水平向右的拉力时，箱子的加速度大小 a1； (2)动摩擦因数μ满足什么关系时，小球与箱子右端碰撞前箱子已经停下； (3)当µ= 2 03v 32gL 时，小球和箱子碰撞后共同向右运动的位移大小。 (二)选考题：共 13 分。请考生从两道中任选一题作答。如果多做，则按第一题计分。 15.[物理——选修 3－3](13 分) (1)(5 分)下列说法正确的是 。(填正确答案标号。选对 1 个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分。每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分) A.显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停的作无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性 B.足球充足气后很难压缩，是因为足球内气体分子间斥力作用的结果 C.物体的温度升高，分子的热运动加剧，每个分子的动能都增大 D.一定质量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量 2.5×104J，气体对外界做功 1.0×104J， 分子的平均动能一定增大 E.热量可以从低温物体传递到高温物体 (2)(8 分)如图所示，粗细均匀的 U 形玻璃管，左侧管开口向上，右侧管口封闭，两管口上端齐 平，管内用水银封闭了一段气体，右管中封闭气柱高 h=10cm，左右液面高度差△h=4cm，右 管中水银柱的长度大于 6cm，设大气压等于 76cmHg，环境温度为 27℃。求： (i)若对封闭气体缓慢降温，使左管中水银液面与右管中水银液面对齐，求气体最终的温度； (ii)若对封闭气体缓慢升温，使左管中水银刚好不溢出管口，求气体最终的温度。 16.[物理——选修 3－4](13 分) (1)(5 分)从波源质点 O 起振开始计时，经时间 t=1.0s，x 轴上距波源 10m 处的质点开始振动， 此时波形如图所示，则下列说法正确的是 。(填正确答案标号。选对 1 个得 2 分， 选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分。每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分) A.该列波的周期为 0.8s B.O 点的简谐振动方程为 y=2sin5πt(cm) C.在 0～0.6s 时间内，x 轴上 2m 处质点通过的路程为 4cm. D.在 t=0.6s 时，x 轴上 8m 处质点位移为零，且向 y 轴负方向振动 E.再经 4.0s，x=48m 处的质点处于波峰位置 (2)(8 分)某种材料的三棱镜截面如图所示，∠A=90°，∠B=60°。一束垂直 BC 边的直线光東从 AB 边的中点入射，某一折射光线经过三棱镜 BC 边反射后，从 AC 边垂直射出，已知真空中 的光速为 c，AB 边长度为 2a。求： ①三棱镜的折射率； ②某一光线从 AC 边射出时，在棱镜中传播的时间。