2021年福建省福州市塔莊中學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.火星和木星沿各自的橢圓軌道繞太陽運行，根據開普勒行星運動定律可知（A）太陽位于木星運行軌道的中心（B）火星和木星繞太陽運行速度的大小始終相等（C）火星與木星公轉周期之比的平方等于它們軌道半長軸之比的立方（D）相同時間內，火星與太陽連線掃過的面積等于木星與太陽連線掃過的面積參考答案：C2.下列說法中正確的是A.任何物體的內能就是組成物體的所有分子熱運動動能的總和B.只要對內燃機不斷改進，就可以把內燃機得到的全部內能轉化為機械能C.做功和熱傳遞在改變內能的方式上是不同的D.滿足能量守恒定律的物理過程都能自發進行參考答案：答案：C解析：物體的內能是指所有分子運動的動能和分子勢能的總和，A錯；B選項違背了熱力學第二定律，B錯；自然界中，滿足能量守恒定律的過程并不是都自發地進行，而是有方向性的，D錯；由熱力學第一定律可知，做功和熱傳遞都可以改變物體的內能，但方式不同，做功是其它形式的能與內能的轉化，而熱傳遞是內能的轉移。3.1990年4月25日，科學家將哈勃天文望遠鏡送上距地球表面約600km的高空，使得人類對宇宙中星體的觀測與研究有了極大的進展。假設哈勃望遠鏡沿圓軌道繞地球運行。已知地球半徑為6.4×106m，利用地球同步衛星與地球表面的距離為3.6×107m這一事實可得到哈勃望遠鏡繞地球運行的周期。以下數據中最接近其運行周期的是

A．0.6小時

B．1.6小時

C．4.0小時

D．24小時參考答案：答案：B解析：由開普勒行星運動定律可知，恒量，所以，r為地球的半徑，h1、t1、h2、t2分別表示望遠鏡到地表的距離，望遠鏡的周期、同步衛星距地表的距離、同步衛星的周期（24h），代入數據得：t1=1.6h。4.2011年9月29日晚21時16分，我國將飛行器天宮一號發射升空，它將在兩年內分別與神舟八號、神舟九號、神舟十號飛船對接，從而建立我國第一個空間實驗室。假如神舟八號與天宮一號對接前所處的軌道如圖甲所示，圖乙是它們在軌道上即將對接時的模擬圖。當它們處于圖甲所示的軌道運行時，下列說法正確的是A．神舟八號的加速度比天宮一號的大B．神舟八號的運行速度比天宮一號的小C．神舟八號的運行周期比天宮一號的長D．神舟八號通過加速后變軌可實現與天宮一號對接參考答案：5.對于給定的電容器，描述其電容C、電荷量Q、電壓U之間相應關系的圖應是下圖中的()A.B.C.D.參考答案：B試題分析：是電容的定義式，電容器電容的大小與電容的帶電量Q以及電容器兩極板之間的電壓無關，電容器電容的決定式為：，只要電容器不變其電容就不發生變化，故ACD錯誤，B正確．故選B．22.【題文】某電容器上標有“1.5μF9V”，則表示該電容器()A.只有在9V的電壓下它的電容才是1.5μFB.電容器的擊穿電壓為9VC.電容器的額定電壓為9VD.當它的電壓為4.5V時，它的電容變為0.75μF【答案】C【解析】電容器上標有“1.5μF9V”，說明電容器的電容是1.5μF，是電容器本身的特性，與電壓無關，電壓是4.5V時，電容仍然是1.5μF．故AD錯誤。9V是電容器的額定電壓，即能承擔的最大電壓，所加的電壓不能超過9V．故C正確。9V是電容器的額定電壓，不是擊穿電壓。故B錯誤。故選C。【點睛】本題對用電器銘牌的理解能力．關鍵抓住電容的物理意義：電容表征電容器容納電荷的本領大小，是電容器本身的特性，與電壓無關.二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.現有一個彈簧測力計（可隨便找地方懸掛），一把勻質的長為l的有刻度、零點位于端點的直尺，一個木塊及質量不計的細線．試用這些器件設計一實驗裝置（要求畫出示意圖），通過一次測量（彈簧測力計只準讀一次數），求出木塊的質量和尺的質量．（已知重力加速度為g）參考答案：找個地方把彈簧測力計懸掛好，取一段細線做成一環，掛在彈簧測力計的掛鉤上，讓直尺穿在細環中，環與直尺的接觸點就是直尺的懸掛點，它將尺分為長短不等的兩段．用細線栓住木塊掛在直尺較短的一段上，細心調節直尺懸掛點及木塊懸掛點的位置，使直尺平衡在水平位置（為提高測量精度，盡量使二懸掛點相距遠些），如圖所示．設木塊質量為m，直尺質量為M．記下二懸掛點在直尺上的讀數x1、x2，彈簧測力計讀數G．由平衡條件和圖中所設的直尺零刻度線的位置有

(1)

(2)(1)、(2)式聯立可得

(3)

(4)給出必要的說明占8分，求出r占10分．7.質量為50kg的物體放在光滑的水平面上，某人用繩子沿著與水平面成45°角的方向拉物體前進，繩子的拉力為200N，物體的加速度大小為

。在拉的過程中突然松手瞬間，物體的加速度大小為

。參考答案：

m/s2，08.用圖(a)所示的實驗裝置驗證牛頓第二定律．①完成平衡摩擦力的相關內容：（i）取下砂桶，把木板不帶滑輪的一端墊高，接通打點計時器電源，

（選填“靜止釋放”或“輕推”）小車，讓小車拖著紙帶運動．（ii）如果打出的紙帶如圖(b)所示，則應

（選填“增大”或“減小”）木板的傾角，反復調節，直到紙帶上打出的點跡

，平衡摩擦力才完成．②某同學實驗時得到如圖(c)所示的a—F圖象，則該同學驗證的是：在

條件下，

成正比．參考答案：（2）（10分）①（i）輕推（ii）減小，間隔均勻（之間的距離大致相等）②小車質量一定，它的加速度與其所受的合力成正比．9.為了“探究動能改變與合外力做功”的關系，某同學設計了如下實驗方案：A.第一步:把帶有定滑輪的木板有滑輪的一端墊起，把質量為M的滑塊通過細繩與質量為m的帶夾重錘相連，然后跨過定滑輪，重錘夾后連一紙帶，穿過打點計時器，調整木板傾角，直到輕推滑塊后，滑塊沿木板向下勻速運動，如圖甲所示.B.第二步:保持長木板的傾角不變，將打點計時器安裝在長木板靠近滑輪處，取下細繩和重錘，將滑塊與紙帶相連，使其穿過打點計時器，然后接通電源釋放滑塊，使之從靜止開始向下加速運動，打出紙帶，如圖乙所示.打出的紙帶如圖：試回答下列問題：①已知O、A、B、C、D、E、F相鄰計數的時間間隔為△t，根據紙帶求滑塊速度，當打點計時器打A點時滑塊速度vA=________,打點計時器打B點時滑塊速度vB=__________.②已知重錘質量m，當地的重加速度g，要測出某一過程合外力對滑塊做的功還必須測出這一過程滑塊________(寫出物理名稱及符號,只寫一個物理量)，合外力對滑塊做功的表達式W合=__________.③測出滑塊運動OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力對滑塊所做的功，WA、WB、WC、WD、WE，以v2為縱軸,以W為橫軸建坐標系,描點作出v2-W圖像,可知它是一條過坐標原點的傾斜直線,若直線斜率為k，則滑塊質量M=_______.參考答案：①VA=x1/2⊿t、VB=(x3-x1)/2⊿t②x，mgx.

③M=2/k.10.兩小孩在冰面上乘坐“碰碰車”相向運動。A車總質量為50kg，以2m/s的速度向右運動；B車總質量為70kg，以3m/s的速度向左運動；碰撞后，A以1.5m/s的速度向左運動，則B的速度大小為___________m/s，方向向___________（選填“左”或“右”）參考答案：0.5；左11.一衛星繞地球做勻速圓周運動的線速度大小為v，若地球質量為M，引力常量為G，則該衛星的圓周運動的半徑R為

；它在1/6周期內的平均速度的大小為

。參考答案：；12.如圖所示，一定質量的理想氣體開始處于狀態A，然后經狀態B到狀態C，A、C狀態的溫度相同。設氣體在狀態A和狀態C的體積分別為VA和VC，在AB和BC過程中吸收或放出熱量的大小分別為QAB和QBC，則VA

VC，QAB

QBC（選填“>”、“＝”或“<”）。參考答案：>（2分）；<13.如圖所示，一定質量的理想氣體從狀態A變化到狀態B，再由狀態B變化到狀態C，已知狀態A的溫度為300K，則由狀態A變化到狀態B的過程中，氣體的內能

（填“增大”、“減小”或“不變”），是

（“吸熱”或“放熱”）過程。參考答案：增大

吸熱三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（7分）如圖所示，一束光從空氣射入玻璃中，MN為空氣與玻璃的分界面．試判斷玻璃在圖中哪個區域內（Ⅰ或Ⅱ）？簡要說明理由．并在入射光線和反射光線上標出箭頭。參考答案：當光由空氣射入玻璃中時，根據折射定律

=n，因n>1，所以i>γ，即當光由空氣射入玻璃中時，入射角應該大于折射角．如圖，在圖中作出法線，比較角度i和γ的大小，即可得出玻璃介質應在區域?內．箭頭如圖所示．（7分）15.質量分別為m和3m的A、B兩個小球以相同的速率v沿同一直線相向運動，碰后B球停止不動，試求A球碰后的速度，并判斷它們之間發生的是彈性碰撞還是非彈性碰撞（說明理由）．參考答案：彈性碰撞取B球碰前的速度方向為正方向，設A球碰后的速度為v′，由動量守恒定律有解得，方向與B球碰前的速度方向相同由于，故碰撞前后的總動能相等，則此碰撞是彈性碰撞四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，豎直放置、粗細均勻且足夠長的U形玻璃管與容積為Vo=12cm3的金屬球形容器連通，用U形玻璃管中的水銀柱封閉一定質量的理想氣體．開始時，U形玻璃管右側水銀面比左側水銀面高出h1=15cm，水銀柱上方空氣柱長ho=6cm．現在左管中加入水銀，保持溫度不變，使兩邊水銀柱在同一高度．（已知大氣壓po=75cmHg，U形玻璃管的橫截面積為S=0.5cm2）．求：①需要加入的水銀柱長度；②此過程中被封氣體是吸熱還是放熱？參考答案：【考點】：理想氣體的狀態方程．【專題】：理想氣體狀態方程專題．【分析】：①根據玻璃管兩邊的液面差，求出兩個狀態下氣體的壓強和體積，根據氣態方程即可求解．②氣體經歷等溫變化，溫度不變，內能不變，被壓縮根據熱力學第一定律判斷吸放熱情況．：解：①初態：p1=p0﹣ph=75﹣15cmHg=60cmHg，V1=V0+h0S=12+6×0.5cm3=15cm3，末態：p2=75cmHg，溫度不變，根據玻意耳定律：p1V1=p2V2，解得：V2==cm3=12cm3，即水銀正好到球的底部．加入的水銀為h1+2h0=15+2×6cm=27cm②氣體經歷等溫變化，溫度不變，內能不變；被壓縮，外界對氣體做功，故根據熱力學第一定律，封閉氣體要放熱；答：①需要加入的水銀柱長度為27cm；②此過程中被封氣體是放熱．17.如圖所示，內圓半徑為r、外圓半徑為3r的圓環區域內有垂直紙面向里、磁感應強度為B的勻強磁場。圓環左側的平行板電容器兩板間電壓為U，靠近M板處靜止釋放質量為m、電量為q的正離子，經過電場加速后從N板小孔射出，并沿圓環直徑方向射入磁場，不計離子的重力，忽略平行板外的電場。求：（1）離子從N板小孔射出時的速率；（2）離子在磁場中做圓周運動的周期；（3）要使離子不進入小圓區域，電壓U的取值范圍。參考答案：(1)設離子射入勻強磁場時的速率為v，由動能定理得:

......3分

......2分(2)設離子在磁場中做圓周運動的半徑為R,離子所受洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律可可得：

2分由

得

1分(3)若離子恰好不進入小圓，設離子與小圓相切時軌道半徑為R0，此時軌跡如圖所示由幾何關系得：

......2分

解得：

......1分又

......1分

......1分......1分聯立解得

......2分18.如圖所示，真空中有一個半徑為R=0.1m、質量分布均勻的玻璃球，頻率為f=5.0×1014Hz的細激光束在真空中沿直線BC傳播，在玻璃球表面的C點經折射進入小球，并在玻璃球表面的D點又經折射進入真空中．已知∠COD=120°，玻璃球對該激光束的折射率為．求：（1）此激光束在真空中的波長；（2）此激光束進入玻璃時的入射角α；（3）此激光束穿越玻璃球的時間．參考答案：考點：光的折射定律．專題：光的折射專題．分析：（1）光在真空傳播速度等于c=3.0×108m/s，而波速c=λf，已知頻率f，根據此式求解波長；（2）由幾何知識求出光線在C點的折射角r，由折射定律求出入射角α．（3）根據幾何關系求出光在束在玻璃磚內傳播的距離，由v=求出光在玻璃磚傳播的速度，即可求出傳播的時間．解答：解：（1）由c=λf知，激光束在真空中的波長為：λ==m=6.0×10﹣7m（2）由幾何知識知，光線在C點的折