2021届福建省龙岩市高三下学期物理3月第一次教学质量检测试卷含答案

高三下学期物理3月第一次教学质量检测试卷

一、单项选择题

1.如下列图，把一矩形均匀薄玻璃板ABCD压在另一个矩形平行玻璃板上，一端用薄片垫起，将红单色光从上方射人，这时可以看到明暗相间的条纹，以下关于这些条纹的说法中正确的选项是〔   〕 

A. 条纹方向与AB边平行                                        B. 条纹间距不是均匀的，越靠近BC边条纹问距越大
C. 减小薄片的厚度，条纹间距变小                        D. 将红单色光换为蓝单色光照射，那么条纹间距变小

2.2021年11月27日0时41分，华龙一号核电5号机组首次并网成功，标志着我国正式进入核电技术先进国家行列。华龙一号发电机利用的是铀核裂变释b的核能，其裂变方程为23592U+10n→X+9538Sr+210n，那么以下表达正确的选项是〔   〕           

A. 裂变后粒子的总核子数减少                                B. X原子核中含有85个中子
C. 裂变过程中释放核能是因为新核的结合能小        D. 裂变过程中释放核能是因为新核的比结合能小

3.如下列图，两根金属导轨MN、PQ相互平行，上端接入一个定值电阻，构成U型导轨。金属棒ab恰好能静止在导轨上并与两导轨始终保持垂直且接触良好，现在导轨所在空间加一垂直于导轨的匀强磁场，匀强磁场的磁感应强度从零开始随时间均匀增大，经一段时间后金属棒开始运动，从加磁场到金属棒开始运动的时间内，金属棒ab受力情况中〔   〕 

A. 安培力方向始终向上，安培力大小随时间均匀增大
B. 安培力方向始终向下，安培力大小保持不变
C. 摩擦力方向始终向上，摩擦力大小先减小后增大
D. 摩擦力方向始终向下，摩擦力大小保持不变

4.如下列图，用绝緣材料做成的圆环固定在竖直平面内，O为圆心，A、B、C为圆环上的点，AOC、AB均为用绝缘材料做成的光滑细杆，AB杆竖直，AC与AB的夹角为 ，匀强电场方向水平向左。将两个完全相同的带正电的小环分別套在AC、AB两根细杆上，小环所受的电场力与重力之比为tan 。现将两小环同时从A点静止释放，不计小环之间的库仑力。那么以下说法正确的选项是〔   〕 

A. 两小环下滑过程机械能均守恒
B. 两小环下滑过程中都受到三个力的作用
C. 两小环刚滑到B，C两点时速度的大小相等
D. 两小环从A点分别下滑B，C两点的时间相等

5.如下列图，两条相距d的足够长的平行光滑金属导轨位于同一水平面内，其左端接阻值为R的定值电阻。电阻为R长为d的金属杆ab在导轨上以初速度vo水平向左运动，其左侧有边界为PQ、MN的匀强磁场，磁感应强度大小为B。该磁场以恒定速度vo匀速向右运动，金属杆进入磁场后，在磁场中运动t时间后到达稳定状态，导轨电阻不计〔   〕 

A. 当金属杆刚进入磁场时，杆两端的电压大小为Bdv0
B. 当金属杆运动到达稳定状态时，杆两端的电压大小为Bdv0
C. t时间内金属杆所受安培力的冲量等于0
D. t时间内金属杆所受安培力做的功等于0

二、多项选择题

6.为了提高踢球时的加速能力，张同学进行加速训练。训练时，张同学和足球都位于起跑线上，教练将足球以初速度8m/s沿水平方向踢出，同时张同学沿足球的运动方向起跑。两者的v-t图像如下列图，以下说法正确的选项是〔   〕 

A. 0-4s内张同学的加速度比足球的小                      B. 0-4s内张同学的加速度比足球的大
C. 4s时张同学已超过足球                                       D. 12s时张同学已超过足球

1、L2是规格为“4V、3W〞的灯泡，ab端所接的交变电压u=16 sin100 t〔V〕，现调节电阻箱R为某一值时恰好能使两个灯泡均正常发光，变压器为理想变压器。那么〔   〕 

A. 变压器原副线圈匝数比为3：1
B. 变压器原副线圈匝数比为4：1
C. 增大电阻箱R连入电路的阻值，电压表的示数不变
D. 增大电阻箱R连入电路的阻值，电压表的示数增大

8.如图是某同学用手持式打气筒对一只篮球打气的情景。打气前篮球内气压等于1.1atm，每次打入的气体的压强为1.0atm、体积为篮球容积的0.05倍，假设整个过程中篮球没有变形，不计气体的温度变化，球内气体可视为理想气体〔   〕 

A. 打气后，球内每个气体分子对球内壁的作用力增大
B. 打气后，球内气体分子对球内壁单位面积的平均作用力增大

 

三、填空题

9.一列简谐横波沿x轴传播，t=0时刻波刚传到x=2.5m处，其波形如图甲所示。P、Q为介质中两个质点，其平衡位置xp=0.5m，xQ=5m，图乙是质点P的振动图像。那么该简谐横波的波速为________m/s；10s内Q质点通过的路程为________cm。 

10.如下列图，在学校的游园活动中，某同学站在O点要将小球抛入边长为d的正方体的收纳箱中。O与收纳箱的顶点A、B在同一条直线上，且OA=d。抛出点P位于O点正上方2d处。为使小球能落入箱内，小球水平抛出初速度的最小值为________，最大值为________〔不计空气阻力〕。 

四、实验题

11.用如图甲所示的实验装置探究“质量不变时，加速度与合外力的关系〞。 

〔1〕在平衡摩擦力后，测出砂与砂桶的质量m，小车挂上砂与砂桶进行实验，实验中得到的一段纸带如图乙所示，图中x1=1.39cm，x2=1.88cm，x3=2.37cm，x4=2.87cm，x5=3.39cm，x6=3.88cm，打点计时器所接的交流电源频率为50Hz，那么可求得小车加速度a=________m/s2〔结果保存两位有效数字〕。   

〔2〕在保持小车质量不变的情况下，改变砂和砂桶质量，重复上述实验。用砂和砂桶的重力。作为小车所受的合力大小F，作出a-F图像，如下列图。由图像可知质量一定时，物体加速度a与合外力F成正比。某同学利用该图像求出小车的质量为________kg〔结果保存两位有效数字〕；由于用砂和砂桶的重力作为小车所受的合力F，所以求得的小车质量与真实值相比________〔填“偏大〞、“偏小〞或“相等〞〕。 

12.图甲为欧姆表“×10〞挡的内部电路，电流表G的满偏电流Ig=10mA，内阻Rg=90Ω。

〔1〕某同学为了测量电路中电源的电动势，先将红、黑表笔短接，调节滑动变阻器R，使电流表G的指针满偏，接着在两表笔间接一阻值为82.0Ω的定值电阻，电流表G的指针位置如图乙所示，那么电流表G的电流读数为________mA，可求出电源的电动势为________V〔结果保存两位有效数字〕。   

〔2〕该同学欲将此欧姆表改装为“×1〞的倍率，可在图甲中电流表G两端并联一个阻值为________Ω的定值电阻。   

五、解答题

13.嫦娥五号任务的圆满完成，标志着我国航天事业开展中里程碑式的新跨越。嫦娥五号从地面发射后进入地月转移轨道，再经过变轨后进入绕月圆形轨道，圆形轨道距月球外表高度为h，月球半径为R，月球外表重力加速度为g0。求   

〔1〕月球质量M；   

〔2〕探测器在圆轨道上运动的线速度v大小。   

14.如下列图，两水平放置的平行金属板A、B长l=12cm，两板间距离d=10cm，A板比B板电势高200V，界面MN、PQ相距为L=6cm，PQ右侧有方向垂直纸面向里的匀强磁场，在磁场中沿平行金属板中心线放置一荧光屏EF，E点为荧光屏与界面PQ的交点。一个电量q=+10-10C，质量m=2×10-15kg的带电粒子，以水平初速度v0=4×103m/s从中心线O点射入电场，最后打在荧光屏EF上的S点，E、S点间距离为63cm。粒子重力不计，求： 

〔1〕粒子穿过界面MN时偏离中心线的距离h；   

〔2〕磁场的磁感应强度B的大小。   

15.如图，轻弹簧放在水平面上，左端固定，右端与放置在水平面上质量m=1kg的小滑块甲接触〔不相连〕，弹簧处于原长时甲位于O点。在水平面的B点处平滑连接一足够长的斜面，OB间的距离d=lm。现用外力将甲缓慢向左移动1m到A点，此时弹簧的弹性势能为Ep=14.5J。撤去外力，甲弹出后在B点与质量M=2kg静止的小滑块乙发生弹性正碰，碰后甲乙恰好不再发生碰撞，且停在同一位置。两滑块与水平面、斜面之间的动摩擦因数均为μ=0.5，g取10m/s2  ， 求： 

〔1〕甲、乙碰撞前瞬间甲的速度大小；   

〔2〕斜面的倾角的正切值tan ；   

〔3〕把乙换成小滑块丙，丙的质量为lkg，与水平面、斜面之间的动摩擦因数均为μ=0.5，将丙静止放在OB间的C点，CO距离为x，仍将甲由A点静止释放，弹出后与丙相碰，碰后两滑块粘在一起运动，求它们在轨道上到达的最大高度h与x之间的关系式。   

答案解析局部

一、单项选择题

1.【解析】【解答】A．薄膜干预的光程差 〔d为薄膜厚度〕，厚度相同处产生的条纹明暗情况相同，因此条纹应与BC边平行，A不符合题意；

B．因为两玻璃间形成的空气膜厚度均匀变化，因此条纹是等间距的，B不符合题意；

C．减小薄片厚度，条纹间距将增大，C不符合题意；

D．将红光换成蓝照射，入射光波长减小，条纹间距将减小，D符合题意。

故答案为：D。

 
【分析】从空气薄膜上下外表分别反射的两列光是相干光，其光程差为空气层厚度的两倍，当光程差表现为亮条纹时，两相邻两条纹之间的空气层厚度差为波长的一半，并根据干预条纹间距公式即可求解。

2.【解析】【解答】A．核反响过程质量数守恒，所以裂变后粒子的总核子数不变，A不符合题意；

B．设X原子核中有x个质子，质量数为y，那么有

解得

那么X原子核中含有中子数为

B符合题意；

CD．裂变释放核能是因为新核的比结合能大于原来重核的比结核能，CD不符合题意。

故答案为：B。

 
【分析】核反响过程中质量数和电荷数守恒，根据裂变前后核子数和质量数不变列方程求解。

3.【解析】【解答】AB．当加磁场时，感应电动势大小为

由于磁感应强度从零开始随时间均匀增大，所以 定值，感应电动势E不变，那么安培力大小为

由于E、R、L为定值，B均匀增大，所以安培力大小随时间均匀增大，根据左手定那么可判断，安培力方向始终沿斜面向上，A符合题意，B不符合题意；

CD．未加磁场时，金属棒ab恰好能静止在导轨上，可得

方向沿斜面向上，由AB选项可知，安培力方向始终向上，安培力大小随时间均匀增大，那么摩擦力方向先沿斜面向上，大小逐渐减小到零；当 时，摩擦力为零；当安培力继续增大时，摩擦力方向沿斜面向下，大小逐渐增大，直到金属棒开始滑动，综上所述，C、D不符合题意。

故答案为：A。

 
【分析】先根据楞次定律判断金属棒中感应电流的方向，再由左手定那么判断金属棒受到的安培力方向；根据法拉第电磁感应定律分析回路中产生的感应电动势变化情况，由欧姆定律分析感应电流变化情况，由F=BIL分析安培力的变化情况，根据平衡条件分析金属棒受到的摩擦力大小变化情况，并确定摩擦力方向。

4.【解析】【解答】A．AC杆上的小环在下滑过程中，有电场力对它做正功，小环的机械能增加，A不符合题意；

B．AC杆上的小环所受到的电场力大小为 ，方向水平向左，电场力垂直杆方向上的分力为 ，与重力垂直于杆方向上的分力大小相等，方向相反，二者抵消，所以小环不受杆的弹力的作用，只受到自身重力与电场力的作用沿杆匀加速下滑，B不符合题意；

C．设AB杆的长度为h，对AB杆上的小环，从A点滑到B点，由动能定理有

对AC杆上的小环，从A点滑到C点，由动能定理有

可判断得

故两小环刚滑到B、C两点时速度的大小不相等，C不符合题意；

D．对AB杆上的小环，从A点滑到B点，有

解得

对AC杆上的小环，从A点滑到C点，有

由牛顿第二定律得，小环的加速度大小为

联立两式，求得小环从A点下滑到C点时间为

所以两小环从A点分别下滑B、C两点的时间相等，D符合题意。

故答案为：D。

 
【分析】对小环的受力进行分析，并确定各力做功情况，根据机械能守恒条件确定下滑时小环的机械能是否守恒；通过小环做匀加速直线运动及几何关系，找到小环加速度的关系，根据匀变速直线运动的位移公式和速度公式确定其运动到低端的时间关系和速度关系。

5.【解析】【解答】A．当金属杆刚进入磁场时，杆相对于磁场的速度是2v0  ， 切割产生的电动势为2Bdv0  ， 那么杆两端的电压大小为Bdv0  ， A符合题意；

B．开始时根据楞次定律可知杆受到向右的安培力作用而做减速运动，当减速到0后，由于磁场依旧向右运动，那么金属杆在安培力的作用下向右加速运动，直到杆与磁场的相对速度为0时，金属杆运动到达稳定状态时，此时金属杆不再切割磁感线运动，杆两端的电压大小为0，B不符合题意；

C．t时间内金属杆所受安培力的冲量

C不符合题意；

D．t时间内金属杆所受安培力做的功

D符合题意。

故答案为：AD。

 
【分析】金属杆在磁场到达稳定状态时做匀速直线运动，金属杆的速度与磁场的速度相等，回路中不产生感应电流，根据欧姆定律求杆两端的电压，由动量定理求安培力的冲量，有动能定理求安培力做的功。

二、多项选择题

6.【解析】【解答】AB．在v-t图像中，加速度为曲线的斜率，故观察图像可知，0-4s内张同学的加速度比足球的大，A不符合题意，B符合题意；

CD. 在v-t图像中，曲线围成的面积表示位移，4s时，足球围成的面积大，故张同学没有超过足球，12s时张同学路程

而足球

故12s时张同学已超过足球，C不符合题意，D符合题意；

故答案为：BD。

 
【分析】v-t图像的斜率代表加速度的大小，面积代表位移的大小，速度是表示物体运动快慢的物理量。

7.【解析】【解答】AB．ab端所接的交变电压的有效值为

因为L1正常发光，所以

又

又因为L2正常发光，所以

所以，变压器原副线圈匝数比为

A符合题意，B不符合题意；

CD．设变压器的匝数比 ，设原线圈的电流为 ，副线圈的总电阻为R总  ， 根据题意可知ab两端的电压不变，根据电流与匝数的关系有

解得

那么副线圈两端的电压为

根据电压与匝数关系有

解得

那么有

增大电阻箱R连入电路的阻值，副线圈的总电阻R总增大，所以原线圈的电流I1减小，故灯泡L1两端电压减小，因Uab不变，所以电压表示数将增大，C不符合题意，D符合题意。

故答案为：AD。

 
【分析】由两灯泡均正常发光，那么可求得原副线圈的电压，然后求的匝数之比，根据欧姆定律分析增大电阻箱连入电路的电阻，电路中的电流与电压表的示数的变化。

8.【解析】【解答】A．打气后，由于气体的温度不变，分子平均动能不变，球内气体分子对球壁的平均作用力不变，但是球内每个气体分子对球内壁的作用力不一定增大，A不符合题意；

B．打气后，球内气体的压强变大，即球内气体分子对球内壁单位面积的平均作用力增大，B符合题意；

CD．打气6次后，由玻意耳定律

即球内气体的压强为1.4atm，C符合题意，D不符合题意。

故答案为：BC。

 
【分析】在打气前后，由于气体的温度不变，气体分子的平均动能不变，但每个分子的运动快慢无法判断，那么每个分子对球的作用力无法判断；由于球内气体分子的压强增大，根据压强公式求得气体分子对球内壁单位面积的平均作用力，在打气的过程中，把打入的气体和球内原有的气体作为整体，根据玻意耳定律求得最终压强。

三、填空题

9.【解析】【解答】由甲图可知

由乙图可知

那么波速

t=0时刻及时波传播到Q点所用时间

10s内Q质点通过的路程为

 
【分析】根据图像可求得该波的波长和周期。从而算出波速；先求出传到Q点的时间，然后找出振动时间，一个周期内的路程为4A，从而求出路程。

10.【解析】【解答】小球水平抛出初速度的最小值时，从C点进入，平抛的水平位移为d，竖直位移为d，平抛运动的时间

水平初速度

小球平抛初速度最大时，从D点进入，水平位移为

平抛运动的时间

水平初速度

 
【分析】根据小球做平抛运动，利用平抛运动的规律求出不同位移对应的初速度。

四、实验题

11.【解析】【解答】(1)由图可知，相邻计数点的时间间隔为

那么小车的加速度为

(2)根据

可知 图像斜率满足

由图可知，图像经过点(0.25，0.6)，带入得

因为小车的测量值为

所以测量值大于真实值。

 
【分析】利用逐差法求出物体的加速度，根据图像的斜率求出小车的质量，再根据牛顿第二定律判断砂和砂桶的重力作为小车所受的合力时的误差。

12.【解析】【解答】(1)电流表G的电流读数为6.5mA；根据闭合电路欧姆定律，两表笔短接时有

两表笔间接82.0Ω的定值电阻时有

联立解得

(2)欲将此欧姆表改装为“×1〞的倍率，就是将电流表内阻变为原来的 ，设并联的电阻为R1

解得

 
【分析】〔1〕电流表G的最小刻度为0.2mA,故读数时只需估读到最小刻度即可，再根据闭合电路的欧姆定律求得电源的电动势；
〔2〕将此欧姆表改装为“×1〞的倍率，就是将电流表内阻变为原来的。

五、解答题

13.【解析】【分析】〔1〕根据星球外表万有引力提供向心力求出月球的质量；
〔2〕根据探测器圆周运动的向心力等于万有引力，得出线速度v。

14.【解析】【分析】〔1〕粒子在A、B板之间做类平抛运动，根据类平抛运动可求出偏离中心线的距离h；
〔2〕根据类平抛运动知识求出粒子飞出电场时的速度，从而得出飞出电场时的速度方向；粒子进入磁场后做匀速圆周运动，根据运动轨迹结合几何知识求出轨迹半径和偏转角，再结合洛伦兹力提供向心力求出磁感应强度。

15.【解析】【分析】〔1〕结合动能定理求出甲乙碰撞前甲的速度；    
〔2〕根据动量守恒和机械能守恒定律可以求得甲乙碰撞后各自的速度，对甲乙分别用动能定理求出斜面的倾角；
〔3〕从甲释放到与丙碰撞前，对甲应用动能定理和动量守恒定律，再结合甲丙碰撞后根据动能定理求出上升的最大高度与x之间的关系式。