高三（ 物理 ）试题
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. 有些元素的原子核有可能从很靠近它的核外电子中“俘获”一个电子形成一个新原子核，从离原子核最
7 Be
近的K 层电子中俘获电子，叫“K 俘获”。现有一个铍原子核（4 ）发生了“K 俘获”，生成一个新的原
A v 7 Be+0 e A X v
子核 Z X ，并放出一个不带电的、质量接近于零的中微子（ e ），核反应方程为 4 -1 Z e 。关于
7 Be
铍原子核（ 4 ）的“K 俘获”的过程，下列说法正确的是（）
A
A. 新原子核 Z X 带负电
A
B. 新原子核 Z X 比原来的铍原子核少一个中子
A
C. 新原子核 Z X 比原来的铍原子核少一个质子
A
D. 新原子核 Z X 与原来的铍原子核的核子数不同
2. 一质量为 m 的滑块（可视为质点），以不同的初速度 v0 从斜面顶端沿斜面下滑，下滑的最大距离 x 与
2
v0 的关系图像如图所示，已知斜面长度为 6m，下列说法正确的是（）
A. 滑块下滑过程中处于失重状态
B. 滑块下滑的加速度大小为 0.5m/s2
C. 若 v0=3m/s，滑块沿斜面下滑的时间为 3s
D. 若 v0=4m/s，滑块沿斜面下滑的时间为 4s
3. 新冠病毒疫情防控工作中额温枪被广泛使用。有一种额温枪的工作原理是采集人体辐射出的红外线，并
将红外线照射到温度传感器上，发生光电效应，从而将光信号转化为电信号显示出人体的温度。已知人体
在正常体温时辐射的红外线波长约为 9106 m ，用该波长的红外线照射图甲电路中阴极 K，电路中的光
电流随电压变化的图像如图乙所示，已知 h 6.631034 J s ， c 3.0108 m / s ， e 1.61019 C 。
下列说法正确的是（ ）
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A. 真空中波长 9106 m 的红外线的频率约为 3.31010 Hz
B. 由图乙可知，该光电管的 阴极金属逸出功约为1.71020 J
C. 人体温度升高，辐射的红外线强度增大，饱和光电流减小
D. 对于某种金属，无论照射光的频率多小，只要强度足够大、光照时间足够长就可以产生光电效应现象
GMm
4. 人造地球卫星与地心间距离为 r 时，取无穷远处为势能零点，引力势能可以表示为 E ，其中 G
p r
为引力常量，M 为地球质量，m 为卫星质量。卫星原来在半径为 r1 的轨道上绕地球做匀速圆周运动，由于
稀薄空气等因素的影响，飞行一段时间后其圆周运动的半径减小为 r2。此过程中损失的机械能为（）
GMm 1 1 GMm 1 1
A. B.
2 r2 r1 2 r1 r2
1 1 1 1
C. GMm D. GMm
r2 r1 r1 r2
5. 如图所示电路中，理想变压器原线圈两接线柱间的交流电压的有效值不变，两灯泡 L1、L2 规格完全相同，
在以下各种操作中各电路元件都没有损坏，下列说法正确的是（）
A. 仅使滑片 M 下移，电流表示数变大
B. 仅使滑片 M 下移，变压器原线圈中的电流变大
C. 仅使滑片 N 自变阻器 a 端向 b 端移动，灯泡 L2 中的电流一直增大
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D. 仅使滑片 N 自变阻器 a 端向 b 端移动，电流表示数一直增大
6. 如图所示，在竖直向上的匀强电场中，一根不可伸长的轻质绝缘细绳，一端系着一个带电小球，另一端
固定于 O 点，小球在竖直平面内做匀速圆周运动，最高点为 a，最低点为 b。不计空气阻力，则（）
A. 小球带负电
B. 电场力跟重力是一对平衡力
C. 小球从 a 点运动到 b 点的过程中，电势能减小
D. 运动过程中小球的机械能守恒
7. 如图甲所示，生活中常用两根并排的竹竿将砖块从高处运送到低处。将竹竿简化为两根平行放置、粗细
均匀的圆柱形直杆，一长方体砖块放在两竹竿的正中间，由静止开始从高处下滑。图乙为垂直于运动方向
的截面图（砖块截面为正方形）。若仅将两竹竿间距减少一些，则（）
A. 竹竿对砖块的弹力变小
B. 竹竿对砖块的摩擦力变大
C. 砖块的加速度不变
D. 砖块下滑到底端的时间变短
8. 单镜头反光相机简称单反相机，它用一块放置在镜头与感光部件之间的透明平面镜把来自镜头的图像投
射到对焦屏上。对焦屏上的图像通过五棱镜的反射进入人眼中。如图所示为单反照相机取景器的示意图，
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ABCDE 为五棱镜的一个截面，ABBC。光线垂直 AB 射入，分别在 CD 和 EA 上发生全反射，且两次全反
射的入射角相等，最后光线垂直 BC 射出。下列说法正确的是（）
A. BCD=135
B. BAE 和BCD 不相等
1
C. 该五棱镜折射率的最小值是
sin 22.5
D. 该五棱镜折射率的最小值是 2
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. 如图，两端开口、下端连通的导热汽缸，用两个轻质绝热活塞（截面积分别为 S1 和 S2 ）封闭一定质量
的理想气体，活塞与汽缸壁间无摩擦。在左端活塞上缓慢加细沙，活塞从 A 下降 h 高度到 B 位置时，活塞
上细沙的总质量为 m 。在此过程中，用外力 F 作用在右端活塞上，使活塞位置始终不变。整个过程环境
g
温度和大气压强 p0 保持不变，系统始终处于平衡状态，重力加速度为 。下列说法正确的是（）
A. 整个过程，外力 F 做功大于 0，小于 mgh
B. 整个过程，理想气体的分子平均动能保持不变
C. 整个过程，理想气体的内能增大
D. 整个过程，理想气体向外界释放的热量小于 p0S1h mgh
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10. “战绳”是一种时尚的健身器材，有较好的健身效果。如图 1 所示，健身者把两根相同绳子的一端固
定在 P 点，用双手分别握住绳子的另一端，然后根据锻炼的需要以不同的频率、不同的幅度上下抖动绳
子，使绳子振动起来。某次锻炼中，健身者以 2Hz 的频率开始抖动绳端，t=0 时，绳子上形成的简谐波的
2
波形如图 2 所示，a、b 为右手所握绳子上的两个质点，二者平衡位置间距离为波长的 ，此时质点 a 的位
3
移为 8 2 cm。已知绳子长度为 12m，下列说法正确的是（）
4
A. a、b 两质点振动的相位差为
3
1
B. t s 时，质点 a 的位移仍为8 2 cm，且速度方向向下
8
C. 健身者增大抖动频率，将减少振动从绳子端点传播到 P 点的时间
D. 健身者抖动绳子端点（刚开始处于平衡位置），经过 0.4s 振动恰好传到 P 点
11. 如图所示，一根足够长水平滑杆 SS 上套有一质量为 m 的光滑铝环，在滑杆的正下方放置一足够长光
滑绝缘轨道 PP，PP与杆 SS平行。现使质量为 M 的条形磁铁正对铝环的圆心以水平初速度 v0 沿绝缘轨道
向右运动，圆环平面始终垂直于滑杆，则（）
A. 从左往右看，圆环中感应电流的方向始终为顺时针
B. 磁铁不会穿过滑环，且最终二者共速
M
C. 磁铁与圆环的最终速度为 v
M m 0
Mm 2
D. 整个过程最多能产生热量 v
2(M m) 0
12. 如图所示，质量为 m 的小球穿过一竖直固定的光滑杆并拴在轻弹簧上，质量为 4m 的物块用轻绳跨过
光滑的定滑轮（不计滑轮质量和大小）与小球连接，开始用手托住物块，轻绳刚好伸直，滑轮左侧绳竖
直，右侧绳与水平方向夹角 53，某时刻由静止释放物块（足够高），经过一段时间小球运动到 Q 点，
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O、Q 两点的连线水平，OQd，且小球在 P、Q 两点时弹簧弹力的大小相等。已知重力加速度为 g，
sin530.8，cos530.6。则小球由 P 点到 Q 点的过程中，下列说法正确的是（）
A. 小球和物块组成的系统机械能守恒
3mg
B. 弹簧的劲度系数为
2d
8gd
C. 小球到达 Q 点时的速度大小为
3
D. 重力对物块做功的功率一直增大
三、实验题
13. 某研究性学习小组设计实验粗测小球在水平瓷砖上滚动时所受的 阻力与重力的比值。给小球一个初速
度，用手机给运动小球录像。为了比较准确的测量时间，播放时选择倍速“0.25”，表示播放时间是实际
时间的四倍。图甲是小球经某一瓷砖边缘第一次播放暂停时的时间显示，其中“00：11”是时间扩大为 4
倍后，录像播放了 11s，“01：07”是时间扩大为 4 倍后总的播放时间。从图甲小球暂停位置到小球停
止，小球共垂直瓷砖边缘沿直线运动了 12 块整瓷砖和第 13 块瓷砖部分长度，图乙是小球刚停下时的播放
时间，图丙是小球停下时的位置，刻度尺 0 刻度与第 12、13 块瓷砖边缘对齐。每块瓷砖长度为 60cm，图
丁是图丙部分放大，小球的运动可视做匀变速直线运动。
根据以上信息
（1）第一次暂停时刻对应的小球实际速度为________m/s（结果保留两位有效数字）；
（2）小球在水平瓷砖上滚动时所受的阻力与重力的比值为_________（用重力加速度 g，小球滚动的距离
L，小球滚动的时间 t 三个字母表示）；
（3）下列说法正确的是_________
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A.小球直径越大，测量位移时读数误差越小
B.视频第一次暂停时刻不是小球刚开始运动的时刻，造成了实验测量比值偏小
C.多录几次视频，选择小球接近做直线运动的进行测量
D.为了减小实验误差，应多测几次，求平均值
14. 某实验小组设计了如图（a）所示的欧姆表电路，仅用一节干电池通过控制开关 S，就可使“欧姆表”
具有“10”和“100”两种倍率。电路中使用的实验器材如下：
干电池：电动势 E=1.5 V，内阻 r=1 ；
毫安表：满偏电流 Ig=1 mA，内阻 Rg=125 ；
滑动变阻器 R0，阻值调节范围足够大；
定值电阻 R1、R2 和 R3，其中 R1= 1000 ；
开关 S，红、黑表笔各一支，导线若干。
（1）按照图（a）连接好电路，表笔 1 为_____（填“红”或“黑”）表笔。
（2）当开关 S 断开时，将两表笔短接，调节滑动变阻器 R0， 使电流表达到满偏，此时 R0=_____，“欧
姆表”的倍率是___________（填“10”和“100”）。
（3）闭合开关 S 使“欧姆表”倍率改变，电阻 R2=________。将两表笔短接，调节滑动变阻器 R0，使电
流表达到满偏。
（4）保持开关闭合，在表笔间接入电阻 R3 （图中未画出），电流表指针指向图（b）所示的位置时，电阻
R3=______。
四、解答题
15. 如图所示，高为 h 14.4cm 、截面积 S 5cm2 的绝热汽缸开口向上放在水平面上，标准状况（温度
5
t0 0 、压强 p0 110 Pa ）下，用绝热活塞 Q 和导热性能良好的活塞 P 将汽缸内的气体分成甲、乙
两部分，活塞 Q 用劲度系数为 k 1000 N/ m 的轻弹簧拴接在汽缸底部，系统平衡时活塞 Q 位于汽缸的正
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中央且弹簧的形变量为零，活塞 P 刚好位于汽缸的顶部；现将一质量为 m 1kg 的物体放在活塞 P 上，活
塞 P 下降，如果用一加热装置对气体乙缓慢加热使活塞 P 回到汽缸顶部，此时气体乙的温度为多少摄氏
度？（活塞的质量以及一切摩擦均可忽略不计，外界环境的温度和大气压恒定，重力加速度 g 取
10m/ s2 ，结果保留整数）
16. 某水上滑梯的简化结构图如图所示。总质量为 m 的滑船（包括游客），从图甲所示倾角 53的光滑
斜轨道上 A 点由静止开始下滑，到达离地高 h2.5m 的 B 点时，进入一段与斜轨道相切的半径 R12.5m
的光滑圆弧轨道 BCD，C 点为与地面相切的圆弧轨道最低点，在 C 点时对轨道的压力为 1.8mg，之后从 D
点沿圆弧切线方向滑上如图乙所示的足够大光滑斜面 abcd，速度方向与斜面水平底边 ad 成夹角 53。
已知斜面 abcd 的底面离地高度为 2.5m 且与水平面成 37角，滑船最后在斜面水平底边 ad 上某点进入
水平接收平台。求：
（1）A 点距离地面高度；
（2）滑船运动最高点到水平底边 ad 的距离；
（3）滑船要进入接收平台时和 D 点的水平距离。
2
17. 如图所示，空间中在一矩形区域内有场强大小 E1 110 N C 、方向水平向右的匀强电场；一条长
L 0.8m 且不可伸长的轻绳一端固定在区域的左上角 O 点，另一端系一质量 m1 0.5 kg、带电荷量
q 0.1C 的绝缘带电小球 a；在紧靠区域的右下角 C 点竖直放置一足够长、半径 R 1m 的光滑绝缘圆筒，
圆筒上端截面水平，CD 是圆筒上表面的一条直径且与区域的下边界共线，直径 MN 与直径 CD 垂直，圆筒
内左半边 MNCHJK 区域中存在大小 E2 20 N/C、方向垂直纸面向里的匀强电场。把小球 a 拉至 A 点（轻
绳绷直且水平）静止释放，当小球 a 运动到 O 点正下方 B 点时，轻绳恰好断裂。小球 a 进入电场继续运动，
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刚好从区域的右下角 C 点竖直向下离开电场 E1 ，然后贴着圆筒内侧进入区域。已知重力加速度大小取
g 10m s2 ，绳断前、断后瞬间，小球 a 的速度保持不变，忽略一切阻力。求：
（1）轻绳的 最大张力Tm ；
（2）小球 a 运动到 C 点时速度的大小 vC 和小球 a 从 B 到 C 过程电势能的变化量 Ep ；
（3）若小球 a 刚进入圆筒时，另一绝缘小球 b 从 D 点以相同速度竖直向下贴着圆筒内侧进入圆筒，小球 b
的质量 m2 0.5 kg，经过一段时间，小球 a、b 发生弹性碰撞，且碰撞中小球 a 的电荷量保持不变，则从小
球 b 进入圆筒到与小球 a 发生第 5 次碰撞后，小球 b 增加的机械能 Eb 是多大。
18. 某传送装置的示意图如图所示，整个装置由三部分组成，左侧为粗糙倾斜直轨道 AB，中间为水平传送
带 BC，传送带向右匀速运动，其速度的大小可以由驱动系统根据需要设定，右侧为光滑水平面 CD．倾斜
轨道末端及水平面 CD 与传送带两端等高并平滑对接，质量分别为 m2 、 m3 …… mn1 、 mn 的 n 1 个物块
在水平面 CD 上沿直线依次静止排列．质量为 m1 物块从斜面的最高点 A 由静止开始沿轨道下滑，已知 A
点距离传送带平面的高度 h 2.5m ，水平距离 L1 3.5m ，传送带两轴心间距 L2 7m ，物块与倾斜直轨
道、传送带间的动摩擦因数均为 0.2 ，取重力加速度 g 10m/s2 。
（1）求物块刚滑上传送带时的速度大小；
（2）改变传送带的速度，求物块从传送带右侧滑出时的速度 v 的范围；
（3）若物块 m1 以 v0 （已知）的速度离开传送带，滑到水平轨道上与 m2 发生碰撞，从而引起各物块的依
次碰撞，碰撞前后各物块的运动方向处于同一直线上，各物块间碰撞无机械能损失，且各物块之间不发生
第二次碰撞。经过依次碰撞后，定义第 n 个物块 mn 获得的动能 Ekn 与第 1 个物块的初动能 Ek 0 之比为第 1
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个物块对第 n 个物块的动能传递系数 k1n ，求 k13 ；
m
（4）接第（3）问，若 m m m m 1 ，求 m 为何值时，第 n 个物块获得的 速度最大，并
3 4 n1 n 4 2
求出第 n 个物块的最大速度 vnm 。
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