山西省朔州市占義學(xué)校2021年高三物理測(cè)試題含解析

山西省朔州市占義學(xué)校2021年高三物理測(cè)試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，輕彈簧的一端與物塊P相連，另一端固定在木板上，先將木板水平放置，并使彈簧處于拉伸狀態(tài)．緩慢抬起木板的右端，使傾角逐漸增大，直至物塊P剛要沿木板向下滑動(dòng)，在這個(gè)過(guò)程中，物塊P所受靜摩擦力的大小變化情況是

A．先減小后增大

B．先增大后減小

C．一直增大

D．保持不變參考答案：A2.如圖所示為“探究加速度與物體受力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置圖。圖中A為小車，質(zhì)量為m1，連接在小車后面的紙帶穿過(guò)電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器B，它們均置于水平放置的一端帶有定滑輪的足夠長(zhǎng)的木板上，p的質(zhì)量為m2，C為彈簧測(cè)力計(jì)，實(shí)驗(yàn)時(shí)改變p的質(zhì)量，讀出測(cè)力計(jì)不同讀數(shù)F，不計(jì)繩與滑輪的摩擦。（1）電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作電壓為

流(選填“交、直”)

V（2）下列說(shuō)法正確的是（

）A．一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板必須保持水平B．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源后釋放小車C．實(shí)驗(yàn)中m2應(yīng)遠(yuǎn)小于m1D．測(cè)力計(jì)的讀數(shù)始終為m2g/2（3）下圖為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，紙帶上標(biāo)出了所選的四個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫出。由此可求得小車的加速度的大小是

m/s2。（交流電的頻率為50Hz，結(jié)果保留二位有效數(shù)字）（4）實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)由于疏忽，遺漏了平衡摩擦力這一步驟，他測(cè)量得到的a—F圖像，可能是下圖中的圖線（

）參考答案：（1）交、220V

（2分）（2）B

（3分）（3）0.49或0.50

（2分）（4）C

3.（單選）如圖所示，豎直光滑桿固定不動(dòng)，彈簧下端固定，將滑塊向下壓縮彈簧至離地高度h＝0.1m處，滑塊與彈簧不拴接，現(xiàn)由靜止釋放滑塊，通過(guò)傳感器測(cè)量到滑塊的速度和離地高度h，并作出其Ek-h圖象，其中高度從0.2m上升到0.35m范圍內(nèi)圖象為直線，其余部分為曲線，以地面為零勢(shì)能面，g取10m/s2，由圖象可知A．輕彈簧原長(zhǎng)為0.3m

B．小滑塊的質(zhì)量為0.1kgC．彈簧最大彈性勢(shì)能為0.5J

D．小滑塊的重力勢(shì)能與彈簧的彈性勢(shì)能總和最小為0.4J參考答案：C【考點(diǎn)】本題考查了能量守恒定律和圖象的理解與應(yīng)用問(wèn)題機(jī)械能守恒定律．在Ek﹣h圖象中，圖線的斜率表示滑塊所受的合外力，由于高度從0.2m上升到0.35m范圍內(nèi)圖象為直線，其余部分為曲線，說(shuō)明滑塊從0.2m上升到0.35m范圍內(nèi)所受作用力為恒力，所示從h=0.2m，滑塊與彈簧分離，故A錯(cuò)誤；在從0.2m上升到0.35m范圍內(nèi)，圖線的斜率絕對(duì)值為：k=mg=2N，所以：m=0.2kg，故B錯(cuò)誤；根據(jù)能的轉(zhuǎn)化與守恒可知，當(dāng)滑塊上升至最大高度時(shí)，增加的重力勢(shì)能即為彈簧最大彈性勢(shì)能，所以Epm=mg△h=0.2×10×（0.35﹣0.1）=0.5J，故C正確；在滑塊整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，系統(tǒng)的動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能之間相互轉(zhuǎn)化，因此動(dòng)能最大時(shí)，滑塊的重力勢(shì)能與彈簧的彈性勢(shì)能總和最小，根據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守恒可知：EPm=E﹣Ekm=Epm+mgh0﹣Ekm=0.5+0.2×10×0.1﹣0.32=0.38J，故D錯(cuò)誤；4.質(zhì)量為lkg的小球從空中某處自由下落，與水平地面相碰后彈到空中某一高度，其速度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示，則（

）（A）小球下落時(shí)離地面的高度為0.45m（B）小球在0.8s內(nèi)的路程為0.8m（C）小球第一次反彈后的加速度大小為10m/s2（D）小球與地面碰撞過(guò)程中速度的變化量的大小為2m/s參考答案：C5.（多選）共點(diǎn)的兩個(gè)大小均為10N的力，當(dāng)它們的合力在0~10N范圍時(shí)，它們夾角可能值是（

）A．27°

B．79°

C．121°

D．173°參考答案：CD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（4分）A、B、C是三個(gè)完全相同的時(shí)鐘，A放在地面上，B、C分別放在兩個(gè)高速運(yùn)動(dòng)的火箭上，B、C兩火箭朝同一方向飛行，速度分別為、，。地面上觀察者認(rèn)為三個(gè)時(shí)鐘中走得最慢的是

；走得最快的的是

。參考答案：

C，A7.如圖所示，是一列橫波在某一時(shí)刻的波形圖象。已知這列波的頻率為5Hz，此時(shí)的質(zhì)點(diǎn)正向軸正方向振動(dòng)，可以推知：這列波正在沿軸___▲__(填“正”或“負(fù)”)方向傳播，波速大小為___▲__m/s.參考答案：負(fù)

10；8.電梯內(nèi)的水平地板上，豎直放置一根輕質(zhì)彈簧，彈簧上端固定質(zhì)量為m的物體。當(dāng)電梯沿豎直方向勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧被壓縮了x；當(dāng)電梯接著做減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧又被繼續(xù)壓縮了0.1x。重力加速度大小為g。則彈簧的勁度系數(shù)k=________；該電梯做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度方向?yàn)開________，電梯做減速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小是________。參考答案：mg/x，向下，0.1g（提示：彈簧繼續(xù)被壓縮，說(shuō)明彈力大于重力，加速度向上，由于是減速運(yùn)動(dòng)，因此速度一定是向下。）9.如圖，框架ABC由三根長(zhǎng)度均為l、質(zhì)量均為m的均勻細(xì)棒組成，A端用光滑鉸鏈鉸接在墻壁上?，F(xiàn)用豎直方向的力F作用在C端，使AB邊處于豎直方向且保持平衡，則力F的大小為

。若在C點(diǎn)施加的作用力改為大小為1.5mg、方向始終垂直于AC邊的力F′，使框架從圖示位置開始逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中當(dāng)框架具有最大動(dòng)能時(shí)，力F′所做的功為__________。參考答案：mg，0.25πmgl

10.一質(zhì)點(diǎn)作自由落體運(yùn)動(dòng)，落地速度大小為8m/s則它是從

m高處開始下落的，下落時(shí)間為---------

s參考答案：3.2、0.811.一行星繞某恒星做圓周運(yùn)動(dòng)。由天文觀測(cè)可得其運(yùn)行的周期為T、線速度的大小為v，已知引力常量為G，則行星運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為__________，恒星的質(zhì)量為__________。參考答案：，12.一燈泡的電功率為P，若消耗的電能看成全部以波長(zhǎng)為入的光波均勻地向周圍輻射，設(shè)光在空氣的傳播速度近似為真空中的光速c，普朗克常量為h．則這種光波光子的能量為，在距離燈泡d處垂直于光的傳播方向S面積上，單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)的光子數(shù)目為

。參考答案：13.理想變壓器原副線圈匝數(shù)比為N1﹕N2=1﹕2，原線圈中有一額定電流I0=1A的保險(xiǎn)絲，電源電壓U=220V，R是接在副線圈上的可變電阻，為了不使原線圈電流超過(guò)I0，負(fù)載電阻R的阻值不能小于

Ω．參考答案：三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（選修3—5）（5分）如圖所示，球1和球2從光滑水平面上的A點(diǎn)一起向右運(yùn)動(dòng)，球2運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間與墻壁發(fā)生了彈性碰撞，結(jié)果兩球在B點(diǎn)發(fā)生碰撞，碰后兩球都處于靜止?fàn)顟B(tài)。B點(diǎn)在AO的中點(diǎn)。（兩球都可以看作質(zhì)點(diǎn)）

求：兩球的質(zhì)量關(guān)系

參考答案：解析：設(shè)兩球的速度大小分別為v1，v2，則有

m1v1=m2v2

v2=3v1

解得：m1=3m215.（簡(jiǎn)答）光滑的長(zhǎng)軌道形狀如圖所示，下部為半圓形，半徑為R，固定在豎直平面內(nèi)．質(zhì)量分別為m、2m的兩小環(huán)A、B用長(zhǎng)為R的輕桿連接在一起，套在軌道上，A環(huán)距軌道底部高為2R．現(xiàn)將A、B兩環(huán)從圖示位置靜止釋放．重力加速度為g．求：（1）A環(huán)到達(dá)軌道底部時(shí)，兩環(huán)速度大??；（2）運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A環(huán)距軌道底部的最大高度；（3）若僅將輕桿長(zhǎng)度增大為2R，其他條件不變，求運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A環(huán)距軌道底部的最大高度．參考答案：（1）A環(huán)到達(dá)軌道底部時(shí)，兩環(huán)速度大小為；（2）運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R；（3）若僅將輕桿長(zhǎng)度增大為2R，其他條件不變，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R．解：（1）A、B都進(jìn)入圓軌道后，兩環(huán)具有相同角速度，則兩環(huán)速度大小一定相等，對(duì)系統(tǒng)，由機(jī)械能守恒定律得：mg?2R+2mg?R=（m+2m）v2，解得：v=；（2）運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A環(huán)距軌道最低點(diǎn)的最大高度為h1，如圖所示，整體機(jī)械能守恒：mg?2R+2mg?3R=2mg（h﹣R）+mgh，解得：h=R；（3）若將桿長(zhǎng)換成2R，A環(huán)離開底部的最大高度為h2．如圖所示．整體機(jī)械能守恒：mg?2R+2mg（2R+2R）=mgh′+2mg（h′+2R），解得：h′=R；答：（1）A環(huán)到達(dá)軌道底部時(shí)，兩環(huán)速度大小為；（2）運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R；（3）若僅將輕桿長(zhǎng)度增大為2R，其他條件不變，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖15所示，MN、PQ為足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌，間距L=0.50m，導(dǎo)軌平面與水平面間夾角θ=370，N、Q間連接一個(gè)電阻R=5.0Ω，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T。將一根質(zhì)量m=0.050kg的金屬棒放在導(dǎo)軌的ab位置，金屬棒及導(dǎo)軌的電阻不計(jì)?，F(xiàn)由靜止釋放金屬棒，金屬棒沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直，且與導(dǎo)軌接觸良好。已知金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.50，當(dāng)金屬棒滑行至cd處時(shí)，其速度大小開始保持不變，位置cd與ab之間的距離s=2.0m。已知g=10m/s2，sin370=0.60，cos370=0.80。求：

(1)金屬棒沿導(dǎo)軌開始下滑時(shí)的加速度大小；

(2)金屬棒達(dá)到cd處的速度大小；

(3)金屬棒由位置ab運(yùn)動(dòng)到cd的過(guò)程中，電阻R產(chǎn)生的熱量。

參考答案：17.粒子擴(kuò)束裝置如圖甲所示，由粒子源、加速電場(chǎng)、偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)組成。粒子源A產(chǎn)生相同的帶正電粒子(粒子質(zhì)量為m，電荷量為q，其所受重力不計(jì))由靜止開始，經(jīng)加速電場(chǎng)加速后，連續(xù)不斷地沿平行于導(dǎo)體板的方向從兩極板正中央射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)。偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的極板間距為d，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電壓如圖乙所示(已知偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的周期為T，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電壓最大值)，加速電場(chǎng)的電壓為。偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)水平寬度為、豎直長(zhǎng)度足夠大，磁場(chǎng)右邊界為豎直放置的熒光屏，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外。已知粒子通過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的時(shí)間為T.不考慮粒子間相互作用。求：(1)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的極板長(zhǎng)度L1(2)粒子射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的最大側(cè)移量)ymax(3)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B為多少時(shí)，粒子能打到熒光屏上盡可能低的位置，求最低位置離中心點(diǎn)O的距離h。參考答案：見解析18.如圖所示，裝置的左邊是足夠長(zhǎng)的光滑水平面，一輕質(zhì)彈簧左端固定，右端連接著質(zhì)量M=2kg的小物塊A。裝置的中間是水平傳送帶，它與左右兩邊的臺(tái)面等高，并能平滑對(duì)接。傳送帶始終以u(píng)=2m/s的速率逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。裝置的右邊是一光滑的曲面，質(zhì)量m=1kg的小物塊B從其上距水平臺(tái)面h=1.0m處由靜止釋放。已知物塊B與傳送帶之間的摩擦因數(shù)μ=0.2，l=1.0m。設(shè)物塊A、B中間發(fā)生的是對(duì)心彈性碰撞，第一次碰撞前物塊A靜止且處于平衡狀態(tài)。取g=10m/s2。（1）求物塊B與物塊A第一次碰撞前速度大小；（2）通過(guò)計(jì)算說(shuō)明物塊B與物塊A第一次碰撞后能否運(yùn)動(dòng)到右邊曲面上？（3）如果物塊A、B每次碰撞后，物塊A再回到平衡位置時(shí)都會(huì)立即被鎖定，而當(dāng)他們?cè)俅闻鲎睬版i定被解除，試求出物塊B第n次碰撞后的運(yùn)動(dòng)速度大小。參考答案：見解析（1）設(shè)物塊B沿光滑曲面下滑到水平位置時(shí)的速度大小為v0由機(jī)械能守恒知

①

②設(shè)物塊B在傳送帶上滑動(dòng)過(guò)程中因受摩擦力所產(chǎn)生的加速度大小為a

③設(shè)物塊B通過(guò)傳送帶后運(yùn)動(dòng)速度大小為v，有

④結(jié)合②③④式解得

v=4m/s

⑤由于=2m/s，所以v=4m/s即為物塊B與物塊A第一次碰撞前的速度大?。?）設(shè)物塊A、B第一次碰撞后的速度分別為V、v1，取向右為正方向，由彈性碰撞知

⑥

⑦解得

⑧即碰撞后物塊B安水平臺(tái)面向右勻速運(yùn)動(dòng)設(shè)物塊B在傳送帶上向右運(yùn)動(dòng)的最大位移為，則

⑨