上海東升中學(xué)2021年高三物理測(cè)試題含解析

上海東升中學(xué)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.電動(dòng)機(jī)的自動(dòng)控制電路如圖所示，其中RH為熱敏電阻，RL為光敏電阻，當(dāng)溫度升高時(shí)，RH的阻值遠(yuǎn)小于R1；當(dāng)光照射RL時(shí)，其阻值遠(yuǎn)小于R2，為使電動(dòng)機(jī)在溫度升高或受到光照時(shí)能自動(dòng)啟動(dòng)，則在圖中虛線框內(nèi)應(yīng)接入的元件是（）A．非門 B．或門 C．與門 D．與非門參考答案：B【考點(diǎn)】簡單的邏輯電路．【分析】為使電動(dòng)機(jī)在溫度升高或受到光照時(shí)能自動(dòng)啟動(dòng)，知只要有一個(gè)條件滿足，事件就能發(fā)生，可知是“或”門．【解答】解：光照射光敏電阻RL時(shí)，其阻值迅速減小，電流減小，R2兩端間的電勢(shì)差增大，則輸入門電路的是高電平，輸出是高電平．當(dāng)溫度升高時(shí)，RH的阻值遠(yuǎn)小于R1；電流減小，R1兩端間的電勢(shì)差增大，則輸入門電路的是高電平，輸出是高電平；所以，為使電動(dòng)機(jī)在溫度升高或受到光照時(shí)能自動(dòng)啟動(dòng)，電路中虛線框內(nèi)應(yīng)選或門邏輯電路；故選：B2.如圖所示，邊長為L的正方形有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)ABCD，帶電粒子從A點(diǎn)沿AB方向射人磁場(chǎng)，恰好從C點(diǎn)飛出磁場(chǎng)；若帶電粒子以相同的速度從AD的中點(diǎn)P垂直AD射人磁場(chǎng)，從DC邊的M點(diǎn)飛出磁場(chǎng)(M點(diǎn)未畫出)。設(shè)粒子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)所用時(shí)間為t1，由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)所用時(shí)間為t2(帶電粒子重力不計(jì))，則t1:t2為A.1:1 B.2:3 C.3:2 D.參考答案：C帶電粒子從A點(diǎn)沿AB方向射人磁場(chǎng)，恰好從C點(diǎn)飛出磁場(chǎng)，可知粒子運(yùn)動(dòng)的半徑為L,在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)過的角度為900；若帶電粒子以相同的速度從AD的中點(diǎn)P垂直AD射入磁場(chǎng)，則運(yùn)動(dòng)半徑仍為L，由幾何關(guān)系可知，從DC邊的M點(diǎn)飛出磁場(chǎng)時(shí)在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過的角度為600；粒子在磁場(chǎng)中的周期不變，根據(jù)可知t1:t2=900:600=3:2，故選C.3.在“研究有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸物體的平衡條件實(shí)驗(yàn)”中：（1）（多選題）關(guān)于實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)中，以下說法正確的是（

）A．實(shí)驗(yàn)前要檢查力矩盤是否在任何位置都能平衡B．實(shí)驗(yàn)前要檢查橫桿是否嚴(yán)格保持水平C．實(shí)驗(yàn)選用的鉤碼要輕，各力的力臂要盡量小D．實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該使彈簧秤的示數(shù)盡量大些（2）如圖甲所示，在實(shí)驗(yàn)裝置裝配時(shí)，有一組同學(xué)經(jīng)檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，力矩盤的重心在圓盤上的C點(diǎn)，該同學(xué)認(rèn)為有一種不需調(diào)整力矩盤重心的位置也能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的方法，即在實(shí)驗(yàn)時(shí)____________________________。（3）在實(shí)驗(yàn)中，另一組同學(xué)在一個(gè)力矩盤中的A點(diǎn)通過細(xì)繩跨過定滑輪懸掛一組砝碼，不慎將懸掛線鉤掛在P點(diǎn)的大頭針上，另一組砝碼通過細(xì)繩跨過定滑輪懸掛在B點(diǎn)，此時(shí)力矩盤平衡，如圖乙所示。若每個(gè)砝碼重為1N，O點(diǎn)到B點(diǎn)懸線距離為4cm；AP線與豎直方向夾角為37°，O點(diǎn)和P點(diǎn)處在同一水平線上。則此時(shí)力矩盤受到的順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)力矩之和為___________N·m。參考答案：（1）AD

（2分）（2）保持OC連線在豎直方向

（2分）（3）0.2164.（單選）如下圖所示，兩個(gè)傾角相同的滑桿上分別套有A、B兩個(gè)圓環(huán)，兩個(gè)圓環(huán)上分別用細(xì)線懸吊著兩個(gè)小球C、D，當(dāng)它們都沿滑桿向下滑動(dòng)時(shí)，A的懸線與桿垂直，B的懸線豎直向下，則下列說法中正確的是()A．A環(huán)與滑桿間沒有摩擦力B．B環(huán)與滑桿間沒有摩擦力C．A環(huán)做的是勻速運(yùn)動(dòng)D．B環(huán)做的是勻加速運(yùn)動(dòng)參考答案：A5.如圖在研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)用一定頻率的A單色光照射光電管時(shí)，電流表指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，而用另一頻率的B單色光照射時(shí)不發(fā)生光電效應(yīng)，則下列說法正確的是A．A光的頻率大于B光的頻率B．A光的頻率小于B光的頻率C．A光照射光電管時(shí)流過電流表G的電流方向是a流向bD．A光照射光電管時(shí)流過電流表G的電流方向是b流向a參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，放置在豎直平面內(nèi)的圓軌道AB，O點(diǎn)為圓心，OA水平，OB豎直，半徑為m。在O點(diǎn)沿OA拋出一小球，小球擊中圓弧AB上的中點(diǎn)C，vt的反向延長線與OB的延長線相交于D點(diǎn)。已知重力加速度g=10m/s2。小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間為_________，OD長度h為_________。參考答案：s，2m7.設(shè)地球的半徑為R0，質(zhì)量為m的衛(wèi)星在距地面2R0高處做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，地面的重力加速度為g，則衛(wèi)星的加速度為

，衛(wèi)星的周期為

。參考答案：8.如圖所示，一個(gè)硬質(zhì)圓環(huán)豎直放置在地面上，兩根輕桿OA、OB一端由鉸鏈（圖中未畫出）連接在圓環(huán)圓心O處，另一端也由鉸鏈分別連接在圓環(huán)A、B兩點(diǎn)。重物G由一根輕繩OC懸掛在O點(diǎn)。開始時(shí)，輕桿OA水平，OB與OA夾角為150°。若從圖示位置將圓環(huán)順時(shí)針緩慢旋轉(zhuǎn)90°，桿OA對(duì)O點(diǎn)的作用力大小變化情況是____________；若從圖示位置將圓環(huán)逆時(shí)針緩慢旋轉(zhuǎn)90°，桿OB對(duì)O點(diǎn)的作用力大小變化情況是____________（均選填“一直變大”、“一直變小”、“先變大后變小”或“先變小后變大”）。參考答案：先變大后變?。灰恢弊冃?。9.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，圖（a）為實(shí)驗(yàn)裝置簡圖。（交流電的頻率為50Hz）

（1）圖（b）為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為

m/s2。（保留二位有效數(shù)字）

（2）保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對(duì)應(yīng)的，數(shù)據(jù)如下表：實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345678小車加速度a/m?s―21.901.721.491.251.000.750.500.30小車質(zhì)量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.674.003.453.032.502.001.411.000.60請(qǐng)?jiān)诜礁褡鴺?biāo)紙中畫出圖線，并從圖線求出小車加速度a與質(zhì)量倒數(shù)之間的關(guān)系式是

。

（3）保持小車質(zhì)量不變，改變砂和砂桶質(zhì)量，該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a隨合力F的變化圖線如圖（c）所示。該圖線不通過原點(diǎn)，其主要原因是

。參考答案：（1）a=3.2m/s2（2）如圖所示，（3）實(shí)驗(yàn)前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分10.物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，第2s內(nèi)的平均速度為7m/s，第3s的平均速度為5m/s，物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小為____________m/s2，其方向與初速度的方向__________；（填“相同”或“相反”）參考答案：2

相反11.用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證牛頓第二定律．①完成平衡摩擦力的相關(guān)內(nèi)容：（i）取下砂桶，把木板不帶滑輪的一端墊高，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，

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

（選填“增大”或“減小”）木板的傾角，反復(fù)調(diào)節(jié)，直到紙帶上打出的點(diǎn)跡

，平衡摩擦力才完成．②如圖所示是某次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E是計(jì)數(shù)點(diǎn)(每打5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn))，其中L1=3.07cm,L2=12.38cm,L3=27.87cm,L4=49.62cm。則打C點(diǎn)時(shí)小車的速度為

m/s，小車的加速度是

m/s2。(計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)參考答案：①（i）輕推（ii）減小，間隔均勻（之間的距離大致相等）；②1.24，6.22；12.在研究有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸物體平衡條件的實(shí)驗(yàn)中（1）實(shí)驗(yàn)開始前需要檢查力矩盤重心是否在轉(zhuǎn)軸處，描述檢查的操作過程．在任意位置（轉(zhuǎn)過任意角度）能靜止/平衡（2）某同學(xué)采用50g的鉤碼，力矩盤平衡后如圖所示，彈簧秤讀數(shù)1.1N，盤面中3個(gè)同心圓半徑分別是2cm、4cm、6cm．填寫下表（g取9.8m/s2，答案精確到0.001N?m）：順時(shí)針力矩逆時(shí)針力矩0.059N?m0.064N?m參考答案：考點(diǎn)：力矩的平衡條件．專題：實(shí)驗(yàn)題．分析：（1）動(dòng)后，停下時(shí)事先的標(biāo)記能夠處于任意位置，即轉(zhuǎn)盤能隨遇平衡，說明轉(zhuǎn)盤的重心在轉(zhuǎn)軸上；（2）簧秤讀數(shù)1.1N，一個(gè)鉤碼重50g，根據(jù)力矩等于力與力臂的乘積．解答：解：（1）心在轉(zhuǎn)軸上，力矩盤本身的重力才可以忽略不計(jì)，轉(zhuǎn)動(dòng)后，停下時(shí)事先的標(biāo)記能夠處于任意位置，即轉(zhuǎn)盤能隨遇平衡，說明轉(zhuǎn)盤的重心在轉(zhuǎn)軸上；（2）逆時(shí)針力矩為M=1.1×4×10﹣2+50×10﹣3×10×4×10﹣2=0.064N?m故答案為：（1）在任意位置（轉(zhuǎn)過任意角度）能靜止/平衡（2）0.064N?m點(diǎn)評(píng)：題是驗(yàn)證力矩平衡的實(shí)驗(yàn)，關(guān)鍵求出順時(shí)針力矩之和和逆時(shí)針力矩之后，然后判斷是否相等，實(shí)驗(yàn)前要將支點(diǎn)調(diào)節(jié)到重心處．13.液體表面存在表面張力,因此具有相互作用的能量叫表面張力能.水潑到桌面上,我們看到水馬上就會(huì)收縮.在收縮過程中,水的表面張力做______功(選填“正”或“負(fù)”),表面張力能_______(選填“增大”、“不變”或“減小”).參考答案：三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示裝置測(cè)量木板對(duì)木塊的摩擦力所做的功。實(shí)驗(yàn)時(shí)，木塊在重物牽引下向右運(yùn)動(dòng)，重物落地后，木塊繼續(xù)向右做勻減速運(yùn)動(dòng)。圖乙是重物落地后打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，紙帶上的小黑點(diǎn)是計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰的兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電的頻率為50Hz。

(1)可以判斷紙帶的________(填“左端”或“右端”)與木塊連接。根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù)可計(jì)算出打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打下A點(diǎn)、B點(diǎn)時(shí)木塊的速度vA、vB，其中vA＝________m/s。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(2)要測(cè)量在AB段木板對(duì)木塊的摩擦力所做的功WAB，還應(yīng)測(cè)量的物理量是________。(填入物理量前的字母)A．木板的長度l B．木塊的質(zhì)量m1C．木板的質(zhì)量m2

D．重物的質(zhì)量m3E．木塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t

F．AB段的距離xAB(3)在AB段木板對(duì)木塊的摩擦力所做的功的關(guān)系式WAB＝________。（用vA、vB和第(2)問中測(cè)得的物理量的字母表示）參考答案：(1)右端；0.72

(2)

B；

（1）物體減速，開始時(shí)速度較大，計(jì)時(shí)點(diǎn)間的距離較大，故右端與木塊連接。（2）本題研究對(duì)象是木塊，需要測(cè)出木塊的質(zhì)量m1（3）摩擦力做的功即為總功，根據(jù)動(dòng)能定理，摩擦力的功等于物體動(dòng)能的變化，所以15.為觀察電磁感應(yīng)現(xiàn)象，某學(xué)生將電流表、螺線管A和B、電池組、滑動(dòng)變阻器、電鍵接成如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路：（1）（單選）該同學(xué)將線圈B放置在線圈A中，閉合、斷開電鍵時(shí)，電流表指針都沒有偏轉(zhuǎn)，其原因是（

）（A）電鍵的位置接錯(cuò)（B）電流表的正、負(fù)接線柱上導(dǎo)線接反（C）線圈B的兩個(gè)接線柱上導(dǎo)線接反（D）蓄電池的正、負(fù)極接反（2）電路連接的錯(cuò)誤改正后，該同學(xué)在閉合電鍵時(shí)發(fā)現(xiàn)電流表指針向右偏轉(zhuǎn)，則如果向右移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片（滑動(dòng)變阻器接入電路的方式仍然如圖中所示），則電流表的指針向_____（選填“左”或“右”）偏轉(zhuǎn)。參考答案：（1）A（2）右四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，宇航員在某一星球上，距其表面高h(yuǎn)=4m處，以大小為v0=10m／s

的速度沿水平方向拋出一小球，測(cè)得拋出點(diǎn)與落地點(diǎn)間的

水平距離為x=20m，不計(jì)其它阻力，求：

(1)小球的動(dòng)動(dòng)時(shí)間；

(2)該星球表面的重力加速度g’的大小.參考答案：17.（14分）一路燈距地面的高度為h，身高為l的人以速度勻速行走，如圖所示。（1）試證明人的頭頂?shù)挠白幼鲃蛩龠\(yùn)動(dòng)；（2）求人影的長度隨時(shí)間的變化率。參考答案：解析：（1）設(shè)t=0時(shí)刻，人位于路燈的正下方O處，在時(shí)刻t，人走到S處，根據(jù)題意有

OS=

①

過路燈P和人頭頂?shù)闹本€與地面的交點(diǎn)M為t

時(shí)刻人頭頂影子的位置，如圖所示，OM為人頭頂影子到O點(diǎn)的距離。

由幾何關(guān)系，有

②

解①②式得

③

因OM與時(shí)間t成正比，故人頭頂?shù)挠白幼鲃蛩龠\(yùn)動(dòng)。

（2）由圖可知，在時(shí)刻t，人影的長度為SM，由幾何關(guān)系，有SM=OM－OS

④

由①③④式得

⑤

可見影長SM與時(shí)間t成正比，所以影長隨時(shí)間的變化率