2021-2022學(xué)年湖南省株洲市潞水中學(xué)高三物理測(cè)試題含解析

1、2021-2022學(xué)年湖南省株洲市潞水中學(xué)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. 關(guān)于相互接觸的兩物體之間的彈力和摩擦力，下列說(shuō)法正確的是有摩擦力一定有彈力摩擦力的大小與彈力成正比有彈力一定有摩擦力彈力是動(dòng)力，摩擦力是阻參考答案：A2. 如圖所示，R1=3，R2=2，R=5，電源電動(dòng)勢(shì)=6.3V，內(nèi)阻r=0.5當(dāng)滑動(dòng)變阻器活動(dòng)觸點(diǎn)由a向b滑動(dòng)時(shí)，以下判斷正確的是 A電壓表的示數(shù)一直變大B電壓表的示數(shù)先變大后減小C電流表的示數(shù)一直減小D電流表的示數(shù)先減小后增大參考答案：BD3. 如圖所示，某跳傘運(yùn)動(dòng)員正減速下落，下列說(shuō)法正確的是（）A

2、傘繩對(duì)運(yùn)動(dòng)員的作用力與運(yùn)動(dòng)員對(duì)傘繩的作用力是一對(duì)平衡力B運(yùn)動(dòng)員處于超重狀態(tài)C傘繩對(duì)運(yùn)動(dòng)員的作用力小于運(yùn)動(dòng)員的重力D傘繩對(duì)運(yùn)動(dòng)員的作用力大于運(yùn)動(dòng)員對(duì)傘繩的作用力參考答案：B【考點(diǎn)】牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用超重和失重；作用力和反作用力【分析】物體對(duì)支持物的壓力或者對(duì)懸掛物的拉力大于物體的重力稱為超重，小于重力則稱為失重，處于超重或失重狀態(tài)時(shí)物體的質(zhì)量或重力并不變作用力與反作用力總是大小相等，方向相反【解答】解：A、跳傘運(yùn)動(dòng)員正減速下落，則運(yùn)動(dòng)的方向向下，而加速度的方向向上，運(yùn)動(dòng)員處于超重狀態(tài)，所以傘繩對(duì)運(yùn)動(dòng)員的作用力大于運(yùn)動(dòng)員的重力故AC錯(cuò)誤，B正確；D、傘繩對(duì)運(yùn)動(dòng)員的作用力和運(yùn)動(dòng)員對(duì)傘繩的作用力是作用

3、力與反作用力，總是大小相等，方向相反故D錯(cuò)誤故選：B4. 將一只皮球豎直向上拋出，皮球運(yùn)動(dòng)時(shí)受到空氣阻力的大小與速度的大小成正比。下列描繪皮球在上升過(guò)程中加速度大小a與速度大小v關(guān)系的圖像，正確的是 （ ）參考答案：C5. 如圖所示，一輕質(zhì)彈簧豎直固定在水平地面上，在彈簧的正上方高h(yuǎn)的位置有一物體從靜止開(kāi)始下落，在A點(diǎn)時(shí)與彈簧接觸，并向下壓縮彈簧，其中B點(diǎn)為物體受力平衡點(diǎn)。C點(diǎn)為彈簧壓縮最大的位置處，且在彈簧的彈性限度內(nèi)。若不計(jì)彈簧的質(zhì)量和空氣阻力，將物體、彈簧和地球看作系統(tǒng)。物體由PABC的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，下列判斷正確的是 （ ） A物體在A點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大 B物體在B點(diǎn)時(shí)系統(tǒng)的勢(shì)能最小 C物體在P

4、點(diǎn)時(shí)系統(tǒng)的勢(shì)能和在C點(diǎn)時(shí)系統(tǒng)的勢(shì)能不相等 D物體由ABC的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度逐漸增大、速度逐漸減小參考答案：B二、 填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6. 做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的小車(chē)，牽引一條紙帶通過(guò)打點(diǎn)計(jì) 時(shí)器，交流電源的頻率是50 Hz,由紙帶上打出的某一點(diǎn)開(kāi)始,每 5點(diǎn)剪下一段紙帶（每段紙帶時(shí)間均為0.1s），按如圖所示，每一條紙帶下端與X軸相重合， 在左邊與y軸平行,將紙帶粘在坐標(biāo)系中,則：所剪的這0. 6s 內(nèi)的平均速度是_ m/s 物體運(yùn)動(dòng)的加速度是_ m/s2 (計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)參考答案：0.413m/s 0.750m/m27. 如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧

5、橫波在t = 0時(shí)刻的波形圖，已知波的傳播速度v = 2m/s試回答下列問(wèn)題：寫(xiě)出x = 0.5 m處的質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式： cm；x = 0.5m處質(zhì)點(diǎn)在05.5s內(nèi)通過(guò)的路程為 cm參考答案： y=5sin(2t+/2) 1108. （選修3-4模塊）（4分）如圖所示，某同學(xué)用插針?lè)y(cè)定一半圓形玻璃磚的折射率在平鋪的白紙上垂直紙面插大頭針P1、P2確定入射光線，并讓入射光線過(guò)圓心O，在玻璃磚（圖中實(shí)線部分）另一側(cè)垂直紙面插大頭針P3，使P3擋住P1、P2的像，連接O P3圖中MN為分界面，虛線半圓與玻璃磚對(duì)稱，B、C分別是入射光線、折射光線與圓的交點(diǎn)，AB、CD均垂直于法線并分別交法線

6、于A、D點(diǎn) 設(shè)AB的長(zhǎng)度為l1，AO的長(zhǎng)度為l2，CD的長(zhǎng)度為l3，DO的長(zhǎng)度為l4，為較方便地表示出玻璃磚的折射率，需用刻度尺測(cè)量 （用上述給出量的字母表示），則玻璃磚的折射率可表示為 參考答案： 答案：l1、l3；l1/l39. 真空室內(nèi)，有質(zhì)量分別為m和2m的甲、乙兩原子核，某時(shí)刻使它們分別同時(shí)獲得和的瞬時(shí)速率，并開(kāi)始相向運(yùn)動(dòng)。由于它們間的庫(kù)侖斥力作用，二者始終沒(méi)有接觸，當(dāng)兩原子核相距最近時(shí)，甲核的速度大小為_(kāi)。(填選項(xiàng)前的字母)A.B.C.D.參考答案：B當(dāng)二者共速時(shí)距離最近，由動(dòng)量守恒定律可得4mv-3mv=3m解得，故選項(xiàng)B正確。10. 如圖所示為氫原子的能級(jí)圖，有一群處于n=4激

7、發(fā)態(tài)的氫原子發(fā)生躍遷時(shí)能夠發(fā)出多種頻率的光子，讓這些光子照射逸出功為2.75ev的光電管，有 中光子能使光電管能發(fā)生光電效應(yīng)，逸出的光電子的最大初動(dòng)能為 ev。參考答案：3 1011. 為探究橡皮條被拉伸到一定長(zhǎng)度的過(guò)程中，彈力做的功和橡皮條在一定長(zhǎng)度時(shí)具有的彈性勢(shì)能的關(guān)系（其中橡皮條的彈性勢(shì)能表達(dá)式為，k是勁度系數(shù)），某同學(xué)在準(zhǔn)備好橡皮條、彈簧測(cè)力計(jì)、坐標(biāo)紙、鉛筆、直尺等器材后，進(jìn)行了以下操作：a將橡皮條的一端固定，另一端拴一繩扣，用直尺從橡皮條的固定端開(kāi)始測(cè)量橡皮條的原長(zhǎng)l0，記錄在表格中；b將彈簧測(cè)力計(jì)掛在繩扣上，測(cè)出在不同拉力F1、F2、F3的情況下橡皮條的長(zhǎng)度l1、l2、l3； c以

8、橡皮條的伸長(zhǎng)量l為橫坐標(biāo)，以對(duì)應(yīng)的拉力F為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上建立坐標(biāo)系，描點(diǎn)、并用平滑的曲線作出F-l圖象；d計(jì)算出在不同拉力時(shí)橡皮條的伸長(zhǎng)量l1、l2、l3；e根據(jù)圖線求出外力克服橡皮條的彈力做的功f. 根據(jù)彈性勢(shì)能表達(dá)式求出橡皮條具有的彈性勢(shì)能.（1）以上操作合理的順序是 _；（2）實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)作出的F-l圖象如圖所示，從圖象可求出l=9cm過(guò)程中外力克服橡皮條的彈力做的功約為_(kāi)J，計(jì)算出l=9cm時(shí)橡皮條具有的彈性勢(shì)能約為_(kāi)J.（保留二位有效數(shù)字）（3）由實(shí)驗(yàn)可得出的結(jié)論是_參考答案：（1）abdcef （2）0.11 ， 0.11 （3）在誤差允許范圍內(nèi)克服彈力做的功等于橡皮條彈性勢(shì)

9、能的增量12. 如圖所示是采用動(dòng)力學(xué)方法測(cè)量空間站質(zhì)量的原理圖，已知飛船質(zhì)量為3.0103kg。在飛船與空間站對(duì)接后，推進(jìn)器對(duì)它們的平均推力大小為900N，推進(jìn)器工作了5s，測(cè)出飛船和空間站速度變化了0.05m/s，則飛船和空間站的加速度大小為_(kāi)m/s2；空間站的質(zhì)量為_(kāi)kg。參考答案： 答案：0.01m/s2 ，8.7104kg13. 2011年3月19日-3月27日，在丹麥的（Esbjerg）埃斯堡，舉行了2011年世界女子冰壺世錦賽，參賽的中國(guó)女子冰壺隊(duì)喜獲銅牌，如圖為中國(guó)隊(duì)員與丹麥隊(duì)比賽的投擲冰壺的鏡頭。在某次投擲中，冰壺運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后與對(duì)方的靜止冰壺發(fā)生正碰，碰撞可認(rèn)為是彈性碰撞。通

10、過(guò)電子測(cè)速設(shè)備測(cè)得，碰后對(duì)方的冰壺以2 .00m/s的速度向前滑行。中國(guó)對(duì)的冰壺速度減小為0.01m/s，比賽中中國(guó)隊(duì)使用的冰壺實(shí)測(cè)質(zhì)量為19.0kg，由于制造工藝上的不足，若兩冰壺質(zhì)量有點(diǎn)偏差，你能否根據(jù)比賽的觀測(cè)估算出丹麥隊(duì)使用的冰壺的質(zhì)量 kg（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）參考答案：18.8kg三、 簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14. （簡(jiǎn)答）如圖13所示,滑塊A套在光滑的堅(jiān)直桿上,滑塊A通過(guò)細(xì)繩繞過(guò)光滑滑輪連接物 塊B,B又與一輕質(zhì)彈贊連接在一起，輕質(zhì)彈簧另一端固定在地面上,開(kāi)始用手托住物塊 .使繩子剛好伸直處于水平位位置但無(wú)張力。現(xiàn)將A由靜止釋放.當(dāng)A下滑到C點(diǎn)時(shí)(C點(diǎn)

11、圖中未標(biāo)出)A的速度剛好為零，此時(shí)B還沒(méi)有到達(dá)滑輪位置，已知彈簧的勁度系數(shù)k=100N/m ,滑輪質(zhì)量和大小及摩擦可忽略不計(jì)，滑輪與桿的水平距離L=0.3m,AC距離為 0.4m，mB=lkg,重力加速度g=10 m/s2。試求： (1)滑塊A的質(zhì)量mA(2)若滑塊A質(zhì)量增加一倍,其他條件不變，仍讓滑塊A從靜止滑到C點(diǎn),則滑塊A到達(dá)C點(diǎn)時(shí)A、B的速度大小分別是多少？ 參考答案：（1） （2） （3），功能關(guān)系解析：（1）開(kāi)始繩子無(wú)張力，對(duì)B分析有kx1=mBg， 解得：彈簧的壓縮量x1=0.1m（1分）當(dāng)物塊A滑到C點(diǎn)時(shí)，根據(jù)勾股定理繩伸出滑輪的長(zhǎng)度為0.5 m，則B上升了0.2m,所以彈簧又

12、伸長(zhǎng)了0.1m。（1分）由A、B及彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，又彈簧伸長(zhǎng)量與壓縮量相等則彈性勢(shì)能變化量為零所以mAgh1=mBgh2（2分）其中h1=0.4m，h2=0.2m所以mA=0.5kg（1分）（2）滑塊A質(zhì)量增加一倍，則mA=1kg，令滑塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)A、B的速度分別為v1和v2由A、B及彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒得（2分）又有幾何關(guān)系可得AB的速度關(guān)系有 vAcos=vB（1分）其中為繩與桿的夾角且cos=0.8解得：（1分）（1分）（1）首先由物體靜止條件求出彈簧壓縮的長(zhǎng)度，再根據(jù)幾何知識(shí)求出物體B上升的距離，從而可求出彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度，然后再根據(jù)能量守恒定律即可求解物體A的質(zhì)量；題（2

13、）的關(guān)鍵是根據(jù)速度合成與分解規(guī)律求出物體B與A的速度關(guān)系，然后再根據(jù)能量守恒定律列式求解即可15. （4分）如圖所示，光滑水平面軌道上有三個(gè)木塊，A、B、C，質(zhì)量分別為mB=mc=2m,mA=m，A、B用細(xì)繩連接，中間有一壓縮的彈簧 (彈簧與滑塊不栓接)。開(kāi)始時(shí)A、B以共同速度v0運(yùn)動(dòng)，C靜止。某時(shí)刻細(xì)繩突然斷開(kāi)，A、B被彈開(kāi)，然后B又與C發(fā)生碰撞并粘在一起，最終三滑塊速度恰好相同。求B與C碰撞前B的速度。參考答案：解析：設(shè)共同速度為v，球A和B分開(kāi)后，B的速度為,由動(dòng)量守恒定律有,聯(lián)立這兩式得B和C碰撞前B的速度為。考點(diǎn)：動(dòng)量守恒定律四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16. （12分）在傾

14、角為的光滑斜面頂端有一質(zhì)點(diǎn)A自靜止開(kāi)始自由下滑，同時(shí)另一質(zhì)點(diǎn)B自靜止開(kāi)始由斜面底端向左以恒定加速度a沿光滑水平面運(yùn)動(dòng)，A滑下后能沿斜面底部的光滑小圓弧平穩(wěn)地朝B追去，為使A能追上B，B的加速度最大值是多少？ 參考答案：解析：若A、B速度剛好相等時(shí)，A追上B，此情形為題目所求狀態(tài)。如圖所示：若圖像中三角形面積為斜面長(zhǎng)度L，即為剛好追上的情形。 A在斜面上時(shí)，有 到達(dá)底端速度為 在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)間 聯(lián)立解得： 對(duì)B，則有： 解得 評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：每式2分，總分12分。17. 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國(guó)正在自主研發(fā)的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，該系統(tǒng)由空間端（衛(wèi)星）、地面端（中心控制系統(tǒng)）和用戶端（導(dǎo)航定位儀）三部分組成

15、，預(yù)計(jì)2020年形成全球覆蓋能力。目前正在試用的“北斗一號(hào)”衛(wèi)星導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)也稱“雙星定位導(dǎo)航系統(tǒng)”，利用兩顆地球同步靜止軌道衛(wèi)星為用戶提供快速定位導(dǎo)航服務(wù)。（1）已知地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，地球自轉(zhuǎn)周期為T(mén)，求“北斗一號(hào)”同步靜止軌道衛(wèi)星距地面的高度。（2）雙星定位導(dǎo)航系統(tǒng)的工作原理可簡(jiǎn)化為如下過(guò)程（其示意圖如圖甲所示）：中心控制系統(tǒng)首先向衛(wèi)星發(fā)出詢問(wèn)信號(hào)，經(jīng)衛(wèi)星I轉(zhuǎn)發(fā)到達(dá)用戶端S，用戶接收到該信號(hào)并同時(shí)向兩顆衛(wèi)星發(fā)出定位響應(yīng)信號(hào)，分別經(jīng)衛(wèi)星I、衛(wèi)星II傳送回中心控制系統(tǒng)，中心控制系統(tǒng)分別記錄下從發(fā)出詢問(wèn)信號(hào)到接收到經(jīng)衛(wèi)星I、衛(wèi)星II傳回的兩個(gè)響應(yīng)信號(hào)的時(shí)間。因?yàn)榭刂浦行牡絻?/p>

16、顆衛(wèi)星的距離一定，所以可以利用信號(hào)從用戶分別傳送到衛(wèi)星I和衛(wèi)星II的時(shí)間，計(jì)算出用戶所在的位置。在衛(wèi)星I、衛(wèi)星II和用戶S所在的平面內(nèi)建立平面直角坐標(biāo)系如圖乙所示，衛(wèi)星I、衛(wèi)星II的坐標(biāo)分別為（-L，0）和（L，0），已知電磁波的傳播速率為c，不計(jì)大氣層對(duì)信號(hào)傳播的影響。若地面控制中心測(cè)出電磁信號(hào)從用戶S傳送到衛(wèi)星I所用的時(shí)間為t1，從用戶S傳送到衛(wèi)星II所用的時(shí)間為t2，求用戶S在此平面內(nèi)的位置；實(shí)際導(dǎo)航定位過(guò)程中，為了確定用戶在空間中的位置，你認(rèn)為中心控制系統(tǒng)還需要測(cè)出并提供用戶所在位置的哪些信息？參考答案：（1）設(shè)地球的質(zhì)量為M，“北斗一號(hào)”衛(wèi)星的質(zhì)量為m，其軌道高度為h，根據(jù)牛頓第二定

17、律和萬(wàn)有引力定律 （3分）對(duì)地面上質(zhì)量為m0的物體 （3分）聯(lián)立上述二式，可解得：h=（2分）（2）設(shè)用戶S的坐標(biāo)為(x，y)，根據(jù)題意及幾何關(guān)系，有 （2分） （2分）解得S的位置坐標(biāo)為（，）（2分）或（，）還需要測(cè)出并提供用戶所在位置的高度。（4分）（答“緯度”同樣給分）18. 真空管道超高速列車(chē)的動(dòng)力系統(tǒng)是一種將電能直接轉(zhuǎn)換成平動(dòng)動(dòng)能的裝置。圖1是某種動(dòng)力系統(tǒng)的簡(jiǎn)化模型，圖中粗實(shí)線表示固定在水平面上間距為l的兩條平行光滑金屬導(dǎo)軌，電阻忽略不計(jì)，ab和cd是兩根與導(dǎo)軌垂直，長(zhǎng)度均為l，電阻均為R的金屬棒，通過(guò)絕緣材料固定在列車(chē)底部，并與導(dǎo)軌良好接觸，其間距也為l，列車(chē)的總質(zhì)量為m。列車(chē)啟動(dòng)

18、前，ab、cd處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向下，如圖1所示，為使列車(chē)啟動(dòng)，需在M、N間連接電動(dòng)勢(shì)為E的直流電源，電源內(nèi)阻及導(dǎo)線電阻忽略不計(jì)，列車(chē)啟動(dòng)后電源自動(dòng)關(guān)閉。（1）要使列車(chē)向右運(yùn)行，啟動(dòng)時(shí)圖1中M、N哪個(gè)接電源正極，并簡(jiǎn)要說(shuō)明理由；（2）求剛接通電源時(shí)列車(chē)加速度a的大??；（3）列車(chē)減速時(shí)，需在前方設(shè)置如圖2所示的一系列磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)寬度和相鄰磁場(chǎng)間距均大于l。若某時(shí)刻列車(chē)的速度為，此時(shí)ab、cd均在無(wú)磁場(chǎng)區(qū)域，試討論：要使列車(chē)停下來(lái)，前方至少需要多少塊這樣的有界磁場(chǎng)？參考答案：（1）M接電源正極，理由見(jiàn)解析（2）（3）若恰好為整數(shù)，設(shè)其為n，則需設(shè)置n塊有界磁場(chǎng)，若不是整數(shù)，設(shè)的整數(shù)部分為N，則需設(shè)置N+1塊有界磁場(chǎng)試題分析：結(jié)合列車(chē)的運(yùn)動(dòng)方向，應(yīng)用左手定則判斷電流方向，從而判斷哪一個(gè)接電源正極；對(duì)導(dǎo)體棒受力分析，根據(jù)閉合回路歐姆定律以及牛頓第二定律求解