2021-2022學年福建省寧德市古田縣高三物理測試題含解析

2021-2022學年福建省寧德市古田縣高三物理測試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.（多選題）關(guān)于熱學知識的下列敘述中正確的是（）A．布朗運動就是液體分子的熱運動B．將大顆粒的鹽磨成細鹽，就變成了非晶體C．第二類永動機雖然不違反能量守恒定律，但它是制造不出來的D．在絕熱條件下壓縮氣體，氣體的內(nèi)能一定增加參考答案：CD：解：A、布朗運動的懸浮在液體中固體微粒的運動，不是液體分子的熱運動，固體微粒運動的無規(guī)則性，反應了液體分子運動的無規(guī)則性，故A錯誤；B、大顆粒的鹽磨成細鹽，不改變鹽的晶體結(jié)構(gòu)．故B錯誤；C、第二類永動機不違反能量守恒定律，但違反了物理過程的方向性，所以制造不出來．故C正確．D、改變物體內(nèi)能的兩種方式是熱傳遞和做功．在絕熱條件下壓縮氣體，對氣體做正功，氣體與外界沒有熱交換，氣體的內(nèi)能一定增加，故D正確．故選：CD【點評】：解決該題要注意固體微粒運動和液體分子的運動是不同的兩個運動，知道改變物體內(nèi)能的兩種方式，掌握熱力學第一定律和熱力學第二定律的內(nèi)容，要注意平時多看課本，不斷積累，多和生活實際聯(lián)系加強理解和記憶．2.如圖所示，一小物體以初速度v0從斜面底端沿固定光滑斜面向上滑行，t1時刻從斜面上端P點拋出，t2時刻運動至O點且速度沿水平方向，則小物體沿x方向和y方向運動的速度隨時間變化的圖象是()參考答案：AD.小物體沿固定光滑斜面向上做勻減速直線運動，所以小物體從斜面底端沿固定光滑斜面向上滑行的過程中，水平方向向右做勻減速直線運動，離開P點后水平方向速度不變，A正確，B錯誤；豎直方向：先向上做勻減速直線運動，加速度小于g，離開P點后向上做豎直上拋運動，D正確，C錯誤．3.利用圖示裝置可以做力學中的許多實驗．

（1）以下說法正確的是

▲

．

A．利用此裝置“研究勻變速直線運動”時，必須設法消除小車和木板間的摩擦阻力的影響

B．利用此裝置探究“小車的加速度與質(zhì)量的關(guān)系”并用圖象法處理數(shù)據(jù)時，如果畫出的a-M關(guān)系圖象不是直線，就可確定加速度與質(zhì)量成反比

C．利用此裝置探究“功與速度變化的關(guān)系”實驗時，應將木板帶打點計時器的一端適當墊高，這樣做的目的是利用小車重力沿斜面分力補償小車運動中所受阻力的影響

（2）小華在利用此裝置“探究加速度a與力F的關(guān)系”時，因為不斷增加所掛鉤碼的個數(shù)，導致鈞碼的質(zhì)量遠遠大于小車的質(zhì)量，則小車加速度a的值隨鈞碼個數(shù)的增加將趨近于

▲

的值.參考答案：（1）C（3分）

（2）重力加速度（2分）（1）選項A不需要平衡摩擦力；選項B應畫出a-1/M圖線；選項C需要平衡阻力（摩擦力），正確。（2）設小車質(zhì)量為m，鉤碼質(zhì)量為M，則有解得，當時，加速度a趨近于g.

4.物體放在地面上，人用力將豎直向上提起離開地面的瞬間，一定是

(

)A．人對物體的力大于物體對人的力

B．人對物體的力等于物體對人的力C．人對物體的力大于物體所受的重力

D．人對物體的力等于物體所受的重力參考答案：BC5.（單選）如圖所示，空間中有一靜電場，在軸上場強E隨位置的變化規(guī)律為其中k為大于0的常數(shù)，單位為V/m2，的單位為m．有一帶正電的試探電荷在處由靜止釋放．若不考慮其它力的作用．則試探電荷

(

) A．釋放后將一直沿軸正方向運動B．釋放后將一直沿軸負方向運動C．在處的電勢能最大D．在處的加速度最小參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.質(zhì)量為0.4kg的小球甲以速度3m/s沿光滑水平面向右運動，質(zhì)量為4kg的小球乙以速度5m/s沿光滑水平面向左運動，它們相碰后，甲球以速度8m/s被彈回，求此時乙球的速度大小為

m/s，方向

。參考答案：3.9，水平向左

7.氫原子的能級圖如圖所示，一群處于n=4能級的氫原子向較低能級躍遷,能產(chǎn)生

▲

種不同頻率的光子，其中頻率最大的光子是從n=4的能級向n=

▲

的能級躍遷所產(chǎn)生的。參考答案：618.某同學做《共點的兩個力的合成》實驗作出如圖所示的圖，其中A為固定橡皮條的固定點，O為橡皮條與細繩的結(jié)合點，圖中___________是F1、F2合力的理論值，___________是合力的實驗值，需要進行比較的是_________和___________，通過本實驗，可以得出結(jié)論：在誤差允許的范圍___________是正確的。參考答案：F;

F’;

F和F’;其合力的大小和方向為F1和F2的線段為鄰邊的對角線9.某同學在學習了DIS實驗后，設計了一個測物體瞬時速度的實驗，其裝置如圖甲所示。在小車上固定擋光片（寬度為Δs），在傾斜導軌的A處放置光電門。讓小車從P點靜止下滑，再利用光電門記錄下?lián)豕馄?jīng)過A點所經(jīng)歷的時間Δt。接下來，改用不同寬度的擋光片重復上述實驗，最后運用公式計算出不同寬度的擋光片從A點開始在各自Δs區(qū)域內(nèi)的，并作出圖像。

（1）當光電門傳感器A、B之間無擋光物體時，電路

；當A、B之間有物體擋光時，電路

。（填“斷開”或“接通”）（2）（多選）該同學測出4組數(shù)據(jù)，其中第3組數(shù)據(jù)發(fā)生了明顯的偏差，如圖乙所示。造成偏差的可能原因是

（

）A.小車從圖甲中P點上方靜止下滑

B.小車從圖甲中P點下方靜止下滑C.小車從圖甲中P點靜止下滑

D.小車從圖丙中P點靜止下滑（3）另一位同學測出如下圖所示的6組數(shù)據(jù)，根據(jù)圖線，可知小車的加速度大小約為

m/s2，擋光片經(jīng)過A點時的瞬間速度大小約為

m/s。參考答案：（1）斷開，接通

（各1分）

（2）AD

（2分）

（3）0.6—0.8，0.54—0.56

10.假設太陽與地球之間充滿了水而不是真空，那么光從太陽到達地球要多花的時間是

▲s。已知太陽與地球的距離為km，水的折射率為1.33。參考答案：165

11.放射性同位素被考古學家稱為“碳鐘”，它可以用來判定古生物體的年代。宇宙射線中高能量中子碰撞空氣中的氮原子后，就會形成很不穩(wěn)定的，它很容易發(fā)生β衰變，變成一個新核，其半衰期為5730年。該衰變的核反應方程式為

。的生成和衰變通常是平衡的，即生物機體中的含量是不變的。當生物體死亡后，機體內(nèi)的含量將會不斷減少。若測得一具古生物遺骸中含量只有活體中的25%，則這具遺骸距今約有

年。參考答案：；

11460

12.物體在水平地面上受到水平力F的作用，在6s內(nèi)v–t圖像如圖（1）所示，力F做功的功率P–t圖像如圖（2）所示，則物體的質(zhì)量為

kg，物體和地面的動摩擦因數(shù)為

。（g取10m/s2）參考答案：

答案：10/9.1/2013.體積為V的油滴，落在平靜的水面上，擴展成面積為S的單分子油膜，則該油滴的分子直徑約為

。已知阿伏伽德羅常數(shù)為NA，油的摩爾質(zhì)量為M，則一個油分子的質(zhì)量為

。參考答案：答案：D=

m=解析：單分子油膜可視為橫截面積為S，高度為分子直徑D的長方體，則體積V=SD，故分子直徑約為D=；取1摩爾油，含有NA個油分子，則一個油分子的質(zhì)量為m=。三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修3-4模塊）（4分）如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s．試回答下列問題：①寫出x=1.0m處質(zhì)點的振動函數(shù)表達式；②求出x=2.5m處質(zhì)點在0～4.5s內(nèi)通過的路程及t=4.5s時的位移．參考答案：

解析：①波長λ=2.0m，周期T=λ/v=1.0s，振幅A=5cm，則y=5sin(2πt)

cm（2分）

②n=t/T=4.5，則4.5s內(nèi)路程s=4nA=90cm；x=2.5m質(zhì)點在t=0時位移為y=5cm，則經(jīng)過4個周期后與初始時刻相同，經(jīng)4.5個周期后該質(zhì)點位移y=

—5cm．（2分）15.靜止在水平地面上的兩小物塊A、B，質(zhì)量分別為mA=l.0kg，mB=4.0kg；兩者之間有一被壓縮的微型彈簧，A與其右側(cè)的豎直墻壁距離l=1.0m，如圖所示。某時刻，將壓縮的微型彈簧釋放，使A、B瞬間分離，兩物塊獲得的動能之和為Ek=10.0J。釋放后，A沿著與墻壁垂直的方向向右運動。A、B與地面之間的動摩擦因數(shù)均為u=0.20。重力加速度取g=10m/s2。A、B運動過程中所涉及的碰撞均為彈性碰撞且碰撞時間極短。（1）求彈簧釋放后瞬間A、B速度的大小；（2）物塊A、B中的哪一個先停止？該物塊剛停止時A與B之間的距離是多少？（3）A和B都停止后，A與B之間的距離是多少？參考答案：（1）vA=4.0m/s，vB=1.0m/s；（2）A先停止；0.50m；（3）0.91m；分析】首先需要理解彈簧釋放后瞬間的過程內(nèi)A、B組成的系統(tǒng)動量守恒，再結(jié)合能量關(guān)系求解出A、B各自的速度大??；很容易判定A、B都會做勻減速直線運動，并且易知是B先停下，至于A是否已經(jīng)到達墻處，則需要根據(jù)計算確定，結(jié)合幾何關(guān)系可算出第二問結(jié)果；再判斷A向左運動停下來之前是否與B發(fā)生碰撞，也需要通過計算確定，結(jié)合空間關(guān)系，列式求解即可?！驹斀狻浚?）設彈簧釋放瞬間A和B的速度大小分別為vA、vB，以向右為正，由動量守恒定律和題給條件有0=mAvA-mBvB①②聯(lián)立①②式并代入題給數(shù)據(jù)得vA=4.0m/s，vB=1.0m/s（2）A、B兩物塊與地面間的動摩擦因數(shù)相等，因而兩者滑動時加速度大小相等，設為a。假設A和B發(fā)生碰撞前，已經(jīng)有一個物塊停止，此物塊應為彈簧釋放后速度較小的B。設從彈簧釋放到B停止所需時間為t，B向左運動的路程為sB。，則有④⑤⑥在時間t內(nèi)，A可能與墻發(fā)生彈性碰撞，碰撞后A將向左運動，碰撞并不改變A的速度大小，所以無論此碰撞是否發(fā)生，A在時間t內(nèi)的路程SA都可表示為sA=vAt–⑦聯(lián)立③④⑤⑥⑦式并代入題給數(shù)據(jù)得sA=1.75m，sB=0.25m⑧這表明在時間t內(nèi)A已與墻壁發(fā)生碰撞，但沒有與B發(fā)生碰撞，此時A位于出發(fā)點右邊0.25m處。B位于出發(fā)點左邊0.25m處，兩物塊之間的距離s為s=025m+0.25m=0.50m⑨（3）t時刻后A將繼續(xù)向左運動，假設它能與靜止的B碰撞，碰撞時速度的大小為vA′，由動能定理有⑩聯(lián)立③⑧⑩式并代入題給數(shù)據(jù)得

故A與B將發(fā)生碰撞。設碰撞后A、B的速度分別為vA′′以和vB′′，由動量守恒定律與機械能守恒定律有

聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得

這表明碰撞后A將向右運動，B繼續(xù)向左運動。設碰撞后A向右運動距離為sA′時停止，B向左運動距離為sB′時停止，由運動學公式

由④式及題給數(shù)據(jù)得sA′小于碰撞處到墻壁的距離。由上式可得兩物塊停止后的距離四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（14分）航天飛機，可將物資運送到空間站，也可維修空間站出現(xiàn)的故障。（1）若已知地球半徑為R，地球表現(xiàn)重力加速度為g，某次維修作業(yè)中，與空間站對接的航天飛機的速度計顯示飛機的速度為v，則該空間站軌道半徑R′為多大？（2）為完成某種空間探測任務，在空間站上發(fā)射的探測器通過向后噴氣而獲得反沖力使其啟動。已知探測器的質(zhì)量為M，每秒鐘噴出的氣體質(zhì)量為m，為了簡化問題，設噴射時探測器對氣體做功的功率恒為P，在不長的時間內(nèi)探測器的質(zhì)量變化較小，可以忽略不計。求噴氣t秒后探測器獲得的動能是多少？參考答案：（1）設地球質(zhì)量為M0，在地球表面，（2分）設空間站質(zhì)量為m′繞地球作勻速圓周運動時：，（2分）

聯(lián)立解得（2分）

（2）因為探測器對噴射氣體做功的功率恒為P，而單位時間內(nèi)噴氣質(zhì)量為m，故在t時

間內(nèi)，據(jù)動能定理可求得噴出氣體的速度為：（2分）

另一方面探測器噴氣過程中系統(tǒng)動量守恒，則：（1分）

又：

聯(lián)立得探測器獲得的動能：（2分）17.A、B兩物塊（可視為質(zhì)點）相互挨著放在水平地板上，A與輕彈簧連接，彈簧的另一端固定在墻上，彈簧水平且自然松弛，兩物塊質(zhì)量均為1kg，A與地板的摩擦可忽略，B與地板的摩擦因數(shù)μ=0.4，現(xiàn)用水平力F推物塊B，使A、B將彈簧緩慢壓縮x1=10cm，其間力F做功1.4J．（1）此時彈簧的彈性勢能多大；（2）撤去力F，已知彈簧勁度系數(shù)k=200N/m，試求A、B分離時彈簧的形變量x2；（3）已知彈簧的彈性勢能與其形變量的平方成正比，試求A、B分離后，物塊B的滑行距離S．參考答案：解：（1）物體B與地面間的摩擦力為：f=0.4mg=0.4×1×10=4N，對A、B彈簧系統(tǒng)，根據(jù)功能關(guān)系，有：WF﹣fx1=Ep彈，代入數(shù)據(jù)解得：Ep彈=1J；（2）A、B分離時刻，A、B間的彈力為零，對B，有：0.4mg=ma，對A，有：kx2=ma，聯(lián)立解得：x2=0.02m=2cm，此時B的加速度向左，故A的加速度也向左，說明彈簧是伸長的2cm；（3）已知彈簧的彈性勢能與其形變量的平方成正比，令Ep=cx2，最大壓縮量為0.1m，此時彈性勢能為1J，代入解得：C=400N/m，對從撤去推力到A、B分開瞬間過程，根據(jù)功能關(guān)系，有：，解得：v=m/s此后A、B分開，B繼續(xù)滑動，根據(jù)動能定理，有：﹣0.4mg?s=0﹣，解得：s=0.065m=6.5cm；答：（1）此時彈簧的彈性勢能為1J；（2）撤去力F，已知彈簧勁度系數(shù)k=200N/m，A、B分離時彈簧的形變量x2為2cm；（3）已知彈簧的彈性勢能與其形變量的平方成正比，A、B分離后，物塊B的滑行距離S為6.5cm．【考點】功能關(guān)系；功的計算．【分析】（1）對A、B和彈簧系統(tǒng)，根據(jù)功能關(guān)系列式求解彈簧的彈性勢能的增加量；（2）A、B分離時刻，A、B間的彈力為零，對B，根據(jù)牛頓第二定律列式求解加速度；再對A分析，結(jié)合牛頓第二定律和胡克定律求解分離時彈簧的形變量x2；（3）已知彈簧的彈性勢能與其形變量的平方成正比，令Ep=cx2，其中c為常數(shù)，對從撤去推力到A、B分開瞬間過程根據(jù)功能關(guān)系列式求解速度，在對分開后B的運動運用動能定理列式求解物塊