上海金衛(wèi)中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理測(cè)試題含解析

上海金衛(wèi)中學(xué)2021-2022學(xué)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.比較氫氣和氧氣，不考慮分子勢(shì)能，下面說法中正確的是A．在相同溫度下，氧分子和氫分子具有相同的平均速率B．質(zhì)量和溫度相同的氫氣和氧氣具有相同的內(nèi)能C．體積和溫度都相同的氫氣和氧氣具有相同的內(nèi)能D．摩爾數(shù)和溫度都相同的氫氣和氧氣具有相同的內(nèi)能參考答案：D2.某一放射性元素放出的射線通過電場(chǎng)后分成三束，下列說法正確的是（）A．射線1的電離作用在三種射線中最強(qiáng)B．射線2貫穿本領(lǐng)最弱，用一張白紙就可以將它擋住C．一個(gè)原子核放出一個(gè)射線3的粒子后，質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)都比原來少2個(gè)D．一個(gè)原子核放出一個(gè)射線1的粒子后，形成的新核比原來的電荷數(shù)少1個(gè)參考答案：C3.(多選題)質(zhì)量為m的小球由輕繩a和b系于一輕質(zhì)木架上的A點(diǎn)和C點(diǎn)，如圖，當(dāng)輕桿繞軸BC以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，球在水平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，繩a在豎直方向、繩b在水平方向。當(dāng)球運(yùn)動(dòng)到圖示位置時(shí)．繩b被燒斷，同時(shí)桿也停止轉(zhuǎn)動(dòng)，則（）A.小球仍在水平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)

B.在繩被燒斷瞬間，a繩中張力突然增大C.若角速度ω較小，小球在垂直于平面ABC的豎直平面內(nèi)擺動(dòng)D.若角速度ω較大，小球可以在垂直于平面ABC的豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)參考答案：BCD4.（單選題）如圖所示，傳送帶保持1m/s的速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)?，F(xiàn)將一質(zhì)量m＝0.5kg的物體輕輕地放在傳送帶的a點(diǎn)上，設(shè)物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.1，a、b間的距離L＝2.5m，則物體從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間為(g取10m/s2)()A.s

B．(－1)sC．3s

D．2.5s參考答案：C5.如圖所示，M、N兩點(diǎn)分別放置兩個(gè)等量異種電荷，A為它們連線的中點(diǎn)，B為連線上靠近N的一點(diǎn)，C為連線的中垂線上處于A點(diǎn)上方的一點(diǎn)，同一負(fù)電荷放在A、B、C三點(diǎn)時(shí)（）A．放在A點(diǎn)受力最小，放在B點(diǎn)電勢(shì)能最大B．放在C點(diǎn)受力最小，放在B點(diǎn)電勢(shì)能最小C．放在B點(diǎn)受力最小，放在C點(diǎn)電勢(shì)能最大D．放在A點(diǎn)受力最大，放在C點(diǎn)電勢(shì)能最大參考答案：B【考點(diǎn)】電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系．【分析】明確等量異號(hào)電荷的電場(chǎng)線和等勢(shì)面的分布圖象，知道電場(chǎng)線的疏密程度表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直，沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低，負(fù)電荷在高電勢(shì)處電勢(shì)能?。窘獯稹拷猓旱攘慨愄?hào)電荷的電場(chǎng)線和等勢(shì)面的分布圖象如圖所示，電場(chǎng)線的疏密程度表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，在A、B、C三點(diǎn)中，C帶電位置電場(chǎng)線最稀疏，故場(chǎng)強(qiáng)最小的點(diǎn)是C點(diǎn)．故電荷在C點(diǎn)受到的電場(chǎng)力最?。籄、C兩個(gè)點(diǎn)在一個(gè)等勢(shì)面上，電勢(shì)相等；沿著電場(chǎng)線電勢(shì)逐漸降低，故B點(diǎn)電勢(shì)高于A點(diǎn)電勢(shì)；故電勢(shì)最高的點(diǎn)是B點(diǎn)，負(fù)電荷放在電勢(shì)高處的電勢(shì)能小，故放在B點(diǎn)處電能最小，放在AC上電勢(shì)能相等；故B正確，ACD錯(cuò)誤．故選：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.設(shè)地球的質(zhì)量為M，半徑為R，則環(huán)繞地球飛行的第一宇宙速度v的表達(dá)式為______________；某行星的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的，半徑約為地球半徑的，那么在此行星上的“第一宇宙速度”與地球上的第一宇宙速度之比為______________（已知萬有引力常量為G）。參考答案：v=，/3︰17.如圖所示，質(zhì)量為50g的小球以12m/s的水平速度拋出，恰好與傾角為37o的斜面垂直碰撞，則此過程中重力的功為

J，重力的沖量為

N·s。參考答案：

6.4

0.8小球做平拋運(yùn)動(dòng)，只有重力做功，與斜面碰撞時(shí)的速度，故；與斜面碰撞時(shí)的豎直分速度，代入題給數(shù)據(jù)即可解答。8.做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體，在第3s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移為10m，第5s內(nèi)的位移是14m，則物體的加速度大小為m/s2，前5s內(nèi)的位移是m，第5s末的瞬時(shí)速度是

m/s。參考答案：2

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159.某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在進(jìn)行“研究滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)器材有木塊、木板、毛巾和砝碼，在實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)表格和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表所示。實(shí)驗(yàn)序數(shù)接觸面的材料正壓力（N）滑動(dòng)摩擦力（N）1木塊與木板20.42木塊與木板40.83木塊與木板61.24木塊與木板81.65木塊與毛巾82.5（1）根據(jù)上面設(shè)計(jì)的表格可以知道該實(shí)驗(yàn)用的實(shí)驗(yàn)方法為________________.（2）分析比較實(shí)驗(yàn)序數(shù)為1、2、3、4的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論為_____________________________________________________________________________________________.（3）分析比較實(shí)驗(yàn)序數(shù)為_________的兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：壓力相同時(shí)，接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大.參考答案：10.

如圖，兩個(gè)底邊相同的斜面傾角不同的物體沿BA斜面由頂端滑至底端，克服摩擦力作功為W1，物體沿DA斜面由頂端滑至底端摩擦力做功為W2，若物體與兩個(gè)斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)相同，則W1___W2。參考答案：答案：=11.雨滴落到地面的速度通常僅為幾米每秒，這與雨滴下落過程中受到空氣阻力有關(guān)。雨滴間無相互作用且雨滴質(zhì)量不變，重力加速度為g。（1）質(zhì)量為m的雨滴由靜止開始，下落高度h時(shí)速度為u，求這一過程中克服空氣阻力所做的功W。____（2）將雨滴看作半徑為r的球體，設(shè)其豎直落向地面的過程中所受空氣阻力f=kr2v2，其中v是雨滴的速度，k是比例系數(shù)。a．設(shè)雨滴的密度為ρ，推導(dǎo)雨滴下落趨近的最大速度vm與半徑r的關(guān)系式；____b．示意圖中畫出了半徑為r1、r2（r1>r2）的雨滴在空氣中無初速下落的v–t圖線，其中_________對(duì)應(yīng)半徑為r1的雨滴（選填①、②）；若不計(jì)空氣阻力，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出雨滴無初速下落的v–t圖線。（

）（3）由于大量氣體分子在各方向運(yùn)動(dòng)的幾率相等，其對(duì)靜止雨滴的作用力為零。將雨滴簡(jiǎn)化為垂直于運(yùn)動(dòng)方向面積為S的圓盤，證明：圓盤以速度v下落時(shí)受到的空氣阻力f∝v2（提示：設(shè)單位體積內(nèi)空氣分子數(shù)為n，空氣分子質(zhì)量為m0）。________參考答案：

(1).

(2).

(3).①

(4).

(5).詳見解析【分析】(1)對(duì)雨滴由動(dòng)能定理解得：雨滴下落h的過程中克服阻做的功；(2)雨滴的加速度為0時(shí)速度最大解答；(3)由動(dòng)量定理證明【詳解】(1)對(duì)雨滴由動(dòng)能定理得：解得：；(2)a.半徑為r的雨滴體積為：，其質(zhì)量為當(dāng)雨滴的重力與阻力相等時(shí)速度最大，設(shè)最大速度為，則有：其中聯(lián)立以上各式解得：由可知，雨滴半徑越大，最大速度越大，所以①對(duì)應(yīng)半徑為的雨滴，不計(jì)空氣阻力，雨滴做自由落體運(yùn)動(dòng)，圖線如圖：；(3)設(shè)在極短時(shí)間內(nèi)，空氣分子與雨滴碰撞，設(shè)空氣分子的速率為U，在內(nèi)，空氣分子個(gè)數(shù)為：，其質(zhì)量為設(shè)向下為正方向，對(duì)圓盤下方空氣分子由動(dòng)量定理有：對(duì)圓盤上方空氣分子由動(dòng)量定理有：圓盤受到的空氣阻力為：聯(lián)立解得：。12.（5分）一輛電動(dòng)自行車銘牌上的技術(shù)參數(shù)如表中所示：質(zhì)量為M＝70kg的人騎此電動(dòng)車沿平直公路行駛，所受阻力為車和人總重的0.03倍，不計(jì)自行車自身的機(jī)械損耗。（1）僅在電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力的情況下，此車行駛的最大速度為________m/s；（2）僅在電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力的情況下，以額定輸出功率行駛，速度為3m/s時(shí)，加速度大小為_____m/s2。參考答案：6m/s，0.3m/s213.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)，由此可知：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)，10三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量m＝1.00kg的重物自由下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列點(diǎn)．如圖所示為選取的一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶，O為第一個(gè)點(diǎn)(速度恰好為零)，每兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，選連續(xù)的3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C作為測(cè)量的點(diǎn)，經(jīng)測(cè)量知道A、B、C各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為50.50cm、86.00cm、130.50cm.已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一次點(diǎn)，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝9.80m/s2.根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可計(jì)算出打B點(diǎn)時(shí)的速度vB＝

m/s；重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，重力勢(shì)能減少了________J，動(dòng)能增加了________J．根據(jù)所測(cè)量的數(shù)據(jù)，還可以求出物體實(shí)際下落的加速度為________m/s2，物體在從A到B下落的過程中所受到的平均阻力為________N(計(jì)算結(jié)果都要保留3位有效數(shù)字)。參考答案：15.在測(cè)量金屬絲電阻率的試驗(yàn)中，可供選用的器材如下：待測(cè)金屬絲：（阻值約，額定電流約）；電壓表：（量程，內(nèi)阻約）；電流表：（量程，內(nèi)阻約）；（量程，內(nèi)阻約）；電源：（電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻不計(jì)）（電動(dòng)勢(shì)12V，內(nèi)阻不計(jì)）滑動(dòng)變阻器：（最大阻值約）螺旋測(cè)微器；毫米刻度尺；開關(guān)S；導(dǎo)線。①用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖所示，讀數(shù)為

mm。②若滑動(dòng)變阻器采用限流接法，為使測(cè)量盡量精確，電流表應(yīng)選

、電源應(yīng)選

（均填器材代號(hào)），在虛線框中（間答題卡）完成電路原理圖。參考答案：①1．773【1．771～1．775均正確】

②A1；E1；電路圖如右。②電壓表量程3V，所以電源應(yīng)選E1，通過待測(cè)金屬絲的最大電流約為，所以電流表應(yīng)選A1。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（22分）如圖，abc是光滑的軌道，其中ab是水平的，bc為與ab相切的位于豎直平面內(nèi)的半圓，半徑R=0.30m。質(zhì)量m=0.20kg的小球A靜止在軌道上，另一質(zhì)量M=0.60kg、速度v0=5.5m/s的小球B與小球A正碰。已知相碰后小球A經(jīng)過半圓的最高點(diǎn)c落到軌道上距b點(diǎn)為處，重力加速度g=10m/s2，求：

（1）碰撞結(jié)束后，小球A和B的速度的大小。

（2）試論證小球B是否能沿著半圓軌道到達(dá)c點(diǎn)。

參考答案：解析：（1）以v1表示小球A碰后的速度，v2表示小球B碰后的速度，表示小球A在半圓最高點(diǎn)的速度，t表示小球A從離開半圓最高點(diǎn)到落在軌道上經(jīng)過的時(shí)間，則有

①

②

③

④

由①②③④求得

代入數(shù)值得

（2）假定B球剛能沿著半圓軌道上升到c點(diǎn)，則在c點(diǎn)時(shí)，軌道對(duì)它的作用力等于零。以vc表示它在c點(diǎn)的速度，vb表示它在b點(diǎn)相應(yīng)的速度，由牛頓定律和機(jī)械能守恒定律，有

解得：

代入數(shù)值得：

由，所以小球B不能達(dá)到半圓軌道的最高點(diǎn)。17.如圖甲所示，兩平行金屬板A、B的板長l＝0.20m，板間距d＝0.20m，兩金屬板間加如圖乙所示的交變電壓，并在兩板間形成交變的勻強(qiáng)電場(chǎng)，忽略其邊緣效應(yīng)。在金屬板右側(cè)有一方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其左右寬度D=0.40m，上下范圍足夠大，邊界MN和PQ均與金屬板垂直。勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1.0×10-2T?，F(xiàn)從t＝0開始，從兩極板左端的中點(diǎn)O處以每秒鐘1000個(gè)的速率不停地釋放出某種帶正電的粒子，這些粒子均以vo＝2.0×105m/s的速度沿兩板間的中線射入電場(chǎng)，已知帶電粒子的比荷＝1.0×108C/kg，粒子的重力和粒子間的相互作用都忽略不計(jì)，在粒子通過電場(chǎng)區(qū)域的極短時(shí)間內(nèi)極板間的電壓可以看作不變．求：(1)

t＝0時(shí)刻進(jìn)入的粒子，經(jīng)邊界MN射入磁場(chǎng)和射出磁場(chǎng)時(shí)兩點(diǎn)間的距離；(2)當(dāng)兩金屬板間的電壓至少為多少時(shí)，帶電粒子不能進(jìn)入磁場(chǎng)；(3)在電壓變化的第一個(gè)周期內(nèi)有多少個(gè)帶電的粒子能進(jìn)入磁場(chǎng)。

參考答案：（1）t＝0時(shí)刻電壓為零，粒子勻速通過極板由牛頓第二定律

（2分）得：

（1分）

所以出射點(diǎn)到入射點(diǎn)的距離為

（1分）（2）考慮臨界情況：粒子剛好不能射出電場(chǎng)對(duì)類平拋過程：，，

（3分）聯(lián)立解得

（1分）（3）當(dāng)時(shí)，粒子可以射出電場(chǎng)，根據(jù)比例關(guān)系得第一個(gè)周期內(nèi)能夠出射的粒子數(shù)為個(gè)（2分）18.摩托車先由靜止開始以m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)，后以最大行駛速度25m/s勻速運(yùn)動(dòng)，追趕前方以15m/s的速度同向勻速行駛的卡車