山東省菏澤市鄆城高級中學2021-2022學年高三物理測試題含解析

山東省菏澤市鄆城高級中學2021-2022學年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.（單選）如圖，質量相同的兩物體a、b，用不可伸長的輕繩跨接在同一光滑的輕質定滑輪兩側，a在水平桌面的上方，b在水平粗糙桌面上．初始時用力壓住b使a、b靜止，撤去此壓力后，a開始運動，在a下降的過程中，b始終未離開桌面．在此過程中（）A．a的動能小于b的動能B．兩物體機械能的變化量相等C．a的重力勢能的減小量等于兩物體總動能的增加量D．繩的拉力對a所做的功與對b所做的功的代數(shù)和為零參考答案：考點：功能關系．分析：b的速度在繩子方向的分速度與a的速度相等，比較出速度大小即可比較動能的大?。獯穑航猓篈、將b的實際速度進行分解如圖：由圖可知va=vbcosθ，即a的速度小于b的速度，故a的動能小于b的動能，A正確；B、由于有摩擦力做功，故ab系統(tǒng)機械能不守恒，則二者機械能的變化量不相等，B錯誤；C、a的重力勢能的減小量等于兩物體總動能的增加量與產生的內能之和，故a的重力勢能的減小量大于兩物體總動能的增加量，C錯誤；D、在這段時間t內，繩子對a的拉力和對b的拉力大小相等，繩子對a做的功等于﹣FTvat，繩子對b的功等于拉力與拉力方向上b的位移的乘積，即：FTvbcosθt，又va=vbcosθ，所以繩的拉力對a所做的功與對b所做的功的絕對值相等，二者代數(shù)和為零，故D正確．故選：AD．點評：本題考查了有摩擦力作用下的系統(tǒng)功能轉化關系，克服摩擦力做功時，系統(tǒng)的機械能減少，減少的機械能轉化為內能．2.如圖所示，木塊A的質量為m，木塊B的質量為M，疊放在光滑的水平面上。現(xiàn)用水平力F作用于A，恰能使A、B一起運動；今撤去力F，將另一水平力作用于木塊B,則保持A、B相對靜止的條件是不超過

(

)A． B． C． D．參考答案：C系統(tǒng)在水平方向只受力F作用，恰能一起運動，則A、B具有相同加速度，即，木塊B水平方向只受A對B的靜摩擦力(臨界條件對應的受力對象)，因此最大靜摩擦力；若撤去力F，將水平力作用于B，則對系統(tǒng)有，木塊A水平方向只受B對A的靜摩擦力f(臨界條件對應的受力對象)，相對靜止的條件是相互作用的靜摩擦力，且，聯(lián)立解得，C項正確。3.如圖所示，豎直向上的勻強電場中，絕緣輕質彈簧直立于地面上，上面放一個質量為m，帶正電的小球，小球與彈簧不連接，加外力F將小球向下壓到某位置靜止，現(xiàn)撤去F，小球從靜止開始運動到離開彈簧的過程中，重力和電場力對小球做功的大小分別為W1和W2，小球離開彈簧時速度為v，不計空氣阻力，則上述過程中(

)

A．彈簧彈性勢能最大值等于

B．重力勢能增加W1

C．機械能增加W2

D．電勢能增加W2參考答案：

答案：BC4.（單選）兩個大小相同、帶等量同種電荷的導體小球A和B，彼此間的靜電力為F。另一個不帶電的與A、B大小相同的導體小球C，先與A接觸，再與B接觸，然后移開，這時A和B之間的作用為，則F與之比為A．8∶1

B．8∶3

C．1∶8

D．4∶1

參考答案：B5.如下圖所示，小球以初速度為從光滑斜面底部向上滑，恰能到達最大高度為的斜面頂部。圖中A是內軌半徑大于的光滑軌道、B是內軌半徑小于的光滑軌道、C是內軌直徑等于光滑軌道、D是長為的輕棒，其下端固定一個可隨棒繞點向上轉動的小球。小球在底端時的初速度都為，則小球在以上四種情況中能到達高度的有（

）

參考答案：AD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.圖為一小球做平拋運動的閃光照片的一部分.圖中背景方格的邊長均為2.5厘米，如果取重力加速度g=10米/秒2，那么：(1)照片的閃光頻率為________Hz..(2)小球做平拋運動的初速度的大小為_______m/s參考答案：(1)10

(2)0.757.在傾角為30°的斜面頂點以10m/s的速度水平拋出一個質量為0.1kg的小球，則小球落到斜面上瞬間重力的瞬時功率為

，過程中重力的平均功率為

。（結果保留根號）參考答案：

平拋運動的位移偏轉角為30°，故：，而、解得：故過程中重力的平均功率為：小球落到斜面上瞬間重力的瞬時功率為：8.圖10—59中虛線表示某一勻強電場區(qū)域內的若干個等勢面。質子、氘核、粒子以相同的初速度，沿與等勢面平行的方向由A點進入該電場，從上端進入電場到下端離開電場的過程中，質子、氘核、粒子的動量改變量之比是______________，電勢能改變量之比是_____________。參考答案：1：1：2

2：1：29.如圖所示，質量為m＝5kg的物體，置于一傾角為30°的粗糙斜面上，用一平行于斜面的大小為40N的力F拉物體，使物體沿斜面M向上做初速度為零的勻加速直線運動，加速度a＝2m/s2，斜面始終保持靜止狀態(tài)。則水平地面對斜面的靜摩擦力大小為__________N，2s末該系統(tǒng)克服摩擦力做功的瞬時功率為__________W。參考答案：

答案：15；2010.一個人由高H=20m的高臺上將質量為m=0.5kg的小球以v0=16m/s的初速度豎直向上拋出，則人對小球所做的功為________J；小球落地時速度大小為24m/s，整個過程中小球克服空氣阻力做功為________J。（g=10m/s2）參考答案：答案：64J；20J。

11.傾角為＝30°的斜面體放在水平地面上，一個重為G的球在水平力F的作用下，靜止在光滑斜面上，則水平力F的大小為

；若將力F從水平方向逆時針轉過某一角度后，仍保持F的大小，且小球和斜面也仍舊保持靜止，則此時水平地面對斜面體的摩擦力f＝[番茄花園23]

。參考答案：12.某實驗小組在探究加速度與力、質量的關系的實驗中，得到以下左圖所示的實驗圖線a、b，其中描述加速度與質量關系的圖線是

；描述加速度與力的關系圖線是

。為了便于觀察加速度與質量關系通常采用

關系圖線．⑵．（6分）在研究勻變速直線運動的實驗中，獲得反映小車運動的一條打點紙帶如右上圖所示，從比較清晰的點開始起，每5個打點取一個計數(shù)點（交流電源頻率為50HZ），分別標出0與A、B、C、D、E、F點的距離，則小車①做

運動，判斷依據(jù)

；②小車的加速度為______m/s2參考答案：13.某同學由于沒有量角器，他在完成了光路圖以后，以O點為圓心，10.00cm長為半徑畫圓，分別交線段OA于A點，交O、O'連線延長線于C點。過A點作法線NN'的垂線AB交NN'于B點，過C點作法線NN'的垂線CD交于NN'于D點，如圖所示，用刻度尺量得OB=8.00cm，CD=4.00cm。由此可得出玻璃的折射率n=________。參考答案：1.50三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，水平傳送帶兩輪心O1O2相距L1=6.25m，以大小為v0=6m/s不變的速率順時針運動，傳送帶上表面與地面相距h=1.25m．現(xiàn)將一質量為m=2kg的小鐵塊輕輕放在O1的正上方，已知小鐵塊與傳送帶間動摩擦因數(shù)μ=0.2，重力加速度g取10m/s2，求：（1）小鐵塊離開傳送帶后落地點P距離O2的水平距離L2；（2）只增加L1、m、v0中的哪一個物理量的數(shù)值可以使L2變大．參考答案：（1）小鐵塊離開傳送帶后落地點P距離O2的水平距離為2.5m；（2）只增加L1數(shù)值可以使L2變大．解：（1）小鐵塊輕放在傳送帶上后受到摩擦力的作用，由μmg=ma得a=μg=2m/s2，當小鐵塊的速度達到6m/s時，由vt2=2ax得：x=9m由于9m＞L1=6.25m，說明小鐵塊一直做加速運動設達到O2上方的速度為v，則v==5m/s小鐵塊離開傳送帶后做平拋運動根據(jù)h=gt2得下落時間：t==0.5s由L2=vt=5×0.5=2.5m（2）欲使L2變大，應使v變大由v=可知，L1增大符合要求m、v0增大對a沒有影響，也就對v和L2沒有影響因此，只增加L1、m、v0中的L1的數(shù)值可以使L2變大．答：（1）小鐵塊離開傳送帶后落地點P距離O2的水平距離為2.5m；（2）只增加L1數(shù)值可以使L2變大．15.如圖所示，質量為m帶電量為+q的小球靜止于光滑絕緣水平面上，在恒力F作用下，由靜止開始從A點出發(fā)到B點，然后撤去F，小球沖上放置在豎直平面內半徑為R的光滑絕緣圓形軌道，圓形軌道的最低點B與水平面相切，小球恰能沿圓形軌道運動到軌道末端D，并從D點拋出落回到原出發(fā)點A處．整個裝置處于電場強度為E=的水平向左的勻強電場中，小球落地后不反彈，運動過程中沒有空氣阻力．求：AB之間的距離和力F的大小．參考答案：AB之間的距離為R，力F的大小為mg．考點： 帶電粒子在勻強電場中的運動；牛頓第二定律；平拋運動；動能定理的應用．專題： 帶電粒子在電場中的運動專題．分析： 小球在D點，重力與電場力的合力提供向心力，由牛頓第二定律即可求出D點的速度，小球離開D時，速度的方向與重力、電場力的合力的方向垂直，小球做類平拋運動，將運動分解即可；對小球從A運動到等效最高點D過程，由動能定理可求得小球受到的拉力．解答： 解：電場力F電=Eq=mg

電場力與重力的合力F合=mg，方向與水平方向成45°向左下方，小球恰能到D點，有：F合=解得：VD=從D點拋出后，只受重力與電場力，所以合為恒力，小球初速度與合力垂直，小球做類平拋運動，以D為原點沿DO方向和與DO垂直的方向建立坐標系（如圖所示）．小球沿X軸方向做勻速運動，x=VDt

沿Y軸方向做勻加速運動，y=at2a==所形成的軌跡方程為y=直線BA的方程為：y=﹣x+（+1）R解得軌跡與BA交點坐標為（R，R）AB之間的距離LAB=R從A點D點電場力做功：W1=（1﹣）R?Eq

重力做功W2=﹣（1+）R?mg；F所做的功W3=F?R有W1+W2+W3=mVD2，有F=mg答：AB之間的距離為R，力F的大小為mg．點評： 本題是動能定理和向心力知識的綜合應用，分析向心力的來源是解題的關鍵．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，一小球自平臺上水平拋出，恰好落在鄰近平臺的一傾角為θ=53°的光滑斜面頂端，并剛好沿光滑斜面下滑，已知斜面頂端與平臺的高度差h=0.8m，重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，求：（1）小球水平拋出的初速度v0是多少？（2）斜面頂端與平臺邊緣的水平距離x是多少？（3）若斜面頂端高H=20.8m，則小球離開平臺后經多長時間t到達斜面底端？參考答案：解：（1）由題意可知：小球落到斜面上并沿斜面下滑，說明此時小球速度方向與斜面平行，否則小球會彈起，所以vy=v0tan53°且有=2gh，解得vy=4m/s，v0=3m/s．（2）由vy=gt1解得t1=0.4s，所以水平距離s=v0t1=3×0.4m=1.2m．（3）對物體受力分析，根據(jù)牛頓第二定律可得，小球沿斜面做勻加速直線運動的加速度a=gsin53°，初速度為平拋運動的末速度v==5m/s．則=vt2+a，解得t2=2s．（或t2=﹣s不合題意舍去）所以t=t1+t2=2.4s．答：（1）小球水平拋出的初速度v0是3m/s；（2）斜面頂端與平臺邊緣的水平距離s是1.2m；（3）若斜面頂端離地高H=20.8m，則小球離開平臺后到達斜面底端的時間是2.4s．17.如圖所示，面積S＝100cm2的輕活塞A將一定質量的氣體封閉在導熱性能良好的汽缸B內，汽缸開口向上豎直放置，高度足夠大。在活塞上放一重物，質量為m=20kg，靜止時活塞到缸底的距離為L1=20cm，摩擦不計，大氣壓強為P0=1.0×105Pa，溫度為27℃，g取10m/s2。（1）若保持溫度不變，將重物去掉，求活塞A移動的距離；（2）若加熱汽缸B，使封閉氣體溫度升高到177℃，求活塞A移動的距離。參考答案：解：（1）（5分）初態(tài)