江蘇省南京市第四十一中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理測試題含解析

江蘇省南京市第四十一中學(xué)2021-2022學(xué)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.(多選題)如圖所示，一個內(nèi)壁光滑的圓錐筒的軸線垂直于水平面，圓錐筒固定不動，有兩個質(zhì)量相同的小球A和B緊貼著內(nèi)壁分別在圖中所示的水平面做勻速圓周運動，則下列說法正確的是()A．球A的線速度必定大于球B的線速度B．球A的角速度必定小于球B的角速度C．球A的運動周期必定小于球B的運動周期D．球A對筒壁的壓力必定大于球B對筒壁的壓力參考答案：AB2.（多選）下列物理量的單位中，屬于國際單位制中的基本單位的是A．牛頓

B．秒

C．焦耳

D．安培參考答案：BD3.如圖所示，一質(zhì)量為M的楔形木塊放在水平桌面上，它的頂角為90°，兩底角為α和β，且α＜β，ab為兩個位于斜面上質(zhì)量均為m的小木塊．已知所有接觸面都是光滑的．現(xiàn)使a、b同時沿斜面下滑，則下列說法正確的是（）A．楔形木塊向左運動 B．楔形木塊向右運動C．a(chǎn)木塊處于超重狀態(tài) D．b木塊處于失重狀態(tài)參考答案：D【考點】牛頓運動定律的應(yīng)用-超重和失重．【分析】本題由于斜面光滑，兩個木塊均加速下滑，分別對兩個物體受力分析，求出其對斜面體的壓力，再對斜面體受力分析，求出斜面體對地面摩擦力．失重狀態(tài)：當(dāng)物體對接觸面的壓力小于物體的真實重力時，就說物體處于失重狀態(tài)，此時有向下的加速度，合力也向下；超重狀態(tài)：當(dāng)物體對接觸面的壓力大于物體的真實重力時，就說物體處于超重狀態(tài)，此時有向上的加速度，合力也向上．【解答】解：A、由幾何關(guān)系，得到：N1=mgcosα故物體a對斜面體的壓力為N1′=mgcosα

①同理，物體b對斜面體的壓力為N2′=mgcosβ

②對斜面體受力分析，如圖，假設(shè)摩擦力向左根據(jù)共點力平衡條件，得到f+N2′cosα﹣N1′cosβ=0

③F支﹣Mg﹣N1′sinβ﹣N2′sinβ=0

④根據(jù)題意α+β=90°

⑤由①～⑤式解得f=0，所以楔形木塊靜止不動，故A錯誤，B錯誤C、對木塊a受力分析，如圖，受重力和支持力木塊均加速下滑，所以a木塊處于失重狀態(tài)，故C錯誤；D、同理，對木塊b進行受力分析，可知B也處于失重狀態(tài)，故D正確故選：D4.如圖5所示,在光滑水平面上有物體A、B質(zhì)量分別為、。在拉力F作用下，A和B以加速度做勻加速直線運動。某時刻突然撤去拉力，此瞬時A和B的加速度為、.則（

）A．

B．；C．；

D．；

參考答案：D5.如圖11所示，用一根細(xì)線系住重力為G、半徑為R的球，其與傾角為α的光滑斜面劈接觸，處于靜止?fàn)顟B(tài)，球與斜面的接觸面非常小，當(dāng)細(xì)線懸點O固定不動，斜面劈緩慢水平向左移動直至繩子與斜面平行的過程中，下述正確的是

A．細(xì)繩對球的拉力先減小后增大B．細(xì)繩對球的拉力先增大后減小C．細(xì)繩對球的拉力一直減小D．細(xì)繩對球的拉力最小值等于Gsinα參考答案：CD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（選修3—3）一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷一段變化過程，可用圖上的直線AB表示，則A到B氣體內(nèi)能變化為______（選填“正值”、“負(fù)值”、“零”），氣體_____（選填“吸收”或“放出”）熱量。參考答案：

答案：零、吸收。7.如圖所示為氫原子的能級圖，n為量子數(shù)。①在氫原子的核外電子由量子數(shù)為2的軌道躍遷到量子數(shù)為3的軌道的過程中，將______(填“吸收”、“放出”)光子。②若已知普朗克常量h=6.6×10－34J·S，某金屬的逸出功為3.3eV，則該金屬的極限頻率_____________Hz。若一群處于量子數(shù)為3的激發(fā)態(tài)的氫原子在向基態(tài)躍遷過程中，有________種頻率的光子能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)．參考答案：8.如圖所示，質(zhì)量分別為mA、mB的兩物塊A、B，疊放在一起，共同沿傾角為的斜面勻速下滑，斜面體放在水平地面上，且處于靜止?fàn)顟B(tài)。則B與斜面間動摩擦因數(shù)為

，A所受滑動摩擦力大小為

。參考答案：；以整體為研究對象有：（mA+mB）gsinθ=（mA+mB）gμcosθ，即有g(shù)sinθ=μgcosθ，解得μ=；隔離出A來，A所受的靜摩擦力與其重力沿斜面的分力大小相等，即f=mAgsinθ。9.初速度為v0的勻加速直線運動，可看作是一個同方向的一個

運動和一個

運動的合運動。參考答案：勻速直線運動，初速度為0的勻加速直線運動。10.如圖，傾角為θ的光滑斜面固定在地面上，長為l、質(zhì)量為m、質(zhì)量分布均勻的軟繩置于斜面上，其上端與斜面頂端齊平．用細(xì)線將質(zhì)量為m的物塊與軟繩連接，物塊由靜止釋放后向下運動，直到軟繩剛好全部離開斜面（此時物塊未到達地面）．則在此過程中，軟繩重力勢能共變化了mgl（1﹣sinθ）；軟繩離開斜面時，小物塊的速度大小為．參考答案：考點：功能關(guān)系；動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化．分析：分別研究物塊靜止時和軟繩剛好全部離開斜面時，軟繩的重心離斜面頂端的高度，確定軟繩的重心下降的高度，研究軟繩重力勢能的減少量．以軟繩和物塊組成的系統(tǒng)為研究對象，根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律求小物塊的速度大?。獯穑航猓何飰K未釋放時，軟繩的重心離斜面頂端的高度為h1=lsinθ，軟繩剛好全部離開斜面時，軟繩的重心離斜面頂端的高度h2=l，則軟繩重力勢能共減少mgl（1﹣sinθ）；根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律：mgl+mgl（1﹣sinθ）=?2mv2得：v=故答案為：mgl（1﹣sinθ），．點評：本題中軟繩不能看作質(zhì)點，必須研究其重心下降的高度來研究其重力勢能的變化．應(yīng)用能量轉(zhuǎn)化和守恒定律時，能量的形式分析不能遺漏．11.若地球的第一宇宙速度近似等于8km/s．某人造地球衛(wèi)星離地面的高度等于地球半徑，則它繞地球運行的速率大約為4km/s．若地球表面的重力加速度為10m/s2，該人造地球衛(wèi)星繞地球運行的向心加速度2.5m/s2．參考答案：解：（1）人造地球衛(wèi)星在圓形軌道上運行時，由萬有引力提供向心力，則有：

G=m解得，v==對于地球的第一宇宙速度，即為：v1=所以v=v1=4km/s（2）對人造地球衛(wèi)星，根據(jù)牛頓第二定律得：

ma=G，得加速度為a==又mg=G聯(lián)立是兩式得a===2.5m/s2故答案為：4，2.5．12.（4分）如圖是給墻壁粉刷涂料用的“涂料滾”的示意圖。使用時，用撐竿推著粘有涂料的涂料滾沿墻壁上下緩緩滾動，把涂料均勻地粉刷到墻上。撐竿的重量和墻壁的摩擦均不計，而且撐竿足夠長，粉刷工人站在離墻壁一定距離處緩緩上推涂料滾，該過程中撐竿對涂料滾的推力將

，涂料滾對墻壁的壓力將

。（填：“增大”、“減小”或“不變”）參考答案：答案：減小、減小13.如圖所示，光滑的半圓槽內(nèi)，A球從高h(yuǎn)處沿槽自由滑下，與靜止在槽底的B球相碰，若碰撞后A球和B球到達的最大高度均為h／9，A球、B球的質(zhì)量之比為_____________或____________。參考答案：1:4，1:2三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.在驗證機械能守恒定律的實驗中，有位同學(xué)按以下步驟進行實驗操作：A．用天平稱出重錘和夾子的質(zhì)量B．固定好打點計時器，將連著重錘的紙帶穿過限位孔，用手提住且讓手盡量靠近打點計時器C．松開紙帶，接通電源，開始打點．并如此重復(fù)多次，以得到幾條打點紙帶D．取下紙帶，挑選點跡清晰的紙帶，記下起始點O，在距離O點較近處選擇幾個連續(xù)計數(shù)點（或計時點），并計算出各點的速度值E．測出各點到O點的距離，即得到重錘下落高度F．計算出mghn和mvn2，看兩者是否相等在以上步驟中，不必要的步驟是A；有錯誤或不妥的步驟是BCD（填寫代表字母）．參考答案：考點： 驗證機械能守恒定律．專題： 實驗題．分析： 通過實驗的原理出發(fā)，確定所需測量的物理量，從而確定所需的器材，以及不必要的器材．根據(jù)實驗原理與操作步驟中的注意事項分析不妥的步驟和錯誤的步驟．解答： 解：不必要的步驟是：A、因為我們是比較mgh、的大小關(guān)系，故m可約去比較，不需要用天平．故A錯誤．B、固定好打點計時器，將連著重錘的紙帶穿過限位孔，用手提住，讓紙帶下端盡量靠近打點計時器，以便測出更多的數(shù)據(jù)，以減小誤差．故B錯誤．C、實驗時應(yīng)先接通電源，再釋放紙帶，故C錯誤．D、取下紙帶，挑選點跡清晰的紙帶，記下第一個打下的點O，在紙帶中間處選擇幾個連續(xù)計數(shù)點，不要離計數(shù)點較近，以便減小測量誤差．故D錯誤．故有錯誤或不妥的步驟是：BCD．故答案為：ABCD．點評： 正確解答實驗問題的前提是明確實驗原理，從實驗原理出發(fā)進行分析所需實驗器材、所測數(shù)據(jù)等，會起到事半功倍的效果．15.物理小組在一次探究活動中測量滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)。實驗裝置如圖甲所示，打點計時器固定在斜面上。滑塊拖著穿過打點計時器的紙帶從斜面上滑下。圖乙是打出的紙帶一段。（1）已知打點計時器使用的交流電頻率為50Hz，選A、B、C……等7個點為計數(shù)點，且各計數(shù)點間均有一個沒有畫出，如圖乙所示?；瑝K下滑的加速度a=

m/s2。（2）為測量動摩擦因數(shù)，下列物理量中還應(yīng)測量的有

。（填入所選物理量前的字母）A．木板的長度

B．木板的末端被墊起的高度h C．木板的質(zhì)量m1 D．滑塊的質(zhì)量m2

E．滑塊運動的時間t（3）滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)=

（用被測量物理量的字母表示，重力加速度為g）。參考答案：1）3.00（2分）

（2）AB（2分）

（3）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.坐標(biāo)原點O處有一點狀的放射源，它向xOy平面內(nèi)的x軸上方各個方向發(fā)射α粒子，α粒子的速度大小都是v0，在0＜y＜d的區(qū)域內(nèi)分布有指向y軸正方向的勻強電場，場強大小為其中q與m分別為α粒子的電荷量和質(zhì)量；在d＜y＜2d的區(qū)域內(nèi)分布有垂直于xOy平面的勻強磁場．a(chǎn)b為一塊很大的平面感光板，放置于y＝2d處，如圖所示．觀察發(fā)現(xiàn)此時恰無粒子打到ab板上．(不考慮α粒子的重力)(1)求α粒子剛進入磁場時的動能；(2)求磁感應(yīng)強度B的大??；(3)將ab板平移到什么位置時所有粒子均能打到板上？并求出此時ab板上被α粒子打中的區(qū)域的長度．參考答案：

(3)根據(jù)幾何知識可知，沿x軸負(fù)方向射出的粒子若能打到ab板上，則所有粒子均能打到ab板上．其臨界情況就是此粒子軌跡恰好與ab板相切．由圖可知此時磁場寬度應(yīng)為原來的，即當(dāng)ab板位于y＝d的位置時，恰好所有粒子均能打到板上，且ab17.如圖所示，真空中有一個半徑r=0.5m的圓形磁場,與坐標(biāo)原點相切,磁場的磁感應(yīng)強度大小B=2.0×10-3T,方向垂直于紙面向里,在x=r處的虛線右側(cè)有一個方向豎直向上的寬度為L1=0.5m的勻強電場區(qū)域，電場強度E=1.5×10３N/C，在x=2m處有一垂直x方向的足夠長的熒光屏，從O點處向不同方向發(fā)射出速率相同的比荷=1.0×109C/kg帶負(fù)電的粒子，粒子的運動軌跡在紙面內(nèi)。一個速度方向沿y軸正方向射入磁場的粒子恰能從磁場與電場的相切處進入電場。不計重力及阻力的作用。求：（1）粒子甲進入電場時的速度；（2）速度方向與y軸正方向成30°（如圖中所示）射入磁場的粒子乙，最后打到熒光屏上，畫出粒子乙的運動軌跡并求該發(fā)光點的位置坐標(biāo)。參考答案：（1）由題意及幾何關(guān)系可得：粒子甲在磁場中做勻速圓周運動的軌道半徑R=r=0.5m

（2分）有qvB=

（2分）可得粒子進入電場時的速度v=1.0×106m/s（2分）

（2）粒子乙在磁場中轉(zhuǎn)過120°角后從P點垂直電場線進入電場，運動軌跡如圖所示。

（正確畫出運動軌跡給2分）在電場中的加速度大小a=（1分）

粒子乙穿出電場時

vy=at2=）（1分）

tanα=

（1分）

在磁場中△y1=1.5r=0.75m

（2分）在電場中側(cè)移△y2=

（2分）

飛出電場后粒子乙做勻速直線運動△y3=L2tanα=(2-0.5-0.5)×0.75=0.75m（2分）故y=△y1－（△y2+△y3）=－0.1875m

（1分）則該發(fā)光點的坐標(biāo)(2，－0.1875)

18.（13分）2014年8月南京成功舉辦了第二屆夏季青年奧運會，中國代表隊共獲得了30塊金牌。中國小將吳圣平在跳水女子三米板中以絕對的優(yōu)勢奪冠。為了理解運動員在三米板跳水中的軌跡過程，特做了簡化處理：把運動員看作質(zhì)量為m=50.0kg的質(zhì)點，豎直起跳位置離水面高h(yuǎn)1=3.0m，起跳后運動到最高點的時間t=0.3s，運動員下落垂直入水后水對運動員豎直向上的作用力的大小恒為F=1075.0N，不考慮空氣阻力，g=10m/s2，求：（1）運動員起跳時初速度v0的大??；（2）運動員在水中運動的最大深度h2。參考