2021-2022學年湖南省衡陽市集兵中學高三物理測試題含解析

2021-2022學年湖南省衡陽市集兵中學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.如圖所示，頂端裝有定滑輪的斜面體放在粗糙水平面上，A、B兩物體通過細繩相連，并處于靜止狀態(tài)(不計繩的質(zhì)量和繩與滑輪間的摩擦)．現(xiàn)用水平向右的力F作用于物體B上，將物體B緩慢拉高一定的距離，此過程中斜面體與物體A仍然保持靜止。在此過程中（

）A.水平力F可能變小B.斜面體所受地面的支持力可能變大C.物體A所受斜面體的摩擦力可能變大D.地面對斜面體的摩擦力可能不變參考答案：C解：取物體B為研究對象，分析其受力情況如圖所示，則有F=mgtanθ，T=，在將物體B緩慢拉高的過程中，θ增大，則水平力F和細繩上的拉力T隨之變大。在這個過程中盡管繩子張力變大，但是開始時物體A所受斜面體的摩擦力方向未知，故物體A所受斜面體的摩擦力的情況無法確定，即當開始時物體A受沿斜面向下的摩擦力時，隨繩子的拉力T的增大摩擦力變大。故C正確，A錯誤；對A、B兩物體與斜面體這個系統(tǒng)而言，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，因拉力F變大，則地面對斜面體的摩擦力一定變大，而豎直方向并沒有增加其他力，故斜面體所受地面的支持力不變；故BD錯誤；故選C。【點睛】此題考查整體法及隔離法的應(yīng)用問題；解題時要正確選擇研究對象，并能對研究對象正確的受力分析，根據(jù)正交分解法或合成法列方程.2.如圖所示，在粗糙水平面上有A、B、C、D四個小物塊，它們用四根相同的橡皮繩連接成一個菱形并保持靜止。已知∠DAB=120°，每根橡皮繩的彈力大小為F，當剪斷AD間橡皮繩后，物塊A所受摩擦力大小為

A．F

B．

C．2F

D．0參考答案：A3.如圖所示，帶電小球A、B的電荷量分別為QA、QB，OA=OB，都用長L的絲線懸掛在O點。靜止時A、B相距為d。為使平衡時AB間距離減為d/2，可采用以下哪些方法A．將小球B的質(zhì)量增加到原來的8倍B．將小球A、B的質(zhì)量都增加到原來的2倍C．將小球A、B的電荷量都減小到原來的一半D．將小球A、B的電荷量都減小到原來的一半,同時將小球B的質(zhì)量增加到原來的2倍參考答案：AD4.已知地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的線速度大小為v1，向心加速度大小為a1，近地衛(wèi)星線速度大小為v2，向心加速度大小為a2，地球同步衛(wèi)星線速度大小為v3，向心加速度大小為a3，設(shè)近地衛(wèi)星距地面高度不計，同步衛(wèi)星距地面高度約為地球半徑的6倍。則以下結(jié)論正確的是 A.

Ｂ.

C.

D.參考答案：CD5.（單選）某放射性元素的原子核發(fā)生兩次α衰變和六次β衰變，關(guān)于它的原子核的變化，下列說法中正確的是（）A．質(zhì)子數(shù)減小2B．質(zhì)子數(shù)增加2C．中子數(shù)減小8D．核子數(shù)減小10參考答案：解：設(shè)該原子核的質(zhì)量數(shù)（核子數(shù)）為m，電荷數(shù)（質(zhì)子數(shù)）為n，衰變后的質(zhì)量數(shù)為x，電荷數(shù)為y，則有：m=x+8；n=﹣6+4+y由此可知衰變后核子數(shù)減小8，質(zhì)子數(shù)減少2，中子數(shù)減小10，故BD錯誤，A正確．故選A．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（1）用歐姆表測電阻時，兩表筆短接時指針所指位置如圖所示。如果不調(diào)零就去測電阻，那么被測電阻的測量值將比它的真實值偏

.（2）用伏安法測量電阻阻值R，并求出電阻率ρ。給定電壓表（內(nèi)阻約為50kΩ）、電流表（內(nèi)阻約為40Ω）、滑動變阻器、電源、電鍵、待測電阻（約為250Ω）及導(dǎo)線若干。①如圖（1）所示電路圖中，電壓表應(yīng)接__________點（填a或b）。②圖（2）中的6個點表示實驗中測得的6組電流I、電壓U的值，試作圖像并求出電阻值R=__________________Ω。（保留3位有效數(shù)字）③待測電阻是一均勻材料制成的圓柱體，用游標為50分度的卡尺測量其長度與直徑，結(jié)果分別如圖（3）、圖（4）所示。由圖可知其長度為8.02mm，圖（4）直徑讀數(shù)為________mm。④由以上數(shù)據(jù)可求出ρ=_______________Ω·m。（保留3位有效數(shù)字）參考答案：（1）小（2分）（2）①a

（2分）

②作圖為過原點的直線，其中第2個點舍棄（2分）

244（242~246均可）（2分）

③1.92

（2分）

④0.0882

7.將一個力傳感器連接到計算機上，我們就可以測量快速變化的力。圖中所示就是用這種方法測得的小滑塊在半球形碗內(nèi)在豎直平面內(nèi)來回滑動時，對碗的壓力大小隨時間變化的曲線。從這條曲線提供的信息，可以判斷滑塊約每隔

秒經(jīng)過碗底一次，隨著時間的變化滑塊對碗底的壓力

（填“增大”、“減小”、“不變”或“無法確定”）。參考答案：1.0

減小8.某同學為了探究桿轉(zhuǎn)動時的動能表達式，設(shè)計了如圖所示的實驗：質(zhì)量為m的均勻長直桿一端固定在光滑轉(zhuǎn)軸O處，桿由水平位置靜止釋放，用光電門測出另一端A經(jīng)過某位置時的瞬時速度vA，并記下該位置與轉(zhuǎn)軸O的高度差h。⑴設(shè)桿的寬度為L（L很?。?，A端通過光電門的時間為t，則A端通過光電門的瞬時速度vA的表達式為

▲

。組

次123456h/m0.050.100.150.200.250.30vA/（m·s-1）1.231.732.122.462.743.00vA-1/（s·m-1）0.810.580.470.410.360.33vA2/（m2·s-2）1.503.004.506.057.519.00

⑵調(diào)節(jié)h的大小并記錄對應(yīng)的速度vA，數(shù)據(jù)如上表。為了形象直觀地反映vA和h的關(guān)系，請選擇適當?shù)目v坐標并畫出圖象。⑶當?shù)刂亓铀俣萭取10m/s2，結(jié)合圖象分析，桿轉(zhuǎn)動時的動能Ek=

▲

（請用質(zhì)量m、速度vA表示）。參考答案：⑴（3分）⑵如圖（縱坐標1分，圖象2分）⑶（2分）9.利用如圖甲所示的裝置可測量滑塊在斜面上運動的動摩擦因數(shù)。在斜面上安裝有兩個光電門，且光電門A、B固定在斜面上，AB兩點高度差為h，水平距離為s，當一帶有寬度為d的很窄遮光片的滑塊自斜面上滑下時，與兩個光電門都相連的計時器可以顯示出遮光片通過光電門時的遮光時間t。讓滑塊每次從斜面上的不同點有靜止開始下滑，記下相應(yīng)的、值。完成下列填空和作圖：（1）滑塊經(jīng)過光電門A、B時的瞬時速度_________，_____________；（2）根據(jù)上面測量的物理量，得到滑塊的動摩擦因數(shù)計算表達式為μ=_______________；（3）某實驗小組同學實驗測量得到h=0.3m，s=0.4m，d=0.5cm，根據(jù)多次測量、值，由計算機處理得到圖線如圖乙所示，可計算得到滑塊與斜面動摩擦因數(shù)μ=______________（保留兩位有效數(shù)字）。參考答案：（1），(2分)；(2分)（2）μ=；(3分)（3）μ=0.25（3分）10.如圖所示，豎直墻上掛著一面時鐘，地面上的靜止的觀察者A觀測到鐘的面積為S，另一觀察者B以0.8倍光速平行y軸正方向運動，觀察到鐘的面積為S′則S和S′的大小關(guān)系是

▲

.（填寫選項前的字母）

A．S>S′

B．S=S′C．S<S′

D．無法判斷參考答案：A11.“用DIS研究加速度與力的關(guān)系”的實驗裝置如圖（a）所示。實驗中通過增加鉤碼的數(shù)量，多次測量，可得小車運動的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象。他們在軌道水平和傾斜的兩種情況下分別做了實驗，得到了兩條a-F圖線，如圖（b）所示。（1）圖線______是在軌道右側(cè)抬高成為斜面情況下得到的；（選填“①”或“②”）（2）在軌道水平時小車運動的阻力f=__________；（3）（單選）圖（b）中，拉力F較大時，a-F圖線明顯彎曲，產(chǎn)生誤差。為消除此誤差可采取的措施是_________。A．調(diào)整軌道的傾角，在未掛鉤碼時使小車能在軌道上勻速運動。B．在增加鉤碼數(shù)量的同時在小車上增加砝碼，使鉤碼的總質(zhì)量始終遠小于小車的總質(zhì)量。C．在鉤碼與細繩之間接入一力傳感器，用力傳感器讀數(shù)代替鉤碼的重力。D．更換實驗中使用的鉤碼規(guī)格，采用質(zhì)量較小的鉤碼進行上述實驗。參考答案：（1）①；

（2）0.5N；

（3）C

；12.兩個傾角相同的滑桿上分別套A、B兩圓環(huán)，兩環(huán)上分別用細線懸吊著兩物體C、D，如圖所示，當它們都沿滑桿一起向下滑動時，A的懸線與桿垂直，B的懸線豎直向下，則（

）A.A環(huán)與桿無摩擦力B.B環(huán)與桿無摩擦力C.A環(huán)做的是勻速運動D.B環(huán)做的是勻速運動參考答案：AD【詳解】AC.假設(shè)A環(huán)與桿間的摩擦力為f，對A環(huán)受力分析，受重力、拉力、支持力、沿桿向上的摩擦力f，如圖，根據(jù)牛頓第二定律，有mAgsinθ-f=mAa對C，據(jù)牛頓第二定律有mCgsinθ=mCa聯(lián)立解得：f=0a=gsinθ故A正確，C錯誤；BD.對D球受力分析，受重力和拉力，由于做直線運動，合力與速度在一條直線上或者合力為零，故合力只能為零，物體做勻速運動；再對B求受力分析，如圖，受重力、拉力、支持力，由于做勻速運動，合力為零，故必有沿桿向上的摩擦力。故B錯誤，D正確。13.某同學利用圖甲所示的實驗裝置，探究物塊在水平桌面上的運動規(guī)律。物塊在重物的牽引下開始運動，重物落地后，物塊再運動一段距離停在桌面上（尚未到達滑輪處）。從紙帶上便于測量的點開始，每5個點取1個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的距離如圖乙所示。打點計時器電源的頻率為50Hz。（1）通過分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在相鄰計數(shù)點

和

之間某時刻開始減速。（2）計數(shù)點5對應(yīng)的速度大小為

m/s，計數(shù)點6對應(yīng)的速度大小為

m/s。（保留三位有效數(shù)字）。（3）物塊減速運動過程中加速度的大小為a=

m/s2（保留三位有效數(shù)字），若用a/g來計算物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)（g為重力加速度），則計算結(jié)果比動摩擦因數(shù)的真實值

（填“偏大”或“偏小”）。參考答案：（1）6；7【或7；6】（4分）（2）1.00；1.20（4分）（3）2.00；偏大（4分）三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某同學準備利用下列器材測量電源電動勢和內(nèi)電阻．A．干電池兩節(jié)，每節(jié)電池電動勢約為1.5V，內(nèi)阻約幾歐姆B．直流電壓表V1、V2，量程均為1.5V，內(nèi)阻約為3kΩC．定值電阻R0，阻值為5ΩD．滑動變阻器R，最大阻值50Ω

E．導(dǎo)線和開關(guān)

（1）該同學連接的實物電路如圖甲所示，其中還有一根導(dǎo)線沒有連，請補上這根導(dǎo)線。

（2）實驗中移動滑動變阻器觸頭，讀出電壓表V1和V2的多組數(shù)據(jù)U1、U2，描繪出U1－U2圖象如圖乙所示，圖中直線斜率為k，與橫軸的截距為a，則電源的電動勢E＝ ，內(nèi)阻r＝

（用k、a、R0表示）。

（3）根據(jù)所給器材，請你再設(shè)計一種測量電源電動勢和內(nèi)電阻的電路圖，畫在圖中的虛線框內(nèi)。參考答案：（1）如圖所示

（2）

（3）如圖所示（1）滑動變阻器串聯(lián)在電路中，連線如圖所示；（2）根據(jù)得，解得則，解得當時，，即，解得（3）實驗方案：①V2測外電壓，V1測量定值電阻的電壓。②電壓表V1、V2分別測量定值電阻和滑動變阻器兩端的電壓，如圖所示。15.(1)在紙帶上打下記數(shù)點5時的速度v5=

m/s；(2)在打點0～5過程中系統(tǒng)動能的增量ΔEk=

J，系統(tǒng)勢能的減少量ΔEp=

J，參考答案：2.40

0.576

0.588

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.甲車以10m/s的速度在平直的公路上勻速行駛，乙車以4m/s的速度與甲車平行同向做勻速直線運動.甲車經(jīng)過乙車旁邊時開始以0.5m/s2的加速度剎車，從甲車剎車開始計時，求：（1）乙車在追上甲車前，兩車相距的最大距離；（2）乙車追上甲車所用的時間.參考答案：（1）（2）25s試題分析：（1）在乙車追上甲車之前，當兩車速度相等時兩車間的距離最大，設(shè)此時經(jīng)過的時間為，由，得：此時甲車的位移為：乙車的位移為：所以兩車間的最大距離為：（2）設(shè)甲車停止的時間為，則有，甲車在這段時間內(nèi)發(fā)生的位移為：乙車發(fā)生的位移為則乙車追上甲車所用的時間考點：考查了追擊相遇問題【名師點睛】本題是追及問題，在分別研究兩車運動的基礎(chǔ)上，關(guān)鍵是研究兩者之間的關(guān)系，通常有位移關(guān)系、速度關(guān)系、時間關(guān)系．第（2）問，容易錯解成這樣：設(shè)經(jīng)過時間t乙車追上甲車，此時兩車的位移相同，由，得17.如圖所示，坐標空間中有勻強電場和勻強磁場，電場方向沿y軸負方向，磁場方向垂直于紙面向里，y軸為兩種場的分界面，磁場區(qū)的寬度為d,現(xiàn)有一質(zhì)量為m，電荷量為

-q的帶電粒子從x軸上x=-L的N點處以初速度沿x軸正方向開始運動，然后經(jīng)過y軸上y=的M點進入磁場．不計帶電粒子重力，求：(1)MN兩點間的電勢差(2)若要求粒子能穿越磁場區(qū)域而不再返回電場中，求磁感應(yīng)強度應(yīng)滿足的條件(3)若粒子垂直于磁場右邊界穿出磁場，求粒子在磁場中運動的時間參考答案：18.如圖所示，輕彈簧左端固定在豎直墻上，右端點在O位置．質(zhì)量為m的物塊A（可視為質(zhì)點）以初速度v0從距O點右方s0的P點處向左運動，與彈簧接觸后壓縮彈簧，