2022年上海新古北中學(xué)高三物理測試題含解析

2022年上海新古北中學(xué)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）如圖所示，等邊三角形ABC處在勻強電場中，其中電勢A=B=0，C=。保持該電場的大小和方向不變，讓等邊三角形以A點為軸在紙面內(nèi)順時針轉(zhuǎn)過30°，則此時的B點電勢為A．

B.

C．

D.

參考答案：C2.做圓周運動的兩個物體M和N，它們所受的向心力F與軌道半徑R之間的關(guān)系如圖所示，其中圖線N為雙曲線的一個分支．則由圖象可知

A．物體M和N的線速度均保持不變

B．在兩圖線的交點，M和N的動能相同C．在兩圖線的交點，M和N的向心加速度大小相同

D．隨著半徑增大，M的線速度增大，N的角速度減小 參考答案：BD由于N為雙曲線的一個分支，說明F與r成反比，由向心力的公式F=可知，N物體運動的線速度不變，由于M的圖象為直線，說明F與r成正比，由向心力的公式F=mrω2可知，M物體運動的角速度不變，AD錯誤；在兩圖線的交點，對應(yīng)兩物體的軌道半徑和向心力相等，由F==rω2知，M和N的動能相同，由于兩物體的質(zhì)量關(guān)系不確定，所以M和N的向心加速度大小關(guān)系不確定，B對C錯.3.如圖2所示，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物塊正在沿斜面以速度v0勻速下滑，斜劈保持靜止，則地面對斜劈的摩擦力

A．等于零B．不為零，方向向右C．不為零，方向向左D．不為零，v0較大時方向向左，v0較小時方向向右

參考答案：A4.如圖所示，光滑的水平面上放著一輛小車，某人以一定的初速度從車的左端向右加速跑動（不打滑），則下列說法正確的是A．車和人受到的摩擦力的總沖量為零B．車和人受到的摩擦力的總沖量不為零C．車和人受到的摩擦力均做正功D．車受到的摩擦力做正功，人受到的摩擦力做負功參考答案：AD5.（多選）如圖所示，兩個可視為質(zhì)點的、相同的木塊A和B放在轉(zhuǎn)盤上，兩者用長為L的細繩連接，木塊與轉(zhuǎn)盤的最大靜摩擦力均為各自重力的K倍，A放在距離轉(zhuǎn)軸L處，整個裝置能繞通過轉(zhuǎn)盤中心的轉(zhuǎn)軸O1O2轉(zhuǎn)動。開始時，繩恰好伸直但無彈力，現(xiàn)讓該裝置從靜止開始轉(zhuǎn)動，使角速度緩慢增大，以下說法正確的是（

）A．當(dāng)時，A、B相對于轉(zhuǎn)盤會滑動B．當(dāng)時，繩子一定有彈力C．范圍內(nèi)增大時，B所受摩擦力變大D．范圍內(nèi)增大時，A所受摩擦力一直變大參考答案：ABD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某興趣小組在做“探究動能定理”的實驗前，提出了以下幾種猜想：①W∝v，②W∝v2，③W∝。他們的實驗裝置如下圖所示，PQ為一塊傾斜放置的木板，在Q處固定一個速度傳感器，物塊從斜面上某處由靜止釋放，物塊到達Q點的速度大小由速度傳感器測得。為探究動能定理，本實驗還需測量的物理量是

；根據(jù)實驗所測數(shù)據(jù)，為了直觀地通過圖象得到實驗結(jié)論，應(yīng)繪制

圖象。參考答案：物塊初始位置到測速器的距離L

L-v27.人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動時處于完全失重狀態(tài)，所以在這種環(huán)境中已無法用天

平稱量物體的質(zhì)量。為了在這種環(huán)境測量物體的質(zhì)量，某科學(xué)小組設(shè)計了如圖所示的裝置（圖中O為光滑的小孔）：給待測物體一個初速度，使它在桌面上做勻速圓周運動。設(shè)衛(wèi)星中具有彈簧秤、刻度尺、秒表等基本測量工具。實驗時物體與桌面間的摩擦力可以忽略不計，原因是

；②實驗時需要測量的物理量有

；③待測質(zhì)量的表達式為m=

。（用上小題中的物理量表示）參考答案：（1）物體對支持面幾乎沒有壓力

（2分）（2）彈簧秤讀數(shù)F、小球運動周期T、小球運動圓周半徑r（3分）（3）m=（2分）8.如圖甲所示為某一測量電路，電源電壓恒定。閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器由最右端滑動至最左端，兩電壓表的示數(shù)隨電流變化的圖象如圖乙所示，可知：_____（填“a”或“b”）是電壓表V2示數(shù)變化的圖象，電源電壓為_____V，電阻Rl阻值為_____Ω，變阻器最大阻值為_____Ω。參考答案：9.．已知地球自轉(zhuǎn)周期為T，地球半徑為R，引力常量為G，地球同步衛(wèi)星離地面的高度約為地球半徑的6倍，則地球同步衛(wèi)星的速度大小為____________；地球的質(zhì)量為___________。參考答案：，10.牛頓在發(fā)現(xiàn)萬有引力定律時曾用月球的運動來檢驗，物理學(xué)史上稱為著名的“月地檢驗”．已知地球半徑，表面附近重力加速度為，月球中心到地球中心的距離是地球半徑的倍，根據(jù)萬有引力定律可求得月球的引力加速度為

．又根據(jù)月球繞地球運動周期，可求得其相向心加速度為

，如果兩者結(jié)果相等，定律得到了檢驗。參考答案：B

，11.質(zhì)量為m=0.01kg、帶電量為+q=2.0×10﹣4C的小球由空中A點無初速度自由下落，在t=2s末加上豎直向上、范圍足夠大的勻強電場，再經(jīng)過t=2s小球又回到A點．不計空氣阻力，且小球從未落地，則電場強度的大小E為2×103N/C，回到A點時動能為8J．參考答案：考點：電場強度；動能定理的應(yīng)用．分析：分析小球的運動情況：小球先做自由落體運動，加上勻強電場后小球先向下做勻減速運動，后向上做勻加速運動．由運動學(xué)公式求出t秒末速度大小，加上電場后小球運動，看成一種勻減速運動，自由落體運動的位移與這個勻減速運動的位移大小相等、方向相反，根據(jù)牛頓第二定律和運動學(xué)公式結(jié)合求電場強度，由W=qEd求得電場力做功，即可得到回到A點時動能．解答：解：小球先做自由落體運動，后做勻減速運動，兩個過程的位移大小相等、方向相反．設(shè)電場強度大小為E，加電場后小球的加速度大小為a，取豎直向下方向為正方向，則有：gt2=﹣（vt﹣at2）又v=gt解得a=3g由牛頓第二定律得：a=，聯(lián)立解得，E===2×103N/C則小球回到A點時的速度為：v′=v﹣at=﹣2gt=﹣20×10×2m/s=﹣400m/s動能為Ek==0.01×4002J=8J故答案為：2×103，8．點評：本題首先要分析小球的運動過程，采用整體法研究勻減速運動過程，抓住兩個過程之間的聯(lián)系：位移大小相等、方向相反，運用牛頓第二定律、運動學(xué)規(guī)律結(jié)合進行研究．12.質(zhì)點做直線運動，其s-t關(guān)系如圖所示，質(zhì)點在0-20s內(nèi)的平均速度大小為_____m/s，質(zhì)點在_____s（精確到秒）時的瞬時速度約等于它在6-20s內(nèi)的平均速度。參考答案：0.8

10或14s13.如圖甲所示是用主尺最小分度為1mm，游標上有20個小的等分刻度的游標卡尺測量一工件的內(nèi)徑的實物圖，圖乙是游標部分放大后的示意圖．則該工件的內(nèi)徑為

cm．用螺旋測微器測一金屬桿的直徑，結(jié)果如圖丙所示，則桿的直徑是

mm．參考答案：2.280；2.697；【考點】刻度尺、游標卡尺的使用；螺旋測微器的使用．【分析】解決本題的關(guān)鍵掌握游標卡尺讀數(shù)的方法，主尺讀數(shù)加上游標讀數(shù)，不需估讀．螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，在讀可動刻度讀數(shù)時需估讀．【解答】解：20分度的游標卡尺，精確度是0.05mm，游標卡尺的主尺讀數(shù)為22mm，游標尺上第16個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標讀數(shù)為16×0.05mm=0.80mm，所以最終讀數(shù)為：22mm+0.80mm=22.80mm=2.280cm．螺旋測微器的固定刻度為2.5mm，可動刻度為19.7×0.01mm=0.197mm，所以最終讀數(shù)為2.5mm+0.197mm=2.697mm．故答案為：2.280；2.697；三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示,在真空中一束平行復(fù)色光被透明的三棱鏡ABC(截面為正三角形)折射后分解為互相分離的a、b、c三種色光,分別照射到三塊板上.則:（1）若將a、b、c三種色光分別通過某狹縫,則發(fā)生衍射現(xiàn)象最明顯的是哪種色光?（2）若OD平行于CB,三棱鏡對a色光的折射率na是多少?參考答案：（1）折射率最小的是c光,則它的波長最長,衍射現(xiàn)象最明顯；（2）（1）由圖知，三種色光，a的偏折程度最大，c的偏折程度最小，知a的折射率最大，c的折射率最?。畡tc的頻率最小，波長最長衍射現(xiàn)象最明顯。（2）若OD平行于CB,則折射角，三棱鏡對a色光的折射率。15.“水立方”國家游泳中心是北京為2008年夏季奧運會修建的主游泳館．水立方游泳館共有8條泳道的國際標準比賽用游泳池，游泳池長50m、寬25m、水深3m．設(shè)水的摩爾質(zhì)量為M＝1.8×10-2kg／mol，試估算該游泳池中水分子數(shù)．參考答案：1.3×1032個解：游泳池中水的質(zhì)量為m，阿伏加德羅常數(shù)為，游泳池中水的總體積為。則游泳池中水的物質(zhì)的量為；所含的水分子數(shù)為個四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖，在直角三角形AOC中，豎直直角邊AO=L，水平直角邊OC=2L，斜邊AC的正上方有沿豎直向上的勻強電場，OC的下方矩形區(qū)域內(nèi)有垂直于三角形平面向里的勻強磁場，矩形區(qū)域的長度為3L，寬度為L．現(xiàn)有質(zhì)量均為m、電荷量均為q的負粒子a、b，分別從A點不同時水平射出，速度大小分別為va=v0、vb=v0，b粒子從電場中經(jīng)過C點，a粒子出磁場時經(jīng)過C點．不考慮粒子間的相互作用，不計粒子的重力．求：（1）b粒子經(jīng)過C點時的速度？（2）勻強電場的電場強度E的大小和勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大?。浚?）若使a、b兩粒子同時到達C點，則從A點先后射出時的時間差是多少？參考答案：解：（1）b粒子在電場中從A到C點，做類平拋運動：2L=v0tb；①L=②經(jīng)過C點時的速度大小vc==2v0；③方向與水平成θ，=1，解得：θ=45°

④（2）b粒子在電場中從A到C點做類平拋運動：qE=ma⑤⑥①⑤⑥聯(lián)解得：E=對a粒子，在電場中，同理分析，應(yīng)打在AC的中點D，過D點時的速度大小為vaD=，方向仍與水平成45°角．a(chǎn)粒子過D后進入磁場前做勻速直線運動，從F點進入磁場后做勻速圓周運動，軌跡如圖所示（圓心角為90°）．設(shè)圓半徑為Ra則

幾何關(guān)系：解得：B=（3）由①得a粒子從A到F，水平方向勻速，用時在磁場中用時==時間差△t=ta1+ta2﹣tb==答：（1）b粒子經(jīng)過C點時的速度大小2v0，而方向與水平夾角為45°；（2）勻強電場的電場強度E的大小和勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大?。唬?）若使a、b兩粒子同時到達C點，則從A點先后射出時的時間差是．17.如圖所示，通過一個定滑輪用輕繩兩端各栓接質(zhì)量均為m的物體A、B（視為質(zhì)點），其中連接物體A的輕繩水平（繩足夠長），物體A的下邊放一個足夠長的水平傳送帶，其順時針轉(zhuǎn)動的速度恒定為v，物體A與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為0.25；現(xiàn)將物體A以2v0速度從左端MN的標志線沖上傳送帶，重力加速度為g．（1）若傳送帶的速度v=v0時，求：物體A剛沖上傳送帶時的加速度（2）若傳送帶的速度v=v0時，求：物體A運動到距左端MN標志線的最遠距離（3）若傳送帶的速度?。?＜v＜2v0）范圍某一確定值時，可使物體A運動到距左端MN標志線的距離最遠時，與傳送帶因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能最小，求：此時傳送帶的速度v的大小及摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能的最小值是多少？參考答案：解：（1）設(shè)物體A向右減速到v0時的加速度為a1，由牛頓第二定律得：對物體A有：T+μmg=ma1；對物體B有：T﹣mg=ma1；解得加速度的大?。篴1=g

（2）物體A向右減速到v0時的位移為x1，有：﹣=﹣2a1x1；

得：x1=當(dāng)物體的速度小于v0時，物體A受向右的滑動摩擦力向右減速運動，對物體A有：對物體A有：T﹣μmg=ma2；對物體B有：mg﹣T=ma2；解得加速度的大?。篴2=g

物體A向右由v0減速到零時的位移為x2，有：0﹣=﹣2a2x2；

得：x2=

物體A運動到距左端MN標志線的最遠距離：x=x1+x2=（3）物體A向右減速到v時的時間：t=物體A向右減速到v0時相對傳送帶向前的位移為△x1，由運動學(xué)公式有：△x1=﹣vt=物體A向右由v減速到零時，相對傳送帶向后的位移為△x2，由運動學(xué)公式有：△x2=v?（）﹣=物體A與傳送帶因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能：Q=μmg（△x1+△x2）=m（）對二次函數(shù)求極值得：當(dāng)v=時，產(chǎn)生的內(nèi)能Q最小：Qmin=答：（1）若傳送帶的速度v=v0時，物體A剛沖上傳送帶時的加速度是g．（2）若傳送帶的速度v=v0時，物體A運動到距左端MN標志線的最遠距離是．（3）此時傳送帶的速度v的大小是，摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能的最小值是．【考點】功能關(guān)系；勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系；勻變速直線運動規(guī)律的綜合運用．【分析】（1）若傳送帶的速度v=v0時，物體A的速度大于傳送帶的速度，受到的摩擦力的方向向左，同時受到向左的拉力，對A和B，分別運用牛頓第二定律列式，即可求出加速度．（2）加速度a1向右做勻減速運動，直到速度減為v，接著以加速度a2向右做勻減速運動，直到速度減為0，最后又向左做加速運動．根據(jù)牛頓第二