山西省太原市焦煤集團(tuán)有限責(zé)任公司教委第二高級(jí)中學(xué)2021年高三物理測(cè)試題含解析

山西省太原市焦煤集團(tuán)有限責(zé)任公司教委第二高級(jí)中學(xué)2021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.（單選）滑塊以速率v1靠慣性沿固定斜面由底端向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它同到出發(fā)點(diǎn)時(shí)速度變?yōu)関2，且v2<v1,若滑塊向上運(yùn)動(dòng)的位移中點(diǎn)為A．取斜面底端重力勢(shì)能為零，則(

)

A．上升時(shí)機(jī)械能減小，下降時(shí)機(jī)械能增大

B．上升時(shí)機(jī)械能減小，下降時(shí)機(jī)械能減小

C．上升過(guò)科中動(dòng)能和勢(shì)能相等的位置在A點(diǎn)上方D．上升過(guò)程中動(dòng)能和勢(shì)能相等的位置在A點(diǎn)下方參考答案：考點(diǎn)：功能關(guān)系；重力勢(shì)能；機(jī)械能守恒定律分析：由物體回到出發(fā)點(diǎn)的速度可知物體應(yīng)受到阻力，則可知機(jī)械能的變化；要找出動(dòng)能和勢(shì)能和同的點(diǎn)，可以先表示出A點(diǎn)的機(jī)械能，則比較出發(fā)點(diǎn)與A點(diǎn)的機(jī)械能的關(guān)系可得出動(dòng)能和勢(shì)能的關(guān)系，則可得出動(dòng)能和勢(shì)能相同的位置．解答：AB、由v2＜v1可知，斜面與滑塊間有摩擦，滑塊無(wú)論上升還是下降時(shí)，都有機(jī)械能損失，故A錯(cuò)誤，B正確；CD、可先求出斜面中點(diǎn)A的動(dòng)能EK1和勢(shì)能EPA情況，滑塊初始機(jī)械能E1=mv12…①滑塊在斜面中點(diǎn)A的速度vA==v1,在A點(diǎn)的機(jī)械能EA=mvA2+EPA…②聯(lián)立①②式得：EA=mvA2+EPA=E1+EPA

而因斜面與滑塊間有摩擦，知E1＞EA，所以EKA＞EPA，故動(dòng)能和勢(shì)能相等的位置應(yīng)出現(xiàn)在A點(diǎn)之上，故C正確；故選：BC．點(diǎn)評(píng)：本題應(yīng)注意物體上升和下降時(shí)均做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故利用了勻變速直線運(yùn)動(dòng)中的結(jié)論：位移中點(diǎn)時(shí)的速度v=，則可以直接表示出中點(diǎn)處的動(dòng)能；同時(shí)本題沒(méi)有直接找出相等的點(diǎn)，而是先比較A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能和勢(shì)能再確定相等點(diǎn)的位置，此點(diǎn)由選項(xiàng)應(yīng)該能判斷出來(lái)．4.河水的流速與離河岸的關(guān)系如圖甲所示，船在靜水中的速度與時(shí)間關(guān)系如圖乙所示，若船以最短時(shí)間渡河，則下列判斷正確的是()A.船渡河的最短時(shí)間是100sB.船在河水中的最大速度是5m/sC.船在河水中航行軌跡是一條直線D.船在行駛過(guò)程中，船頭始終與河岸垂直參考答案：ABD試題分析：當(dāng)靜水速與河岸垂直時(shí)，渡河時(shí)間最短，故：；故AD正確．船在沿河岸方向上做變速運(yùn)動(dòng)，在垂直于河岸方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，兩運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)是曲線．故C錯(cuò)誤．要使船以最短時(shí)間渡河，船在航行中與河岸垂直，根據(jù)速度的合成可知，船河水中的最大速度是5m/s，故B正確．本題選錯(cuò)誤的，故選C．考點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)的合成和分解【名師點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵將船的運(yùn)動(dòng)分解為垂直于河岸方向和沿河岸方向，抓住分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性進(jìn)行求解。3.一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2＝11∶5，原線圈與正弦交變電源連接，輸入電壓u隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖所示，副線圈僅接入一個(gè)10Ω的電阻，則A．流過(guò)電阻的最大電流是20AB．與電阻并聯(lián)的電壓表的示數(shù)是100VC．變壓器的輸入功率是2.2×103WD．變壓器的輸入功率是1×103W參考答案：BD由圖象可知，原線圈中電壓的最大值為220V，所以電壓的有效值為220V，根據(jù)變壓器原副線圈電壓與匝數(shù)成正比可知，副線圈的電壓有效值為100V，副線圈的電阻為10Ω，所以電流的為10A，所以A錯(cuò)誤；電壓表測(cè)量的是電壓的有效值，所以電壓表的讀數(shù)為100V，所以B正確；原副線圈的功率是相同的，由于P==W，所以變壓器的輸入功率是1×103W，所以C錯(cuò)誤D正確．故選BD．4.如圖所示為兩條電阻絲的U—I圖線，甲、乙圖線分別與橫坐標(biāo)軸夾角為α、β,若將兩條電阻絲串聯(lián)接入某一電路，其功率之比P甲∶P乙為(

)A．tanα∶tanβ

B．tanβ∶tanαC．tan2α∶tan2β

D．tan2β∶tan2α參考答案：

C5.如圖所示，相距為L(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌ab、cd放置在水平桌面上'阻值為R的電阻與導(dǎo)軌的兩端a、c相連?；瑮UMN質(zhì)量為m，電阻為r，垂直于導(dǎo)軌并可在導(dǎo)軌上自由滑動(dòng)，不計(jì)導(dǎo)軌和導(dǎo)線的電阻。整個(gè)裝置放在豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B。滑桿的中點(diǎn)系一不可伸長(zhǎng)的輕繩，輕繩繞過(guò)固定在桌邊的光滑滑輪后，與另一質(zhì)量也為m的物塊相連，輕繩處于拉直狀態(tài)?，F(xiàn)將物塊由靜止釋放，當(dāng)物塊達(dá)到最大速度時(shí)，下落高度為h，用g表示重力加速度，則在物塊由靜止開(kāi)始下落至速度最大的過(guò)程中A．通過(guò)電阻R的電荷量是B．滑桿MN產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為C．繩子的拉力大小逐漸減小D．物塊減少的重力勢(shì)能等于回路中產(chǎn)生的焦耳熱參考答案：AB二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.(1)某同學(xué)在研究“對(duì)不同物體做相同功情況下，物體質(zhì)量與速度的關(guān)系”時(shí)，提出了以下四種猜想：A．

B．C．

D．為驗(yàn)證猜想的正確性，該同學(xué)用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：將長(zhǎng)木板平放在水平桌面上，木塊固定在長(zhǎng)木板一端，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在木塊上，木塊右側(cè)固定一輕彈簧，用連接紙帶的小車(chē)壓縮彈簧至長(zhǎng)木板的虛線處由靜止釋放，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，選取點(diǎn)跡均勻的一部分紙帶，計(jì)算出小車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)的速度v1，測(cè)出小車(chē)的質(zhì)量m1，然后在小車(chē)上加砝碼，再次壓縮彈簧至木板虛線處由靜止釋放小車(chē)，計(jì)算出小車(chē)和砝碼勻速運(yùn)動(dòng)的速度v2，測(cè)出小車(chē)和砝碼的總質(zhì)量m2，再在小車(chē)上加砝碼，重復(fù)以上操作，分別測(cè)出v2、m3……vn、mn。①每次實(shí)驗(yàn)中，都將小車(chē)“壓縮彈簧至長(zhǎng)木板的虛線處由靜止釋放”，目的是

；若要消除每次實(shí)驗(yàn)中小車(chē)和紙帶受到的阻力對(duì)小車(chē)運(yùn)動(dòng)的影響，應(yīng)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是

。②實(shí)驗(yàn)采集的五組數(shù)據(jù)如下表：由表格數(shù)據(jù)直觀判斷，明顯不正確的兩個(gè)猜想是A、B、C、D中的

；若對(duì)某個(gè)猜想進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并作圖，畫(huà)出了如圖所示的圖象，則圖中的橫坐標(biāo)應(yīng)是

；③通過(guò)實(shí)驗(yàn)，你能得到的結(jié)論是

．(2)歐姆表的內(nèi)電路可以等效為一個(gè)電源，等效電源的電動(dòng)勢(shì)為歐姆表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)，等效電源的內(nèi)阻等于歐姆表表盤(pán)的中間刻度值乘以歐姆擋的倍率．現(xiàn)用一表盤(pán)中間刻度值為“15”的歐姆表，一個(gè)內(nèi)阻約幾十千歐、量程為10V的電壓表，來(lái)測(cè)量該電壓表的內(nèi)阻和歐姆表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)．①將以下實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整：a．將歐姆擋的選擇開(kāi)關(guān)撥至倍率

擋；b．將紅、黑表筆短接凋零；c．選用甲、乙兩圖中的

圖方式連成電路并測(cè)量讀數(shù)．②實(shí)驗(yàn)中歐姆表和電壓表指針偏轉(zhuǎn)情況如圖所示，則電壓表內(nèi)阻為

kΩ，歐姆表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)為

V．參考答案：7.伽利略通過(guò)研究自由落體和物塊沿光滑斜面的運(yùn)動(dòng)，首次發(fā)現(xiàn)了勻加速運(yùn)動(dòng)規(guī)律。伽利略假設(shè)物塊沿斜面運(yùn)動(dòng)與物塊自由下落遵從同樣的法則，他在斜面上用刻度表示物塊滑下的路程，并測(cè)出物塊通過(guò)相應(yīng)路程的時(shí)間，然后用圖線表示整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程，如圖所示。圖中OA表示測(cè)得的時(shí)間，矩形OAED的面積表示該時(shí)間內(nèi)物塊經(jīng)過(guò)的路程，則圖中OD的長(zhǎng)度表示

。P為DE的中點(diǎn)，連接OP且延長(zhǎng)交AE的延長(zhǎng)線于B，則AB的長(zhǎng)度表示

。參考答案：答案：平均速度

物塊的末速度解析：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖像所圍面積表示位移，中位線表示平均速度。最高點(diǎn)的縱坐標(biāo)表示末速度。8.學(xué)校實(shí)驗(yàn)小組在“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)中,圖為實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖(所用交變電流的頻率為50Hz).

(1)同學(xué)們?cè)谶M(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),為了減小實(shí)驗(yàn)時(shí)的系統(tǒng)誤差,使分析數(shù)據(jù)時(shí)可以認(rèn)為砂桶的重力等于小車(chē)所受的合外力,你認(rèn)為應(yīng)采取的措施有:①

.②

.(2)如圖所示是某小組在做實(shí)驗(yàn)中,由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到的一條清晰紙帶,紙帶上兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T(mén)=0.10s,其中x1=7.05cm,x2=7.68cm、x3=8.33cm、x4=8.95cm、x5=9.61cm,x6=10.26cm,則A點(diǎn)處瞬時(shí)速度的大小是

m/s,小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度計(jì)算表達(dá)式為

,加速度的大小是

m/s2(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).參考答案：((1)①將長(zhǎng)木板一端墊起,讓小車(chē)重力沿斜面的分力平衡摩擦阻力;②小車(chē)質(zhì)量遠(yuǎn)大于沙桶的總質(zhì)量(2)0.86

=0.649.如圖所示，一變壓器(可視為理想變壓器)的原線圈接在220V的照明電路上，向額定電壓為2.20×104V的霓虹燈供電，為使霓虹燈正常發(fā)光，那么原副線圈的匝數(shù)比n1：n2=______；為了安全，需在原線圈回路中接入熔斷器，當(dāng)副線圈電路中電流超過(guò)10mA時(shí)，熔絲就熔斷，則熔絲熔斷時(shí)的電流I=________。參考答案：答案：1：100，1A10.（4分）一束質(zhì)量為m、電量為q的帶電粒子以平行于兩極板的速度v0進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，如圖所示，如果兩極板間電壓為U，兩極板間的距離為d，板長(zhǎng)為L(zhǎng)，設(shè)粒子束不會(huì)擊中極板，則粒子從進(jìn)入電場(chǎng)到飛出極板時(shí)電勢(shì)能的變化量為

（粒子的重力忽略不計(jì)）。參考答案：答案：11.如圖所示，把電量為－2×10-9C的電荷，從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，其電勢(shì)能___________（選填“增大”、“減少”或“不變”）；若A點(diǎn)的電勢(shì)UA=15V，B點(diǎn)的電勢(shì)UB=－5V，則此過(guò)程中克服電場(chǎng)力做的功為_(kāi)_________________J。參考答案：

答案：增大

4×10-8

12.(5分)如圖所示為A．B兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的v-t圖像。由圖像可知，B追上A之前，兩質(zhì)點(diǎn)相距的最大距離smax=

m。參考答案：

答案：313.在如圖所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為6V，內(nèi)阻為1Ω，電阻R1=5Ω，R2=6Ω，滑動(dòng)變阻器的阻值0—30Ω。閉合電鍵K，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P由a端向b端滑動(dòng)時(shí)，理想電流表和理想電壓表示數(shù)變化量的大小分別用ΔI、ΔU表示。則____Ω。R1消耗的最小電功率為_(kāi)_____W。參考答案：６

Ω；

０.8

W。三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.聲波在空氣中的傳播速度為340m/s，在鋼鐵中的傳播速度為4900m/s。一平直橋由鋼鐵制成，某同學(xué)用錘子敲擊一鐵橋的一端而發(fā)出聲音，分別經(jīng)空氣和橋傳到另一端的時(shí)間之差為1.00s。橋的長(zhǎng)度為_(kāi)______m，若該波在空氣中的波長(zhǎng)為λ，則它在鋼鐵中波長(zhǎng)為λ的_______倍。參考答案：

(1).365

(2).試題分析：可以假設(shè)橋的長(zhǎng)度，分別算出運(yùn)動(dòng)時(shí)間，結(jié)合題中的1s求橋長(zhǎng)，在不同介質(zhì)中傳播時(shí)波的頻率不會(huì)變化。點(diǎn)睛：本題考查了波的傳播的問(wèn)題，知道不同介質(zhì)中波的傳播速度不同，當(dāng)傳播是的頻率不會(huì)發(fā)生變化。15.如圖所示，質(zhì)量m=1kg的小物塊靜止放置在固定水平臺(tái)的最左端，質(zhì)量2kg的小車(chē)左端緊靠平臺(tái)靜置在光滑水平地面上，平臺(tái)、小車(chē)的長(zhǎng)度均為0.6m?，F(xiàn)對(duì)小物塊施加一水平向右的恒力F，使小物塊開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小物塊到達(dá)平臺(tái)最右端時(shí)撤去恒力F，小物塊剛好能夠到達(dá)小車(chē)的右端。小物塊大小不計(jì)，與平臺(tái)間、小車(chē)間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5,重力加速度g取10m/s2，水平面足夠長(zhǎng)，求:(1)小物塊離開(kāi)平臺(tái)時(shí)速度的大小；(2)水平恒力F對(duì)小物塊沖量的大小。參考答案：（1）v0=3m/s；（2）【詳解】（1）設(shè)撤去水平外力時(shí)小車(chē)的速度大小為v0，小物塊和小車(chē)的共同速度大小為v1。從撤去恒力到小物塊到達(dá)小車(chē)右端過(guò)程，對(duì)小物塊和小車(chē)系統(tǒng)：動(dòng)量守恒：能量守恒：聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據(jù)得：v0=3m/s（2）設(shè)水平外力對(duì)小物塊的沖量大小為I，小物塊在平臺(tái)上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t。小物塊在平臺(tái)上運(yùn)動(dòng)過(guò)程，對(duì)小物塊：動(dòng)量定理：運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律：聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據(jù)得：四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，在光滑的桌面上疊放著一質(zhì)量為mA=2.0kg的薄木板A和質(zhì)量為mB=3kg的金屬塊B．A的長(zhǎng)度L=2.0m．B上有輕線繞過(guò)定滑輪與質(zhì)量為mC=1.0kg的物塊C相連．B與A之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.10，最大靜摩擦力可視為等于滑動(dòng)摩擦力．忽略滑輪質(zhì)量及與軸、線之間的摩擦．起始時(shí)令各物體都處于靜止?fàn)顟B(tài)，繩被拉直，B位于A的左端（如圖），然后放手，求經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間后B從A的右端脫離（設(shè)A的右端距滑輪足夠遠(yuǎn)）（取g=10m/s2）．參考答案：解：以桌面為參考系，令aA表示A的加速度，aB表示B、C的加速度，t表示B從靜止到從A的右端脫離經(jīng)過(guò)的時(shí)間，sA和sB分別表示t時(shí)間內(nèi)A和B運(yùn)動(dòng)的距離，則由牛頓運(yùn)動(dòng)定律可得mCg﹣μmBg=（mC+mB）aB①μmBg=mAaA②由勻加速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可得sB=aBt2③sA=aAt2④sB﹣sA=L⑤聯(lián)立①②③④⑤式，代入數(shù)值得t=4.0s．答：經(jīng)過(guò)4s后B從A的右端脫離【考點(diǎn)】牛頓第二定律．【分析】對(duì)AB受力分析，根據(jù)受力情況確定運(yùn)動(dòng)情況，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，抓住位移之差等于A的長(zhǎng)度，求出B從A的右端脫離的時(shí)間．17.一玻璃立方體中心有一點(diǎn)狀光源。今在立方體的部分表面鍍上不透明薄膜，以致從光源發(fā)出的光線只經(jīng)過(guò)一次折射不能透出立方體。已知該玻璃的折射率為，求鍍膜的面積與立方體表面積之比的最小值。參考答案：18.一水池水深H=0.8m?，F(xiàn)