湖南省娄底市茅塘中学2021年高三物理测试题含解析

1、湖南省娄底市茅塘中学2021年高三物理测试题含解析一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分每小题只有一个选项符合题意1. 如图所示，穿在一根光滑的固定杆上的个小球a、b连接在一条跨过定滑轮的细绳两端，杆与水平面成角，不计所有摩擦，当两球静止时，oa绳与杆的夹角为，ob绳沿竖直方向，则正确的说法是（）aa可能受到2个力的作用bb可能受到3个力的作用c绳子对a的拉力大于对b的拉力da、b的质量之比为1：tan参考答案：d【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力【分析】分别对ab两球分析，运用合成法，用t表示出a、b两球的重力，同一根绳子上的拉力相等，即绳子ab两球的拉力是相等的

2、【解答】解：a、对a球受力分析可知，a受到重力，绳子的拉力以及杆对a球的弹力，三个力的合力为零，故a错误；b、对b球受力分析可知，b受到重力，绳子的拉力，两个力合力为零，杆子对b球没有弹力，否则b不能平衡，故b错误；c、定滑轮不改变力的大小，则绳子对a的拉力等于对b的拉力，故c错误；d、分别对ab两球分析，运用合成法，如图：根据共点力平衡条件，得：t=mbg=（根据正弦定理列式）故ma：mb=1：tan，故d正确故选：d2. （单选）研究物理问题常用到许多科学方法，下列说法中不正确的是（    ）a根据速度定义式，当t非常非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度

3、，该定义应用了极限思想方法b在探究加速度、力和质量三者之间关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该实验应用了控制变量法c在推导匀变速直线运动的位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法d在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫假设法参考答案：d。a选项是采用了极限思维方法，a正确；验证牛顿第二定律实验是采用了控制变量法，是当质量一定。合外力与加速度成正比，等等，b正确；在c选项中研究匀速直线运动，分成若干小等分的思想就是数学中微元法思想，c正确；d选项是理想模型，

4、不是假设法，d错误；故选择不正确答案是d。3. 用力将如图所示的装有塑料钩的轻圆吸盘压紧在竖直的墙壁上，排出圆盘与墙壁之间的空气，松开手后往钩上挂上适当的物体，圆盘不会掉下来。这是因为物体对圆盘向下的拉力：     a与大气对圆盘的压力平衡         b与墙壁对圆盘的摩擦力平衡c与墙壁对圆盘的支持力平衡     d与物体所受的重力平衡参考答案：b4. 如图所示，质量均为m的a、b两滑块放在粗糙水平面上，两轻杆等长，杆与滑块、杆与杆间均用光滑

5、铰链连接，在两杆铰合处悬挂一质量为m的重物c，整个装置处于静止状态，设杆与水平面间的夹角为。下列说法正确的是a当m一定时，越大，轻杆受力越小b当m一定时，越小，滑块对地面的压力越大c当一定时，m越大，滑块与地面间的摩擦力越大d当一定时，m越小，可悬挂重物c的质量m越大参考答案：a共点力平衡的条件及其应用；力的合成b3、b4。菁优a、将c的重力按照作用效果分解，如图所示：根据平行四边形定则，有：故m一定时，越大，轻杆受力越小，a正确；b、对abc整体分析可知，对地压力为：fn=；与无关；b错误；c、对a分析，受重力、杆的推力、支持力和向右的静摩擦力，根据平衡条件，有：f=f1cos=，与m无关，

6、c错误；d、只要动摩擦因素足够大，即可满足f1cosf1sin，不管m多大，m都不会滑动；d错误；故本题选择a答案。本题先要对c的重力按照作用效果分解，根据平行四边形定则求解轻杆受力；再隔离物体a受力分析，根据平衡条件并结合正交分解法列式求解滑块与地面间的摩擦力和弹力求解本题关键是明确物体的受力情况，然后根据平衡条件列式分析，选项d涉及摩擦自锁现象。只要知道了上述情况就不难选择正确答案。5. （多选）如图所示，物体a、b用细绳与弹簧连接后跨过滑轮,a静止在倾角为45°的粗糙斜面上，b悬挂着。已知质量ma3mb，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由45°减小到30°，那么下

7、列说法中正确的是 a弹簧的弹力大小将不变b物体a对斜面的压力将减少c物体a受到的静摩擦力将减小d弹簧的弹力及a受到的静摩擦力都不变参考答案：ac 取a物体为研究对象受力分析：竖直向下的重力、垂直斜面向上的支持力、沿斜面向上的静摩擦力和弹簧向上的拉力弹簧弹力等于b物体重力，即弹簧弹力不变，故a选项正确，正交分解列平衡方程分析可知，c项正确、d项错误；根据nmgcos ，当倾角减小时，a物体对斜面压力变大，故b项错误。二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 某同学在“验证牛顿第二定律”的实验中,打出的纸带如下图（a）所示,相邻计数点间的时间间隔是t。 (1)测出纸带各相邻

8、计数点之间的距离分别为s1、s2、s3、s4，为使实验结果更精确一些,该同学计算加速度的公式应为a =                。(2)另有位同学通过测量,作出a-f图象,如图(b)所示,试分析：图象不通过原点的原因是：                  

9、0;  ，图象上部弯曲的原因是： 。        参考答案：（1）  (2)平衡摩擦力不足或没平衡摩擦力、砂和桶的质量不是远小于车的质量7. 一列横波沿x轴正方向传播，在t0 =0时刻的波形如图所示，波刚好传到x=3 m处，此后x1m处的质点比x-1m处的质点_（选填“先” 、“后”或“同时”）到达波峰位置；若该波的波速为10m/s，经过时间，在x轴上3m3m区间内的波形与t0时刻的正好相同，则 =_参考答案：后（2分）0.4n s、 n=1.2.38. 某探究性学习小组欲探究光滑斜面上物体的加速度与物

10、体质量及斜面倾角是否有关。实验室提供如下器材：(a)表面光滑的长木板(长度为l)，(b)小车，(c)质量为m的钩码若干个，(d)方木块(备用于垫木板)，(e)米尺，(f)秒表。(1)实验过程：第一步，在保持斜面倾角不变时，探究加速度与质量的关系。实验中，通过向小车放入钩码来改变物体质量，只要测出小车由斜面顶端滑至底端所用时间t，就可以由公式a=       求出a。某同学记录了数据如上表所示：根据以上信息，我们发现，在实验误差范围内质量改变之后平均下滑时间       (填“

11、改变”或“不改变”)，经过分析得出加速度与质量的关系为             。第二步，在物体质量不变时，探究加速度与倾角的关系。实验中通过改变方木块垫放位置来调整长木板的倾角，由于没有量角器，因此通过测量出木板顶端到水平面高度h，求出倾角的正弦值sin=hl。某同学记录了高度和加速度的对应值，并在坐标纸上建立适当的坐标轴后描点作图如下，请根据他所作的图线求出当地的重力加速度g=       ms2。进一步分析可知

12、，光滑斜面上物体下滑的加速度与倾角的关系为         。参考答案：（1）  （2分）   不改变（2分）斜面倾角一定时，加速度与物体质量无关（2分）10（2分）   a=gsin (2分)（1）由运动学公式知l=,解得，即斜面倾角一定时，加速度与物体质量无关。（2）由题意对物体受力分析知，沿斜面方向，根据牛顿第二定律可得mgsin=ma,解得a= gsin;所以图象的斜率大小等于当地的重力加速度。9. 汽车发动机的功率为50kw，若汽车总质量为5×1

13、03 kg，在水平路面上行驶时，所受阻力大小恒为5×103 n，则汽车所能达到的最大速度为 _m/s，若汽车以0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动，这一过程能维持的时间为_s。参考答案：10   40/310. （4分）有两个单摆做简谐运动，位移与时间关系是：x1=3asin(4bt+)和x2=9asin(8bt+)，其中a、b为正的常数，则它们的：振幅之比为_；摆长之比为_。参考答案：1：34：111. （8分）如图电路中，电键k1，k2，k3，k4均闭合，在平行板电容器c的极板间悬浮着一带电油滴p，（以下各空填“悬浮不动”、“向上加速”或“向下加速”）

14、（1）若断开k1，则p将_（2）若断开k2，则p将_（3）若断开k3，则p将_（4）若断开k4，则p将_ 参考答案：（1）则p将继续悬浮不动（2）则p将向上加速运动。（3）p将加速下降。（4）p将继续悬浮不动。12. 质量为1kg的甲物体以5m/s的速度去撞击静止在水平桌面上质量为2kg的乙物体，碰撞后甲以1m/s的速度反向弹回，此时乙的速度大小为_m/s，碰撞过程中系统损失的机械能为_j。参考答案：3，313. 为“验证牛顿第二定律”，某同学设计了如下实验方案：a实验装置如图甲所示，一端系在滑块上的轻质细绳通过转轴光滑的轻质滑轮，另一端挂一质量为m0.5 kg的钩码，用垫块将长木板

15、的有定滑轮的一端垫起调整长木板的倾角，直至轻推滑块后，滑块沿长木板向下做匀速直线运动；b保持长木板的倾角不变，取下细绳和钩码，接好纸带，接通打点计时器的电源，然后让滑块沿长木板滑下，打点计时器打下的纸带如图乙所示请回答下列问题：(1)图乙中纸带的哪端与滑块相连_(2)图乙中相邻两个计数点之间还有4个打点未画出，打点计时器接频率为50 hz的交流电源，根据图乙求出滑块的加速度a_m/s2.(3)不计纸带与打点计时器间的阻力，滑块的质量m_kg.(g取9.8 m/s2)参考答案：(1)取下细绳和钩码后，滑块加速下滑，随着速度的增加点间距离逐渐加大，故纸带的右端与滑块相连(2)由xat2，得a m/

16、s21.65 m/s2.(3)匀速下滑时滑块所受合外力为零，撤去钩码滑块所受合外力等于mg，由mgma得m2.97 kg.三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 为了测量木块与长木板间的动摩擦因数，某同学用铁架台将长板倾斜支在水平桌面上，组成如图甲所示的装置，所提供的器材有：长木板、木块（其前端固定有用于挡光的窄片k）、光电计时器、米尺、铁架台等，在长木板上标出a、b两点，b点处放置光电门（图中未画出），用于记录窄片通过光电门时的挡光时间，该同学进行了如下实验：（1）用游标尺测量窄片k的宽度d如图乙所示，则d=_mm，测量长木板上a、b两点间的距离l和竖直高度差h。（2）从

17、a点由静止释放木块使其沿斜面下滑，测得木块经过光电门时的档光时间为t=2.50×10-3s，算出木块经b点时的速度v=_m/s，由l和v得出滑块的加速度a。（3）由以上测量和算出的物理量可以得出木块与长木板间的动摩擦因数的表达式为=_（用题中所给字母h、l、a和重力加速度g表示）参考答案：    (1). (1)2.50；     (2). （2）1.0；     (3). （3）试题分析：(1)游标卡尺的读数是主尺读数加上游标读数；(2)挡光片通过光电门的时间很短，因此可以

18、用其通过的平均速度来代替瞬时速度；(3)根据牛顿运动定律写出表达式，求动摩擦因数的大小。解：(1)主尺读数是2mm，游标读数是，则窄片k的宽度；(2) 木块经b点时的速度(3)对木块受力分析，根据牛顿运动定律有：据运动学公式有其中、联立解得：15. （2013?黄冈模拟）某种材料的三棱镜截面abc如图所示，底边bc水平且镀银，其中a=90°，b=60°，一束竖直向下的光束从ab边上的m点入射，经过bc面反射后，从ac边上的n点平行于bc边射出，且mn连线平行于bc求：（）光线在m点的折射角；（）三棱镜的折射率（可用根式表示）参考答案：（）光线在m点的折射角是15°

19、；（）三棱镜的折射率是考点：光的折射定律专题：光的折射专题分析：（）由几何知识求出光线在m点的入射角和折射角（）运用折射定律求解三棱镜的折射率解答：解：（）如图，a=90°，b=60°，c=30°由题意可得1=2=60°，nmq=30°，mnq=60°根据折射定律，可得：pmq=pnq根据反射定律，可得：pmn=pnm即为：nmq+pmq=mnqpnq故折射角pmq=15°（）折射率n= = 答：（）光线在m点的折射角是15°；（）三棱镜的折射率是点评：本题是几何光学问题，作出光路图，运用几何知识求出入射角和折射角

20、是解题的关键之处，即能很容易解决此类问题四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 2012年8月，伦敦成功举办了第30届奥林匹克运动会。某运动员在100m预赛中成绩刚好为10.00s。    假设运动员从起跑开始全程一直保持匀加速运动，求运动员的加速度a及冲刺终点时速度v的大小；    实际上，运动员起跑时会尽力使加速度达到最大，但只能维持一小段时间，受到体能的限制和空气阻力等因素的影响，加速度将逐渐减小，到达终点之前速度已达到最大。图中记录的是该运动员在比赛中的vt图象，其中时间t1（02s）和时间t3（710s）内对应的图线均可

21、视为直线，时间t2（27s）对应的图线为曲线，试求运动员在时间t2（27s）的平均速度。参考答案：（1）根据匀变速直线运动规律有                                         

22、                          解得                        

23、60;                                                   &

24、#160;        （2）由图像可知时间内运动员做初速为零的匀加速直线运动         位移大小                             

25、60;     时间内运动员以速度做匀速直线运动         位移大小                                   在内的

26、位移大小                  在内的平均速度                               解得  &

27、#160;                                      （利用数方格个数近似算出内的位移大小，再求出平均速度大小的也可以酌情给分）17. （13分）一圆环a套在一均匀圆木棒b上，a的高度相对b的长度来说可以忽略

28、不计。a和b的质量都等于m，a和b之间的滑动摩擦力为f（f < mg）。开始时b竖直放置，下端离地面高度为h，a在b的顶端，如图所示。让它们由静止开始自由下落，当木棒与地面相碰后，木棒以竖直向上的速度反向运动，并且碰撞前后的速度大小相等。设碰撞时间很短，不考虑空气阻力，问：在b再次着地前，要使a不脱离b，b至少应该多长？ 参考答案：解析：释放后a和b相对静止一起做自由落体运动，b着地前瞬间的速度为 b与地面碰撞后，a继续向下做匀加速运动，b竖直向上做匀减速运动。它们加速度的大小分别为：    和       b与地面碰撞后向上运动到再次落回地面所需时间为    在此时间内a的位移       要在b再次