2021-2022学年黑龙江省哈尔滨市第五十七中学高三物理测试题含解析

1、2021-2022学年黑龙江省哈尔滨市第五十七中学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，小球沿水平面通过O点进入半径为R的半圆弧轨道后恰能通过最高点P，然后落回水平面，不计一切阻力。下列说法正确的是A小球落地点离O点的水平距离为2RB小球落地点时的动能为7mgR/2 C小球运动到半圆弧最高点P时向心力恰好为零D若将半圆弧轨道上部的1/4圆弧截去，其他条件不变，则小球能达到的最大高度比P点高0.5R参考答案：AD2. （单选）在地球大气层外有大量的太空垃圾在太阳活动期，地球大气会受太阳风的影响而扩张，使一些原本在大气层外绕

2、地球飞行的太空垃圾被大气包围，从而开始向地面下落大部分太空垃圾在落地前已经燃烧成灰烬，但体积较大的太空垃圾仍会落到地面上，对人类造成危害太空垃圾下落的原因是（ ）A大气的扩张使垃圾受到的万有引力增大而导致下落B太空垃圾在与大气摩擦燃烧过程中质量不断减小，进而导致下落C太空垃圾的上表面受到的大气压力大于其下表面受到的大气压力，这种压力差将它推向地面D太空垃圾在大气阻力作用下速度减小，运动所需的向心力将小于万有引力，垃圾做趋向圆心的运动，落向地面 参考答案：3. （多选）（2010?宁夏）如图所示，在外力作用下某质点运动的t图象为正弦曲线从图中可以判断（）A在0t1时间内，外力做正功B在0t1时间

3、内，外力的功率逐渐增大C在t2时刻，外力的功率最大D在t1t3时间内，外力做的总功为零参考答案：AD考点：功的计算；功率、平均功率和瞬时功率解：A、在0t1时间内，由图象可知，物体的速度沿正方向，加速度为正值且减小，故力与速度方向相同，故外力做正功；故A正确；B、图象斜率表示加速度，加速度对应合外力，合外力减小，速度增大；由图象可知0时刻速度为零，t1时刻速度最大但拉力为零，由P=Fv可知外力的功率在0时刻功率为零，t1时刻功率也为零，可知功率先增大后减小，B错误C、t2时刻物体的速度为零，由P=Fv可知外力的功率为零，故C错误D、在t1t3时间内物体的动能变化为零，由动能定理可知外力做的总功

4、为零，故D正确；故选AD4. 如图, 一束带电粒子以一定的初速度沿直线通过由相互正交的匀强磁场（B）和匀强电场（E）组成的速度选择器，然后粒子通过平板S上的狭缝P，进入另一匀强磁场（B），最终打在AlA2上下列表述正确的是 A. 粒子带负电B. 所有打在AlA2上的粒子，在磁场B中运动时间都相同C. 能通过狭缝P的带电粒子的速率等于D. 粒子打在AlA2上的位置越靠近P，粒子的比荷越大参考答案：CD5. 太阳因核聚变释放出巨大的能量，同时其质量不断减少。太阳每秒钟辐射出的能量约为41026 J，根据爱因斯坦质能方程，太阳每秒钟减少的质量最接近A.1036 kg B.1018 kg C.1013

5、 kg D.109 kg参考答案：D二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 图示为金属A和B的遏止电压Uc和入射光频率的关系图 象，由图可知金属A的截止频率 （选填“大于”、“小于”或“等于”）金属B的截止频率；如果用频率为5.51014Hz的入射光照射两种金属，从金属 （选填“A”或“B”）逸出光电子的最大初动能较大。参考答案：小于 A7. 如图，质量为M=3kg的木板放在光滑水平面上，质量为m=1kg的物块在木板上，它们之间有摩擦，木板足够长，两者都以v=4m/s的初速度向相反方向运动，当木板的速度为v1=2.4m/s时，物块速度的大小是 m/s，木板和物块最终的共同速度的

6、大小是 m/s。参考答案： 0.88. 为测定木块与桌面之间的动摩擦因数，小亮设计了如图所示的装置进行实验。实验中，当木块A位于水平桌面上的O点时，重物B刚好接触地面。将A拉到P点，待B稳定后静止释放，A最终滑到Q点分别测量OP、OQ的长度h和s。改变h，重复上述实验，分别记录几组实验数据。(1)实验开始时，发现A释放后会撞到滑轮。请提出两个解决方法。(2)请根据下表的实验数据作出sh关系的图象。h(cm)20.030.040.050.060.0s(cm)19.528.539.048.056.5(3)实验测得A、B的质量分别为m0.40 kg、M0. 50 kg.根据sh图象可计算出A木块与桌

7、面间的动摩擦因数_。(结果保留一位有效数字)(4)实验中，滑轮轴的摩擦会导致的测量结果_(选填“偏大”或“偏小”)。参考答案：(1)减小B的质量(或增大A的质量)增加细线的长度(或降低B的起始高度) (2)如图所示 (3)0.4 (4)偏大9. 如图所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度，下列各选项所示的载流线圈匝数相同，边长MN相等，将它们分别挂在天平的右臂下方，线圈中通有大小相同的电流，天平处于平衡状态，若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是（）ABCD参考答案：A【考点】安培力【分析】线框所受的安培力越大，天平越容易失去平衡；由于磁场强度B和电流大小I相等，即根据线框在磁场中的有效长度

8、大小关系即可判断其受力大小关系【解答】解：天平原本处于平衡状态，所以线框所受安培力越大，天平越容易失去平衡，由于线框平面与磁场强度垂直，且线框不全在磁场区域内，所以线框与磁场区域的交点的长度等于线框在磁场中的有效长度，由图可知，A图的有效长度最长，磁场强度B和电流大小I相等，所以A所受的安培力最大，则A图最容易使天平失去平衡故选：A10. 一个中子与某原子核发生核反应,生成一个氘核,其核反应方程式为 _. 该反应放出的能量为Q,则氘核的比结合能为 _.参考答案：11. A、B两物体在光滑水平地面上沿一直线相向而行，A质量为5kg，速度大小为10m/s，B质量为2kg，速度大小为5m/s，它们的

9、总动量大小为_kgm/s，两者相碰后，A沿原方向运动，速度大小为4m/s，则B的速度大小为_m/s。参考答案：40；1012. 如图所示，水平设置的三条光滑平行金属导轨a、b、c位于同一水平面上，a与b、b与c相距均为d=1m，导轨ac间横跨一质量为m=1kg的金属棒MN，棒与三条导轨垂直，且始终接触良好。棒的电阻r=2，导轨的电阻忽略不计。在导轨bc间接一电阻为R=2的灯泡，导轨ac间接一理想电压表。整个装置放在磁感应强度B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下。现对棒MN施加一水平向右的拉力F，使棒从静止开始运动。若施加的水平外力功率恒定，且棒达到稳定时的速度为1.5m/s，则水平外

10、力的功率为 W，此时电压表读数为 V。参考答案：3 5解析：棒达到稳定速度1.5m/s时，金属棒MN下半段产生的感应电动势Bdv=3V，灯泡中电流I=1A，金属棒MN下半段所受安培力BId=2N，水平外力的功率为P=Fv=21.5W=3W。金属棒MN下半段两端点电压为2V，电压表读数为3V+2V=5V。13. 如图所示，用轻质活塞在气缸内封闭一定质量理想气体，活塞上放置重25102N的重物，平衡时活塞距气缸底高度h1=080 m，此时被封闭气体的温度为27oC活塞与气缸壁间摩擦忽略不计。现对被封闭气体加热，活塞缓慢上升到距离气缸底h2=088 m处已知活塞横截面积S=5010-3 m2，大气压

11、强P0=10105 Pa。求： 活塞距气缸底的高度h2时气体的温度； 此过程中缸内气体对外界做的功 J，气体吸收的热量 增加的内能(填“大于”“等于”或“小于”)。参考答案：三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （2014?宿迁三模）学校科技节上，同学发明了一个用弹簧枪击打目标的装置，原理如图甲，AC段是水平放置的同一木板；CD段是竖直放置的光滑半圆弧轨道，圆心为O，半径R=0.2m；MN是与O点处在同一水平面的平台；弹簧的左端固定，右端放一可视为质点、质量m=0.05kg的弹珠P，它紧贴在弹簧的原长处B点；对弹珠P施加一水平外力F，缓慢压缩弹簧，在这一过程中，所用外力F

12、与弹簧压缩量x的关系如图乙所示已知BC段长L=1.2m，EO间的距离s=0.8m计算时g取10m/s2，滑动摩擦力等于最大静摩擦力压缩弹簧释放弹珠P后，求：（1）弹珠P通过D点时的最小速度vD；（2）弹珠P能准确击中平台MN上的目标E点，它通过C点时的速度vc；（3）当缓慢压缩弹簧到压缩量为x0时所用的外力为8.3N，释放后弹珠P能准确击中平台MN上的目标E点，求压缩量x0参考答案：（1）弹珠P通过D点时的最小速度为 ；（2）通过C点时的速度为 m/s；（3）压缩量为0.18m考点：动能定理的应用；机械能守恒定律专题：动能定理的应用专题分析：（1）根据D点所受弹力为零，通过牛顿第二定律求出D点

13、的最小速度；（2）根据平抛运动的规律求出D点的速度，通过机械能守恒定律求出通过C点的速度（3）当外力为0.1N时，压缩量为零，知摩擦力大小为0.1N，对B的压缩位置到C点的过程运用动能定理求出弹簧的压缩量解答：解：（1）当弹珠做圆周运动到D点且只受重力时速度最小，根据牛顿第二定律有：mg=解得 v=m/s（2）弹珠从D点到E点做平抛运动，设此时它通过D点的速度为v，则s=vtR=gt从C点到D点，弹珠机械能守恒，有：联立解得 v=代入数据得，V=2m/s（3）由图乙知弹珠受到的摩擦力f=0.1N，根据动能定理得， 且F1=0.1N，F2=8.3N得 x=代入数据解得x0=0.18m答：（1）弹

14、珠P通过D点时的最小速度为 ；（2）通过C点时的速度为 m/s；（3）压缩量为0.18m点评：本题考查了动能定理、机械能守恒定律、牛顿第二定律的综合，涉及到圆周运动和平抛运动，知道圆周运动向心力的来源，以及平抛运动在竖直方向和水平方向上的运动规律是解决本题的关键15. （09年大连24中质检）（选修33）（5分）在图所示的气缸中封闭着温度为100的理想气体一重物用绳索经滑轮与缸中活塞相连接重物和活塞均处于平衡状态，这时活塞离缸底的高度为20 cm如果缸内气体变为0，问： 重物是上升还是下降？说明理由。这时重物将从原处移动多少厘米？（设活塞与气缸壁问无摩擦）（结果保留一位小数）参考答案： 解析：

15、 缸内气体温度降低，压强减小，故活塞下移，重物上升。（2分）分析可知缸内气体作等压变化，设活塞截面积为S2，气体初态体积V1=20S3，温度T1=373K，末态温度T2=273K，体积设为V2=hS3（h为活塞到缸底的距离） 据 （1分） 可得h=14.6 则重物上升高度 （1分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图所示，一半球支撑面顶部有一小孔质量分别为m1和m2的两只小球(视为质点)，通过一根穿过半球顶部小孔的细线相连，不计所有摩擦(1)小球m2静止在球面上时，其平衡位置与半球面的球心连线跟水平方向的夹角为，则m1、m2、之间应满足什么关系；(2)若将小球m2从原来静止的位置沿球面稍向下移动一些，则释放后m2能否回到原来的位置？参考答案：(1)m1m2cos (2)不能(1)根据平衡条件得：m1gm2gcos ，所以m1m2cos .（6分）(2)将m2向下移动一些后，设此时m2与球心连线与水平方向夹角为，则，因此，m2gcos m2gcos m1g，故m2将继续向下运动，不能回到原来的位置 （6分）17. 如图所示一辆质量M=3kg的小车A静止在光滑的水平面上，将一轻质弹簧城压越缩并锁定，此时弹簧的弹性势能为，质量m=1kg的光滑小球B紧挨轻弹簧右端静止放置。解除轻弹簧的锁定小球B被弹出