上海市闵行区友爱实验中学2021-2022学年高三物理联考试题含解析

上海市闵行区友爱实验中学2021-2022学年高三物理联考试题含解析一、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.（单选）物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的革命和创新，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，下列表述正确的是（）A．水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色，这是光的衍射现象B．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，并通过实验加以证实C．机械波和电磁波在介质中传播速度大小均只与介质有关D．根据狭义相对论的原理可知，在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的参考答案：解：A、水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色，这是由于油膜的上下表面对光的干涉形成的．故A错误；B、历史上，麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，是赫兹通过实验对此进行了证实．故B错误．C、机械波在介质中传播速度大小只与介质有关，而电磁波在介质中传播速度大小既与介质有关，还与电磁波本身的频率有关，故C错误．D、根据狭义相对论的原理可知，在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的，故D正确．故选：D2.（多选题）如图所示，在光滑四分之一圆弧轨道的顶端a点，质量为m的物块（可视为质点）由静止开始下滑，经圆弧最低点b滑上粗糙水平面，圆弧轨道在b点与水平轨道平滑相接，物块最终滑至c点停止，若圆弧轨道半径为R，物块与水平面间的动摩擦因数为μ，下列说法正确的是（）A．物块滑到b点时的速度为B．物块滑到b点时对b点的压力是mgC．物块滑到b点时对b点的压力是3mgD．c点与b点的距离为参考答案：CD【考点】机械能守恒定律；向心力．【分析】由机械能守恒可求得物块滑到b点时的速度，由向心力公式可求得b点对物体的支持力，由牛顿第三定律可知物块对b点的压力；【解答】解：A、由机械能守恒可知，mgR=mv2；解得b点时的速度为，故A错误；B、b点时，物体受重力、支持力而做圆周运动，则由F﹣mg=m可得，支持力F=3mg，由牛顿第三定律可知，物块对b点的压力为3mg；故B错误，C正确；D、对全程由动能定理可知，mgR﹣μmgs=0，解得bc两点间的距离为，故D正确；故选：CD3.如图所示，在轻弹簧的下端悬挂一个质量为m的小球A，若将小球A从弹簧原长位置由静止释放，小球A能够下降的最大高度为h。若将小球A换为质量为3m的小球B，仍从弹簧原长位置由静止释放，则小球B下降h时的速度为（重力加速度为g，不计空气阻力。）A．

B．

C．

D．参考答案：A4.如图所示，在两等量异种点电荷的电场中，为两电荷连线的中垂线，、、三点所在直线平行于两电荷的连线，且和关于对称，点位于上，点位于两电荷的连线上．以下判断不正确的是A．点与点场强方向相同B．点与点电势相同C．、两点间的电势差等于、两点间的电势差D．带正电的试探电荷在点的电势能大于在点的电势能参考答案：B根据等量异号电荷的电场分布特点可知各点的场强关系，由电场线性质及电场的对称性可知ab及bc两点间的电势差；由电势能的定义可知a、c两点电势能的大小．b、d两点场强方向均水平向右，a点电势比c点的电势高，选项A正确B错误；由对称性可知，a、b两点间的电势差等于b、c两点间的电势差，故选项C正确；因a点的电势高于c点的电势，故带正电的试探电荷在a点的电势能大于在c点的电势能，选项D正确．由于本题要求选不正确的，故答案选B．5.（多选）一颗科学资源探测卫星的圆轨道经过地球两极上空，运动周期为T＝1.5h，某时刻卫星经过赤道上A城市上空．已知：地球自转周期T0(24h)，地球同步卫星轨道半径r，万有引力常量为G，根据上述条件A.可以计算卫星绕地球运动的圆轨道半径B.可以计算地球的质量C.可以计算地球表面的重力加速度D.可以断定，再经过12h卫星第二次到达A城市上空参考答案：二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（单选）当具有5.0eV能量的光子照射到某金属表面后，从金属表面逸出的光电子的最大初动能是1.5eV．为了使该金属产生光电效应，入射光子的最低能量为

▲

A．1.5eV

B．3.5eV

C．5.0eV

D．6.5eV参考答案：B7.（4分）如图所示，图甲为热敏电阻R的电阻值随温度变化的图象，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器线圈的电阻为=99，当线圈的电流大于或等于20mA时，继电器的衔铁被吸合。为继电器线圈供电的电池的电动势E=9.0V，内阻r=1。图中的“电源”是恒温箱加热器的电源．问：

(1)应该把恒温箱内的加热器接在

（填“A、B端”或“C、D端”)；

(2)如果要使恒温箱内的温度保持50℃，可变电阻的阻值应调节为

。参考答案：

答案：(1)A、B；(2)2608.一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示。介质中x=3m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为cm。则此波沿x轴

（选填“正”或“负”）方向传播，传播速度为

m/s。参考答案：负

109.(5分，选修物理3-4)如图13所示为某一简谐横波在t=0时刻的波形图，由此可知该波沿

传播，该时刻a、b、c三点速度最大的是

点，加速度最大的是

点，从这时刻开始，第一次最快回到平衡位置的是

点。若t=0.02s时质点c第一次到达波谷处，则此波的波速为

m/s。参考答案：答案：x轴正方向，a，c，c,100(每空1分)10.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s-h关系的图象.

(3)实验测得A、B的质量分别为m=0.40kg、M=0.50kg.根据s-h图象可计算出A块与桌面间的动摩擦因数=_________.(结果保留一位有效数字)(4)实验中,滑轮轴的摩擦会导致滋的测量结果

_________(选填“偏大冶或“偏小冶).参考答案：11.质量为m=60kg的人站在质量为M=100kg的小车上，一起以v=3m/s的速度在光滑水平地面上做匀速直线运动．若人相对车以u=4m/s的速率水平向后跳出，则车的速率变为4.5m/s．参考答案：考点：动量守恒定律．专题：动量定理应用专题．分析：首先要明确参考系，一般选地面为参考系．其次选择研究的对象，以小车和车上的人组成的系统为研究对象．接着选择正方向，以小车前进的方向为正方向．最关键的是明确系统中各物体的速度大小及方向，跳前系统对地的速度为v0，设跳离时车对地的速度为v，人对地的速度为﹣u+v．最后根据动量守恒定律列方程求解．解答：解：选地面为参考系，以小车和车上的人为系统，以小车前进的方向为正方向，跳前系统对地的速度为v0，设跳离时车对地的速度为v，人对地的速度为﹣u+v，根据动量守恒定律：（M+m）v0=Mv+m（﹣u+v′），解得：v′=v+u，代入数据解得：v′=4.5m/s；故答案为：4.5．点评：运动动量守恒定律时，一定要注意所有的速度都是相对于同一个参考系，因此该题的难点是人对地的速度为多大．12.如图所示，处于水平位置的、质量分布均匀的直杆一端固定在光滑转轴O处，在另一端A下摆时经过的轨迹上安装了光电门，用来测量A端的瞬时速度vA，光电门和转轴O的竖直距离设为h。将直杆由图示位置静止释放，可获得一组（vA2，h）数据，改变光电门在轨迹上的位置，重复实验，得到在vA2~h图中的图线①。设直杆的质量为M，则直杆绕O点转动的动能Ek=_____________（用M和vA来表示）。现将一质量m=1kg的小球固定在杆的中点，进行同样的实验操作，得到vA2~h图中的图线②，则直杆的质量M=____________kg。（g=10m/s2）参考答案：，0.2513.如图为氢原子的能级图，一群氢原子在n=4的定态发生跃迁时，能产生

种不同频率的光，其中产生的光子中能量最大是

ev参考答案：6、

12．75ev三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种．现让重锤从高处由静止开始落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．(1).下面列举了该实验的几个操作步骤：A．按照图示的装置安装器件．B．将打点计时器接到电源的直流输出端上．C．用天平测量出重锤的质量．D．先打开悬挂纸带的夹子，后接通电源开关打出一条纸带．E．测量打出的纸带上某些点之间的距离．F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．指出其中没有必要进行的操作或者操作不恰当的步骤，将其选项对应的字母填在下面的空行内．

．(2).实验小组选出一条纸带如图乙所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，测得h1=12.01cm，h2=20.20cm，h3=27.86cm．打点计时器通以50Hz的交流电．根据以上数据算出：当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了

J；此时重锤的动能比开始下落时增加了

J，（重锤质量为mkg，g取9.8m/s2）参考答案：15.使用多用电表测量电阻时，多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源(一般为电池)、一个电阻和一表头相串联，两个表笔分别位于此串联电路的两端。现需要测量多用电表内电池的电动势，给定的器材有：待测多用电表，量程为60mA的电流表，电阻箱，导线若干。实验时，将多用电表调至×1Ω挡，调好零点；电阻箱置于适当数值。完成下列填空：

(1)仪器连线如图l所示(a和b是多用电表的两个表笔)。若两电表均正常工作，则表笔a为_________(填“红”或“黑”)色；

(2)若适当调节电阻箱后，图1中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图2(a)，(b)，(c)所示，则多用电表的读数为_________Ω．电流表的读数_________mA，电阻箱的读数为_________Ω：

(3)将图l中多用电表的两表笔短接，此时流过多用电表的电流为_________mA；(保留3位有效数字)(4)计算得到多用电表内电池的电动势为_________V。(保留3位有效数字)参考答案：(1)黑(2)14.0、53.0、4.6(3)102(4)1.54电表内阻r=15Ω,外阻为R=4.6Ω此时电流为：I=53mA,求出E=I(R+r)=1.54V，从而求出短路电流：I′==102mA四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，倾角θ=37°的粗糙传送带与光滑水平面通过半径可忽略的光滑小圆弧平滑连接，传送带始终以v=3m/s的速率顺时针匀速转动，A、B、C滑块的质量为mA=1kg，mB=2kg，mC=3kg，(各滑块均视为质点)。A、B间夹着质量可忽略的火药。k为处于原长的轻质弹簧，两端分别与B和C连接。现点燃火药（此时间极短且不会影响各物体的质量和各表面的光滑程度），滑块A以6m/s水平向左冲出，接着沿传送带向上前进，已知滑块A与传送带间的动摩擦因数为μ=0.75，传送带与水平面足够长，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：

（1）滑块A沿传送带向上能滑的最大距离？（2）滑块B通过弹簧与C相互作用的过程中，弹簧又到原长时B、C的速度？（3）滑块A追上滑块B时能粘住，试定量分析在A与B相遇的各种可能情况下，A、B、C及弹簧组成系统的机械能范围？

参考答案：（1）滑块A沿传送带向上的运动：

得m

（4分）（2）炸药爆炸过程，对A和B系统，设B获得的速度为vB，有：

得：

vB=3m/s

（2分）

B与C相互作用：

得m/s

m/s

(6分)(3)A返回水平面的速度等于传送带的速度，m/s追上滑块B前，滑块B的速度在-0.6m/s与3m/s间变化

A粘住B时，m/s，机械能损失最大，

m/s

此时m/sA、B、C及弹簧系统机械能的最小值：

J

（4分）A粘住B时，m/s，机械能损失最小，A、B、C及弹簧系统机械能的最大值J

A、B、C及弹簧系统机械能范围：17.某探究性学习小组对一辆自制小遥控车的性能进行研究．他们让这辆小车在水平地面上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，根据记录的数据作出如图所示的v﹣t图象．已知小车在0～ts内做匀加速直线运动；ts～10s内小车牵引力的功率保持不变，其中7s～10s为匀速直线运动；在10s末停止遥控让小车自由滑行，小车质量m=1kg，整个过程中小车受到的阻力大小不变．求：（1）小车受到的阻力大小（2）在7s～10s内小车牵引力的功率P；（3）小车在匀加速运动过程中的位移s．参考答案：解：（1）在10s末撤去牵引力后，小车只在阻力f作用下做匀减速运动，由图象可得减速时加速度大小为a=2m/s2，则f=ma=2N（2）小车在7s～10s内做匀速运动，设牵引力为F，则F=f由图象可知vm=6m/s，则P=Fvm=12W（3）由于ts时功率为12W，所以此时牵引力为F=P/vt=4N0～ts：加速度大小为a1==2m/s2，解得t=1.5s

s1=a1t2=2.25m答：（1）小车受到的阻力大小为2N（2）在7s～10s内小车牵引力的功率P为12W；（3）小车在匀加速运动过程中的位移s为2.25m【考点】功率、平均功率和瞬时功率；牛顿第二定律．【分析】（1）在10﹣13s内，通过图象求得加速度，根据牛顿第二定律求得阻力；（2）根据匀减速直线运动，通过图线的斜率和牛顿第二定律求出阻力的大小，抓住匀速直线运动时牵引力等于阻力，通过P=Fv求出小车牵引力的功率．（3）求出小车做匀加速运动的牵引力，从而求出加速度，得出匀加速运动的时间，对全过程运用动能定理求出小车在加速过程中的总位移．18.如图所示，有一质量为m=10-4kg，带电量q=10-3C的小球，从横截面为正方形的水平长方体的D点沿方向以v0=5m/s速度飞入，恰好从C点飞出，正长方体空间的边长分别是L、L和5L。（取g=10m/s2）（1）求长方体底边L的大小（2）如给长方体这一空间区域（含边界在内）加