上海进华中学2021-2022学年高三物理联考试卷含解析

上海进华中学2021-2022学年高三物理联考试卷含解析一、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)关于伽利略对自由落体运动的研究，以下说法正确的是(

)A．伽利略认为在同一地点，重的物体和轻的物体下落快慢不同B．伽利略猜想运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证C．伽利略通过数学推演并用小球在斜面上运动验证了位移与时间的平方成正比D．伽利略用小球在斜面上运动验证了运动速度与位移成正比参考答案：C2.质量为m的物体以v0的速度水平抛出，经过一段时间速度大小变为，不计空气阻力，重力加速度为g，以下说法正确的是

（

）（A）该过程平均速度大小为

（B）运动位移的大小为（C）速度大小变为时，重力的瞬时功率为

（D）运动时间为参考答案：B3.在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学研究方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法和科学假说法、建立物理模型法等等，以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是（

）

A．根据速度定义式，当极小时表示物体在时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法B．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C．在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，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D．在推导匀变速直线运动位移公式时，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，这里采用了微元法参考答案：4.（多选题）有一系列斜面，倾角各不相同，它们的底端相同，都是O点，如图所示．有一系列完全相同的滑块（可视为质点）从这些斜面上的A、B、C、D…各点同时由静止释放，下列判断正确的是（）A．若各斜面均光滑，且这些滑块到达O点的速率相同，则A、B、C、D…各点处在同一水平线上B．若各斜面均光滑，且这些滑块到达O点的速率相同，则A、B、C、D…各点处在同一竖直面内的圆周上C．若各斜面均光滑，且这些滑块到达O点的时间相同，则A、B、C、D…各点处在同同一直面内的圆周上D．若各斜面与这些滑块间有相同的摩擦因数，滑到达O点的过程中，各滑块损失的机械能相同，则A、B、C、D…各点处在同一竖直线上参考答案：ACD【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．【专题】牛顿运动定律综合专题．【分析】（1）重力做功相同，小球的重力势能改变量就相同，动能增加量相同；（2）根据“等时圆”的适用条件构造出“等时圆”，作出图象，根据位移之间的关系即可判断运动时间；（3）滑块损失的机械能为克服摩擦力做功．【解答】解：A．根据mgh=，小球质量相同，达O点的速率相同，则h相同，即各释放点处在同一水平线上，故A正确，B错误；C、以O点为最低点作等时圆，可知从ab点运动到O点时间相等，C正确；D、若各次滑到O点的过程中，滑块滑动的水平距离是x，滑块损失的机械能为克服摩擦力做功为：，即各释放点处在同一竖直线上，D正确；故选：ACD5.如图甲所示，有一个边界为正三角形的匀强磁场区域，边长为a，磁感应强度方向垂直纸面向里，一个导体矩形框的长为、宽为，平行于纸面沿着磁场区域的轴线匀速穿越磁场区域，导体框中感应电流的正方向为逆时针方向，以导体框刚进入磁场时为t=0时刻，则在穿过磁场的过程中，导体框中的感应电流随时间变化的图像是乙图中的参考答案：二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一物块以150J的初动能从斜面底端A沿斜面向上滑动,到B时动能减少100J,机械能减少30J，以A点所在的水平面为零势能面，则小球到达最高点时的重力势能为_____J。物块返回到A时的动能为________J.参考答案：

7.在研究摩擦力特点的实验中，将质量为0.52kg木块放在水平长木板上，如图甲所示，用力沿水平方向拉木块，拉力从0开始逐渐增大．分别用力传感器采集拉力和木块受到的摩擦力，并用计算机绘制出摩擦力f随拉力F的变化图象，如图乙所示．（g=10m/s2）可测得木块与长木板间的动摩擦因数μ=

。参考答案：.0.6

8.一颗卫星绕某一星球做匀速圆周运动，卫星的轨道半径为r，运动周期为T，星球半径为R，则卫星的加速度为___________，星球的质量为_________。（万有引力恒量为G）参考答案：，9.已知绕中心天体做匀速圆周运动的星体的轨道半径r，运动周期为T。

(1)若中心天体的半径为R，则其平均密度ρ=_______(2)若星体是在中心天体的表面附近做匀速圆周运动，则其平均密度的表达式ρ=_______。参考答案：答案：10.测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，有位同学按图所示的电路进行连接，他共用6根导线，即、、、、及df，由于混进了一根内部断开的导线，当他合上开关S后，发现两个电表的指针都不偏转。他用多用电表电压档测量间的电压时，读数约为1.5V。为确定哪一根导线的内部是断开的，可以再用多用表的电压档测量两点间的电压，如果也约为1.5V，则一定是________导线断开；如果测量电压是0伏，则一定是________导线断开。参考答案：aa’

bb’11.某同学为估测摩托车在水泥路面上行驶时所受的牵引力，设计了下述实验：将输液用的500ml玻璃瓶装适量水后，连同输液管一起绑在摩托车上，调节输液管的滴水速度，刚好每隔1.0s滴一滴，该同学骑摩托车，先使之加速到某一速度，然后熄火，让摩托车沿直线滑行，如图是某次实验中水泥路面上的部分水滴（左侧是起点,单位：m）。设该同学质量为50kg，摩托车的质量为75kg，根据该同学的实验结果可估算（g=10m/s2）（1）骑摩托车加速时的加速度大小为

m/s2；（2）骑摩托车滑行时的加速度大小为

m/s2；

（3）骑摩托车加速时的牵引力大小为

N参考答案：（1）3.79m/s2，（2）0.19m/s2，（3）497.5N

解：（1）已知前四段位移，根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，

得：x4-x2=2a1T2

x3-x1=2a2T2

为了更加准确的求解加速度，我们对两个加速度取平均值

得：即小车运动的加速度计算表达式为：（2）滑行时的加速度带入数据得：摩托车减速时的加速度a2=-0.19

m/s2，负号表示摩托车做减速运动．

（3）由牛顿第二定律：

加速过程：F-f=ma

减速过程：f=ma2，

解得：F=m（a+a2）=497.5N

故答案为：（1）3.79m/s2；（2）0.19m/s2；（3）497.5N．12.如图所示，质量分别为mA、mB的两物块A、B，叠放在一起，共同沿倾角为的斜面匀速下滑，斜面体放在水平地面上，且处于静止状态。则B与斜面间动摩擦因数为

，A所受滑动摩擦力大小为

。参考答案：；以整体为研究对象有：（mA+mB）gsinθ=（mA+mB）gμcosθ，即有gsinθ=μgcosθ，解得μ=；隔离出A来，A所受的静摩擦力与其重力沿斜面的分力大小相等，即f=mAgsinθ。13.（多选）一本书放在水平桌面上，下列说法中正确的是（

）A．书的重力就是书对桌面的压力B．书对桌面的压力与桌面对书的支持力是一对平衡力C．书的重力与桌面对书的支持力是一对平衡力D．书对桌面的压力性质属于弹力参考答案：CD三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（4分）一束单色光由左侧时的清水的薄壁圆柱比，图为过轴线的截面图，调整入射角α，光线拾好在不和空气的界面上发生全反射，已知水的折射角为，α的值。

参考答案：解析：当光线在水面发生全放射时有，当光线从左侧射入时，由折射定律有，联立这两式代入数据可得。15.静止在水平地面上的两小物块A、B，质量分别为mA=l.0kg，mB=4.0kg；两者之间有一被压缩的微型弹簧，A与其右侧的竖直墙壁距离l=1.0m，如图所示。某时刻，将压缩的微型弹簧释放，使A、B瞬间分离，两物块获得的动能之和为Ek=10.0J。释放后，A沿着与墙壁垂直的方向向右运动。A、B与地面之间的动摩擦因数均为u=0.20。重力加速度取g=10m/s2。A、B运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短。（1）求弹簧释放后瞬间A、B速度的大小；（2）物块A、B中的哪一个先停止？该物块刚停止时A与B之间的距离是多少？（3）A和B都停止后，A与B之间的距离是多少？参考答案：（1）vA=4.0m/s，vB=1.0m/s；（2）A先停止；0.50m；（3）0.91m；分析】首先需要理解弹簧释放后瞬间的过程内A、B组成的系统动量守恒，再结合能量关系求解出A、B各自的速度大小；很容易判定A、B都会做匀减速直线运动，并且易知是B先停下，至于A是否已经到达墙处，则需要根据计算确定，结合几何关系可算出第二问结果；再判断A向左运动停下来之前是否与B发生碰撞，也需要通过计算确定，结合空间关系，列式求解即可。【详解】（1）设弹簧释放瞬间A和B的速度大小分别为vA、vB，以向右为正，由动量守恒定律和题给条件有0=mAvA-mBvB①②联立①②式并代入题给数据得vA=4.0m/s，vB=1.0m/s（2）A、B两物块与地面间的动摩擦因数相等，因而两者滑动时加速度大小相等，设为a。假设A和B发生碰撞前，已经有一个物块停止，此物块应为弹簧释放后速度较小的B。设从弹簧释放到B停止所需时间为t，B向左运动的路程为sB。，则有④⑤⑥在时间t内，A可能与墙发生弹性碰撞，碰撞后A将向左运动，碰撞并不改变A的速度大小，所以无论此碰撞是否发生，A在时间t内的路程SA都可表示为sA=vAt–⑦联立③④⑤⑥⑦式并代入题给数据得sA=1.75m，sB=0.25m⑧这表明在时间t内A已与墙壁发生碰撞，但没有与B发生碰撞，此时A位于出发点右边0.25m处。B位于出发点左边0.25m处，两物块之间的距离s为s=025m+0.25m=0.50m⑨（3）t时刻后A将继续向左运动，假设它能与静止的B碰撞，碰撞时速度的大小为vA′，由动能定理有⑩联立③⑧⑩式并代入题给数据得

故A与B将发生碰撞。设碰撞后A、B的速度分别为vA′′以和vB′′，由动量守恒定律与机械能守恒定律有

联立式并代入题给数据得

这表明碰撞后A将向右运动，B继续向左运动。设碰撞后A向右运动距离为sA′时停止，B向左运动距离为sB′时停止，由运动学公式

由④式及题给数据得sA′小于碰撞处到墙壁的距离。由上式可得两物块停止后的距离四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在同一竖直平面内的两正对着的相同半圆光滑轨道，相隔一定的距离，虚线沿竖直方向，一小球能在其间运动，今在最高点A与最低点B各放一个压力传感器，测试小球对轨道的压力，并通过计算机显示出来，当轨道距离变化时，测得两点压力差与距离x的图像如图，g取10m/s2，不计空气阻力，求：（1）小球的质量为多少？（2）若小球的最低点B的速度为20m/s，为使小球能沿轨道运动，x的最大值为多少？参考答案：【知识点】机械能守恒定律；牛顿第二定律；向心力．D4C2E3【答案解析】（1）0.05kg；（2）17.5m．解析：（1）设轨道半径为R，由机械能守恒定律；……………（1）对B点：………（2）对A点：……（3）由（1）（2）（3）式得：两点压力差………（4）由图象得：截距

得

………（5）

（2）因为图线的斜率

得……（6）在A点不脱离的条件为：……（7）由（1）（5）（6）（7）式得：………（8）【思路点拨】（1）由机械能守恒及分别对A点和B点由向心力公式可求得压力差与距离x的关系式，则可由图象的截距求得物体的质量；（2）由图象的斜率可求得光滑圆轨道的半径，由机械能守恒定律及竖直面内的圆周运动临界值可求得x的最大值．本题考查机械能守恒的应用及竖直面内的圆周运动的临界值的应用，此类题型为常见题型，应熟练掌握．17.如下图所示，在水平粗糙横杆上，有一质量为m的小圆环A，用一细线悬吊一个质量为m的球B。现用一水平拉力缓慢地拉起球B，使细线与竖直方向成37°角，此时环A仍保持静止。求：（1）此时水平拉力F的大小；（2）环对横杆的压力及环受到的摩擦力。参考答案：（1）（2）对横杆的压力大小为2mg，方向竖直向下，环受到的摩擦力大小为0.75mg，方向水平向左（1）取小球为研究对象进行受力分析，由平衡规律得：①（1分）②（1分）联立解得③（1分）（2）取AB组成的系统为研究对象④（1分）⑤（1分）由牛顿第三定律⑥（1分）对横杆的压力大小为2mg，方向竖直向下（1分），环受到的摩擦力大小为0.75mg，方向水平向左（1分）。18.如图所示，静止放在水平光滑的桌面上的纸带，其上有一质量为m=0.5kg的铁块，它与纸带右端的距离为L=0.5m，铁块与纸带间的动摩擦因数为μ=0.2．现用力F水平向左将纸带从铁块下抽出，当纸带全部抽出时铁块恰好到达桌面边缘，铁块抛出后落地点离抛出点的水平距离为x=0.8m．已知g=10m/s2，桌面高度为H=0.8m，不计纸带质量，不计铁块大小，铁块不翻滚．求：（1）铁块抛出时速度