上海金卫中学2021-2022学年高三物理测试题含解析

上海金卫中学2021-2022学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.比较氢气和氧气，不考虑分子势能，下面说法中正确的是A．在相同温度下，氧分子和氢分子具有相同的平均速率B．质量和温度相同的氢气和氧气具有相同的内能C．体积和温度都相同的氢气和氧气具有相同的内能D．摩尔数和温度都相同的氢气和氧气具有相同的内能参考答案：D2.某一放射性元素放出的射线通过电场后分成三束，下列说法正确的是（）A．射线1的电离作用在三种射线中最强B．射线2贯穿本领最弱，用一张白纸就可以将它挡住C．一个原子核放出一个射线3的粒子后，质子数和中子数都比原来少2个D．一个原子核放出一个射线1的粒子后，形成的新核比原来的电荷数少1个参考答案：C3.(多选题)质量为m的小球由轻绳a和b系于一轻质木架上的A点和C点，如图，当轻杆绕轴BC以角速度ω匀速转动时，球在水平面内作匀速圆周运动，绳a在竖直方向、绳b在水平方向。当球运动到图示位置时．绳b被烧断，同时杆也停止转动，则（）A.小球仍在水平面内作匀速圆周运动

B.在绳被烧断瞬间，a绳中张力突然增大C.若角速度ω较小，小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动D.若角速度ω较大，小球可以在垂直于平面ABC的竖直平面内作圆周运动参考答案：BCD4.（单选题）如图所示，传送带保持1m/s的速度顺时针转动。现将一质量m＝0.5kg的物体轻轻地放在传送带的a点上，设物体与传送带间的动摩擦因数μ＝0.1，a、b间的距离L＝2.5m，则物体从a点运动到b点所经历的时间为(g取10m/s2)()A.s

B．(－1)sC．3s

D．2.5s参考答案：C5.如图所示，M、N两点分别放置两个等量异种电荷，A为它们连线的中点，B为连线上靠近N的一点，C为连线的中垂线上处于A点上方的一点，同一负电荷放在A、B、C三点时（）A．放在A点受力最小，放在B点电势能最大B．放在C点受力最小，放在B点电势能最小C．放在B点受力最小，放在C点电势能最大D．放在A点受力最大，放在C点电势能最大参考答案：B【考点】电势差与电场强度的关系．【分析】明确等量异号电荷的电场线和等势面的分布图象，知道电场线的疏密程度表示电场强度的大小，电场线与等势面垂直，沿着电场线方向电势逐渐降低，负电荷在高电势处电势能小．【解答】解：等量异号电荷的电场线和等势面的分布图象如图所示，电场线的疏密程度表示电场强度的大小，在A、B、C三点中，C带电位置电场线最稀疏，故场强最小的点是C点．故电荷在C点受到的电场力最小；A、C两个点在一个等势面上，电势相等；沿着电场线电势逐渐降低，故B点电势高于A点电势；故电势最高的点是B点，负电荷放在电势高处的电势能小，故放在B点处电能最小，放在AC上电势能相等；故B正确，ACD错误．故选：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.设地球的质量为M，半径为R，则环绕地球飞行的第一宇宙速度v的表达式为______________；某行星的质量约为地球质量的，半径约为地球半径的，那么在此行星上的“第一宇宙速度”与地球上的第一宇宙速度之比为______________（已知万有引力常量为G）。参考答案：v=，/3︰17.如图所示，质量为50g的小球以12m/s的水平速度抛出，恰好与倾角为37o的斜面垂直碰撞，则此过程中重力的功为

J，重力的冲量为

N·s。参考答案：

6.4

0.8小球做平抛运动，只有重力做功，与斜面碰撞时的速度，故；与斜面碰撞时的竖直分速度，代入题给数据即可解答。8.做匀加速直线运动的物体，在第3s内运动的位移为10m，第5s内的位移是14m，则物体的加速度大小为m/s2，前5s内的位移是m，第5s末的瞬时速度是

m/s。参考答案：2

36

159.某实验小组的同学在进行“研究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中准备的实验器材有木块、木板、毛巾和砝码，在实验中设计的实验表格和实验数据记录如下表所示。实验序数接触面的材料正压力（N）滑动摩擦力（N）1木块与木板20.42木块与木板40.83木块与木板61.24木块与木板81.65木块与毛巾82.5（1）根据上面设计的表格可以知道该实验用的实验方法为________________.（2）分析比较实验序数为1、2、3、4的实验数据，可得出的实验结论为_____________________________________________________________________________________________.（3）分析比较实验序数为_________的两组实验数据，可得出的实验结论是：压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大.参考答案：10.

如图，两个底边相同的斜面倾角不同的物体沿BA斜面由顶端滑至底端，克服摩擦力作功为W1，物体沿DA斜面由顶端滑至底端摩擦力做功为W2，若物体与两个斜面间动摩擦因数相同，则W1___W2。参考答案：答案：=11.雨滴落到地面的速度通常仅为几米每秒，这与雨滴下落过程中受到空气阻力有关。雨滴间无相互作用且雨滴质量不变，重力加速度为g。（1）质量为m的雨滴由静止开始，下落高度h时速度为u，求这一过程中克服空气阻力所做的功W。____（2）将雨滴看作半径为r的球体，设其竖直落向地面的过程中所受空气阻力f=kr2v2，其中v是雨滴的速度，k是比例系数。a．设雨滴的密度为ρ，推导雨滴下落趋近的最大速度vm与半径r的关系式；____b．示意图中画出了半径为r1、r2（r1>r2）的雨滴在空气中无初速下落的v–t图线，其中_________对应半径为r1的雨滴（选填①、②）；若不计空气阻力，请在图中画出雨滴无初速下落的v–t图线。（

）（3）由于大量气体分子在各方向运动的几率相等，其对静止雨滴的作用力为零。将雨滴简化为垂直于运动方向面积为S的圆盘，证明：圆盘以速度v下落时受到的空气阻力f∝v2（提示：设单位体积内空气分子数为n，空气分子质量为m0）。________参考答案：

(1).

(2).

(3).①

(4).

(5).详见解析【分析】(1)对雨滴由动能定理解得：雨滴下落h的过程中克服阻做的功；(2)雨滴的加速度为0时速度最大解答；(3)由动量定理证明【详解】(1)对雨滴由动能定理得：解得：；(2)a.半径为r的雨滴体积为：，其质量为当雨滴的重力与阻力相等时速度最大，设最大速度为，则有：其中联立以上各式解得：由可知，雨滴半径越大，最大速度越大，所以①对应半径为的雨滴，不计空气阻力，雨滴做自由落体运动，图线如图：；(3)设在极短时间内，空气分子与雨滴碰撞，设空气分子的速率为U，在内，空气分子个数为：，其质量为设向下为正方向，对圆盘下方空气分子由动量定理有：对圆盘上方空气分子由动量定理有：圆盘受到的空气阻力为：联立解得：。12.（5分）一辆电动自行车铭牌上的技术参数如表中所示：质量为M＝70kg的人骑此电动车沿平直公路行驶，所受阻力为车和人总重的0.03倍，不计自行车自身的机械损耗。（1）仅在电动机提供动力的情况下，此车行驶的最大速度为________m/s；（2）仅在电动机提供动力的情况下，以额定输出功率行驶，速度为3m/s时，加速度大小为_____m/s2。参考答案：6m/s，0.3m/s213.如图所示，是一列横波在某一时刻的波形图象．已知这列波的频率为5Hz，此时的质点正向轴正方向振动，由此可知：这列波正在沿轴

(填“正”或“负”)方向传播，波速大小为

m/s.参考答案：负，10三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，质量m＝1.00kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点．如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带，O为第一个点(速度恰好为零)，每两个计数点之间还有四个点未画出，选连续的3个计数点A、B、C作为测量的点，经测量知道A、B、C各点到O点的距离分别为50.50cm、86.00cm、130.50cm.已知打点计时器每隔0.02s打一次点，当地的重力加速度g＝9.80m/s2.根据以上数据，可计算出打B点时的速度vB＝

m/s；重物由O点运动到B点，重力势能减少了________J，动能增加了________J．根据所测量的数据，还可以求出物体实际下落的加速度为________m/s2，物体在从A到B下落的过程中所受到的平均阻力为________N(计算结果都要保留3位有效数字)。参考答案：15.在测量金属丝电阻率的试验中，可供选用的器材如下：待测金属丝：（阻值约，额定电流约）；电压表：（量程，内阻约）；电流表：（量程，内阻约）；（量程，内阻约）；电源：（电动势3V，内阻不计）（电动势12V，内阻不计）滑动变阻器：（最大阻值约）螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线。①用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为

mm。②若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表应选

、电源应选

（均填器材代号），在虚线框中（间答题卡）完成电路原理图。参考答案：①1．773【1．771～1．775均正确】

②A1；E1；电路图如右。②电压表量程3V，所以电源应选E1，通过待测金属丝的最大电流约为，所以电流表应选A1。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（22分）如图，abc是光滑的轨道，其中ab是水平的，bc为与ab相切的位于竖直平面内的半圆，半径R=0.30m。质量m=0.20kg的小球A静止在轨道上，另一质量M=0.60kg、速度v0=5.5m/s的小球B与小球A正碰。已知相碰后小球A经过半圆的最高点c落到轨道上距b点为处，重力加速度g=10m/s2，求：

（1）碰撞结束后，小球A和B的速度的大小。

（2）试论证小球B是否能沿着半圆轨道到达c点。

参考答案：解析：（1）以v1表示小球A碰后的速度，v2表示小球B碰后的速度，表示小球A在半圆最高点的速度，t表示小球A从离开半圆最高点到落在轨道上经过的时间，则有

①

②

③

④

由①②③④求得

代入数值得

（2）假定B球刚能沿着半圆轨道上升到c点，则在c点时，轨道对它的作用力等于零。以vc表示它在c点的速度，vb表示它在b点相应的速度，由牛顿定律和机械能守恒定律，有

解得：

代入数值得：

由，所以小球B不能达到半圆轨道的最高点。17.如图甲所示，两平行金属板A、B的板长l＝0.20m，板间距d＝0.20m，两金属板间加如图乙所示的交变电压，并在两板间形成交变的匀强电场，忽略其边缘效应。在金属板右侧有一方向垂直于纸面向里的匀强磁场，其左右宽度D=0.40m，上下范围足够大，边界MN和PQ均与金属板垂直。匀强磁场的磁感应强度B＝1.0×10-2T。现从t＝0开始，从两极板左端的中点O处以每秒钟1000个的速率不停地释放出某种带正电的粒子，这些粒子均以vo＝2.0×105m/s的速度沿两板间的中线射入电场，已知带电粒子的比荷＝1.0×108C/kg，粒子的重力和粒子间的相互作用都忽略不计，在粒子通过电场区域的极短时间内极板间的电压可以看作不变．求：(1)

t＝0时刻进入的粒子，经边界MN射入磁场和射出磁场时两点间的距离；(2)当两金属板间的电压至少为多少时，带电粒子不能进入磁场；(3)在电压变化的第一个周期内有多少个带电的粒子能进入磁场。

参考答案：（1）t＝0时刻电压为零，粒子匀速通过极板由牛顿第二定律

（2分）得：

（1分）

所以出射点到入射点的距离为

（1分）（2）考虑临界情况：粒子刚好不能射出电场对类平抛过程：，，

（3分）联立解得

（1分）（3）当时，粒子可以射出电场，根据比例关系得第一个周期内能够出射的粒子数为个（2分）18.摩托车先由静止开始以m/s2的加速度做匀加速运动，后以最大行驶速度25m/s匀速运动，追赶前方以15m/s的速度同向匀速行驶的卡车