2021-2022学年黑龙江省伊春市高安创新中学高三物理测试题含解析

2021-2022学年黑龙江省伊春市高安创新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，一只盛水的容器固定在一个小车上，在容器中分别悬挂和拴住一只铁球和一只乒乓球，容器中水和铁球．乒乓球都处于静止状态，当容器随小车突然向右运动时，两球的运动状况是（以小车为参考系）

A．铁球向左，乒乓球向右

B．铁球向右．乒乓球向左

C．铁球和乒乓球都向左

D．铁球和乒乓球都向右参考答案：A2.（单选）如图所示，中子内有一个电荷量为的上夸克和两个电荷量为的下夸克，3个夸克都分布在半径为r的同一圆周上，则3个夸克在其圆心处产生的电场强度为：A．B．

C．D．参考答案：A3.2009年诺贝尔物理学奖授予科学家高锟以及威拉德·博伊尔和乔治·史密斯。3名得主的成就分别是发明光纤电缆和电荷耦合器件（CCD）图像传感器。光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法中正确的是A．为使拍摄的水面下景物更清晰，可利用偏振现象在照相机镜头前加一偏振片，减少反射光的影响B．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象

C．在光导纤维束内传送图像是利用光的色散现象D．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象参考答案：AD解析：为使拍摄的水面下景物更清晰，可利用偏振现象在照相机镜头前加一偏振片，减少反射光的影响，选项A正确；用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的折射现象，选项B错误；在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象，选项C错误；光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，选项D正确。4.分别放在两个绝缘架上的相同金属球，相距为d，球的半径比d小得多，分别带有q和3q的电荷量，相互斥力为3F。现用绝缘工具将这两个金属球接触后再分开，然后放回原处。则它们的相互作用力将变为

(

)

A.0

B.F

C.3F

D.4F参考答案：D5.一台理想变压器的原、副线圈的匝数比是11：1，原线圈接入电压为220V的正弦交流电。一只理想二级管和一个滑动变阻器串联接在副线圈上，如图所示．则下列判断正确的是A．原、副线圈中的功率之比为11：1B．若滑动变阻器接入电路的阻值为10，则1min内产生的热量为1200JC．只将S从1拨到2，电流表示数减小D．若将滑动变阻器的滑片向下滑动，则两电表示数均减少参考答案：BC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.为了用弹簧测力计测定木块A和长木板B间的动摩擦因数μ，甲、乙两同学分别设计了如图所示的甲、乙两个试验方案．（1）为了用某一弹簧测力计的示数表示A和B之间的滑动摩擦力大小，你认为方案甲更易于操作．简述理由因为甲方案拉木块时不需要匀速拉动．（2）若A和B的重力分别为100N和150N，当甲中A被拉动时，弹簧测力计a示数为60N，b示数为110N，则A、B间的动摩擦因数为0.4．参考答案：考点：探究影响摩擦力的大小的因素．专题：实验题．分析：（1）实验中我们是根据拉力与摩擦力是一对平衡力的原理，才通过测力计读出摩擦力大小的，因此，在操作时要保持物体做匀速直线运动，这也是实验操作中较难保持的地方，方案甲很好地解决了这一问题；（2）根据公式f=μN可对动摩擦因数进行计算，但关键是要分析出摩擦力f的大小．解答：解：（1）由图示实验可知，甲方案中拉动物体A，不需要控制物体A做匀速直线运动，且弹簧测力计静止，便于弹簧测力计读数；乙方案中用弹簧测力计拉动A，需要控制A做匀速直线运动，难于控制A做匀速直线运动，另一当面弹簧测力计是运动的，难于准确读数，因此甲方案更易于操作．（2）由题意可知，在甲方案中，两物体接触面受到的压力等于B的重力，即N=150N，弹簧测力计a的示数等于两物体接触面间摩擦力的大小，即f=60N．由公式f=μN得，动摩擦因素μ===0.4．故答案为：（1）甲；因为甲方案拉木块时不需要匀速拉动；（2）0.4．点评：本题考查了作用力与反作用力、平衡力的关系，并且要判断在不同的情况下接触面受到的正压力的大小，特别是注意根据给出的各个弹簧测力计的示数，分析判断出要用哪一个数据，是解答本题的难点，这对于学生有一定的迷惑性．7.（4分）远古时代，取火是一件困难的事，火一般产生于雷击或磷的自燃。随着人类文明的进步，出现了“钻木取火”等方法。“钻木取火”是通过

方式改变物体的内能，把

转变为内能。参考答案：做功，机械能解析：做功可以增加物体的内能8.

（6分）地球上的海水的总质量达1.4×1021kg。如果把这些海水的温度减低10C，放出的热量就达9×1018KW·h，足够全世界使用4000年。这个设想不违背

，但是不能实现，所以叫

永动机，它违背了

。参考答案：答案：能量守恒定律

第二类

热力学第二定律

（各2分）9.（4分）如图所示，A为放在水平光滑桌面上的木板，质量为1kg。木块B、C质量分别为3kg和1kg。接触面间动摩擦因素为0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。在拉力F作用下，物体A加速度为2m/s2。拉力F大小等于

N。参考答案：14N（4分）10.打点计时器用频率50Hz交流电打出的匀变速运动的纸带，以原始点作为计数点，则根据此纸带的数据，纸带的加速度大小是

m/s2和打点计时器打第3个点时的纸带速度是

m/s（保留3位有效数字）参考答案：9.40；

1.8711.示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如图所示。如果在荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的极板X应带

电；极板Y应带

电（填正或负）。参考答案：、正；正12.一列简谐波在t=0.8s时的图象如图甲所示，其x=0处质点的振动图象如图乙所示，由图象可知：简谐波沿x轴

▲

方向传播（填“正”或“负”），波速为

▲

m／s，t=10.0s时刻，x=4m处质点的位移是

▲

m．参考答案：负（1分）

5（2分）

-0.0513.22.（4分）如图所示甲、乙两图为常用的电流表和电压表的刻度盘，在甲图中如果接入电路的“+”和“-0.6”两个接线柱，则表的示数为_____，如果接入电路的是“+”和“-3”两个接线柱，则表的示数为_____.在乙图中，若选用的量程为0～15V，则表的示数为_____，若选用的量程为0～3V，则表的示数为_____.

参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学为了测量一轻弹簧劲度系数，进行了如下实验设计：如图所示，将两平行金属导轨水平固定在竖直向下的匀強磁场中，金属杆与导轨接触良好，水平放置的轻弹簧一端固定于O点，另一端与金属杆连接并保持绝缘。在金属杆滑动的过程中，弹簧与金属杆、金属杆与导轨均保持垂直，弹簧的形变始终在弹性限度内，通过减小金属杆与导轨之间的摩擦和在弹簧形变较大时读数等方法，使摩擦对实验结果的影响可忽略不计请你按要求回答问题。（1）帮助该同学完成实验设计。请你用低压直流电源（）、滑动变阻器（）、电流表（A）、开关（）设计一电路图，画在图中虚线框内，并正确连在导轨的C、D两端，要求闭合开关后惮簧将伸长_____。（2）若电源电动势为3V，内阻较小：滑动变阻器最大阻值为10Ω：电流表内阻较小。当闭合开关后，发现电路中无电流，请在保持电路完整的条件下，用多用电表来找到故障，则最好选择的挡位是______A．直流电压”10V”挡

B．直流电流“0．5A”挡C．欧姆“×1”挡

D．欧姆”×10”挡（3）排除故障并正确连接电路后．闭合开关，通过一绝缘挡板使金属杆缓慢移动，当移开挡板且金属杆静止时，测出通过金属杆的电流为I1，记下金属杆的位置．断开开关，测出弹簧对应的长度为x1：改变滑动变阻器的阻值，再次让金属杆静止时，测出通过金属杆的电流为I2，弹簧对应的长度为x2，若已知导轨间的距离为d，匀强磁场的磁感应强度为B，则弹簧的劲度系数k＝_________。参考答案：

(1).（1）电路设计如图；

(2).（2）A

(3).（3）或【详解】（1）低压直流电源E、滑动变阻器R、电流表、开关S串接在CD两点之间，如图所示．

（2）根据欧姆档使用规则，严禁在接有电源的电路中使用欧姆档，选项CD错误；在内部电流不确定的情况下用直流电流“0.5A”挡可能会超程，故可选择．直流电压“10V”挡，故选项B错误，A正确；（3）设弹簧原长为L0，应用胡克定律有k（x1-L0）=BI1d

k（x2-L0）=BI2d

两式相减可得k（x1-x2）=B（I1-I2）d，解得；15.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，需测量一个标有“3V，1．5W”灯泡两端的电压和通过灯泡的电流。现有如下器材：直流电源（电动势3.0V，内阻不计）电流表A1（量程3A，内阻约0.1Ω）电流表A2（量程600mA，内阻约5Ω）电压表V1（量程3V，内阻约3kΩ）电压表V2（量程15V，内阻约200kΩ）滑动变阻器R1（阻值0～10Ω，额定电流1A）滑动变阻器R2（阻值0～1kΩ，额定电流300mA）（1）在该实验中，电流表应选择______（填“A1”或“A2”），电压表应选择______（填“V1”或“V2”），滑动变阻器应选择________（填“R1”或“R2”）．（2）某同学用导线a、b、c、d、e、f、g和h连接成如图甲所示的电路，请在乙图方框中完成实验的电路图．（3）该同学连接电路后检查所有元器件都完好，电流表和电压表已调零，经检查各部分接触良好．但闭合开关后，反复调节滑动变阻器，小灯泡的亮度发生变化，但电压表和电流表示数不能调为零，则断路的导线为___________．（4）下图是学习小组在实验中根据测出的数据，在方格纸上作出该小灯泡的伏安特性曲线。若将该灯泡与一个6.0Ω的定值电阻串联，直接接在题中提供的电源两端，请估算该小灯泡的实际功率P=______W（保留两位有效数字）。（若需作图，可直接画在图中）参考答案：(1).A2、V1、R1

(2).如图所示(3).h

(4).0．37W（0．35W~0．38W）

（2）分压式+外接法，电路图如下图所示．考点：考查描绘小电珠的伏安特性曲线．【名师点睛】描绘小灯泡的伏安持性曲线实验中要注意实验中的原理及接法；要求学生熟练应用分压接法；并能正确应用图象分析实际问题．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，空气中在一折射率为的玻璃柱体，其横截面是圆心角为90°、半径为R的扇形OAB，一束平行光平行于横截面，以45°入射角照射到OA上，OB不透光，若只考虑首次入射到圆弧AB上的光.求AB上有光透出部分的弧长参考答案：)光路图如图所示，由折射定律可求得设在C点恰好发生全反射，由可求得C=450，∠AOC=。弧AB上有光透出的部分弧长CD为17.如图所示，一压缩的轻弹簧左端固定，右端与一滑块相接触但不连接，滑块质量为m，与水平地面间的动摩擦因数为0.1，A点左侧地面光滑，AB的长度为5R，现将滑块由静止释放，滑块运动到A点时弹簧恢复原长，以后继续向B点滑行，并滑上光滑的半径为R的光滑圆弧BC，在C点正上方有一离C点高度也为R的旋转平台，沿平台直径方向开有两个离轴心距离相等的小孔P、Q，旋转时两孔均能达到C点的正上方．若滑块滑过C点后进入P孔，又恰能从Q孔落下，已知物体通过B点时对地面的压力为9mg．求：（1）滑块通过B点时的速度vB；（2）弹簧释放的弹性势能Ep；（3）平台转动的角速度ω应满足什么条件．参考答案：解：（1）物体经过B点做圆周运动，由牛顿第二定律可得：即：，解得：（2）物体由静止释放到B点，根据动能定理可得：又由功能关系W=EP解得：即EP=4.5mgR（3）滑块从B点开始运动后机械能守恒，设滑块到达P处时速度为VP．则由机械能守恒定律得

解得：滑块穿过P孔后再回到平台时间：要想实现上述过程，必须满足ωt=（2n+1）π解得：答：（1）滑块通过B点时的速度为；（2）弹簧释放的弹性势能为4，5mgR；（3）平台转动的角速度ω应满足的条件是．【考点】动能定理；牛顿第二定律；线速度、角速度和周期、转速；向心力；动能定理的应用；功能关系；机械能守恒定律．【分析】（1）物体经过B点做圆周运动，由牛顿第二定律可求得B点的速度；（2）物体由静止释放到B点，利用动能定理和功能关系可求得弹簧的弹性势能；（3）滑块从B点开始运动后机械能守恒，设滑块到达P处时速度，物体竖直上抛，利用运动学公式求出落回小孔的时间刚好与圆盘转一周或整数周的时间相同，可求出平台转动的角速度ω应满足的条件．18.如图所