湖北省武汉市第二十一中学2022年高三物理测试题含解析

湖北省武汉市第二十一中学2022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.如图所示，竖直平面内的虚线上方是一匀强磁场B，从虚线下方竖直上抛一正方形线圈，线圈越过虚线进入磁场，最后又落回原处，运动过程中线圈平面保持在竖直面内，不计空气阻力。则A．上升过程中克服磁场力做的功大于下降过程克服磁场力做的功B．上升过程中克服磁场力做的功等于下降过程克服磁场力做的功C．上升过程克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力做功的

平均功率D．上升过程克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力做功的平均功率参考答案：AC2.有一种测量人体重的电子秤，其原理图如图所示，它主要由三部分构成：踏板、压力传感器R（是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器）、显示体重的仪表G（实质是理想电流表），设踏板的质量可忽略不计，已知理想电流表的量程为3A，电源电动势为12V，内阻为2Ω，电阻R随压力变化的函数式为R=30-0．02F（F和R的单位分别是N和Ω）。下列说法正确是

（

）A．该秤能测量的最大体重是1300N

B．体重为1300N应标在电流表G刻度盘2A刻度处

C．该秤零刻度线（即踏板空载时的刻度线）应标在电流表G刻度盘0刻度处

D．该秤零刻线应标在电流表G刻度盘的最大刻度处参考答案：B3.（单选）如图所示，空间中的M、N处存在两个被固定的、等量同种正点电荷，在它们的连线上有A、B、C三点，已知MA＝CN＝NB，MA<NA.现有一正点电荷q，关于在电场中移动电荷q，下列说法中正确的是A．沿半圆弧l将q从B点移到C点，电场力不做功B．沿曲线r将q从B点移到C点，电场力做正功C．沿曲线s将q从A点移到C点，电场力不做功D．沿直线将q从A点移到B点，电场力做负功参考答案：B4.(单选)如图所示，平行板电容器的一个极板与滑动变阻器的滑动端C相连接.电子以速度v0垂直于电场线方向射入并穿过平行板间的电场.在保证电子还能穿出平行板间电场的情况下，若使滑动变阻器的滑动端C上移，则关于电容器极板上所带电荷量Q和电子穿越平行板所需的时间t的说法中，正确的是A.电荷量Q增大，时间t也增大

B.电荷量Q不变，时间t增大C.电荷量Q增大，时间t不变

D.电荷量Q不变，时间t也不变参考答案：C5.图甲为斯密特触发器，当加在它的输入端A的电压逐渐上升到某个值（1.6V）时，输出端Y会突然从高电平跳到低电平（0.25V），而当输入端A的电压下降到另一个值的时候（0.8V），Y会从低电平跳到高电平（3.4V）。图乙为一光控电路，用发光二极管LED模仿路灯，RG为光敏电阻。关于斯密特触发器和光控电路的下列说法中正确的是A．斯密特触发器的作用是将模拟信号转换为数字信号B．斯密特触发器的作用是将数字信号转换为模拟信号C．调节R1和R2的阻值都不影响光线对二极管发光的控制D．增大R1，可使二极管在光线更暗时才发光参考答案：答案：AD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.两矩形物体A和B，质量分别为m和2m，它们叠放在竖立的弹簧上而静止，如图所示，弹簧的劲度系数为k．今用一竖直向下的力压物体A，弹簧又缩短了ΔL（仍在弹性限度内）而静止．现突然撤去压物块A的竖直向下的力，此时，A对B的压力大小为_________.参考答案：

7.光滑水平面上两小球a、b用不可伸长的松弛细绳相连。开始时两球静止，给b球一个水平恒力拖动B球运动直至绳被拉紧，然后两球一起运动，在两球一起运动过程中两球的总动量

(填“守恒”或“不守恒”)；系统的机械能

(填“守恒”或“不守恒”)。参考答案：不守恒，不守恒；8.为了只用一根弹簧和一把刻度尺测定某滑块与水平桌面间的动摩擦因数μ（设μ为定值），某同学经查阅资料知：一劲度系数为k的轻弹簧由伸长量为x至恢复到原长过程中，弹力所做的功为，于是他设计了下述实验：

第1步：如图所示，将弹簧的一端固定的竖直墙上，弹簧处于原长时另一端位置A。现使滑块紧靠弹簧将其压缩至位置B，松手后滑块在水平桌面上运动一段距离，到达C位置时停止：第2步：将滑块挂在竖直放置的弹簧下，弹簧伸长后保持静止状态。

回答下列问题：

（1）你认为，该同学应该用刻度尺直接测量的物理量是（写出名称并用符号表示）

。

（2）用测得的物理量表示滑块与水平桌面间动摩擦因数μ的计算式：μ=

。参考答案：（1）AB间距离x1，BC间距离s，弹簧竖直悬挂时伸长的长度x2（3分）（2）9.某研究性学习小组设计了以下方法来测量物体的带电量.如图所示的小球是一个外表面镀有金属膜的空心塑料球，用绝缘丝线悬挂于O点，O点固定一个可测量丝线偏离竖直方向角度的量角器，M、N是两块相同的、正对着平行放置的金属板（加上电压后其内部电场可看作匀强电场）.另外还要用到的器材有天平、刻度尺、电压表、直流电流表、开关、滑动变阻器及导线若干.该小组的实验步骤如下，请你帮助该小组完成：

（1）用天平测出小球的质量，按上图所示进行器材的安装，并用刻度尺测出M、N板之间的距离，使小球带上一定的电量.

（2）连接电路（请在图中的虚线框中画出实验所用的电路图，电源、开关已经画出）.

（3）闭合开关，调节滑动变阻器滑片的位置，读出多组相应的电压表的示数和丝线的偏转角度.

（4）以电压为纵坐标，以__________为横坐标作出过原点的直线，求出直线的斜率.

（5）小球的带电量=__________________.（用、、等物理量表示）参考答案：（1）如图（a）.（4分）（2）

（4分）（3）

（4分）提示：带电小球的受力如图b，根据平衡条件有，又有，联立解得，，所以应以为横坐标.10.在科学探究活动中，对实验数据进行分析归纳得出结论是非常重要的环节，下面的表格中的数据是某同学在物体作直线运动过程中测得的位移s和时间t的数据记录。物体运动的起止点所测的物理量12345A→B时间t(s)0.891.241.521.761.97位移s(m)0.250.500.751.001.25⑴请你在下列甲图的网格中作s-t图象；⑵该同学猜想图线接近于二次函数的图象，为了验证这个猜想，请你通过转换变量在乙图的网格中作相应的图象；⑶通过上述处理，你认为物体从A→B的过程中，s随t变化的规律是：

(用s、t表示，涉及数字，计算结果保留2位有效数字)。参考答案：⑴图略，见解析；⑵图略，见解析；⑶s＝0.33t2试题分析：⑴根据描点作图法，作出s-t图象如下图甲所示。⑵由于该同学猜想图线接近于二次函数的图象，为了验证这个猜想，通过转换变量来进行，即作s-t2图象，为此求得表格如下：A→B时间t(s)0.891.241.521.761.97新变量t2(s2)0.791.542.313.103.88位移s(m)0.250.500.751.001.25根据描点作图法，作出s-t2图象如上图乙所示。⑶从所作s-t2图象中看出t2、s呈线性变化关系，即从A到B的过程中s随t变化的规律是：物体作初速度为零的匀加速直线运动，由图中斜率求得，即a＝＝0.65m/s2，故s＝0.325t2题中所提供的数据均为保留2小数点后位数，因此有：s＝0.33t211.如图，滑块从h＝0.2m高处的a点经光滑圆弧轨道ab，滑入水平轨道bc，最终恰好停在c点，如果滑块在bc匀减速运动的时间为t＝3s。则滑块经过b点的速度大小为______m/s，bc间距离为_______m。参考答案：

(1).2

(2).3由a到b由机械能守恒定律：解得：bc间的距离：12.某实验小组设计了下面的实验电路测量电池的电动势和内电阻，闭合开关S，调整电阻箱的阻值R，读出电压表相应示数U，测出多组数据，利用测的数据做出如右下图像。则电池的电动势为

，内电阻为

。电动势的测量值与真实值相比

（填“偏大”、“偏小”或“相等”）参考答案：2V，0.2Ω，偏小。只用电压表和变阻箱测电动势和内电阻的方法叫“伏欧法”，若用图象解题时，基本思路是：用学过的物理定律列出表达式，再结合数学知识整理出有关一次函数式y=kx+b的形式，再求出k和b即可．由闭合电路欧姆定律得可整理为，由上式知若图象为线性关系，对照数学一次函数y=kx+b，则横轴应取，纵轴应取，由图象纵轴截距为0.5，即E=2V，斜率k==0.1，可得r=0.2Ω.本题中R无穷大时，电压表的示数近似等于电源的电动势。由于电源内阻不为0，故电压表的示数小于电源电动势的真实值。13.在画线处写出下列3个演示实验的目的：

①

；②

；③

参考答案：①悬挂法测重心；②显示微小形变；③验证平行四边形法则三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.(4分)在橄榄球比赛中，一个95kg的橄榄球前锋以5m/s的速度跑动，想穿越防守队员到底线触地得分．就在他刚要到底线时，迎面撞上了对方两名均为75kg的队员，一个速度为2m/s，另一个为4m/s，然后他们就扭在了一起。①他们碰撞后的共同速率是；②在右面方框中标出碰撞后他们动量的方向，并说明这名前锋能否得分：。参考答案：答案：①0.1m/s

（2分）

②方向见图（1分）

能得分（1分）

15.（选修3-3）（6分）如图所示，用面积为S的活塞在汽缸内封闭着一定质量的空气，活塞质量为m，在活塞上加一恒定压力F，使活塞下降的最大高度为?h，已知此过程中气体放出的热量为Q，外界大气压强为p0，问此过程中被封闭气体的内能变化了多少？

参考答案：解析：由热力学第一定律△U=W+Q得

△U=（F+mg+P0S）△h－Q

（6分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.质量为M的斜面倾角为，在水平面上保持静止，当将一质量为m的木块放在斜面上时正好匀速下滑，若用与斜面成a角的力F拉着木块匀速上升，如图。求：（1）当角a为多少时，拉力F最小值，并求出这个最小值？（2）此时水平面对斜面的摩擦力是多少。参考答案：（1）m匀速下滑：17.（10分量为0.02kg的小球，用细线栓着吊在沿直线行驶的汽车顶棚上，在汽车距车站15m处开始刹车，在刹车过程中，栓球的细线与竖直方向的夹角θ=37度保持不变，如图，汽车到站恰好停住，求：（1）开始刹车时汽车的速度；（2）汽车到站停住以后，栓小球细线的最大拉力。参考答案：解析：（1）（2分）（2分）v0=15m/s（1分）（2）

（2分）（2分）T=0.28N（1分）18.如图甲所示，空间存在竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场，ab、cd是相互平行的间距为l的长直导轨，它们处于同一水平面内，左端由金属丝bc相连，MN是跨接在导轨上质量为m的导体棒，已知MN与bc的总电阻为R，ab、cd的电阻不计。用水平向右的拉力使导体棒沿导轨做匀速运动，并始终保持棒与导轨垂直且接触良好。图乙是棒所受拉力和安培力与时间关系的图象，已知重力加速度为g。（1）求导体棒与导轨间的动摩擦因数μ；（2）已知导体棒发生位移s的过程中bc边上产生的焦耳热为Q，求导体棒的电阻值；（3）在导体棒发生位移s后轨道变为光滑轨道，此后水平拉力的大小仍保持不变，图丙中Ⅰ、Ⅱ是两位同学画出的导体棒所受安培力随时间变化的图线。判断他们画的是否正确，若正确请说明理由；若都不正确，请你在图中定性画出你认为正确的图线，并说明理由。（要求：说理过程写出必要的数学表达式）参考答案：（1）根据导体棒MN匀速运动可知它受牵引力、安培力和摩擦力f三力平衡，由图象可知拉力大小为F0，安培力大小为，根据牛顿第二定律有：