浙江省湖州市安吉县梅溪镇梅溪中学高三物理测试题含解析

浙江省湖州市安吉县梅溪镇梅溪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.关于加速度下列说法中正确的是（

）A．加速度是由速度变化引起的B．加速度始终为零，物体的运动状态一定不改变C．加速度方向改变，速度方向一定改变D．加速度为正值，速度一定越来越大参考答案：B2.（多选）在竖直向下的匀强电场中，有a、b、c、d四个带电质点，各以水平向左、水平向右、竖直向下和竖直向上的速度做匀速直线运动。不计质点间所带电荷的相互作用力，F列判断正确的是A.c、d带异种电荷B.a、b带同种电荷且电势能均不变C.d的电势能减小，重力势能增大D.c的电势能增大，机械能减小参考答案：BCD3.如图所示，两块水平放置的平行金属板与电源连接，上、下板分別带正、负电荷。油滴从喷雾器喷出后，由于摩擦而带负电，油滴进入上板中央小孔后落到匀强电场中，通过显徴镜可以观察到油滴的运动情况。两金属板间的距离为d，忽略空气对油滴的浮力和阻力。若油滴进入电场时的速度可以忽略，当两金属板间的电势差为U时观察到某个质量为m的油滴进入电场后做匀加速运动，经过时间t运动到下极板，则该油滴所带电荷量可表示为A. B. C. D.参考答案：A【详解】油滴带负电，电荷量为Q，油滴所受到的电场力方向向上，设加速度大小为a，由牛顿第二定律得，，d＝at2。联立两式得，，故选A。4.图甲中的理想变压器的原副线圈匝数比为11:1，原线圈接如图乙所示的正弦交流电时电动机正常工作，此时电流表的读数为1A，已知R=20Ω，电机线圈的内阻r=0．5Ω，电流表和电压表都是理想电表，则：

A．电压表的读数为

B．流过电阻中的电流为1A

C．流过电动机的电流为40A

D．电动机输出的机械功率为200W参考答案：B5.如图所示，甲、乙两物块用跨过定滑轮的轻质细绳连接，分别静止在斜面AB、AC上，滑轮两侧细绳与斜面平行。甲、乙两物块的质量分别为m1、m2。AB斜面粗糙，倾角为，AC斜面光滑，倾角为，不计滑轮处摩擦，则以下分析正确的是A．若，则甲所受摩擦力沿斜面向上B．若在乙物块上面再放一个小物块后，甲、乙仍静止，则甲所受的摩擦力一定变小C．若在乙物块上面再放一个小物块后，甲、乙仍静止，则甲所受的拉力一定变大D．若在甲物块上面再放一个小物块后，甲、乙仍静止，则甲所受拉力一定变大参考答案：AC由力的平衡知识可得，若，则甲物体有沿斜面向下运动的趋势，故甲所受静摩擦力方向沿斜面向上，A正确；在乙物块上面再放一个小物块后，相当于增大m2，由于开始时甲所受静摩擦力的方向不确定，则f的大小变化不确定，可能增大也可能减小，B错误；隔离乙物体分析可知，甲所受拉力即绳上的拉力等于乙物体重力沿斜面方向的分力的大小，故选项C正确D错误。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源，打点的时间间隔用Δt表示。在小车质量未知的情况下，某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”。（1）完成下列实验步骤中的填空：①平衡小车所受的阻力：小吊盘中不放物块，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列________的点。②按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块，在小车中放入砝码。③打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点列的纸带，在纸带上标出小车中砝码的质量m。④按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤③。⑤在每条纸带上清晰的部分，每5个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距s1，s2，…。求出与不同m相对应的加速度a。⑥以砝码的质量m为横坐标为纵坐标，在坐标纸上做出关系图线。若加速度与小车和砝码的总质量成反比，则与m处应成_________关系（填“线性”或“非线性”）。（2）完成下列填空：①本实验中，为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是_______________________。②设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2、s3。a可用s1、s3和Δt表示为a=__________。图2为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况，由图可读出s1=__________mm，s3=__________。由此求得加速度的大小a=__________m/s2。③图3为所得实验图线的示意图。设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为___________，小车的质量为___________。参考答案：7.光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图1所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间。利用如图2所示装置测量滑块与长1m左右的木板间动摩擦因数，图中木板固定在水平面上，木板的左壁固定有一个处于锁定状态的压缩轻弹簧（弹簧长度与木板相比可忽略），弹簧右端与滑块接触，1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出。现使弹簧解除锁定，滑块获得一定的初速度后，水平向右运动先后经过两个光电门1和2，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为2.0×10-2s和5.0×10-2s，用游标卡尺测量小滑块的宽度d，卡尺示数如图3所示.（1）读出滑块的宽度d=

cm（2）滑块通过光电门1的速度为v1,通过光电门2的速度v2,则v2=

m/s；（结果保留两位有效数字）（3）若用米尺测量出两个光电门之间的距离为L（已知L远大于d），已知当地的重力加速为g，则滑块与木板动摩擦因数μ表达式为

（用字母v1、、v2、、L、g表示）。参考答案：（1）

5.50

（2）1.1

（3）8.某同学用如图12所示的装置来探究动能定理。①实验时为了保证小车受到的合力与钩码的总重力大小近似相等，钩码的总质量应满足的实验条件是

，实验时首先要做的步骤是

。②挂上适当的钩码后小车开始做匀加速直线运动，用打点计时器在纸带上记录其运动情况。图13是实验时得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F是计数点。本实验能测出的物理量有：小车的质量M，钩码的总质量m，各计数点间的距离，已知相邻计数点间的时间间隔为T，重力加速度为g。则打点计时器打出B点时小车的速度为

，实验中小车所受合外力做的功与动能变化间的关系式为

。（用题中及图中所给字母表示）参考答案：①钩码的总质量远小于小车的质量(1分)

平衡摩擦力(1分)②vB＝(2分)mg(Δx3＋Δx4)＝M()2－M()2等均可9.一条细线下面挂一小球，让小角度自由摆动，它的振动图像如图所示。根据数据估算出它的摆长为________m，摆动的最大偏角正弦值约为________。参考答案：10.直升机沿水平方向匀速飞往水源取水灭火，悬挂着m=500kg空箱的悬索与竖直方向的夹角θ1＝450。直升机取水后飞往火场，加速度沿水平方向，大小稳定在a=1.5m/s2时，悬索与竖直方向的夹角θ2＝140。如果空气阻力大小不变，且忽略悬索的质量，则空气阻力大小为___

___N，水箱中水的质量M约为_______kg。（sin140=0.242；cos140=0.970）（保留两位有效数字）参考答案：试题分析：直升机沿水平方向匀速和匀加速飞行时，水箱受力情况如下图，根据牛顿第二定律，则有，，解得，。考点：本题考查了牛顿第二定律的应用。11.质量为Ｍ的物体置于倾角为a的斜面上，静止时摩擦力为Mgsina，滑动时摩擦力为mMgcosa，m为物体与斜面之间的摩擦系数，则当物体在斜面上做运动时，物体受到的摩擦力同时满足以上两式，此时斜面倾角和摩擦系数之间的关系为。参考答案：

答案：匀速直线运动

，

tga=m12.（6分）如图所示，一根长为L、质量大于100kg的木头，其重心O在离粗端的地方。甲、乙两人同时扛起木头的一端将其抬起。此后丙又在两人之间用力向上扛，由于丙的参与，甲的负担减轻了75N，乙的负担减轻了150N。可知丙是在距甲

处用

N的力向上扛。

参考答案：；25N13.21．如上右图所示，把两支完全相同的密度计分别放在甲、乙两种液体中，所受到的浮力为和，则

；若它们的液面相平，则两液体对容器底部的压强关系是

。参考答案：=（等于）

<（小于）三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在测定匀变速直线运动的加速度的实验中，用打点计时器记录纸带运动的时间，计时器所用电源的频率为50Hz.图7为做匀变速直线运动的小车带上记录的一些点，在相邻的两点中间都有四个点未画出，按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个点用尺量出1、2、3、4、5到0点的距离（单位：cm），由此可得，小车的加速度大小为______m/s2，方向为______.（填“与运动方向相同”或“与运动方向相反”）

参考答案：1.5；与运动方向相反15.在“验证力的平行四边形定则”的实验中：(1)某同学在实验过程中的部分实验步骤如下，请你仔细读题并完成有关空缺部分内容：

A．将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上，另一端绑上两根细线。

B．在其中一根细线上挂上5个质量相等的钩码，使橡皮筋拉伸，如图甲所示，记录：__________

、

。

C．将步骤B中的钩码取下，然后分别在两根细线上挂上4个和3个质量相等的钩码，用两光滑硬棒B、C使两细线互成角度，如图乙所示，小心调整B、C的位置，使________________，记录________________。(2)如果“力的平行四边形定则”得到验证，那么图乙中＝________。参考答案：（1）

B．结点O到达的位置、

细线上拉力的方向C．使结点O到达相同的位置、

两根细线上力的方向

（2）3:4四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，倾角为30°的足够长光滑斜面下端与一足够长光滑水平面相接，连接处用一光滑小圆弧过渡，斜面上距水平面高度分别为h1=5m和h2=0.45m的两点上，各静置一小球A和B．某时刻由静止开始释放A球，经过一段时间t后，再由静止开始释放B球．g取10m/s2，求：（1）为了保证A、B两球不会在斜面上相碰，t最长不能超过多少？

（2）若A球从斜面上h1高度处自由下滑的同时，B球受到恒定外力作用从C点以加速度a由静止开始向右运动，则a为多大时，A球有可能追上B球？参考答案：（1）1.4s（2）应满足a（小于或等于）2.5m/s2的条件．

解析：（1）两球在斜面上下滑的加速度相同，设加速度为a，根据牛顿第二定律有：mgsin30o＝ma

，

解得：a＝5m/s2设A、B两球下滑到斜面底端所用时间分别为t1和t2，则：

，

，

为了保证A、B两球不会在斜面上相碰，t最长不能超过

t＝t1－t2＝1.4s

（2）设A球在水平面上再经t0追上B球，则：，A球要追上B球，方程必须有解，，解得，即

17./图所示的直角坐标系中，第四象限内有互相正交的匀强电场E与匀强磁场B1，其中B1垂直纸面向里。一质量m=1×10-14kg、电荷量q=1×10-10C的带正电微粒以某一速度v沿与y轴正方向60°角从M点沿直线运动，M点的坐标为（0，-10），E的大小为0.5×102V/m，B1大小为0.5T；粒子从x轴上的P点进入第一象限内，第一象限的某个矩形区域内，有方向垂直纸面向里的匀强磁场B2，一段时间后，粒子经过y轴上的N点并与y轴正方向成60°角飞出。N点的坐标为(0,30)，不计粒子重力，g取10m/s2，。(1)请分析判断匀强电场E的方向并求出微粒的运动速度。(2)粒子在磁场B2中运动的最长时间可为多少？运动最长时间情况下的匀强磁场B2的大小是多少？(3)若B2=1T，则矩形磁场区域的最小面积为多少？参考答案：(2)画出微粒的运动轨迹如右图所示。由几何关系可知，粒子在B2磁场中运动的轨迹所对的圆心角为120°。由于粒子运动的速度大小一定，因此运动时间最长时一定是弧长最长时，也即运动的轨道半径最大时，由几何关系可知，粒子一进入第一象限就进入磁场发生偏转，运动的半径最大，如图所示，此时mMQ=Rsin60°+OM得R=0.2m粒子运动的最长时间可为t=此时，微粒做圆周运动的向心力由洛伦兹力提供，即qB2v=m解之得B2=0.5T(3)若B2=1T，粒子做圆周运动的半径R′==0.1m由右图可知，磁场B2的最小区域应该分布在图示的矩形ABCD内。由几何关系易得AD=2R′sin60°=mAB=R′(1-cos60°)=m所以，所求磁场的最小面积为S=18.如图所示，电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角为θ，导轨间距为l，轨道所在平面的正方形区域内存在一有界匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨平面向上．电阻相同、质量均为m的两根相同金属杆甲和乙放置在导轨上，甲金属杆恰好处在磁场的上边界处，甲、乙相距