2022年上海新古北中学高三物理测试题含解析

2022年上海新古北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.（单选）如图所示，等边三角形ABC处在匀强电场中，其中电势A=B=0，C=。保持该电场的大小和方向不变，让等边三角形以A点为轴在纸面内顺时针转过30°，则此时的B点电势为A．

B.

C．

D.

参考答案：C2.做圆周运动的两个物体M和N，它们所受的向心力F与轨道半径R之间的关系如图所示，其中图线N为双曲线的一个分支．则由图象可知

A．物体M和N的线速度均保持不变

B．在两图线的交点，M和N的动能相同C．在两图线的交点，M和N的向心加速度大小相同

D．随着半径增大，M的线速度增大，N的角速度减小 参考答案：BD由于N为双曲线的一个分支，说明F与r成反比，由向心力的公式F=可知，N物体运动的线速度不变，由于M的图象为直线，说明F与r成正比，由向心力的公式F=mrω2可知，M物体运动的角速度不变，AD错误；在两图线的交点，对应两物体的轨道半径和向心力相等，由F==rω2知，M和N的动能相同，由于两物体的质量关系不确定，所以M和N的向心加速度大小关系不确定，B对C错.3.如图2所示，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正在沿斜面以速度v0匀速下滑，斜劈保持静止，则地面对斜劈的摩擦力

A．等于零B．不为零，方向向右C．不为零，方向向左D．不为零，v0较大时方向向左，v0较小时方向向右

参考答案：A4.如图所示，光滑的水平面上放着一辆小车，某人以一定的初速度从车的左端向右加速跑动（不打滑），则下列说法正确的是A．车和人受到的摩擦力的总冲量为零B．车和人受到的摩擦力的总冲量不为零C．车和人受到的摩擦力均做正功D．车受到的摩擦力做正功，人受到的摩擦力做负功参考答案：AD5.（多选）如图所示，两个可视为质点的、相同的木块A和B放在转盘上，两者用长为L的细绳连接，木块与转盘的最大静摩擦力均为各自重力的K倍，A放在距离转轴L处，整个装置能绕通过转盘中心的转轴O1O2转动。开始时，绳恰好伸直但无弹力，现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，以下说法正确的是（

）A．当时，A、B相对于转盘会滑动B．当时，绳子一定有弹力C．范围内增大时，B所受摩擦力变大D．范围内增大时，A所受摩擦力一直变大参考答案：ABD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某兴趣小组在做“探究动能定理”的实验前，提出了以下几种猜想：①W∝v，②W∝v2，③W∝。他们的实验装置如下图所示，PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度传感器，物块从斜面上某处由静止释放，物块到达Q点的速度大小由速度传感器测得。为探究动能定理，本实验还需测量的物理量是

；根据实验所测数据，为了直观地通过图象得到实验结论，应绘制

图象。参考答案：物块初始位置到测速器的距离L

L-v27.人造卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，所以在这种环境中已无法用天

平称量物体的质量。为了在这种环境测量物体的质量，某科学小组设计了如图所示的装置（图中O为光滑的小孔）：给待测物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动。设卫星中具有弹簧秤、刻度尺、秒表等基本测量工具。实验时物体与桌面间的摩擦力可以忽略不计，原因是

；②实验时需要测量的物理量有

；③待测质量的表达式为m=

。（用上小题中的物理量表示）参考答案：（1）物体对支持面几乎没有压力

（2分）（2）弹簧秤读数F、小球运动周期T、小球运动圆周半径r（3分）（3）m=（2分）8.如图甲所示为某一测量电路，电源电压恒定。闭合开关S，调节滑动变阻器由最右端滑动至最左端，两电压表的示数随电流变化的图象如图乙所示，可知：_____（填“a”或“b”）是电压表V2示数变化的图象，电源电压为_____V，电阻Rl阻值为_____Ω，变阻器最大阻值为_____Ω。参考答案：9.．已知地球自转周期为T，地球半径为R，引力常量为G，地球同步卫星离地面的高度约为地球半径的6倍，则地球同步卫星的速度大小为____________；地球的质量为___________。参考答案：，10.牛顿在发现万有引力定律时曾用月球的运动来检验，物理学史上称为著名的“月地检验”．已知地球半径，表面附近重力加速度为，月球中心到地球中心的距离是地球半径的倍，根据万有引力定律可求得月球的引力加速度为

．又根据月球绕地球运动周期，可求得其相向心加速度为

，如果两者结果相等，定律得到了检验。参考答案：B

，11.质量为m=0.01kg、带电量为+q=2.0×10﹣4C的小球由空中A点无初速度自由下落，在t=2s末加上竖直向上、范围足够大的匀强电场，再经过t=2s小球又回到A点．不计空气阻力，且小球从未落地，则电场强度的大小E为2×103N/C，回到A点时动能为8J．参考答案：考点：电场强度；动能定理的应用．分析：分析小球的运动情况：小球先做自由落体运动，加上匀强电场后小球先向下做匀减速运动，后向上做匀加速运动．由运动学公式求出t秒末速度大小，加上电场后小球运动，看成一种匀减速运动，自由落体运动的位移与这个匀减速运动的位移大小相等、方向相反，根据牛顿第二定律和运动学公式结合求电场强度，由W=qEd求得电场力做功，即可得到回到A点时动能．解答：解：小球先做自由落体运动，后做匀减速运动，两个过程的位移大小相等、方向相反．设电场强度大小为E，加电场后小球的加速度大小为a，取竖直向下方向为正方向，则有：gt2=﹣（vt﹣at2）又v=gt解得a=3g由牛顿第二定律得：a=，联立解得，E===2×103N/C则小球回到A点时的速度为：v′=v﹣at=﹣2gt=﹣20×10×2m/s=﹣400m/s动能为Ek==0.01×4002J=8J故答案为：2×103，8．点评：本题首先要分析小球的运动过程，采用整体法研究匀减速运动过程，抓住两个过程之间的联系：位移大小相等、方向相反，运用牛顿第二定律、运动学规律结合进行研究．12.质点做直线运动，其s-t关系如图所示，质点在0-20s内的平均速度大小为_____m/s，质点在_____s（精确到秒）时的瞬时速度约等于它在6-20s内的平均速度。参考答案：0.8

10或14s13.如图甲所示是用主尺最小分度为1mm，游标上有20个小的等分刻度的游标卡尺测量一工件的内径的实物图，图乙是游标部分放大后的示意图．则该工件的内径为

cm．用螺旋测微器测一金属杆的直径，结果如图丙所示，则杆的直径是

mm．参考答案：2.280；2.697；【考点】刻度尺、游标卡尺的使用；螺旋测微器的使用．【分析】解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．【解答】解：20分度的游标卡尺，精确度是0.05mm，游标卡尺的主尺读数为22mm，游标尺上第16个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为16×0.05mm=0.80mm，所以最终读数为：22mm+0.80mm=22.80mm=2.280cm．螺旋测微器的固定刻度为2.5mm，可动刻度为19.7×0.01mm=0.197mm，所以最终读数为2.5mm+0.197mm=2.697mm．故答案为：2.280；2.697；三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示,在真空中一束平行复色光被透明的三棱镜ABC(截面为正三角形)折射后分解为互相分离的a、b、c三种色光,分别照射到三块板上.则:（1）若将a、b、c三种色光分别通过某狭缝,则发生衍射现象最明显的是哪种色光?（2）若OD平行于CB,三棱镜对a色光的折射率na是多少?参考答案：（1）折射率最小的是c光,则它的波长最长,衍射现象最明显；（2）（1）由图知，三种色光，a的偏折程度最大，c的偏折程度最小，知a的折射率最大，c的折射率最小．则c的频率最小，波长最长衍射现象最明显。（2）若OD平行于CB,则折射角，三棱镜对a色光的折射率。15.“水立方”国家游泳中心是北京为2008年夏季奥运会修建的主游泳馆．水立方游泳馆共有8条泳道的国际标准比赛用游泳池，游泳池长50m、宽25m、水深3m．设水的摩尔质量为M＝1.8×10-2kg／mol，试估算该游泳池中水分子数．参考答案：1.3×1032个解：游泳池中水的质量为m，阿伏加德罗常数为，游泳池中水的总体积为。则游泳池中水的物质的量为；所含的水分子数为个四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，在直角三角形AOC中，竖直直角边AO=L，水平直角边OC=2L，斜边AC的正上方有沿竖直向上的匀强电场，OC的下方矩形区域内有垂直于三角形平面向里的匀强磁场，矩形区域的长度为3L，宽度为L．现有质量均为m、电荷量均为q的负粒子a、b，分别从A点不同时水平射出，速度大小分别为va=v0、vb=v0，b粒子从电场中经过C点，a粒子出磁场时经过C点．不考虑粒子间的相互作用，不计粒子的重力．求：（1）b粒子经过C点时的速度？（2）匀强电场的电场强度E的大小和匀强磁场的磁感应强度B的大小？（3）若使a、b两粒子同时到达C点，则从A点先后射出时的时间差是多少？参考答案：解：（1）b粒子在电场中从A到C点，做类平抛运动：2L=v0tb；①L=②经过C点时的速度大小vc==2v0；③方向与水平成θ，=1，解得：θ=45°

④（2）b粒子在电场中从A到C点做类平抛运动：qE=ma⑤⑥①⑤⑥联解得：E=对a粒子，在电场中，同理分析，应打在AC的中点D，过D点时的速度大小为vaD=，方向仍与水平成45°角．a粒子过D后进入磁场前做匀速直线运动，从F点进入磁场后做匀速圆周运动，轨迹如图所示（圆心角为90°）．设圆半径为Ra则

几何关系：解得：B=（3）由①得a粒子从A到F，水平方向匀速，用时在磁场中用时==时间差△t=ta1+ta2﹣tb==答：（1）b粒子经过C点时的速度大小2v0，而方向与水平夹角为45°；（2）匀强电场的电场强度E的大小和匀强磁场的磁感应强度B的大小；（3）若使a、b两粒子同时到达C点，则从A点先后射出时的时间差是．17.如图所示，通过一个定滑轮用轻绳两端各栓接质量均为m的物体A、B（视为质点），其中连接物体A的轻绳水平（绳足够长），物体A的下边放一个足够长的水平传送带，其顺时针转动的速度恒定为v，物体A与传送带之间的动摩擦因数为0.25；现将物体A以2v0速度从左端MN的标志线冲上传送带，重力加速度为g．（1）若传送带的速度v=v0时，求：物体A刚冲上传送带时的加速度（2）若传送带的速度v=v0时，求：物体A运动到距左端MN标志线的最远距离（3）若传送带的速度取（0＜v＜2v0）范围某一确定值时，可使物体A运动到距左端MN标志线的距离最远时，与传送带因摩擦产生的内能最小，求：此时传送带的速度v的大小及摩擦产生的内能的最小值是多少？参考答案：解：（1）设物体A向右减速到v0时的加速度为a1，由牛顿第二定律得：对物体A有：T+μmg=ma1；对物体B有：T﹣mg=ma1；解得加速度的大小：a1=g

（2）物体A向右减速到v0时的位移为x1，有：﹣=﹣2a1x1；

得：x1=当物体的速度小于v0时，物体A受向右的滑动摩擦力向右减速运动，对物体A有：对物体A有：T﹣μmg=ma2；对物体B有：mg﹣T=ma2；解得加速度的大小：a2=g

物体A向右由v0减速到零时的位移为x2，有：0﹣=﹣2a2x2；

得：x2=

物体A运动到距左端MN标志线的最远距离：x=x1+x2=（3）物体A向右减速到v时的时间：t=物体A向右减速到v0时相对传送带向前的位移为△x1，由运动学公式有：△x1=﹣vt=物体A向右由v减速到零时，相对传送带向后的位移为△x2，由运动学公式有：△x2=v?（）﹣=物体A与传送带因摩擦产生的内能：Q=μmg（△x1+△x2）=m（）对二次函数求极值得：当v=时，产生的内能Q最小：Qmin=答：（1）若传送带的速度v=v0时，物体A刚冲上传送带时的加速度是g．（2）若传送带的速度v=v0时，物体A运动到距左端MN标志线的最远距离是．（3）此时传送带的速度v的大小是，摩擦产生的内能的最小值是．【考点】功能关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动规律的综合运用．【分析】（1）若传送带的速度v=v0时，物体A的速度大于传送带的速度，受到的摩擦力的方向向左，同时受到向左的拉力，对A和B，分别运用牛顿第二定律列式，即可求出加速度．（2）加速度a1向右做匀减速运动，直到速度减为v，接着以加速度a2向右做匀减速运动，直到速度减为0，最后又向左做加速运动．根据牛顿第二