上海东升中学2021年高三物理测试题含解析

上海东升中学2021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.电动机的自动控制电路如图所示，其中RH为热敏电阻，RL为光敏电阻，当温度升高时，RH的阻值远小于R1；当光照射RL时，其阻值远小于R2，为使电动机在温度升高或受到光照时能自动启动，则在图中虚线框内应接入的元件是（）A．非门 B．或门 C．与门 D．与非门参考答案：B【考点】简单的逻辑电路．【分析】为使电动机在温度升高或受到光照时能自动启动，知只要有一个条件满足，事件就能发生，可知是“或”门．【解答】解：光照射光敏电阻RL时，其阻值迅速减小，电流减小，R2两端间的电势差增大，则输入门电路的是高电平，输出是高电平．当温度升高时，RH的阻值远小于R1；电流减小，R1两端间的电势差增大，则输入门电路的是高电平，输出是高电平；所以，为使电动机在温度升高或受到光照时能自动启动，电路中虚线框内应选或门逻辑电路；故选：B2.如图所示，边长为L的正方形有界匀强磁场ABCD，带电粒子从A点沿AB方向射人磁场，恰好从C点飞出磁场；若带电粒子以相同的速度从AD的中点P垂直AD射人磁场，从DC边的M点飞出磁场(M点未画出)。设粒子从A点运动到C点所用时间为t1，由P点运动到M点所用时间为t2(带电粒子重力不计)，则t1:t2为A.1:1 B.2:3 C.3:2 D.参考答案：C带电粒子从A点沿AB方向射人磁场，恰好从C点飞出磁场，可知粒子运动的半径为L,在磁场中运动转过的角度为900；若带电粒子以相同的速度从AD的中点P垂直AD射入磁场，则运动半径仍为L，由几何关系可知，从DC边的M点飞出磁场时在磁场中转过的角度为600；粒子在磁场中的周期不变，根据可知t1:t2=900:600=3:2，故选C.3.在“研究有固定转动轴物体的平衡条件实验”中：（1）（多选题）关于实验的注意事项中，以下说法正确的是（

）A．实验前要检查力矩盘是否在任何位置都能平衡B．实验前要检查横杆是否严格保持水平C．实验选用的钩码要轻，各力的力臂要尽量小D．实验中应该使弹簧秤的示数尽量大些（2）如图甲所示，在实验装置装配时，有一组同学经检验发现，力矩盘的重心在圆盘上的C点，该同学认为有一种不需调整力矩盘重心的位置也能进行实验的方法，即在实验时____________________________。（3）在实验中，另一组同学在一个力矩盘中的A点通过细绳跨过定滑轮悬挂一组砝码，不慎将悬挂线钩挂在P点的大头针上，另一组砝码通过细绳跨过定滑轮悬挂在B点，此时力矩盘平衡，如图乙所示。若每个砝码重为1N，O点到B点悬线距离为4cm；AP线与竖直方向夹角为37°，O点和P点处在同一水平线上。则此时力矩盘受到的顺时针转动力矩之和为___________N·m。参考答案：（1）AD

（2分）（2）保持OC连线在竖直方向

（2分）（3）0.2164.（单选）如下图所示，两个倾角相同的滑杆上分别套有A、B两个圆环，两个圆环上分别用细线悬吊着两个小球C、D，当它们都沿滑杆向下滑动时，A的悬线与杆垂直，B的悬线竖直向下，则下列说法中正确的是()A．A环与滑杆间没有摩擦力B．B环与滑杆间没有摩擦力C．A环做的是匀速运动D．B环做的是匀加速运动参考答案：A5.如图在研究光电效应的实验中，发现用一定频率的A单色光照射光电管时，电流表指针会发生偏转，而用另一频率的B单色光照射时不发生光电效应，则下列说法正确的是A．A光的频率大于B光的频率B．A光的频率小于B光的频率C．A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是a流向bD．A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是b流向a参考答案：AC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，放置在竖直平面内的圆轨道AB，O点为圆心，OA水平，OB竖直，半径为m。在O点沿OA抛出一小球，小球击中圆弧AB上的中点C，vt的反向延长线与OB的延长线相交于D点。已知重力加速度g=10m/s2。小球运动时间为_________，OD长度h为_________。参考答案：s，2m7.设地球的半径为R0，质量为m的卫星在距地面2R0高处做匀速圆周运动，地面的重力加速度为g，则卫星的加速度为

，卫星的周期为

。参考答案：8.如图所示，一个硬质圆环竖直放置在地面上，两根轻杆OA、OB一端由铰链（图中未画出）连接在圆环圆心O处，另一端也由铰链分别连接在圆环A、B两点。重物G由一根轻绳OC悬挂在O点。开始时，轻杆OA水平，OB与OA夹角为150°。若从图示位置将圆环顺时针缓慢旋转90°，杆OA对O点的作用力大小变化情况是____________；若从图示位置将圆环逆时针缓慢旋转90°，杆OB对O点的作用力大小变化情况是____________（均选填“一直变大”、“一直变小”、“先变大后变小”或“先变小后变大”）。参考答案：先变大后变小；一直变小。9.某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图。（交流电的频率为50Hz）

（1）图（b）为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为

m/s2。（保留二位有效数字）

（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的，数据如下表：实验次数12345678小车加速度a/m?s―21.901.721.491.251.000.750.500.30小车质量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.674.003.453.032.502.001.411.000.60请在方格坐标纸中画出图线，并从图线求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是

。

（3）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线如图（c）所示。该图线不通过原点，其主要原因是

。参考答案：（1）a=3.2m/s2（2）如图所示，（3）实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分10.物体做匀变速直线运动，第2s内的平均速度为7m/s，第3s的平均速度为5m/s，物体运动的加速度大小为____________m/s2，其方向与初速度的方向__________；（填“相同”或“相反”）参考答案：2

相反11.用如图所示的实验装置验证牛顿第二定律．①完成平衡摩擦力的相关内容：（i）取下砂桶，把木板不带滑轮的一端垫高，接通打点计时器电源，

（选填“静止释放”或“轻推”）小车，让小车拖着纸带运动．（ii）如果打出的纸带如图所示，则应

（选填“增大”或“减小”）木板的倾角，反复调节，直到纸带上打出的点迹

，平衡摩擦力才完成．②如图所示是某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E是计数点(每打5个点取一个计数点)，其中L1=3.07cm,L2=12.38cm,L3=27.87cm,L4=49.62cm。则打C点时小车的速度为

m/s，小车的加速度是

m/s2。(计算结果均保留三位有效数字)参考答案：①（i）轻推（ii）减小，间隔均匀（之间的距离大致相等）；②1.24，6.22；12.在研究有固定转动轴物体平衡条件的实验中（1）实验开始前需要检查力矩盘重心是否在转轴处，描述检查的操作过程．在任意位置（转过任意角度）能静止/平衡（2）某同学采用50g的钩码，力矩盘平衡后如图所示，弹簧秤读数1.1N，盘面中3个同心圆半径分别是2cm、4cm、6cm．填写下表（g取9.8m/s2，答案精确到0.001N?m）：顺时针力矩逆时针力矩0.059N?m0.064N?m参考答案：考点：力矩的平衡条件．专题：实验题．分析：（1）动后，停下时事先的标记能够处于任意位置，即转盘能随遇平衡，说明转盘的重心在转轴上；（2）簧秤读数1.1N，一个钩码重50g，根据力矩等于力与力臂的乘积．解答：解：（1）心在转轴上，力矩盘本身的重力才可以忽略不计，转动后，停下时事先的标记能够处于任意位置，即转盘能随遇平衡，说明转盘的重心在转轴上；（2）逆时针力矩为M=1.1×4×10﹣2+50×10﹣3×10×4×10﹣2=0.064N?m故答案为：（1）在任意位置（转过任意角度）能静止/平衡（2）0.064N?m点评：题是验证力矩平衡的实验，关键求出顺时针力矩之和和逆时针力矩之后，然后判断是否相等，实验前要将支点调节到重心处．13.液体表面存在表面张力,因此具有相互作用的能量叫表面张力能.水泼到桌面上,我们看到水马上就会收缩.在收缩过程中,水的表面张力做______功(选填“正”或“负”),表面张力能_______(选填“增大”、“不变”或“减小”).参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某实验小组用如图甲所示装置测量木板对木块的摩擦力所做的功。实验时，木块在重物牵引下向右运动，重物落地后，木块继续向右做匀减速运动。图乙是重物落地后打点计时器打出的纸带，纸带上的小黑点是计数点，相邻的两计数点之间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz。

(1)可以判断纸带的________(填“左端”或“右端”)与木块连接。根据纸带提供的数据可计算出打点计时器在打下A点、B点时木块的速度vA、vB，其中vA＝________m/s。(结果保留两位有效数字)(2)要测量在AB段木板对木块的摩擦力所做的功WAB，还应测量的物理量是________。(填入物理量前的字母)A．木板的长度l B．木块的质量m1C．木板的质量m2

D．重物的质量m3E．木块运动的时间t

F．AB段的距离xAB(3)在AB段木板对木块的摩擦力所做的功的关系式WAB＝________。（用vA、vB和第(2)问中测得的物理量的字母表示）参考答案：(1)右端；0.72

(2)

B；

（1）物体减速，开始时速度较大，计时点间的距离较大，故右端与木块连接。（2）本题研究对象是木块，需要测出木块的质量m1（3）摩擦力做的功即为总功，根据动能定理，摩擦力的功等于物体动能的变化，所以15.为观察电磁感应现象，某学生将电流表、螺线管A和B、电池组、滑动变阻器、电键接成如图所示的实验电路：（1）（单选）该同学将线圈B放置在线圈A中，闭合、断开电键时，电流表指针都没有偏转，其原因是（

）（A）电键的位置接错（B）电流表的正、负接线柱上导线接反（C）线圈B的两个接线柱上导线接反（D）蓄电池的正、负极接反（2）电路连接的错误改正后，该同学在闭合电键时发现电流表指针向右偏转，则如果向右移动滑动变阻器的滑片（滑动变阻器接入电路的方式仍然如图中所示），则电流表的指针向_____（选填“左”或“右”）偏转。参考答案：（1）A（2）右四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，宇航员在某一星球上，距其表面高h=4m处，以大小为v0=10m／s

的速度沿水平方向抛出一小球，测得抛出点与落地点间的

水平距离为x=20m，不计其它阻力，求：

(1)小球的动动时间；

(2)该星球表面的重力加速度g’的大小.参考答案：17.（14分）一路灯距地面的高度为h，身高为l的人以速度匀速行走，如图所示。（1）试证明人的头顶的影子作匀速运动；（2）求人影的长度随时间的变化率。参考答案：解析：（1）设t=0时刻，人位于路灯的正下方O处，在时刻t，人走到S处，根据题意有

OS=

①

过路灯P和人头顶的直线与地面的交点M为t

时刻人头顶影子的位置，如图所示，OM为人头顶影子到O点的距离。

由几何关系，有

②

解①②式得

③

因OM与时间t成正比，故人头顶的影子作匀速运动。

（2）由图可知，在时刻t，人影的长度为SM，由几何关系，有SM=OM－OS

④

由①③④式得

⑤

可见影长SM与时间t成正比，所以影长随时间的变化率