2022年浙江省杭州市常春藤A-Level国际高中高三物理测试题含解析

2022年浙江省杭州市常春藤A-Level国际高中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1.一滑块以一定的初速度从一固定斜面的底端向上冲，到斜面上某一点后返回底端，斜面粗糙．滑块运动过程中加速度与时间关系图象如图所示．下列四幅图象分别表示滑块运动过程中位移x、速度v、动能Ek和重力势能Ep（以斜面底端为参考平面）随时间变化的关系图象，其中正确的是（）A． B． C． D．参考答案：D【考点】功能关系；牛顿第二定律．【分析】根据a﹣t图象知上滑和下滑过程中的加速度大小，从而得出速度随时间的变化规律；利用速度公式和动能定得出动能、势能与时间的规律，再分析选项即可．【解答】解：A、物块向上做匀减速直线运动，向下做匀加速直线运动，据位移公式可知，位移与时间成二次函数关系；据运动学公式可知，下滑所有的时间要大于上升所用的时间，先减速后加速，加速度始终向下，所以x﹣t图象应是开口向下的抛物线，故A错误；B、由A分析知速度方向相反，故B错误；C、根据Ek=mv2知动能先减小后增大，与时间为二次函数，故C错误；D、Ep=mgh=mgx=mg（v0t），a为负，故为开口向下的抛物线，故D正确．故选：D2.（单选）如图所示，五根平行的长直导体棒分别过竖直平面内的正方形的四个顶点和中心，并和该正方形平面垂直，各导体棒中均通有大小相等的电流，方向如图所示，则中心处的导体棒受到其余四根导体棒的磁场力的合力方向是（）A．竖直向上B．竖直向下C．水平向左D．水平向右参考答案：【考点】：通电直导线和通电线圈周围磁场的方向；安培力．【分析】：根据安培定则确定出安培力的方向，再利用矢量合成法则求得B的合矢量的方向，再根据左手定则，即可求解．：解：根据题意，由右手螺旋定则对角导线电流产生磁场正好相互叠加，如图所示，由矢量的合成法则，则得磁场方向竖直向下，根据左手定则可知，中心处的导体棒受到其余四根导体棒的磁场力的合力方向是水平向左；故选：C．【点评】：本题考查磁感应强度B的矢量合成法则，会进行磁感应强度的合成，从而确定磁场的大小与方向，并掌握左手定则的内容．3.如图所示为杂技“顶竿”表演的示意图：一人站在地上，肩上扛一质量为M的竖直竹竿，当竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑时，竿对“底人”的压力大小为

（)A．(M＋m)g

B．(M＋m)g－ma

C．(M＋m)g＋ma

D．(M－m)g参考答案：B4.雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹．设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b、c、d代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是()A．紫光、黄光、蓝光和红光B．紫光、蓝光、黄光和红光C．红光、蓝光、黄光和紫光D．红光、黄光、蓝光和紫光参考答案：B5.（多选）如图(甲)所示，质量m=0.5kg，初速度v0=10m/s的物体，受到一个与初速方向相反的外力F的作用，沿粗糙的水平面滑动，经3s撤去外力，直到物体停止，整个过程物体的v-t图象如图（乙）所示，g取10m/s2，则A.物体与地面的动摩擦因数为0.1B.0～2s内F做的功为8JC.0～7s内物体由于摩擦产生的热量为25JD.0～7s内物体滑行的总位移为29m参考答案：【知识点】功能关系；功的计算．E1E6【答案解析】AD解析：A、根据图象，撤去拉力后，加速度大小为：a2=1m/s2=1m/s2．

根据牛顿第二定律得：μmg=ma2，解得：μ=0.1；故A正确；B、有拉力时，有F+μmg=ma1，根据图线知：a1=2m/s2．解得：F=0.5N0～2s内的位移：x=v0t-a1t2=10×2-×2×4m=16m则F做的功：WF=-Fx=-8J．故B错误．C、0～7s内物体位移为：x=×3+m=29m，则克服摩擦力做功为：Wf=μmgx=0.5×29J=14.5J，故C错误，D正确．故选：AD．【思路点拨】撤去外力靠摩擦力做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律，结合速度时间图线求出物体与地面间的动摩擦因数以及拉力的大小．求出0到2s内的位移，从而求出拉力做的功．根据速度时间图线求出整个过程中的位移．本题综合考查了速度时间图线，牛顿第二定律，综合性较强，关键能从图线中获取信息，结合这些知识综合求解．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.右图为“研究一定质量气体在体积不变的条件下，压强变化与温度变化关系”的实验装置示意图．在烧瓶A中封有一定质量的气体，并与气压计相连，初始时气压计两侧液面平齐．（1）若气体温度升高，为使瓶内气体的体积不变，应将气压计右侧管_____（填“向上”或“向下”）缓慢移动，直至________．（2）（单选）实验中多次改变气体温度，用Dt表示气体升高的温度，用Dh表示气压计两侧管内液面高度差的变化量．则根据测量数据作出的图线应是：_______参考答案：（1）向上（2分），气压计左管液面回到原来的位置（2分）（2）A（2分）7.有人设想了一种静电场：电场的方向都垂直于纸面并指向纸里，电场强度的大小自左向右逐渐增大，如图所示。这种分布的静电场是否可能存在？试述理由。

参考答案：这种分布的静电场不可能存在.因为静电场是保守场，电荷沿任意闭合路径一周电场力做的功等于0，但在这种电场中，电荷可以沿某一闭合路径移动一周而电场力做功不为0．（5分）8.欧洲天文学家发现了一颗可能适合人类居住的行星。若该行星质量为M，半径为R，万有引力恒量为G，则绕该行星运动的卫星的第一宇宙速度是______________。设其质量是地球的5倍，直径是地球的1.5倍，在该行星表面附近沿圆轨道运行的人造卫星的动能为Ek1，在地球表面附近沿圆轨道运行的相同质量的人造卫星的动能为Ek2，则为______________。参考答案：，10/39.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；10.15．如图，光滑水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块，其中两个质量为2m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是μmg。现用大小未知的水平拉力F拉其中一个质量为m的木块，使四个木块以同一加速度运动，则轻绳对2m的最大拉力为

。参考答案：11.下表是按照密立根的方法进行实验时得到的某金属的UC和v的的几组数据。(UC是遏制电压)UC/V0.5410.6370.7140.8090.878v/l014Hz5.6445.8886.0986.3036.501请根据上表的数据在答题纸对应的坐标中作出UC-v图象；从图象中可知这种金属的截止频率为

；已知e=1.6010-19C，用给出的数据结合图象算出普朗克常量为

。参考答案：12.某人站在高楼的平台边缘，以20m/s的初速度竖直向上抛出一石子，不考虑空气阻力，g取，则石子抛出后通过抛出点下方20m处所需的时间为________________s。参考答案：13.如图甲所示，在气垫导轨的左端固定一轻质弹簧，轨道上有一滑块A紧靠弹簧但不连接，已知滑块的质量为m（1）用游标卡尺测出滑块A上的挡光片的宽度，读数如图乙所示，则宽度d=

▲

mm；（2）为探究弹簧的弹性势能，某同学打开气源，用力将滑块A压紧到P点，然后释放，滑块A上的挡光片通过光电门的时间为，则弹簧的弹性势能的表达式为----

▲

(用题中所给字母表示)；（3）若关闭气源，仍将滑块A由P点释放，当光电门到P点的距离为x时，测出滑块A上的挡光片通过光电门的时间为t，移动光电门，测出多组数据（滑块都能通过光电门），并绘出图像，如图丙所示，已知该图线的斜率的绝对值为k，则可算出滑块与导轨间的动摩擦因数为

▲

．参考答案：（1）5.10

（3分）（2）

（3分）（3）

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（4分）一束单色光由左侧时的清水的薄壁圆柱比，图为过轴线的截面图，调整入射角α，光线拾好在不和空气的界面上发生全反射，已知水的折射角为，α的值。

参考答案：解析：当光线在水面发生全放射时有，当光线从左侧射入时，由折射定律有，联立这两式代入数据可得。15.（简答）如图12所示，一个截面为直角三角形的劈形物块固定在水平地面上.斜面,高h=4m，a=37°,一小球以Vo=9m/s的初速度由C点冲上斜面.由A点飞出落在AB面上.不计一切阻力.(Sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求.(l)小球到达A点的速度大小；(2)小球由A点飞出至第一次落到AB面所用时间；(3)小球第一次落到AB面时速度与AB面的夹角的正切值参考答案：(1)1(2)0.25s（3）6.29N机械能守恒定律．解析：(1)从C到A对小球运用动能定理]，解得v0=1m/s(2)将小球由A点飞出至落到AB面的运动分解为沿斜面（x轴）和垂直于斜面（y轴）两个方向;则落回斜面的时间等于垂直于斜面方向的时间所以（3）小球落回斜面时沿斜面方向速度垂直斜面方向速度vy=1m/s，所以（1）由机械能守恒定律可以求出小球到达A点的速度．

（2）小球离开A后在竖直方向上先做匀减速直线运动，后做自由落体运动，小球在水平方向做匀速直线运动，应用运动学公式求出小球的运动时间．

（3）先求出小球落在AB上时速度方向与水平方向间的夹角，然后再求出速度与AB面的夹角θ的正切值．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.在智利工作的天文学家最近表示．他们很可能第一次直接拍摄到了围绕恒星旋转的行星．这颗恒星名叫2M1207．它比太阳要小的多，距离我们有230光年之远．洛杉矶加利福尼亚大学的本杰明教授说：“假如围绕2M1207的真的是一颗行星．这将是人类第一次直接拍摄到太阳系外行星的照片，很久以来，科学家一直想象着能够拍摄到类似太阳系这样的行星围绕一颗恒星运转的太阳系外星体．”如果知道了这个行星的质量m，行星的半径r，行星的运行周期T，以及行星运行半径R．求：

（1）2M1207的恒星的质量

（2）该行星的卫星的最大速度

（3）你还能推导出关于这个行星的哪些物理量，至少给出两个？参考答案：17.设雨点下落过程受到的空气阻力与雨点的横截面积S成正比，与雨点下落的速度v的平方成正比，即（其中k为比例系数）．雨点接近地面时近似看做匀速直线运动，重力加速度为g．若把雨点看做球形，其半径为r,球的体积为，设雨点的密度为，求：(1)每个雨点最终的运动速度（用、r、g、k表示）；(2)雨点的速度达到时，雨点的加速度a为多大？参考答案：

(1)

(2)3g/418.如图为某同学设计的速度选择装置，两根足够长的光滑导轨MM/和NN/间距为L与水平面成θ角，上端接阻值为R的电阻，匀强磁场B垂直导轨平面向上，金属棒ab质量为m恰好垂直横跨在导轨上。定值电阻R两端连接水平放置的平行金属板，极板间距为d，板长为2d，磁感强度也为B的匀强磁场垂直纸面向内。粒子源能发射沿水平方向不同速率的带电粒子，粒子的质量为m0，电荷量为q，ab棒的电阻为2R，其余部分电阻不计，不计粒子重力。（1）ab棒静止未释放时，某种粒子恰好打在上极板中点P上，判断该粒子带何种电荷？该粒子的速度多大？（2）释放ab棒，求ab棒的