2022年湖南省永州市杉木桥学校高三物理测试题含解析

2022年湖南省永州市杉木桥学校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，在倾角为θ的斜面上，轻质弹簧一端与斜面底端固定，另一端与质量为M的平板A连接，一个质量为m的物体B靠在平板的右侧，A、B与斜面的动摩擦因数均为μ．开始时用手按住物体B使弹簧处于压缩状态，现放手，使A和B一起沿斜面向上运动距离L时，A和B达到最大速度v．则以下说法正确的是（）A．A和B达到最大速度v时，弹簧是自然长度B．若运动过程中A和B能够分离，则A和B恰好分离时，二者加速度大小均为g（sinθ+μcosθ）C．从释放到A和B达到最大速度v的过程中．弹簧对A所做的功等于mv2+MgLsinθ+μMgLcosθD．从释放到A和B达到最大速度v的过程中，B受到的合力对它做的功大于mv2参考答案：解：A：对物体B和平板A整体分析可知，A和B达到最大速度时应满足kx=（m+M）gsinθ+μ（m+M）gcosθ，说明弹簧仍处于压缩状态，所以A错误；B：根据题意可知，A和B恰好分离时，弹簧正好恢复原长，对A和B整体由牛顿第二定律得：（m+M）gsinθ+μ（m+M）gcosθ=（m+M）a，解得：a=gsinθ+μgcosθ=g（sinθ+μcosθ），所以B正确；C：对A从释放到速度达到最大的过程由动能定理可得：W弹﹣Mg（xm﹣x）sinθ﹣μMg（xm﹣x）cosθ﹣FN（xm﹣x）=Mv2，其中xm是弹簧压缩的最大长度，x是速度最大时弹簧压缩的长度，FN是B对A的压力大小，比较可知C错误；D：对B从释放到A和B达到最大速度的过程由动能定理可得：W总=﹣0，即B受到的合力对它做的功等于，所以D错误；故选：B．2.下列说法正确的是A．某放射性元素经过19天后，余下的该元素的质量为原来的1/32，则该元素的半衰期为3.8天B．a粒子散射实验说明原子核内部具有复杂结构C．对放射性物质施加压力，其半衰期将减少D．氢原子从定态n=3跃迁到定态n=2，再跃迁到定态n=1，则后一次跃迁辐射的光的波长比前一次的要短参考答案：AD3.质量为m的通电细杆ab置于倾角为θ的导轨上，导轨的宽度为d，杆ab与导轨间的摩擦因数为μ.有电流时，ab恰好在导轨上静止，如图（a）所示.图(b)中的四个侧视图中，标出了四种可能的匀强磁场方向，其中杆ab与导轨之间的摩擦力可能为零的图是(

)A．①②

B．③④

C．①③

D．②④参考答案：A4.如图所示，固定位置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d，其右端接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一质量为m（质量分布均匀）的导体杆ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为μ。现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离L时，速度恰好达到最大（运动过程中杆始终与导轨保持垂直）。设杆接入电路的电阻为r，导轨电阻不计，重力加速度大小为g。则此过程中A.杆的速度最大值为B.流过电阻R的电量为C.恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量D.恒力F做的功与安倍力做的功之和大于杆动能的变化量参考答案：BD5.如图所示，t＝0时，质量为0.5kg的物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑，经过B点后进入水平面(设经过B点前后速度大小不变)，最后停在C点．每隔2s物体的瞬时速度记录在下表中，重力加速度g＝10m/s2，则下列说法中正确的是()t/s0246v/(m·s－1)08128

A．t＝3s的时刻物体恰好经过B点B．t＝10s的时刻物体恰好停在C点C．物体运动过程中的最大速度为12m/sD．A、B间的距离大于B、C间的距离参考答案：B根据图表中的数据，可以求出下滑的加速度a1=4m/s2和在水平面上的加速度a2=-2m/s2．如果第4s还在斜面上的话，速度应为16m/s，从而判断出第4s已过B点．是在2s到4s之间经过B点．所以最大速度不是12m/s．根据运动学公式：8+a1t1-a2t2=12

t1+t2=2，解出t1=s，知经过s到达B点，到达B点时的速度v=a1t=,第6s末的速度是8m/s，到停下来还需的时间t′=4s，所以到C点的时间为10s．根据v2-v02=2ax，求出AB段的长度为,BC段长度为。只有选项B正确。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一个标有“12V”字样，功率未知的灯泡，测得灯丝电阻R随灯泡两端电压变化的关系图线如图所示，利用这条图线计算：（1）在正常发光情况下，灯泡的电功率P＝________W。（2）若一定值电阻与灯泡串联，接在20V的电压上，灯泡能正常发光，则串联电阻的阻值为________Ω。

参考答案：

答案：24；47.如图，给静止在水平粗糙地面上的木块一初速度，使之开始运动。一学生利用角动量定理来考察此木块以后的运动过程：“把参考点设于如图所示的地面上一点O，此时摩擦力f的力矩为0，从而地面木块的角动量将守恒，这样木块将不减速而作匀速运动。”请指出上述推理的错误，并给出正确的解释：

。参考答案：该学生未考虑竖直方向木块所受的支持力和重力的力矩.仅根据摩擦力的力矩为零便推出木块的角动量应守恒，这样推理本身就不正确.事实上，此时支持力合力的作用线在重力作用线的右侧，支持力与重力的合力矩不为0，木块的角动量不守恒，与木块作减速运动不矛盾．（5分）8.在探究“加速度与力、质量的关系”的活动中：①某同学在接通电源进行实验之前，将实验器材组装如图所示。请你指出该装置中的错误或不妥之处（只要答出其中的两点即可）：

，

。②改正实验装置后，该同学顺利地完成了实验。下图是他在实验中得到的一条纸带，图中相邻两计数点之间的时间间隔为0.1s，由图中的数据可算得小车的加速度a为

m/s2。（结果取两位有效数字）参考答案：）打点计时器不应使用干电池，应使用交流电源；实验中没有平衡小车的摩擦力；小车初始位置离打点计时器太远（只要答出其中的两点即可）2）0.19~0.20内均正确9.某兴趣小组通过物块在斜面上运动的实验，探究“合外力做功和物体速度v变化的关系”。实验开始前，他们提出了以下几种猜想：①W∞②W∞v③W∞v2。他们的实验装置如图甲所示，PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度传感

器，每次实验物体都从不同位置处由静止释放。

(1)实验中是否需要测出木板与水平面的夹角?

。

(2)同学们设计了以下表格来记录实验数据。其中L1、L2、L3、L4……，代表物体分别从不同高度处无初速释放时初始位置到速度传感器的距离，v1、v2、v3、v4……，表示物体每次通过Q点的速度。实验次数1234……LL1L2L3L4……vv1v2v3v4……

他们根据实验数据绘制了如图乙所示的L-v图象，由图象形状得出结论W∞v2。

他们的做法是否合适，并说明理由?

。

(3)在此实验中，木板与物体间摩擦力大小

(选填“会”或“不会”)影响得出的探究结果。参考答案：（1）（2分）不需要。（2）（2分）不合适。由曲线不能直接确定函数关系，应进一步绘制L－v2图象。（3）（2分）不会。10.

放射性元素的原子核在α衰变或β衰变生成新原子核时，往往会同时伴随

辐射。已知A、B两种放射性元素的半衰期分别为T1和T2，经过t＝T1·T2时间后测得这两种放射性元素的质量相等，那么它们原来的质量之比mA：mB＝

。参考答案：答案：γ，2T2:2T1解析：放射性元素的原子核在α衰变或β衰变生成新原子核时，往往以γ光子的形式释放能量，即伴随γ辐射；根据半衰期的定义，经过t＝T1·T2时间后剩下的放射性元素的质量相同，则=，故mA：mB＝2T2:2T1。11.如图所示，将两根完全相同的磁铁分别固定在质量相等的长木板甲和乙上，然后放于光滑的水平桌面上．开始时使甲获得水平向右、大小为3m/s的速度，乙同时获得水平向左、大小为2m/s的速度．当乙的速度减为零时，甲的速度为1m/s，方向水平向右．参考答案：：解：设水平向右为正，磁铁与长木板的总质量为m，根据动量守恒定律得：mv1+mv2=mv33m﹣2m=mv3代入数据得：v3=1m/s，方向水平向右．故答案为：1m/s，水平向右．12.图13为“研究电磁感应现象”的实验装置.(1)将图中所缺的导线补接完整.(2)如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上电键后可能出现的情况有：a．将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将__________.b．原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针将________.参考答案：：(1)如图20所示.(2)a.右偏转一下b.向左偏转一下13.光滑斜面的倾角为α，将一个质量为m的小球从斜面上A点以初速度v0，沿平行斜面底边的方向射出，小球沿斜面运动到底边上的B点。如图所示，已知A点高为h，则小球运动到B点时的速度大小为__________，在斜面上运动的时间为___________。

参考答案：

答案：

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.利用如图所示电路测量电压表内电阻RV，该电压表量程为500mV，内电阻约为100Ω。某同学设计的实验过程如下：

a．按电路图正确连接好电路，将滑动变阻器R1的滑动头移到左端

b．闭合开关S1和S2并调节R1，使电压表的指针指到满刻度c．保持开关S1闭合以及滑动变阻器R1的滑动头位置不变，断开S2，调整电阻箱R2的阻值，使电压表的指针指到满刻度的一半d．读出此时电阻箱R2的阻值R测，即为电压表内电阻的测量值①在备选的实验器材中，有两个滑动变阻器可供选择，它们的铭牌上分别标有：A．“500Ω，1A”

B．“10Ω，2A”在保证各实验器材均能正常工作的前提下，为尽可能提高测量精度且便于调节，滑动变阻器R1应选用

。（选填“A”或“B”）②用上述方法得到的电压表内电阻的测量值R测

电压表内电阻的真实值R真。（选填“大于”、“等于”或“小于”）③若实验中测得的结果R测=100Ω，要将这个电压表改装成量程为5V的电压表，则应串联一个阻值为R串=

Ω的定值电阻。④为了使上述根据R测计算后改装的电压表能更准确地测量电压，下面四种做法中可行的是

。（填写选项前的序号）A．在R串旁边再串联一个比R串小得多的电阻B．在R串旁边再串联一个比R串大得多的电阻C．在R串两端再并联一个比R串小得多的电阻D．在R串两端再并联一个比R串大得多的电阻参考答案：①B；②大于；③900；④D15.（8分）为了研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关，小明同学在老师的指导下做了一系列实验。以下是部分实验步骤（实验过程中保持长木板水平且固定）第一次：把木块平放在长木板上，用弹簧测力计水平拉动木块，使木块做匀速直线运动（如图甲），读出弹簧测力计的示数，并记入下表中；第二次：把木块侧放在长木板上，用同样的方法拉木块（如图乙），记下相应的示数；第三次：把两块相同木块叠在一起平放在长木板上，再用同样的方法拉木块（如图丙），记下相应的示数。

（1）若已知每个木块的质量为2kg，请你帮助小明填全表格内的数据；（g=10N/㎏）（2）比较________两次实验数据，可以发现滑动摩擦力的大小与接触面积的大小无关；（3）比较1、3两次实验数据，可以初步得出的结论____________________________________________________________________。（4）木块与长木板间的动摩擦因数为

实验次数木块对木板的压力/N弹簧测力计的示数/N滑动摩擦力/N1

4.0

2

4.0

3

8.0

参考答案：（1）如表：（2）1、2；（3）滑动摩擦力与压力正比；（4）0.2四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，光滑的水平面上有两块完全相同的足够长的木板A和B，在B的右端有一个可以看做质点的小铁块C，三者的质量都为m，A、B、C开始都处于静止状态。现使A以速度向右运动并与B相碰，撞击时间极短，碰后A、B粘在一起运动，而小铁块C可以在A、B上滑动，重力加速度为g，求A与B碰后的瞬间A、B和C的速度。参考答案：见解析17.如图所示，半圆形竖直光滑轨道bc固定在水平地面上，轨道半径R=0.6m，与水平粗糙地面ab相切，质量m2=0.2kg的物块B静止在水平地面上b点，另一质量m1=0.6kg物块A在a点以v0=10m/s的初速度沿地面滑向物块B，与物块B发生碰撞（碰撞时间极短），碰后两物块粘在一起，之后冲上半圆轨道，到最高点c时，两物块对轨道的压力恰好等于两物块的重力．已知ab两点间距L=3.6m，A与B均可视为质点，空气阻力不计，g取10m/s2．求：（1）物块A与B刚碰后一起运动的速度v；（2）物块A和地面间的动摩擦因数μ．参考答案：考点：动量守恒定律；机