2021-2022学年黑龙江省哈尔滨市第十六中学高三物理联考试卷含解析

1、2021-2022学年黑龙江省哈尔滨市第十六中学高三物理联考试卷含解析一、 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. （多选题）如图所示，半径为R的内壁光滑圆轨道竖直固定在桌面上，一个可视为质点的质量为m的小球静止在轨道底部A点。现用小锤沿水平方向快速击打小球，使小球在极短的时间内获得一个水平速度后沿轨道在竖直面内运动。当小球回到A点时，再次用小锤沿运动方向击打小球，通过两次击打，小球才能运动到圆轨道的最高点。已知小球在运动过程中始终未脱离轨道，在第一次击打过程中小锤对小球做功W1，第二次击打过程中小锤对小球做功W2。设先后两次击打过程中小锤对小球做功全部用来

2、增加小球的动能，则的值可能是（ ）A. B. C. D1参考答案：BC试题分析：第一次击打后球最多到达与球心O等高位置，根据功能关系，有：W1mgR两次击打后可以到轨道最高点，根据功能关系，有：W1+W2-2mgR=mv2在最高点，有：mg+N=mmg联立解得：W1mgR；W2mgR故，故BC正确，AD错误；故选BC.考点：动能定理；牛顿定律的应用【名师点睛】本题考查牛顿定律在圆周运动中的应用问题；关键是抓住临界状态，然后结合功能关系和牛顿第二定律列式分析，不难。2. 某载人宇宙飞船在距地面高度约为4200km 的赤道上空绕地球做匀速圆周运动，且与地球同步卫星绕地球同向运动，每当二者相距最近时

3、，宇宙飞船就向同步卫星发射信号，然后再由同步卫星将信号发送到地面接收站。若某时刻二者相距最远，从该时刻开始，在一昼夜的时间内，接收站共接收到信号的次数为（已知地球半径约为6400km，地球同步卫星距地面高度约为36000km）（ ） A.4次 B.6次 C.7次 D.8次参考答案：C3. 在光滑水平地面上有两个相同的弹性小球A、B，质量都为m。现B球静止，A球向B球运动，发生正碰。已知碰撞过程中总机械能守恒，两球压缩最紧时的弹性势能为EP，则碰前A球的速度等于 A. B. C. 2 D. 2参考答案：答案：C4. 如图7所示，把球夹在竖直墙AC和木板BC之间，不计摩擦，球对墙的压力为FN，球对

4、板的压力为FN2.在将板BC逐渐放至水平的过程中.下列说法中，正确的是AFN的方向保持不变而大小逐渐减小 BFN1与G的夹角逐渐变小,FN增大CFN2与G的夹角逐渐变大FN2增大 D FN2与G的夹角逐渐变小,FN2减小参考答案：AD5. 物体做平抛运动时，它的速度方向与水平方向的夹角的正切tan随时间的变化图象如图所示中正确的是参考答案：B二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 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

5、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）7. 质量M=500t的机车，以恒定的功率从静止出发，经过时间t=5min在水平路面上行驶了s=2.25km，速度达到了最大值vm=54km/h，则机车的功率为3.75105W，机车运动中受到的平均阻力为2.5104N参考答案：考点：功率、平均功率和瞬时功率.专题：功率

6、的计算专题分析：汽车达到速度最大时做匀速直线运动，牵引力做功为W=Pt，运用动能定理求解机车的功率P根据匀速直线运动时的速度和功率，由P=Fv求出此时牵引力，即可得到阻力解答：解：机车的最大速度为vm=54km/h=15m/s以机车为研究对象，机车从静止出发至达速度最大值过程，根据动能定理得 Ptfx=当机车达到最大速度时P=Fvm=fvm由以上两式得P=3.75105W机车匀速运动时，阻力为f=F=2.5104N故答案为：3.75105；2.5104点评：本题关键要清楚汽车启动的运动过程和物理量的变化，能够运用动能定理和牛顿第二定律解决问题8. 如右图所示，OAB是刚性轻质直角三角形支架，边

7、长AB20cm，OAB30；在三角形二锐角处固定两个不计大小的小球，A角处小球质量为1kg，B角处小球质量为3kg。现将支架安装在可自由转动的水平轴上，使之可绕O点在竖直平面内无摩擦转动。装置静止时，AB边恰好水平。若将装置顺时针转动30，至少需做功为_J，若将装置顺时针转动30后由静止释放，支架转动的最大角速度为_。 参考答案：； 9. 在点电荷电场中的A点分别由静止释放质子和粒子，从A运动到B的过程中，电场力对质子和粒子的冲量之比为 。参考答案： 答案：4 10. 某实验小组在做验证力的平行四边形定则实验时，选用如下器材:钉有白纸的方木板、细绳及绳套、一根橡皮筋、直尺、两个弹簧测力计(1)

8、下列实验要求中，不正确的是_A.弹簧测力计使用前要校零B拉细线方向应与木板板面平行C.用一个力拉橡皮筋与用两个力拉橡皮筋时，只需将橡皮筋拉到同一长度(2)某同学将两个弹簧挂钩互挂对拉时，发现测力计示数不相同，在没有其他弹簧測力计可选的情況下，如果使用了其中一个示数偏大的测力计完成实验，对本实验是否有影响_(填“有”、“无”)。参考答案： (1). C (2). 无【详解】（1）A.弹簧测力计实验前要教零，故A正确；B.在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行，故B正确；C.两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋结点拉到同一位置O，这样做的目的是保证两次弹簧秤拉力的效果相同，故C错误；本题选不正确的，故选

9、：C；（2）在两个力拉橡皮筋时，先测一个力，保持橡皮筋端点位置及两细绳方向不变，用测力计测另一个细绳的拉力即可，当测力计示数偏大，三个力F1、F2及F都成比例变大，对实验无影响；11. 用如图所示的装置，探究功与物体速度变化的关系实验时，先适当垫高木板，然后由静止释放小车，小车在橡皮条弹力的作用下被弹出，沿木板滑行。小车滑行过程中带动通过打点计器的纸带，记录运动情况观察发现纸带前面部分点迹疏密不匀，后面部分点迹比较均匀，回答下列问题：（1）适当垫高木板是为了 ；（2）通过纸带求小车速度时，应使用纸带的 （填“全部”、“前面部分”或“后面部分”）；（3）若实验作了n次，所用橡皮条分别为1根、2根

10、n根，通过纸带求出小车的速度分别为v1、v2vn，用W表示橡皮条对小车所做的功，作出的Wv2图线是一条过坐标原点的直线，这说明W与v2的关系是 。 参考答案：(1)平衡摩擦力 (2)后面部分 (3)W与v2 成正比（1）用 1 条、2 条、3 条 同样的橡皮筋将小车拉到同一位置释放，橡皮筋拉力对小车所做的功依次为 w、2w、3w 探究橡皮筋拉力对小车所做的功W与小车速度v的定量关系将木板放有打点计时器的一端垫高，小车不连橡皮筋，尾部固定一纸带，轻推小车使小车沿木板向下运动，如果纸带上打出的点间距是均匀的，说明纸带的运动是匀速直线运动，小车重力沿斜面方向的分力刚好平衡了小车所受的摩擦力（2）橡皮

11、筋拉力对小车所做的功全部完成后，打出来的点才能反映物体的速度所以应使用纸带的后面部分（3）W-v2图线是一条过坐标原点的直线，根据数学知识可确定W与速度v的平方成正比12. 在一次课外活动中，某同学用图甲所示装置测量放在水平光滑桌面上铁块A与金属板B间的动摩擦因数。已知铁块A的质量mA=1 kg，金属板B的质量mB=0.5 kg。用水平力F向左拉金属板B，使其一直向左运动，稳定后弹簧秤示数的放大情况如图甲所示，则A、B间的摩擦力Ff=_N，A、B间的动摩擦因数= 。（g取10 m/s2）。该同学还将纸带连接在金属板B的后面，通过打点计时器连续打下一系列的点，测量结果如图乙所示，图中各计数点间的

12、时间间隔为0.1 s，可求得拉金属板的水平力F= N.参考答案：13. 某物质的摩尔质量为，密度为，NA为阿伏加德罗常数，则每单位体积中这种物质所包含的分子数目是_若这种物质的分子是一个挨一个排列的，则它的直径约为_。参考答案：； 或 ()三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 质点做匀减速直线运动，在第1内位移为，停止运动前的最后内位移为，求：（1）在整个减速运动过程中质点的位移大小.（2）整个减速过程共用时间.参考答案：（1）（2）试题分析：（1）设质点做匀减速运动的加速度大小为a，初速度为由于质点停止运动前最后1s内位移为2m，则：所以质点在第1秒内有位移为6m，所以

13、在整个减速运动过程中，质点的位移大小为：（2）对整个过程逆向考虑，所以考点：牛顿第二定律，匀变速直线运动的位移与时间的关系15. （09年大连24中质检）（选修34）（5分）半径为R的半圆柱形玻璃，横截面如图所O为圆心，已知玻璃的折射率为，当光由玻璃射向空气时，发生全反射的临界角为45一束与MN平面成45的平行光束射到玻璃的半圆柱面上，经玻璃折射后，有部分光能从MN平面上射出求说明光能从MN平面上射出的理由? 能从MN射出的光束的宽度d为多少?参考答案：解析：如下图所示，进入玻璃中的光线a垂直半球面，沿半径方向直达球心位置O，且入射角等于临界角，恰好在O点发生全反射。光线a右侧的光线（如：光线

14、b）经球面折射后，射在MN上的入射角一定大于临界角，在MN上发生全反射，不能射出。光线a左侧的光线经半球面折射后，射到MN面上的入射角均小于临界角，能从MN面上射出。（1分）最左边射向半球的光线c与球面相切，入射角i=90折射角r=45。故光线c将垂直MN射出（1分） 由折射定律知（1分） 则r=45 （1分） 所以在MN面上射出的光束宽度应是（1分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 在倾角为的斜面上，一条质量不计的皮带一端固定在斜面上端，另一端绕过一中间有一圈凹槽的圆柱体，并用与斜面夹角为的力拉住，使整个装置处于静止状态，如图所示。不计一切摩擦，圆柱体质量为m，求拉力F的大小和斜面

15、对圆柱体的弹力N的大小。某同学分析过程如下：将拉力F沿斜面和垂直于斜面方向进行分解。沿斜面方向： F cos mg sin（1）沿垂直于斜面方向：F sinNmg cos （2）问：你同意上述分析过程吗？若同意，按照这种分析方法求出F及N的大小； 若不同意，指明错误之处并求出你认为正确的结果。参考答案：不同意（3分）。平行于斜面的皮带对圆柱体也有力的作用（2分）。（1）式应改为：F cosbFmg sina （3）（4分）由（3）得Fmg （4） （4分）将（4）代入（2），解得：Ks5u Nmg cosaF sinbmg cosamg sinb （3分）17. 如图所示，一竖直固定且光滑绝缘

16、的直圆筒底部放置一可视为点电荷的场源电荷A，已知带电量Q=4103 C的场源电荷A形成的电场中各点的电势表达式为，其中k为静电力恒量，r为空间某点到A的距离。现有一个质量为m = 01 kg的带正电的小球B，它与A球间的距离为a = 04 m，此时小球B处于平衡状态，且小球B在场源电荷A形成的电场中具有的电势能表达式为，其中r为q与Q之间的距离。另一质量也为m的不带电绝缘小球C从距离B的上方H = 08 m处自由下落，落在小球B上立刻与小球B粘在一起以2 m/s向下运动，它们到达最低点后又向上运动，向上运动到达的最高点为P（已知k = 9109 Nm2/C2），求：（1）小球C与小球B碰撞前的

17、速度大小v0为多少？ （2）小球B的带电量q为多少？ （3）P点与小球A之间的距离为多大？ （4）当小球B和C一起向下运动与场源电荷A距离多远时，其速度最大？速度的最大值为多少？参考答案：（1）小球C自由下落H距离的速度v0 = = 4 m/s （2分）（2）小球B在碰撞前处于平衡状态，对B球进行受力分析知： （2分）代入数据得：C （1分）（3）C和B向下运动到最低点后又向上运动到P点，运动过程中系统能量守恒，设P与A之间的距离为x，由能量守恒得： （2分）代入数据得：x = 068m或x = （04）m （1分）（4）当C和B向下运动的速度最大时，与A之间的距离为y，对C和B整体进行受力分析有： ， （2分）代入数据有： y = 028m（或y =m） （1分）由能量守恒得： （2分） 代入数据得：vm =216 m/s（或vm =） （1分）18. 如图所示，倾斜角=300的光滑倾斜导体轨道（足够长）与光滑水平导体轨道连接。轨道宽