2021-2022学年湖南省株洲市潞水中学高三物理测试题含解析

1、2021-2022学年湖南省株洲市潞水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. 关于相互接触的两物体之间的弹力和摩擦力，下列说法正确的是有摩擦力一定有弹力摩擦力的大小与弹力成正比有弹力一定有摩擦力弹力是动力，摩擦力是阻参考答案：A2. 如图所示，R1=3，R2=2，R=5，电源电动势=6.3V，内阻r=0.5当滑动变阻器活动触点由a向b滑动时，以下判断正确的是 A电压表的示数一直变大B电压表的示数先变大后减小C电流表的示数一直减小D电流表的示数先减小后增大参考答案：BD3. 如图所示，某跳伞运动员正减速下落，下列说法正确的是（）A

2、伞绳对运动员的作用力与运动员对伞绳的作用力是一对平衡力B运动员处于超重状态C伞绳对运动员的作用力小于运动员的重力D伞绳对运动员的作用力大于运动员对伞绳的作用力参考答案：B【考点】牛顿运动定律的应用超重和失重；作用力和反作用力【分析】物体对支持物的压力或者对悬挂物的拉力大于物体的重力称为超重，小于重力则称为失重，处于超重或失重状态时物体的质量或重力并不变作用力与反作用力总是大小相等，方向相反【解答】解：A、跳伞运动员正减速下落，则运动的方向向下，而加速度的方向向上，运动员处于超重状态，所以伞绳对运动员的作用力大于运动员的重力故AC错误，B正确；D、伞绳对运动员的作用力和运动员对伞绳的作用力是作用

3、力与反作用力，总是大小相等，方向相反故D错误故选：B4. 将一只皮球竖直向上抛出，皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比。下列描绘皮球在上升过程中加速度大小a与速度大小v关系的图像，正确的是 （ ）参考答案：C5. 如图所示，一轻质弹簧竖直固定在水平地面上，在弹簧的正上方高h的位置有一物体从静止开始下落，在A点时与弹簧接触，并向下压缩弹簧，其中B点为物体受力平衡点。C点为弹簧压缩最大的位置处，且在弹簧的弹性限度内。若不计弹簧的质量和空气阻力，将物体、弹簧和地球看作系统。物体由PABC的运动过程中，下列判断正确的是 （ ） A物体在A点时动能最大 B物体在B点时系统的势能最小 C物体在P

4、点时系统的势能和在C点时系统的势能不相等 D物体由ABC的运动过程中加速度逐渐增大、速度逐渐减小参考答案：B二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 做匀变速直线运动的小车，牵引一条纸带通过打点计 时器，交流电源的频率是50 Hz,由纸带上打出的某一点开始,每 5点剪下一段纸带（每段纸带时间均为0.1s），按如图所示，每一条纸带下端与X轴相重合， 在左边与y轴平行,将纸带粘在坐标系中,则：所剪的这0. 6s 内的平均速度是_ m/s 物体运动的加速度是_ m/s2 (计算结果保留三位有效数字)参考答案：0.413m/s 0.750m/m27. 如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐

5、横波在t = 0时刻的波形图，已知波的传播速度v = 2m/s试回答下列问题：写出x = 0.5 m处的质点做简谐运动的表达式： cm；x = 0.5m处质点在05.5s内通过的路程为 cm参考答案： y=5sin(2t+/2) 1108. （选修3-4模块）（4分）如图所示，某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率在平铺的白纸上垂直纸面插大头针P1、P2确定入射光线，并让入射光线过圆心O，在玻璃砖（图中实线部分）另一侧垂直纸面插大头针P3，使P3挡住P1、P2的像，连接O P3图中MN为分界面，虚线半圆与玻璃砖对称，B、C分别是入射光线、折射光线与圆的交点，AB、CD均垂直于法线并分别交法线

6、于A、D点 设AB的长度为l1，AO的长度为l2，CD的长度为l3，DO的长度为l4，为较方便地表示出玻璃砖的折射率，需用刻度尺测量 （用上述给出量的字母表示），则玻璃砖的折射率可表示为 参考答案： 答案：l1、l3；l1/l39. 真空室内，有质量分别为m和2m的甲、乙两原子核，某时刻使它们分别同时获得和的瞬时速率，并开始相向运动。由于它们间的库仑斥力作用，二者始终没有接触，当两原子核相距最近时，甲核的速度大小为_。(填选项前的字母)A.B.C.D.参考答案：B当二者共速时距离最近，由动量守恒定律可得4mv-3mv=3m解得，故选项B正确。10. 如图所示为氢原子的能级图，有一群处于n=4激

7、发态的氢原子发生跃迁时能够发出多种频率的光子，让这些光子照射逸出功为2.75ev的光电管，有 中光子能使光电管能发生光电效应，逸出的光电子的最大初动能为 ev。参考答案：3 1011. 为探究橡皮条被拉伸到一定长度的过程中，弹力做的功和橡皮条在一定长度时具有的弹性势能的关系（其中橡皮条的弹性势能表达式为，k是劲度系数），某同学在准备好橡皮条、弹簧测力计、坐标纸、铅笔、直尺等器材后，进行了以下操作：a将橡皮条的一端固定，另一端拴一绳扣，用直尺从橡皮条的固定端开始测量橡皮条的原长l0，记录在表格中；b将弹簧测力计挂在绳扣上，测出在不同拉力F1、F2、F3的情况下橡皮条的长度l1、l2、l3； c以

8、橡皮条的伸长量l为横坐标，以对应的拉力F为纵坐标，在坐标纸上建立坐标系，描点、并用平滑的曲线作出F-l图象；d计算出在不同拉力时橡皮条的伸长量l1、l2、l3；e根据图线求出外力克服橡皮条的弹力做的功f. 根据弹性势能表达式求出橡皮条具有的弹性势能.（1）以上操作合理的顺序是 _；（2）实验中，该同学作出的F-l图象如图所示，从图象可求出l=9cm过程中外力克服橡皮条的弹力做的功约为_J，计算出l=9cm时橡皮条具有的弹性势能约为_J.（保留二位有效数字）（3）由实验可得出的结论是_参考答案：（1）abdcef （2）0.11 ， 0.11 （3）在误差允许范围内克服弹力做的功等于橡皮条弹性势

9、能的增量12. 如图所示是采用动力学方法测量空间站质量的原理图，已知飞船质量为3.0103kg。在飞船与空间站对接后，推进器对它们的平均推力大小为900N，推进器工作了5s，测出飞船和空间站速度变化了0.05m/s，则飞船和空间站的加速度大小为_m/s2；空间站的质量为_kg。参考答案： 答案：0.01m/s2 ，8.7104kg13. 2011年3月19日-3月27日，在丹麦的（Esbjerg）埃斯堡，举行了2011年世界女子冰壶世锦赛，参赛的中国女子冰壶队喜获铜牌，如图为中国队员与丹麦队比赛的投掷冰壶的镜头。在某次投掷中，冰壶运动一段时间后与对方的静止冰壶发生正碰，碰撞可认为是弹性碰撞。通

10、过电子测速设备测得，碰后对方的冰壶以2 .00m/s的速度向前滑行。中国对的冰壶速度减小为0.01m/s，比赛中中国队使用的冰壶实测质量为19.0kg，由于制造工艺上的不足，若两冰壶质量有点偏差，你能否根据比赛的观测估算出丹麦队使用的冰壶的质量 kg（结果保留3位有效数字）参考答案：18.8kg三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （简答）如图13所示,滑块A套在光滑的坚直杆上,滑块A通过细绳绕过光滑滑轮连接物 块B,B又与一轻质弹贊连接在一起，轻质弹簧另一端固定在地面上,开始用手托住物块 .使绳子刚好伸直处于水平位位置但无张力。现将A由静止释放.当A下滑到C点时(C点

11、图中未标出)A的速度刚好为零，此时B还没有到达滑轮位置，已知弹簧的劲度系数k=100N/m ,滑轮质量和大小及摩擦可忽略不计，滑轮与杆的水平距离L=0.3m,AC距离为 0.4m，mB=lkg,重力加速度g=10 m/s2。试求： (1)滑块A的质量mA(2)若滑块A质量增加一倍,其他条件不变，仍让滑块A从静止滑到C点,则滑块A到达C点时A、B的速度大小分别是多少？ 参考答案：（1） （2） （3），功能关系解析：（1）开始绳子无张力，对B分析有kx1=mBg， 解得：弹簧的压缩量x1=0.1m（1分）当物块A滑到C点时，根据勾股定理绳伸出滑轮的长度为0.5 m，则B上升了0.2m,所以弹簧又

12、伸长了0.1m。（1分）由A、B及弹簧组成的系统机械能守恒，又弹簧伸长量与压缩量相等则弹性势能变化量为零所以mAgh1=mBgh2（2分）其中h1=0.4m，h2=0.2m所以mA=0.5kg（1分）（2）滑块A质量增加一倍，则mA=1kg，令滑块到达C点时A、B的速度分别为v1和v2由A、B及弹簧组成的系统机械能守恒得（2分）又有几何关系可得AB的速度关系有 vAcos=vB（1分）其中为绳与杆的夹角且cos=0.8解得：（1分）（1分）（1）首先由物体静止条件求出弹簧压缩的长度，再根据几何知识求出物体B上升的距离，从而可求出弹簧伸长的长度，然后再根据能量守恒定律即可求解物体A的质量；题（2

13、）的关键是根据速度合成与分解规律求出物体B与A的速度关系，然后再根据能量守恒定律列式求解即可15. （4分）如图所示，光滑水平面轨道上有三个木块，A、B、C，质量分别为mB=mc=2m,mA=m，A、B用细绳连接，中间有一压缩的弹簧 (弹簧与滑块不栓接)。开始时A、B以共同速度v0运动，C静止。某时刻细绳突然断开，A、B被弹开，然后B又与C发生碰撞并粘在一起，最终三滑块速度恰好相同。求B与C碰撞前B的速度。参考答案：解析：设共同速度为v，球A和B分开后，B的速度为,由动量守恒定律有,联立这两式得B和C碰撞前B的速度为。考点：动量守恒定律四、计算题：本题共3小题，共计47分16. （12分）在倾

14、角为的光滑斜面顶端有一质点A自静止开始自由下滑，同时另一质点B自静止开始由斜面底端向左以恒定加速度a沿光滑水平面运动，A滑下后能沿斜面底部的光滑小圆弧平稳地朝B追去，为使A能追上B，B的加速度最大值是多少？ 参考答案：解析：若A、B速度刚好相等时，A追上B，此情形为题目所求状态。如图所示：若图像中三角形面积为斜面长度L，即为刚好追上的情形。 A在斜面上时，有 到达底端速度为 在斜面上运动时间 联立解得： 对B，则有： 解得 评分标准：每式2分，总分12分。17. 北斗卫星导航系统是我国正在自主研发的全球卫星导航系统，该系统由空间端（卫星）、地面端（中心控制系统）和用户端（导航定位仪）三部分组成

15、，预计2020年形成全球覆盖能力。目前正在试用的“北斗一号”卫星导航试验系统也称“双星定位导航系统”，利用两颗地球同步静止轨道卫星为用户提供快速定位导航服务。（1）已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，地球自转周期为T，求“北斗一号”同步静止轨道卫星距地面的高度。（2）双星定位导航系统的工作原理可简化为如下过程（其示意图如图甲所示）：中心控制系统首先向卫星发出询问信号，经卫星I转发到达用户端S，用户接收到该信号并同时向两颗卫星发出定位响应信号，分别经卫星I、卫星II传送回中心控制系统，中心控制系统分别记录下从发出询问信号到接收到经卫星I、卫星II传回的两个响应信号的时间。因为控制中心到两

16、颗卫星的距离一定，所以可以利用信号从用户分别传送到卫星I和卫星II的时间，计算出用户所在的位置。在卫星I、卫星II和用户S所在的平面内建立平面直角坐标系如图乙所示，卫星I、卫星II的坐标分别为（-L，0）和（L，0），已知电磁波的传播速率为c，不计大气层对信号传播的影响。若地面控制中心测出电磁信号从用户S传送到卫星I所用的时间为t1，从用户S传送到卫星II所用的时间为t2，求用户S在此平面内的位置；实际导航定位过程中，为了确定用户在空间中的位置，你认为中心控制系统还需要测出并提供用户所在位置的哪些信息？参考答案：（1）设地球的质量为M，“北斗一号”卫星的质量为m，其轨道高度为h，根据牛顿第二定

17、律和万有引力定律 （3分）对地面上质量为m0的物体 （3分）联立上述二式，可解得：h=（2分）（2）设用户S的坐标为(x，y)，根据题意及几何关系，有 （2分） （2分）解得S的位置坐标为（，）（2分）或（，）还需要测出并提供用户所在位置的高度。（4分）（答“纬度”同样给分）18. 真空管道超高速列车的动力系统是一种将电能直接转换成平动动能的装置。图1是某种动力系统的简化模型，图中粗实线表示固定在水平面上间距为l的两条平行光滑金属导轨，电阻忽略不计，ab和cd是两根与导轨垂直，长度均为l，电阻均为R的金属棒，通过绝缘材料固定在列车底部，并与导轨良好接触，其间距也为l，列车的总质量为m。列车启动

18、前，ab、cd处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下，如图1所示，为使列车启动，需在M、N间连接电动势为E的直流电源，电源内阻及导线电阻忽略不计，列车启动后电源自动关闭。（1）要使列车向右运行，启动时图1中M、N哪个接电源正极，并简要说明理由；（2）求刚接通电源时列车加速度a的大小；（3）列车减速时，需在前方设置如图2所示的一系列磁感应强度为B的匀强磁场区域，磁场宽度和相邻磁场间距均大于l。若某时刻列车的速度为，此时ab、cd均在无磁场区域，试讨论：要使列车停下来，前方至少需要多少块这样的有界磁场？参考答案：（1）M接电源正极，理由见解析（2）（3）若恰好为整数，设其为n，则需设置n块有界磁场，若不是整数，设的整数部分为N，则需设置N+1块有界磁场试题分析：结合列车的运动方向，应用左手定则判断电流方向，从而判断哪一个接电源正极；对导体棒受力分析，根据闭合回路欧姆定律以及牛顿第二定律求解