2021年黑龙江省哈尔滨市迎兰中学高三物理测试题含解析

2021年黑龙江省哈尔滨市迎兰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.质量均为m的小球，分别用轻绳和轻弹簧连接，处于平衡状态，如图所示，现突然迅速剪断轻绳A1、B1，让小球下落，在剪断轻绳的瞬间，设小球1、2、3、4的加速度分别用a1，a2，a3和a4表示，则（

）

A．a1=g，a2=g，a3=2g，a4=0

B．a1=0，a2=2g，a3=0，a4=2g

C．a1=g，a2=g，a3=g，a4=g

D．a1=0，a2=2g，a3=g，a4=g参考答案：

答案：A2.如图所示，在竖直平面内有水平向右、场强为1×104N/C的匀强电场。在匀强电场中有一根长2m的绝缘细线，一端固定在O点，另一端系一质量为0.08kg的带电小球，它静止时悬线与竖直方向成37°角。若小球获得一定初速度后恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动，取小球在静止时的位置为电势能零点和重力势能零点，cos37°＝0.8，g＝10m/s2．下列说法正确的是（）A.小球的电荷量q＝6×10﹣5CB.小球在c点的动能最小，且为1JC.小球在b点时的机械能最小D.小球在运动过程中电势能和机械能之和保持不变，且为5J参考答案：AD【详解】小球静止时悬线与竖直方向成37°角，受重力、拉力和电场力，三力平衡，根据平衡得：mgtan37°＝qE，解得：，故A正确；小球恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动，在等效最高点b速度最小，根据牛顿第二定律得：；最小动能为：，故B错误；根据能量守恒定律，电势能与机械能之和不变，所以机械能最小的位置是电势能最大的位置，根据电场力做功最多的过程，即与O点等高的最左的位置a点，故C错误；选最低点为零势能点，求A点的电势能和重力势能加上动能就是能量之和为：E＝Ek+Ep+Ep′＝1J+mg×2Lcos37°+Eq×2Lsin37°＝5J，故D正确。3.（多选）如图是某电源的伏安特性曲线和接在此电源上的电阻的U-I图像，则下列结论正确的是(

)

A．电源的电动势为6.0V．B．电源的内阻为12Ω．C．电路的输出功率为1.4wD．电路的效率为93.3﹪参考答案：ACD4.（单选）在有雾霾的早晨，一辆小汽车以25m/s的速度行驶在平直高速公路上，突然发现正前方50m处有一辆大卡车以10m/s的速度同方向匀速行驶，司机紧急刹车后小汽车做匀减速直线运动，在前1.5s内的v﹣t图象如图所示，则（） A．第3s末小汽车的速度会减到10m/s B． 在t=3.5s时两车会相撞 C．由于刹车及时，两车不会相撞 D． 两车最近距离为30m参考答案：考点： 匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的速度与时间的关系．专题： 追及、相遇问题．分析： 速度﹣时间图象的斜率表示加速度大小，图线与时间轴所围“面积”大小等于位移．解答： 解：A、0.5s后汽车开始刹车后的加速度为：a===5m/s2则第3s末的速度为：v=20﹣1.5×5=12.5m/s，故A错误；B、判断两车是否相撞时的临界速度为两车速度相等时，即25﹣5×△t=10，得：△t=3s，即3.5s末时；由图线与时间轴所围“面积”大小等于位移知3.5s内二者的位移差等于v=10m/s上方的梯形面积：△s=（0.5+3.5）×15×=30m，而此前两车相距50m，50m﹣30m=20m，故两车不会相撞，最近距离为20m，故BD错误C正确；故选：C．点评： 本题属于借用v﹣t图象考查的追及问题，匀减速追匀速，速度相等时是判断能否追上的临界，而不是比较匀减速的质点减速到零时二者的位移大小．5.（单选题）假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，不考虑地球自转的影响，设到地球球心距离r处的重力加速度大小为a，则a与r的关系图像可能为（

）参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某兴趣小组用下面的方法测量小球的带电量：图中小球是一个外表面镀有金属膜的空心塑料球．用绝缘丝线悬挂于O点，O点固定一个可测量丝线偏离竖直方向角度的量角器，M、N是两块竖直放置的较大金属板，加上电压后其两板间电场可视为匀强电场。另外还要用到的器材有天平、刻度尺、电压表、直流电源、开关、滑动变阻器及导线若干。

实验步骤如下：①用天平测出小球的质量m．并用刻度尺测出M、N板之间的距离d，使小球带上一定的电量；②连接电路：在虚线框内画出实验所需的完整的电路图；③闭合开关，调节滑动变阻器滑片的位置，读出多组相应的电压表的示数U和丝线偏离竖直方向的角度；④以电压U为纵坐标，以_____为横坐标作出过原点的直线，求出直线的斜率为k；⑤计算小球的带电量q=_________.参考答案：②电路如图(3分)

④tanθ(2分)

⑤q=mgd/k

(2分)电路图如图（a）所示。带电小球的受力如图（b），根据平衡条件有tanθ=，又有F=qE=q，联立解得，U=tanθ=ktanθ，所以应以tanθ为横坐标．由上可知k=，则小球的带电量为q=。7.如图所示，A、B两点间电压为U，所有电阻阻值均为R，当K闭合时，UCD=______，当K断开时，UCD=__________。参考答案：0

U/38.如图13所示的是“研究小球的平抛运动”时拍摄的闪光照片的一部分，其背景是边长为5cm的小方格，取g＝10m/s2。由此可知：闪光频率为________Hz；小球抛出时的初速度大小为________m/s；从抛出点到C点，小球经过B点时的速度大小是________m/s.参考答案：10；

1.5；

2.59.（4分）两木块质量分别为m、M，用劲度系数为K的轻弹簧连在一起，放在水平地面上，将木块1压下一段距离后释放，它就上下作简谐振动，在振动过程中木块2刚好始终不离开地面（即它对地面最小压力为零）。则：（1）木块1的最大加速度大小是

。（2）木块2对地面的最大压力大小是

。参考答案：

(M+m)g/m

2(M+m)g10.为了“探究动能改变与合外力做功”的关系，某同学设计了如下实验方案：A．第一步他把带有定滑轮\o"全品高考网"的木板有滑轮的一端垫起，把质量为\o"全品高考网"的滑块通过细绳与质量为的带夹重锤相连，然后跨过定滑轮，重锤夹后连一纸带，穿过打点计时器，调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板匀速运动如，图甲所示。B．第二步保持长木板\o"全品高考网"的倾角不变，将打点计时器安装在长木板靠近滑轮处，取下细绳和钩码，将滑块与纸带相连，使其穿过打点计时器，然后接通电源释放滑块，使之从静止开始加速运动，打出纸带，如图乙所示。

打出的纸带如下图：试回答下列问\o"全品高考网"题：①已知相邻计数的时间间隔为，根据纸带求滑块速度，当打点计时器打点时滑块速度___________，打点计时器打点时滑块速度___________。②已知重锤质量，当地\o"全品高考网"的重加速度，要测出某一过程合外力对滑块做的功还必须测出这一过程滑块____________（写出物理名称及符号），合外力对滑块做功\o"全品高考网"的表达式______________。③测出滑块运动段、合外力对滑块所做的功，算出、、、、,以为纵轴，以为横轴建坐标系，描点作出图象，可知它是一条过坐标原点\o"全品高考网"的倾斜直线，若直线斜率为，则滑块质量___________。参考答案：．①（3分）；（3分）

②下滑的位移（3分）；（3分）

③（4分）。11.在光电效应试验中，某金属的截止频率相应的波长为，该金属的逸出功为______。若用波长为（<0）单色光做实验，则其截止电压为______。已知电子的电荷量，真空中的光速和布朗克常量分别为e、c和h.参考答案：（1）

（2）（1）由和得（2）由爱因斯坦质能方程和得12.(4分)某实验小组利用数字实验系统探究弹簧振子的运动规律，装置如图所示，水平光滑导轨上的滑块与轻弹簧组成弹簧振子，滑块上固定有传感器的发射器。把弹簧拉长5cm后由静止释放，滑块开始振动。他们分析位移—时间图象后发现，滑块的运动是简谐运动，滑块从最右端运动到最左端所用时间为1s，则弹簧振子的振动频率为

Hz；以释放的瞬时为初始时刻、向右为正方向，则滑块运动的表达式为x=

cm。

参考答案：0.5（1分）；5cosπt（3分）13.一质量为0.5kg的小球以2m/s的速度和原来静止在光滑水平面上的质量为1kg的另一小球发生正碰，碰后以0.2m/s的速度被反弹，则碰后两球的总动量是______kg·m/s，原来静止的小球获得的速度大小是________m/s[jf22]

。参考答案：1，1.1三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.有同学利用如图的装置来验证力的平行四边形定则：在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮A和B，将绳子打一个结点O，每个勾码的重量相等，当系统达到平衡时，根据勾码个数读出三根据绳子的拉力TOA、TOA和TOA，回答下列问题：（1）改变勾码个数，实验能完成的是（

）A．勾码的个数N1=N2=2，N3=4

B．勾码的个数N1=N3=3，N2=4

C．勾码的个数N1=N2=N3=4

D．勾码的个数N1=3，N2=4，N3=5（2）在拆下勾码和绳子前，最重要的一个步骤是（

）A．标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向．B．量出OA、OB、OC三段绳子的长度

C．用量角器量出三根绳子之间的夹角

D．用天平测出勾码的质量参考答案：（1）BCD

（2）A15.如图所示为“验证牛顿第二定律”的实验装置图。砂和砂桶的总质量为m，小车和砝码的总质量为M，实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小。①实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行。接下来还需要进行的一项操作是（）A．将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动B．将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，、撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动C．将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砂和砂桶：轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动②实验中要进行质量m和M的选取，以下最合理的一组是（）A．M=200g，m=10g、15g、20g、25g、30g、35g、40gB．M=200g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120gC．M=400g，m=10g、15g、20g、25g、30g、35g、40gD．M=400g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g③下图是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。量出相邻的计数点之间的距离分别为：xAB=4.22cm、xBC=4.65cm、xCD=5.08cm、xDE=5.49cm、xEF=5.91cm、xFG=6.34cm，已知打点计时器的工作频率为50Hz，则小车的加速度a=___________m/s2（结果保留2位有效数字）。参考答案：平衡摩擦力时需要撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动；实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小，砂和砂桶的总质量为m应远小于小车和砝码的总质量为M；由匀变速直线运动的推论式△x=at2可求得加速度的大小。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，长为L质量为m的金属棒ab自平行倾斜双轨上高为h处自由滑下，经光滑圆弧连接处进滑入水平平行双轨，水平双轨处在磁感应强度为B，方向竖直向上的匀强磁场中，倾斜双轨与水平双轨间夹角为θ，在水平双轨上摆放着另一质量为m的金属棒cd，若金属棒光滑，水平双轨很长，两金属棒不可能相碰，且电阻均为R0（导轨电阻不计）。求：（1）金属棒ab在倾斜平行双轨滑下时的加速度a；（2）金属棒ab刚滑入水平双轨时产生的电动势E；（3）金属棒ab刚滑入水平双轨产生的电流I。参考答案：（1）金属棒ab自斜双轨自由滑下，在沿斜轨道方向：mgsinθ=ma解出：a=gsinθ

（3分）（2）由机械能守恒知，bd棒进入水平轨道速度为mgh=mv02金属棒ab刚滑入水平双轨产生的电动势E：E=BLV0解出：E=BL

（3分）解出:ED=12000J17.如图，在倾角为θ=37°的足够长固定斜面底端，一质量m=1kg的小物块以某一初速度沿斜面上滑，一段时间后返回出发点．物块上滑所用时间t1和下滑所用时间t2大小之比为t1：t2=1：，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：（1）物块由斜面底端上滑时的初速度v1与下滑到底端时的速度v2的大小之比；（2）物块和斜面之间的动摩擦因数；（3）若给物块施加一大小为5N、方向与斜面成适当角度的力，使物块沿斜面向上加速运动，求加速度的最大值．参考答案：：解：（1）设物块上滑的最大位移为L，根据运动学公式上滑过程：L=下滑过程：L=整理得：（2）设上滑时加速度为a1，下滑时加速度为a2