湖南省株洲市莲塘坳柘合中学2021-2022学年高三物理测试题含解析

湖南省株洲市莲塘坳柘合中学2021-2022学年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.如图所示，两个完全相同的小球A、B，在同一高度处以相同大小的初速度v分别水平抛出和竖直向上抛出，下列说法正确的是 A．两小球落地时的速度相同B．从开始运动至落地，重力对两小球做功不同C．两小球落地时，两球重力的瞬时功率相同D．从开始运动至落地，重力对A小球做功的平均功率较大参考答案：D考点：平抛运动和竖直上抛运动，功率的计算【名师点睛】在分析功率的时候，一定要注意公式的选择，只能计算平均功率的大小，而P=Fvcosθ可以计算平均功率也可以是瞬时功率，取决于速度是平均速度还是瞬时速度．两个物体在运动的过程中机械能守恒，可以判断它们的落地时的速度的大小，再由平均功率和瞬时功率的公式可以得出结论。2.质量为m的汽车，其发动机额定功率为P．当它开上一个倾角为θ的斜坡时，受到的阻力为车重力的k倍，则车的最大速度为

参考答案：C3.用竖直拉力将重物竖直提起，先是从静止开始匀加速上升，紧接着匀速上升，再接着匀减速上升到速度为零。如果前后三个过程的运动时间相同，不计空气阻力，三段过程拉力做的功依次为W1、W2和W3,则（

）A．W1可能等于W2

B．W1一定大于W3

C．W2可能等于W3

D．可能有W1=W2=W3参考答案：AB4.如图所示为超声波测速装置，该仪器可以向正在平直公路上匀速行驶的汽车发出一束短促的超声波（下图中振幅较大的波形），并且能接收到反射回来的超声波（下图中振幅较小的波形），将两种波形显示在屏幕上，相邻波形间的时间间隔如图所示，其中T0和△T为已知量。超声波的速度为v0，其发射方向与汽车行驶方向在同一直线上，则这辆车的行驶速度为(

)A．

B．C．

D．参考答案：A5.2017年9月，我国控制“天舟一号”飞船离轨，使它进入大气层烧毁，残骸坠入南太平洋一处号称“航天器坟场”的远离大陆的深海区。在受控坠落前，“天舟一号”在距离地面380km的圆轨道上飞行，则下列说法中正确的是()A.在轨运行时，“天舟一号”的线速度大于第一宇宙速度B.在轨运行时，“天舟一号”的角速度小于同步卫星的角速度C.受控坠落时，应通过“反推”实现制动离轨D.“天舟一号”离轨后，在进入大气层前，运行速度不断减小参考答案：C第一宇宙速度是环绕地球运动的卫星的最大速度，则“天舟一号”在轨运行时的线速度小于第一宇宙速度，选项A错误；根据可知，在轨运行时，“天舟一号”的运转半径小于同步卫星的运转半径，则其角速度大于同步卫星的角速度，选项B错误；受控坠落时要先调头，让原本朝后的推进器向前点火，通过反推实现制动，故C正确；“天舟一号”离轨后，在进入大气层前，运行半径逐渐减小，地球的引力做正功，则速度不断增大，D错误。故选C.二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.自行车转弯可近似成自行车绕某个定点O（图中未画出）做圆周运动，如图所示为自行车转弯的俯视图，自行车前后轮接触地面的位置A、B相距L，虚线表示两点转弯的轨迹，OB距离。则前轮与车身夹角θ=

；B点速度大小v1=2m/s。则A点的速度v2=______m/s。参考答案：30o；2.317.小明同学设计了一个实验来探究自行车的初速度与其克服阻力作功的关系。实验的主要步骤是：①找一段平直的路面，并在路面上画一道起点线；②骑上自行车用较快速度驶过起点线，并从车把手处自由释放一团很容易辨别的橡皮泥；③车驶过起点线后就不再蹬自行车脚蹬，让车依靠惯性沿直线继续前进；④待车停下，记录自行车停下时的位置；⑥用卷尺量出起点线到橡皮泥落地点间的距离s、起点线到终点的距离L及车把手处离地高度h。若自行车在行驶中所受的阻力为f并保持恒定。（1）自行车经过起点线时的速度v=；（用己知的物理量和所测量得到的物理量表示）（2）自行车经过起点线后克服阻力做功W=；（用己知的物理量和所测量得到的物理量表示）（3）多次改变自行车经过起点时的初速度，重复上述实验步骤②~④，则每次只需测量上述物理量中的和，就能通过数据分析达到实验目的。参考答案：（1），（2）fL，（3）s

L解析：橡皮泥做平抛运动，由s=vt，h=gt2/2联立解得，v=；自行车经过起点线后克服阻力做功W=fL。多次改变自行车经过起点时的初速度，重复上述实验步骤②~④，则每次只需测量上述物理量中的s和L，就能通过数据分析达到实验目的。8.如图所示为打点计时器记录的一辆做匀加速直线运动的小车的纸带的一部分，D1是任选的第1点，D11、D21是顺次选取的第11点和第21点，由于实验选用特殊电源，若加速度的值是10cm/s2，则该打点计时器的频率是

Hz，D11点的速度为

m/s。参考答案：10，0.2

解析：设打点计时器的打点时间间隔为T，由于D1是任选的第一点，D11、D21是第11点和第21点，所以相邻两个计数点间的时间间隔为10T，根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2，得：△x=（25-15）×10-2

m=at2，解得：t=1s，所以两点之间的间隔为0.1s，再根据打点计时器打点时间间隔与频率关系：T=解得：f==10Hz，9.与普通自行车相比，电动自行车骑行更省力。下表为某一品牌电动自行车的部分技术参数。在额定输出功率不变的情况下，质量为60Kg的人骑着此自行车沿平直公路行驶，所受阻力恒为车和人总重的0.04倍。当此电动车达到最大速度时，牵引力为

N,当车速为2m/s时，其加速度为

m/s2(g=10m/s2)规格后轮驱动直流永磁铁电机车型14电动自行车额定输出功率200W整车质量40Kg额定电压48V最大载重120Kg额定电流4.5A参考答案：40；0.6解析：电瓶车的额定功率P=200W，又由于，当电动车达到最大速度时，牵引力；当车速为2m/s时，牵引力为，依据牛顿第二定律，可知a=0.6m/s2。10.快中子增殖反应堆中，使用的核燃料是钚239，裂变时释放出快中子，周围的铀238吸收快中子后变成铀239，铀239（）很不稳定，经过_______次β衰变后变成钚（），写出该过程的核反应方程式：_______。设生成的钚核质量为M，β粒子质量为m,静止的铀核发生一次β衰变，释放出的β粒子的动能为E0,假设衰变时能量全部以动能形式释放出来，求一次衰变过程中的质量亏损。参考答案：2（2分）

（2分）

得

得

（2分）11.某物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候，测得弹力的大小F和弹簧长度L的关系如图所示，则由图线可知：（1）弹簧的劲度系数

N/m。（2）当弹簧受到5N的拉力时，弹簧的长度为

cm。参考答案：（1）200N/m。（2）12.5cm。12.（填空）一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入靠近该行星表面的圆形轨道绕行数圈后，着陆在该行星上，飞船上备有以下实验器材A.精确秒表一只

B.已知质量为m的物体一个

C.弹簧秤一个

D.天平一台（附砝码）已知宇航员在绕行时及着陆后各做了一次测量，依据测量数据，可求出该星球的半径R及星球的质量M。（已知引力常量为G）（1）两次测量所选用的器材分别为________，________。（用序号表示）（2）两次测量的物理量分别是________，________。（物理量后面注明字母，字母不能重复。）（3）用该数据写出半径R，质量M的表达式。R＝________，M＝________。参考答案：（1）A；BC

（2）周期T；物体重力F （3）；13.如图所示，半圆形玻璃砖半径为8cm，使直径AB垂直于屏幕并接触于B点，当激光束a以i＝30°的入射角射向玻璃砖的圆心O时，在屏幕上M点出现光斑，测得M到B的距离为8cm。则玻璃砖的折射率为________。要使激光束不能从AB面射出，则入射角i至少应为___________。参考答案：

(1).

(2).45°【分析】先根据几何关系求解光线的折射角，然后根据折射定律求解折射率；要使激光束不能从AB面射出，则入射角大于临界角，根据求解临界角.【详解】因MB=OB=8cm，可知折射角为r=450，根据光的折射定律可得：；临界角，可得C=450，即要使激光束不能从AB面射出，则入射角i至少应为450.三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在验证机械能守恒定律的实验中①自由落下的重锤质量要大一些，这是为了减少

对实验的影响.②实验中

测定重锤的质量(填“要”或“不要”).③实验小组C在验证机械能守恒定律的实验中发现,重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加,其原因主要是因为在重锤下落的过程中存在阻力作用,因此想到可以通过该实验装置测阻力的大小.

根据已知当地重力加速度公认的较准确的值为g,电源的频率为f,又测量出物理量

,

.他（她）们用这些物理量求出了重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小F＝

（用字母表示）.参考答案：：①空气阻力和打点计时器器对纸带的阻力（1分）②不要（1分）③相邻的两点间的位移S1、S2、S3、S4,重锤的质量m

,（2分）

15.（8分）学了法拉第电磁感应定律E∝

后，为了定量验证感应电动势E与时间△t成反比，某小组同学设计了如图24所示的一个实验装置：线圈和光电门传感器固定在水平光滑轨道上，强磁铁和挡光片固定在运动的小车上。每当小车在轨道上运动经过光电门时，光电门会记录下挡光片的挡光时间△t，同时触发接在线圈两端的电压传感器记录下在这段时间内线圈中产生的感应电动势E。利用小车末端的弹簧将小车以不同的速度从轨道的最右端弹出，就能得到一系列的感应电动势E和挡光时间△t。在一次实验中得到的数据如下表：

次数测量值12345678E/V0.1160.1360.1700.1910.2150.2770.2920.329△t/×10-3s8.2067.4866.2865.6145.3404.4623.9803.646

（1）观察和分析该实验装置可看出，在实验中，每次测量的△t时间内，磁铁相对线圈运动的距离都__________(选填“相同”或“不同”)，从而实现了控制__________不变；（2）在得到上述表格中的数据之后，为了验证E与△t成反比，他们想出两种办法处理数据：第一种是计算法：算出____________________，若该数据基本相等，则验证了E与△t成反比；第二种是作图法：在直角坐标系中作_________________关系图线，若图线是基本过坐标原点的倾斜直线，则也可验证E与△t成反比。参考答案：答案：（1）相同，磁通量的变化量；（2）感应电动势E和挡光时间△t的乘积，感应电动势E与挡光时间△t的倒数。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，倾斜角度为θ的粗糙程度均匀的绝缘斜面，下方O点处有一带电量为+Q的点电荷，质量为m、带电量为-q的小物体（可看成质点）与斜面间的动摩擦因数为μ。现使小物体以初速度v0从斜面上的A点沿斜面上滑，到达B点时速度为零，然后又下滑回到A点。小物体所带电荷量保持不变，静电力常数为k，重力加速度为g，OA=OB=l。求：

（1）小物体沿斜面上滑经过AB中点时的加速度；

（2）小物体返回到斜面上的A点时的速度。参考答案：17.如图甲所示，一水平放置的圆形套筒由两个靠得很近的同心圆筒组成，一质量m=0.2kg的小滑块从轨道（截面图如图乙所示）的最低点A，以v0=9m/s的初速度向右运动，小滑块第一次滑到最高点时速度v=1m/s．滑块的尺寸略小于两圆筒间距，除外筒内壁的上半部分BCD粗糙外，其余部分均光滑．小滑块运动轨道的半径R=0.3m，求：（1）小滑块第一次滑到最高点时轨道对其的弹力？（2）小滑块从开始到第一次滑至最高点这段时间内，它克服摩擦力做的功是多少？（3）从开始经过足够长的时间，小滑块减少的机械能是多少？参考答案：解（1）设此情形下小滑块到达最高点时受竖直向下的弹力FN，则有：代入数据可得：故实际上筒内壁对小滑块施加了竖直向上的支持力

（2）在此过程中，设克服摩擦力做的功为：W克f代入数据可得：W克f=6.8J

（3）经过足够长的时间后，小滑块在下半圆轨道内做往复运动，小滑块经过水平直径位置时速度为0，选该处所在水平面为零势面，则有E末=0E初=则减少的机械能为：答：（1）小滑块第一次滑到最高点时轨道对其的弹力为N（2）小滑块从开始到第一次滑至最高点这段时间内，它克服摩擦力做的功是6.8J；（3）从开始经过足够长的时间，小滑块减少的机械能是7.5J．【考点】动能定理的应用