2021年山东省聊城市柿子园中学高三物理测试题含解析

2021年山东省聊城市柿子园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.如图所示，在水平光滑桌面上有两辆静止的小车A和B，质量之比mA：mB=3：1．将两车用细线拴在一起，中间有一被压缩的弹簧，烧断细线后至弹簧恢复原长前的某一时刻，两辆小车的

A．加速度大小之比aA:aB=1:l

B．速度大小之比如vA:vB=l:3

C．动能之比EkA:EkB=1:1

D．动量大小之比PA:PB=l:3参考答案：B2.一辆小汽车在一段平直的公路上做匀加速直线运动，A、B是运动过程中经过的两点。已知汽车经过A点时的速度为1m/s，经过B点时的速度为7m/s。则汽车从A到B的运动过程中，下列说法正确的是

A．汽车经过AB位移中点时速度是4m/s

B．汽车经过AB中间时刻的速度是4m/s

C．汽车前一半时间发生位移是后一半时间发生位移的一半

D．汽车前一半位移所用时间是后一半位移所用时间的2倍参考答案：BD3.如图所示，一质量为M的楔形木块放在水平桌面上，它的顶角为90°，两底角为α和β，且α＜β，ab为两个位于斜面上质量均为m的小木块．已知所有接触面都是光滑的．现使a、b同时沿斜面下滑，则下列说法正确的是（）A．楔形木块向左运动 B．楔形木块向右运动C．a木块处于超重状态 D．b木块处于失重状态参考答案：D【考点】牛顿运动定律的应用-超重和失重．【分析】本题由于斜面光滑，两个木块均加速下滑，分别对两个物体受力分析，求出其对斜面体的压力，再对斜面体受力分析，求出斜面体对地面摩擦力．失重状态：当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时，就说物体处于失重状态，此时有向下的加速度，合力也向下；超重状态：当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时，就说物体处于超重状态，此时有向上的加速度，合力也向上．【解答】解：A、由几何关系，得到：N1=mgcosα故物体a对斜面体的压力为N1′=mgcosα

①同理，物体b对斜面体的压力为N2′=mgcosβ

②对斜面体受力分析，如图，假设摩擦力向左根据共点力平衡条件，得到f+N2′cosα﹣N1′cosβ=0

③F支﹣Mg﹣N1′sinβ﹣N2′sinβ=0

④根据题意α+β=90°

⑤由①～⑤式解得f=0，所以楔形木块静止不动，故A错误，B错误C、对木块a受力分析，如图，受重力和支持力木块均加速下滑，所以a木块处于失重状态，故C错误；D、同理，对木块b进行受力分析，可知B也处于失重状态，故D正确故选：D4.如图所示，其中与其它三个力所产生的作用效果不同的是参考答案：D5.一质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上．现对物块施加一个竖直向下的恒力F，如图所示．则物块(

)A．仍处于静止状态B．沿斜面加速下滑C．受到的摩擦力变大D．受到的合外力不变参考答案：ACD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一定质量的理想气体，从初始状态A经状态B、C再回到状态A，变化过程如图所示，其中A到B曲线为双曲线．图中V0和P0为已知量．①从状态A到B，气体经历的是

(选填“等温”“等容”或“等压”)过程；②从B到C的过程中，气体做功大小为

；③从A经状态B、C再回到状态A的过程中，气体吸放热情况为____(选填“吸热”、“放热”或“无吸放热”)。参考答案：等温

放热（1）据题知A到B曲线为双曲线，说明p与V成反比，即pV为定值，由得知气体的温度不变，即从状态A到B，气体经历的是等温过程；（2）从B到C的过程中，气体做功大小等于BC线与V轴所围的“面积”大小，故有：（3）气体从A经状态B，再到C气体对外做功，从C到A外界对气体，根据“面积”表示气体做功可知：整个过程气体对外做功小于外界对气体做功，而内能不变，根据热力学第一定律得知气体要放热。7.一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻的波形如图所示，经0.6s，质点a第一次到达波峰位置，则这列波的传播速度为

m/s，质点b第一次出现在波峰的时刻为

s，从该时刻起，质点a的振动方程为

cm．参考答案：5；1；y=﹣5sinπt【考点】横波的图象；波长、频率和波速的关系．【分析】利用质点带动法判断a点此刻的振动方向，根据第一次到达波峰的时间求周期，读出波长，即可求得波速．波在同一均匀介质中匀速传播．图示时刻x=3m处波峰传到b点处时，质点b第一次到达波峰位置，由公式t=求出质点b第一次出现在波峰的时刻．读出振幅A，由y=﹣Asint写出质点a的振动方程．【解答】解：因为a第一次到波峰的时间为T=0.6s，则得周期T=0.8s．由图知波长λ=4m，波速为v==m/s=5m/s．图示时刻x=3m处波峰传到b点处时，质点b第一次到达波峰位置，则质点b第一次出现在波峰的时刻为t==s=1s波沿x轴正方向传播，此刻a质点向下振动，则质点a的振动方程为y=﹣Asint=﹣5sinπtcm=﹣5sinπtcm．故答案为：5；1；y=﹣5sinπt8.一个同学在研究小球自由落体运动时，用频闪照相连续记录下小球的位置如图所示。已知闪光周期为s，测得x1=7．68cm，x3=12．00cm，用上述数据通过计算可得小球运动的加速度约为_______m/s2，图中x2约为________cm。（结果保留3位有效数字）参考答案：9.72m/s2

9.84cm

9.一定质量的理想气体，从初始状态A经状态B、C再回到状态A，变化过程如图所示，其中A到B曲线为双曲线．图中V0和P0为已知量．（1）从状态A到B，气体经历的是等温（选填“等温”“等容”或“等压”）过程；（2）从B到C的过程中，气体做功大小为p0V0；（3）从A经状态B、C再回到状态A的过程中，气体吸放热情况为放热（选填“吸热”、“放热”或“无吸放热”）．参考答案：：解：（1）据题知A到B曲线为双曲线，说明p与V成反比，即pV为定值，由=c得知气体的温度不变，即从状态A到B，气体经历的是等温过程．（2）从B到C的过程中，气体做功大小等于BC线与V轴所围的“面积”大小，故有：W=×（p0+2p0）×V0=p0V0；（3）气体从A经状态B，再到C气体对外做功，从C到A外界对气体，根据“面积”表示气体做功可知：整个过程气体对外做功小于外界对气体做功，而内能不变，根据热力学第一定律得知气体要放热．故答案为：①等温；②p0V0；③放热；【解析】10.在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F，实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的.用记录的外力F与弹簧的形变量作出的F－图线如下图1所示，由图可知弹簧的劲度系数为

。图线不过原点的原因是由于

。参考答案：11.如图所示，一名消防队员在模拟演习训练中沿着长为12m的竖立在地面上的钢管往下滑．这名消防队员的质量为60kg，他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑，滑到地面时速度恰好为零．如果加速时的加速度大小是减速时的2倍，下滑的总时间为3s，那么该消防队员下滑过程中的最大速度为________m/s，加速下滑和减速下滑时，消防员与钢管间的摩擦力大小分别为f1和f2，则f1∶f2＝________.(g＝10m/s2)．参考答案：8，1∶712.为了测量木块与木板间动摩擦因数，某小组使用位移传感器设计了如图甲所示的实验装置，让木块动倾斜木板上某点A由静止释放，位移传感器可以测出木块到传感器的距离，位移传感器连接计算机，描绘处滑块相对传感器的位移x随时间t变化规律，如图乙所示．（1）根据上述图线，计算0.4s时木块的速度v=m/s，木块加速度m/s2；（以上结果均保留2位有效数字）（2）为了测定动摩擦因数，还必须需要测量的量是

；A．A点离桌面的高度

B．木块的质量

C．当地的重力加速度g

D．A点离传感器的距离．参考答案：（1）0.40，1.0；（2）ACD．【考点】探究影响摩擦力的大小的因素．【分析】（1）由于滑块在斜面上做匀加速直线运动，所以某段时间内的平均速度等于这段时间内中点时刻的瞬时速度；根据加速度的定义式即可求出加速度；（2）为了测定动摩擦力因数μ还需要测量的量是木板的倾角θ；【解答】解：（1）根据某段时间内的平均速度等于这段时间内中点时刻的瞬时速度，得0.4s末的速度为：v=m/s=0.40m/s，0.2s末的速度为：v′==0.2m/s，则木块的加速度为：a===1.0m/s2．（2）选取木块为研究的对象，木块沿斜面方向是受力：ma=mgsinθ﹣μmgcosθ得：μ=所以要测定摩擦因数，还需要测出斜面的倾角θ和重力加速度，即A点离桌面的高度，当地的重力加速度g和A点离传感器的距离，故ACD正确故答案为：（1）0.40，1.0；（2）ACD．13.在做“测定匀变速直线运动加速度”的实验中，取下一段如图所示的纸带研究其运动情况。设O点为计数的起始点，在四个连续的计数点中，相邻两计数点间的时间间隔为0.1s，若物体做理想的匀加速直线运动，则计数点“A”与起始点O之间的距离s1为__cm，物体的加速度为___m/s2（结果均保留3位有效数字）.参考答案：

(1).

(2).考点：“测定匀变速直线运动加速度”的实验三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（实验）某同学做“探究加速度与力的关系”的实验，实验的探究对象是铝块（质量小于砂桶的），在静止释放轻绳前，装置如图甲所示，①该同学在实验操作中有两处明显错误，分别是

和

。

②纠错后开始实验：保持铝块的质量m不变，通过在砂桶中添加砂来改变对铝块的拉力；每次释放轻绳，由力传感器可测得拉力的大小F，由纸带上打出的点可算出对应加速度的大小a；已知重力加速度为g。该同学根据多组实验数据画出如图乙所示的一条过坐标原点的直线，他标注纵轴为加速度a，但忘记标注横轴，你认为横轴代表的物理量是

（用所给的字母表示）。

③若把力传感器装在右侧轻绳上则实验的误差会更

（选填“大”或“小”）

④本装置还可利用来做

的实验．（只填一个）参考答案：①打点计时器错接在直流电源上（或打点计时器应该接在交流电源上）；要进行打点的纸带留得太短（或铁块的位置太高，或砂桶的位置太低）．②F-mg．③大．④探究动能定理（或验证机械能守恒定律，或探究加速度与质量的关系）

探究加速度与物体质量、物体受力的关系C4【答案解析】解析：：（1）该同学在实验操作中有两处明显错误，分别是打点计时器错接在直流电源上和要进行打点的纸带留得太短．

（2）铝块受重力mg和拉力F，所以铝块的合力F合=F-mg，

所以横轴代表的物理量是F-mg，

（3）由于滑轮的摩擦，若把力传感器装在右侧轻绳上则实验的误差会更大．

（4）本装置还可利用来做验证机械能守恒定律的实验．解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项．纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动加速度．只要真正掌握了实验原理就能顺利解决此类实验题目，而实验步骤，实验数据的处理都与实验原理有关，故要加强对实验原理的学习和掌握．15.在测量一节干电池的电动势和内电阻的实验中，实验电路图如图所示。（1）实验过程中，应选用哪个电流表和滑动变阻器

_（请填写选项前对应的字母）A．电流表（量程0.6A，内阻约0.8Ω）B．电流表（量程3A，内阻约0.5Ω）C．滑动变阻器R1（0~10Ω）D．滑动变阻器R2（0~200Ω）（2）实验中要求电流表测量通过电池的电流，电压表测量

电池两极的电压。根据图示的电路电流表测量值

_真实值（选填“大于”或“小于”）。（3）若测量的是新干电池，其内电阻比较小。在较大范围内调节滑动变阻器，电压表读数变化

（选填“明显”或“不明显”）参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在竖直平面内有一场强为的匀强电场，在内、外半径分别为和的同心竖直圆环平面内，存在垂直圆环平面的匀强磁场，磁感强度，一正电粒子进入该区域后恰好做匀速圆周运动，重力加速度．⑴求电场的方向和正电粒子的荷质比；⑵求该粒子由圆心点沿纸面发射，却不能穿越磁场外边界的最大速度；⑶若以第（2）问中的最大速度从圆心处沿纸面射出该正电粒子，求粒子再次经过圆心需要多长时间．参考答案：⑶粒子在磁场中运动的周期根据几何关系知，解得，带电粒子经过一次磁场，然后偏转回到圆心，在磁场中的圆心角是，则在磁场中运动的时间

（2分）在磁场外运动的时间

（2分）则

（2分）17.一横截面积为S的气缸水平放置，固定不动，气缸壁是导热的。两个活塞A和B将气缸分隔为1、2两气室，达到平衡时1、2两气室体积之比为3:2，如图所示，在室温不变的条件下，缓慢推动活塞A，使之向右移动一段距离d.求活塞B向右移动的距离.不计活塞与气缸壁之间的摩擦.参考答案：设初态时气室内压强为p0，气室1、2的体积分别为V1和V2；在活塞A向右移动d的过程中活塞B向右移动的距离为x；最后气缸内压强