上海市香山中学2021-2022学年高三物理测试题含解析

上海市香山中学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，质量为m的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上。已知三棱柱与斜面之间的动摩擦因数为μ，斜面的倾角为，则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为A．mg和mg

B．mg和mgC．mg和μmg

D．mg和μmg参考答案：A2.（单选）如图，跳水运动员最后踏板的过程可以简化为下述模型：运动员从高处落到处于自然状态的跳板(A位置)上，随跳板一同向下运动到最低点(B位置)。对于运动员从开始与跳板接触到运动至最低点的过程中，下列说法正确的是A．运动员到达最低点时，其所受外力的合力为零B．在这个过程中，运动员的动能一直在减小C．在这个过程中，跳板的弹性势能一直在增加D．在这个过程中，运动员所受重力对她做的功大于跳板的作用力对她做的功参考答案：C

解析：A、运动员从接触跳板到达最低点，弹力在增大，合力先减小后增大，所以运动到最低点合力不为零．故A错误．B、当合力的方向与速度同向，速度增加，当合力的方向与速度反向，速度减小，合力的方向先向下后向上，所以速度先增大后减小，动能先增大后减小．故B错误．C、在此过程中，形变量增大，弹性势能一直在增加．故C正确．D、根据动能定理，在此过程中动能减小到0，重力做正功，弹力做负功，重力做的功小于弹力做的功．故D错误．故选C．3.下列说法正确的是A．日食现象是由光的直线传播形成的B．用X光机透视人体是利用光电效应C．光导纤维传输信号是利用光的全反射现象D．门镜可以扩大视野是利用光的衍射现象参考答案：AC4.如图11所示，在虚线所示的区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁场变化规律如图12所示，面积为S的单匝金属线框处在磁场中，线框与电阻R相连．若金属框的电阻为，则下列说法正确的是()．图11图12A．流过电阻R的感应电流由a到bB．线框cd边受到的安培力方向向下C．感应电动势大小为D．ab间电压大小为参考答案：本题考查电磁感应及闭合电路相关知识．由题图12可以看出磁场随时间均匀增加，根据楞次定律及安培定则可知，感应电流方向由a→b，选项A正确；由于电流由c→d，根据左手定则可判断出cd边受到的安培力向下，选项B正确；回路中感应电动势应为E＝＝，选项C错误；因为＝，解得U＝，选项D正确．答案ABD5.甲乙两车在同一平直公路上同向运动，甲做匀加速直线运动，乙做匀速直线运动。甲乙两车的位置x随时间t的变化如图所示。下列说法正确的是A.在t1时刻两车速度相等B.从0到t1时间内，两车走过的路程相等C.从t1到t2时间内，两车走过的路程相等D.从t1到t2时间内的某时刻，两车速度相等参考答案：CD点睛

此题以位移图像给出解题信息，考查对位移图像的理解。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.汽车发动机的功率为60kW，若汽车总质量为5×103kg，在水平路面上行驶时，所受阻力大小恒为5×103N，则汽车所能达到的最大速度为12m/s；若汽车以0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动，这一过程能维持的时间为16s．参考答案：考点：功率、平均功率和瞬时功率；牛顿第二定律．专题：功率的计算专题．分析：当汽车在速度变大时，根据F=，牵引力减小，根据牛顿第二定律，a=，加速度减小，当加速度为0时，速度达到最大．以恒定加速度开始运动，速度逐渐增大，根据P=Fv，发动机的功率逐渐增大，当达到额定功率，速度增大，牵引力就会变小，所以求出达到额定功率时的速度，即可求出匀加速运动的时间．解答：解：当a=0时，即F=f时，速度最大．所以汽车的最大速度=12m/s．以恒定加速度运动，当功率达到额定功率，匀加速运动结束．根据牛顿第二定律，F=f+ma匀加速运动的末速度===8m/s．所以匀加速运动的时间t=．故本题答案为：12，16．点评：解决本题的关键理解汽车的起动问题，知道加速度为0时，速度最大．7.某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图。（交流电的频率为50Hz）（1）图（b）为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为_________m/s2。（保留二位有效数字）（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的1/m，数据如下表：实验次数12345678小车加速度a/m·s–21.901.721.491.251.000.750.500.30小车质量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.674.003.453.032.502.001.411.000.60请在方格坐标纸中画出a–1/m图线，并从图线求出小车加速度a与质量倒数1/m之间的关系式是

。（3）有一位同学通过实验测量作出了图（c）中的A图线,另一位同学实验测出了如图（c）中的B图线．试分析：①A图线上部弯曲的原因_____________________________________________________；②B图线在纵轴上有截距的原因

；参考答案：（1）（2分）

3.2

（2）（3分）

图像见右图（3）①（2分）未满足沙和沙桶质量远小于小车的质量②（2分）平衡摩擦力时，长木板倾角过大（平衡摩擦力过度）8.如图5，斜面上有一木块处于静止状态，在木块加一个垂直于斜面的力F之后，其静摩擦力的大小变化是______。（填增大、不变、或减小）参考答案：9.在用两面平行的玻璃砖测定玻璃折射率的实验中，已画好玻璃砖的界面和后，不慎将玻璃砖向上平移了一些，放在如图所示的位置上，而实验中的其他操作均正确，则测得的折射率将（

）（填“偏大，偏小或不变”）。参考答案：不变10.太阳能是绿色能源，太阳能发电已被广泛应用，某型号太阳能电池组的电动势为20V，内阻为1Ω，给一个阻值为9Ω的电阻供电，则通过该电阻的电流为

____A，该电阻两端的电压为_______V.参考答案：2

18

11.如图所示，一个半径为R、透明的球体放置在水平面上，一束蓝光从A点沿水平方向射入球体后经B点射出，最后射到水平面上的C点。已知，该球体对蓝光的折射率为。则它从球面射出时的出射角

▲

。若换用一束紫光同样从A点射入该球体，则它从球体射出后落到水平面上形成的光点与C点相比，位置

▲

（填“偏左”、“偏右”或“不变”）。参考答案：由折射率的定义式可得,由几何关系可知=30°，故60°。在同种介质中，紫光的偏折程度大于蓝光，故紫光从球体射出后落到水平面上形成的光点与C点相比，位置偏左。12.如图所示，一列沿+x方向传播的简谐横波在t=0时刻刚好传到x=6m处，已知波速v=10m/s，则图中P点开始振动的方向沿

（选填“+y”或“-y”）方向，在x=21m的点在t=

s第二次出现波峰．参考答案：13.质点做直线运动，其s-t关系如图所示，质点在0-20s内的平均速度大小为_____m/s，质点在_____s（精确到秒）时的瞬时速度约等于它在6-20s内的平均速度。参考答案：0.8

10或14s三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学准备测量一节旧干电池（电动势约为1.5V，内阻约为5)的电动势和内阻，可供选择的实验器材如下：A.电压表（量程为3V)B.电阻箱C.滑动变阻器沁（最大阻值为200，额定电流为1A)D.开关S和导线若干(1)请你选择合适的实验器材，设计一种测量此干电池电动势和内阻的方案，在下列虚线框中画出实验电路图.(2)此同学根据正确的实验电路图连接器材，测得多组数据，然后用图象法处理实验数据，作出有关物理量的一次函数图象，则能求出电动势E和内阻r的可能的一次函数表达式为(3)用该电路测量的电动势￡和内阻r，测量值和真实值的关系_____________(填“大于”、“等于”或“小于”），产生系统误差的原因主要是____.参考答案：15.在黑箱内有一由四个阻值相同的电阻构成的串并联电路，黑箱面板上有三个接线柱1、2、3.用欧姆表测得1、2接线柱之间的电阻为1Ω，2、3接线柱之间的电阻为1.5Ω，1、3接线柱之间的电阻为2.5Ω。（1）在虚线框中画出黑箱中的电阻连接方式；（2）如果将1、3接线柱用导线连接起来，1、2接线柱之间的电阻为______Ω。参考答案：（1）（1）1、2间为一个电阻，2、3间为两个电阻先串联再与一个电阻并联，每个电阻均为1W，黑箱内电阻串联方式，如图（2）0.6W，四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如下图所示，轻弹簧左端固定在竖直墙上，右端点在O位置．质量为m的物块A(可视为质点)以初速度v0从距O点右方x0的P点处向左运动，与弹簧接触后压缩弹簧，将弹簧右端压到O′点位置后，A又被弹簧弹回，A离开弹簧后，恰好回到P点，物块A与水平面间的动摩擦因数为μ.求：(1)物块A从P点出发又回到P点的过程，克服摩擦力所做的功．(2)O点和O′点间的距离x1.参考答案：【知识点】

动能定理的应用E2【答案解析】(1)mv.(2)－x0.解析：(1)A从P点出发又回到P点克服摩擦力所做的功为WFf＝mv.(2)A从P点出发又回到P点的过程中根据动能定理2μmg(x1＋x0)＝mv得x1＝－x0.【思路点拨】（1）A从P回到P的过程，对A物体应用动能定理可直接求解克服摩擦力所做的功．（2）A从P回到P全过程根据动能定理求解x1．对单个物体的运动过程，首先考虑动能定理，牵扯弹簧的弹力做功时，考虑机械能守恒或功能关系或能量守恒，不难．17.（10分）如图所示，小灯泡的规格为“2V、4W”，连接在光滑水平导轨上，两导轨相距0.1m，电阻不计，金属棒ab垂直搁置在导轨上，电阻1Ω，整个装置处于磁感强度B=1T的匀强磁场中，为使小灯正常发光，求：

（1）ab的滑行速度多大？（2）拉动金属棒ab的外力的功率多大？参考答案：解析：（1）灯泡正常发光时路端电压U=2V，干路上电流=2A由闭合电路欧姆定律E=U+Ir=4V而E=Bdv得v=40m/s（2）金属棒所受安培力的大小为F安=BId=0.2N故外力的功率P=Fv=F安v=8W18.如图所示，间距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ与水平面夹角α=30°，下端N、Q间连接一阻值为R的电阻．导轨上有一个正方形区间abcd，cd以下存在磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面向下的匀强磁场．长度为L、电阻为r的金属棒与导轨接触良好且垂直导轨放置，当金属棒从ab位置由静止释放的同时，对金属棒施加一个平行导轨向下的恒力F，F的大小是金属棒重力的，金属棒通过cd时恰好做匀速运动，若此时突然只将力F的方向反向，力F的大小不变，经过一段时间后金属棒静止，已知重力加速度为g，不计金属导轨的电阻，求：（1）金属棒的质量；（2）整个过程中电阻R上产生的焦耳热；（3）金属棒通过cd后向下运动的最大距离．参考答案：解：（1）在磁场外运动过程：，刚进入磁场时：，联立可以得到：．（2）从金属棒进入磁场到最终静止过程中：，，，联立可以得到：．（3）拉力反向后导体棒所受合力等于安培力，则：取极短时间△t内，△x=v?△t，代入并化简得到：设金属棒离