2021-2022学年湖北省十堰市红塔五龙职业中学高三物理测试题含解析

2021-2022学年湖北省十堰市红塔五龙职业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.（（单选）如图所示，固定在水平面上的光滑斜面倾角为30°，质量分别为M、m的两个物体通过细绳及轻弹簧连接于光滑轻滑轮两侧，斜面底端有一与斜面垂直的挡板．开始时用手按住物体M，此时M距离挡板的距离为s，滑轮两边的细绳恰好伸直，且弹簧处于原长状态．已知M=2m，空气阻力不计．松开手后，关于二者的运动下列说法中正确的是（）A．M和m组成的系统机械能守恒B．当M的速度最大时，m与地面间的作用力为零C．若M恰好能到达挡板处，则此时m的速度为零D．若M恰好能到达挡板处，则此过程中重力对M做的功等于弹簧弹性势能的增加量与物体m的机械能增加量之和参考答案：【考点】：机械能守恒定律；功能关系．【专题】：机械能守恒定律应用专题．【分析】：分析AB两物体的受力情况及各力做功情况，从而分析A其运动情况，类比弹簧振子，从而判断选项．：解：A、因Mm之间有弹簧，故两物体受弹簧的弹力做功，机械能不守恒；故A错误；B、M的重力分力为Mgsinθ=mg；物体先做加速运动，当受力平衡时M速度达最大，则此时m受力为mg，故m恰好与地面间的作用力为零；故B正确；C、从m开始运动至到M到达底部过程中，弹力的大小一直大于m的重力，故m一直做加速运动，M到达底部时，m的速度不为零；故C错误；D、重力对M做的功转化为两物体的动能、弹簧的弹性势能的增加量和m机械能的增加量；故D错误；故选：B．2.如图所示是一个三输入端组合门电路，当输出端Y输出0时，A、B、C端的输入信号为（

）A．0、0、1

B．1、1、0C．0、1、0

D．1、0、1参考答案：C3.如图示，理想变压器原线圈的匝数n1=1000匝，副线圈的匝数n2=100匝，R0、R1、R2均为定值电阻，原线圈接入u=的交流电，开关S处于断开状态，则（

）A.电压表示数为22VB.闭合开关S，电压表示数将变大C.闭合开关S，电流表示数将变大D.闭合开关S，变压器的输出功率将变大参考答案：4.关于分子动理论和物体的内能，下列说法正确的是__________。A.物体的温度升高时，分子热运动的平均动能一定增大B.能出污泥而不染，说明扩散现象在和污泥中不能进行C.当分子间的距离减小时，分子间的引力和斥力都增大?但斥力增大得更快D.若气体的摩尔质量为M，密度为p阿伏加德罗常数为NA，则气体的分子体积为E.分子势能和分子间作用力的合力可能同时随分子间距离的增大而增大参考答案：ACEA.温度是分子热运动的平均动能的标志，所以物体的温度升高时，分子热运动的平均动能一定增大。故A.正确。B.扩散现象在任何地方任何时间都不会停止。故B错误。C.当分子间的距离减小时，分子间的引力和斥力都增大，但斥力增大得更快，分子间作用力表现为斥力。故C正确。D.是一个气体分子占的空间的大小，由于分子的间距较大，分子占的空间的大小要小于分子的大小。故D错误。E.当分子距离大于平衡距离时，如果分子间的距离再增大时，分子势能和分子间作用力的合力就会随分子间距离的增大而增大。故E正确。5.（多选）如图所示，甲、乙两船在同一条河流中同时开始渡河，M、N分别是甲、乙两船的出发点，两船头与河岸均成α角，甲船船头恰好对准N点的正对岸P点，经过一段时间乙船恰好到达P点，如果划船速度大小相同，且两船相遇，不影响各自的航行，下列判断正确的是（

）A．甲船也能到达正对岸

B．两船渡河时间一定相等C．渡河过程中两船不会相遇

D．两船相遇在NP直线上参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.物理实验小组利用如圈所示的自制实验装置进行探究实验.沿竖直墙面固定一根刻度尺，使刻度尺的零刻度与水平地面重合;在墙上，距离地面L的P点词定一小定滑轮，用一根轻质尼龙丝线绕过定滑轮，两端拴接质量不等的两个物体A、B.开始时，将两物体处于相等高度位置，丝线绷直；通过刻度尺，记录A、B两物体距离地面的高度为h；然后，同时由静止释放A、B物体，较重的A物体竖直下落与地面相碰后静止，较轻的B物体仍向上运动，观察B物体所能到达的最大高度为2.5h，并记录下来

①根据上述测量的物理量可计算A、B两物体质量之比

;

②用天平测量两物体质量，所得A、B两物体质量之比，与上述①所得数据略有差距，试分析造成误差的原因

参考答案：①3：1（4分）②存在空气阻力或摩擦阻力、H或h的测量值有误差（回答出任一个均给分）（2分）①设物体A落地时的速度为v,则此时B物体的速度大小也是v，选地面为零势能面，由机械能守恒得，A落地后，对B物体，由机械能守恒可得，由动能定理可得0-，以上三式联立可得.②由于有空气阻力和尼龙丝线与滑轮间的摩擦的影响，还有H或h的测量值不准确都会造成实验误差。7.如图所示，位于竖直平面内的固定半径为R的光滑圆环轨道，圆环轨道与水平面相切于M点，与竖直墙相切于A点，竖直墙上另一点B与M的连线和水平面的夹角为600，C是圆环轨道的圆心，D是圆环上与M靠得很近的一点（DM远小于CM）．已知在同一时刻：a、b两球分别由A、B两点从静止开始沿光滑倾斜直轨道运动到M点；c球由C点自由下落到M点；d球从D点静止出发沿圆环运动到M点．则a、b、c、d四个小球最先到达M点的球是_______球。重力加速度取为g，d球到达M点的时间为____________。参考答案：c球；tD=。

8.用直升机悬挂一面红旗，在天空中匀速水平飞行。红旗（包括旗杆）质量m，悬挂红旗的细绳质量不计，与竖直方向成θ角。不计直升机螺旋桨引起的气流对红旗的影响，红旗受到的空气阻力为

；直升机质量M，机身受水平方向的空气阻力f。不考虑空气浮力，直升机螺旋桨受到空气的作用力为

。参考答案：mgtanθ；9.如图所示的电路中，电源电动势E=6V，内电阻r=1Ω，M为一小电动机，其内部线圈的导线电阻RM=2Ω。R为一只保护电阻，R=3Ω。电动机正常运转时，电压表（可当作理想电表）的示数为1.5V，则电源的输出功率为

W，电动机的输出功率为Ｗ。

参考答案：2.5；1.5

1510.如图，电源电动势E=12V，内阻r=1Ω，电阻R1=4Ω，R2=22Ω，滑动变阻器R的阻值0～30Ω．闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P由a端向b端滑动时，理想电流表和理想电压表示数变化量的大小分别用△I、△U表示．则5Ω；R1消耗的最小电功率为P=1.78W．参考答案：解：根据闭合电路欧姆定律得

U=E﹣I（R1+r），则由数学知识得知：=R1+r=4+1=5Ω．当变阻器与电阻R2并联的电阻最大时，外电路电阻最大，总电流最小，R1消耗的电功率最小，此时有：RaP=RPb+R2，又RaP+RPb=30Ω，R2=22Ω，解得：RaP=26Ω，RPb=4Ω则外电路总电阻为：R=RaP+R1=13Ω+4Ω=17Ω电路中总电流为：I==A=AR1消耗的最小电功率为：P=I2R1=×4W≈1.78W故答案为：5，1.78．11.如图所示，一列简谐波沿x轴传播，实线为t=0时的波形图，此时P质点向y轴负方向运动，虚线为经过0.02s时第一次出现的波形图，则波沿x轴▲

(填“正”或“负”)方向传播，波速为

▲

m/s。参考答案：正

5012.如图甲所示，质量为m、边长为l的正方形金属线框位于绝缘光滑水平面上，线框右边紧贴着竖直向下的有界匀强磁场的边界OO/．线框在水平向右的外力F作用下从静止开始做匀加速直线运动，外力F随时间t呈线性变化，如图乙所示，图中的F0、t0均为已知量．在t＝t0时刻，线框左边恰到达OO/．此时线框受到的合力为_______或__________（写出两种表达）；在t＝t0时刻，线框的发热功率与外力F的功率之比P热：PF＝_______．参考答案：F0

或

；

3:513.（选修3—4模块）（7分）如图所示，一简谐横波的波源在坐标原点，x轴正方向为波的传播方向，y轴为振动方向．当波源开始振动0.5s时形成了如图所示的波形（波刚好传到图中P点）．可以判断该波的振幅为 ；从图示位置再经

s波将传到Q点；Q点开始振动的方向是

．

参考答案：答案：10cm（2分）；2.5s（3分）；沿y轴的负方向（2分）三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.为了探究水流射程与排水孔高度的关系，某研究性学习小组设计了如图所示的实验装置。取一只较高的塑料瓶,在侧壁的母线上钻一排小孔，保持小孔的间距相等，在每个小孔中紧插一段圆珠笔芯的塑料管，作为排水管。再剪若干小段软塑料管，将其一头加热软化封闭起来，作为排水管的套帽。任意打开其中某一小孔，让水流出，测得此时该水流的射程s和其对应排水孔到底面的高度为h，每次实验保持液面的高度均为H。利用描点法就可画出s-h的图象。（1）请你根据理论分析写出s与h的关系式___________________（已知排水孔喷出水流的速度v与排水孔到地面的高度h的关系为）。（2）在图乙中定性画出s-h图象（3）水孔高度h为多少时水流射程最大？__________（以图中字母表示）。

参考答案：（1）（2）（3）H/2

15.实验室提供以下器材测量电流计G的内阻：A．待测电流计G（0–l0mA，内阻约300Ω）；

B．电压表V（0-15V，内阻约3KΩ）；C．电流表A（0-15mA，内阻约100Ω）；

D．定值电阻R1(300Ω)；E．定值电阻R2(10Ω)；

F．滑动变阻器R3(0-l000Ω)；G．滑动变阻器R4(0-15Ω)；

H．干电池（4.5V，内阻不计）；I．电键S及导线若干。某同学设计了如图甲、乙所示两个测量电路，(1)用图甲电路测量时误差较大，原因是_____；(2)用图乙电路进行实验时，滑动变阻器应选用_____，定值电阻应选用____（选填器材前的字母）；(3)请用笔画线代替导线，将丙图的电路正确连接____________。(4)按电路图乙连接实验，记录待测电流计的读数I、电路中另一个电表的读数x；移动滑动变阻器的滑片，获得多组I、x的值。以I为纵坐标，x为横坐标，作出如图丁所示的图线，若图线的斜率为k，则待测电流计G内阻为_____。该实验测得电流计G的内阻测量值与真实值相比_____（偏大、偏小、相等）。参考答案：

(1).甲图中电压表量程过大

(2).G

(3).D

(4).电路如图；

(5).

(6).相等(1)用图甲电路测量时误差较大，原因是甲图中电压表量程过大；(2)用图乙电路进行实验时，滑动变阻器用分压电路，则应选用阻值较小的G；定值电阻应选用与待测电流表阻值相当的D；(3)电路连接如图：(4)由欧姆定律可知：，解得，则，其中R1=300Ω；解得；实验中电流表A的内阻对测量结果无影响，则测得电流计G的内阻测量值与真实值相比相等。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x=-0.2m和x=1.2m处，两列波的波速均为v=0.4m/s，波源的振幅均为A=2cm，图示为t=0时刻两列波的图象，此刻平衡位置在x=0..2m和x=0.8m的P、Q两质点恰好开始振动。质点M的平衡位置位于x=0.5m处。求： ①两波相遇的时刻； ②至t=1.5s时刻质点M运动的路程。参考答案：①两列简谐波的波前相距s=0.6m，设两列波经时间t=2vt，解得t=0.75s。②两列波经t=0.75s相遇在PQ的中点M，所以，M点在t=0.75s时开始振动。两列波的周期T=λ/v=1.0s。由图可知，两列波同时到达M点时，引起质点振动的方向均沿y轴负方向。所以，两列波在M点的振动加强，即M点的振幅为A’=2A=4cm。t=1.5s时，M点振动了△t=0.75s，即3T/4。根据简谐运动的周期性，M点运动的路程s=3A’=12cm。17.如图所示，将某正粒子放射源置于原点O，其向各方向射出的粒子速度大小均为v0、质量均为m、电荷量均为q．在0≤y≤d的一、二象限范围内分布着一个匀强电场，方向与y轴正向相同，在d＜y≤2d的一、二象限范围内分布着一个匀强磁场，方向垂直于xoy平面向里．粒子离开电场上边缘y=d时，能够到达的最右侧的位置为（1.5d，d）．最终恰没有粒子从y=2d的边界离开磁场．已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计粒子重力以及粒子间的相互作用，求：（1）电场强度E；（2）磁感应强度B；（3）粒子在磁场中运动的最长时间．参考答案：解：（1）沿x轴正方向发射的粒子有：x=1.5d，y=d，由类平抛运动基本规律得：x=v0t，，而，联立可得：（2）沿x轴正方向发射的粒子射入磁场时有：1.5d=v0t，，联立可得：，，方向与水平成53°，斜向右上方，据题意知该粒子轨迹恰与上边缘相切，则其余粒子均达不到y=2d边界，由几何关系可知：，根据牛顿第二定律得：解得：联立可得：（3）粒子运动的最长时间对应最大的圆心角，经过（1.5d，d）恰与上边界相切的粒子轨迹对应的圆心角最大，由几何关系可知圆心角为：θ=25