2021-2022学年安徽省淮南市关店中学高三物理测试题含解析

2021-2022学年安徽省淮南市关店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.下列单位中，属于国际单位制中热学基本单位的是

A．帕斯卡

B．摄氏度

C．摩尔

D．升参考答案：C2.如图所示，两同心圆环A、B置于同一水平面上，其中A为均匀带负电的绝缘环，B为导体环，两环均可绕中心在水平面内转动，则A．若A匀速转动，B中产生恒定的感应电流；B．若A逆时针加速转动，B中产生顺时针方向的感应电流；C．若A顺时针减速转动，B中产生逆时针方向的感应电流；D．若A、B以相同的转速同方向加速转动，B中没有感应电流。参考答案：C3.（单选）某同学设计的“电磁弹射”装置如图所示，足够长的光滑金属导轨（电阻不计）水平固定放置，间距为l，磁感应强度大小为B的磁场垂直于轨道平面向下。在导轨左端跨接电容为C的电容器，另一质量为m、电阻为R的导体棒垂直于导轨摆放。先断开电键S，对电容器充电，使其带电量为Q，再闭合电键S，关于该装置及导体棒的运动情况下列说法正确的是A．要使导体棒向右运动，电容器的b极板应带正电B．导体棒运动的最大速度为 C．导体棒运动过程中，流过导体棒横截面的电量为QD．导体棒运动过程中感应电动势的最大值为参考答案：B要使导体棒向右运动，导体棒上需要有自上而下的电流，即电容器的b极板应带负电，A错；当电容器两端电压与导体棒两端电压相等时，导体棒匀速运动，此时,根据动量定理得,其中，联立得，B正确；导体棒运动过程中，极板间电荷不会完全放完，通过导体截面的电荷量小于Q，C错；导体棒运动的最大速度为，导体棒运动过程中感应电动势的最大值为，D错。4.（多选）如图所示，平行金属导轨与水平面成θ角，导轨与两相同的定值电阻R1和R2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面。有一导体棒ab质量为m，棒的电阻R=0.5R1，棒与导轨之间的动摩擦因数为μ。导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，定值电阻R2消耗的电功率为P，此时下列正确的是A．此装置因摩擦而产生的热功率为μmgvcosθ

B．此装置消耗的机械功率为μmgvcosθC．导体棒受到的安培力的大小为 D．导体棒受到的安培力的大小为参考答案：AC5.（单选）关于惯性，下列说法中正确的是（）A．物体只有在突然运动或突然静止时才有惯性B．物体质量越大，惯性越大C．物体运动速度越大，惯性越大D．在太空中飞行的宇宙飞船内的物体没有惯性参考答案：考点：惯性．专题：常规题型．分析：惯性是物体的固有属性，它指的是物体能够保持原来的运动状态的一种性质，惯性大小与物体的质量有关，质量越大，惯性越大．解答：解：A、惯性是物体的固有属性，它指的是物体能够保持原来的运动状态的一种性质，物体在任何状态下都具有惯性，故A错误B、惯性大小只与物体的质量有关，与运动状态无关；物体质量越大，惯性越大．故B正确，C错误D、物体在任何状态下都具有惯性，故D错误故选B．点评：惯性是物体的固有属性，它指的是物体能够保持原来的运动状态的一种性质，惯性大小与物体的质量有关，质量越大，惯性越大．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某同学在做测定木板与木块间的动摩擦因数的实验时，设计了两种实验方案．方案A：木板固定，用弹簧测力计拉动木块．如图(a)所示．方案B：弹簧固定，用手拉动木板，如图(b)所示．除了实验必需的弹簧测力计、木板、木块、细线外，该同学还准备了质量为200g的砝码若干个．(g＝10m/s2)(1)上述两种方案中，你认为更合理的是方案________(2)该同学在重2N的木块上加放了2个砝码，弹簧测力计稳定后的示数为1．5N,则木板与木块间的动摩擦因数μ＝________.参考答案：7.如图甲所示为测量电动机匀速转动角速度的实验装置，半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上，在电动机的带动下匀速转动．在圆形卡纸的旁边垂直安装了一个改装了的电火花计时器．(1)请将下列实验步骤按先后排序：________A．使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触B．接通电火花计时器的电源，使它工作起来C．启动电动机，使圆形卡纸转动起来D．关闭电动机，拆除电火花计时器；研究卡纸上留下的一段痕迹(如图乙所示)，写出角速度ω的表达式，代入数据，得出ω的测量值。(2)要得到ω的测量值，还缺少一种必要的测量工具，它是________．A．秒表

B．毫米刻度尺

C．圆规

D．量角器(3)写出角速度ω的表达式，并指出表达式中各个物理量的意义。参考答案：(1)ACBD

(2)D

(3)θ为n个点对应的圆心角，T为时间间隔8.

(4分)如图所示，一劲度系数为k=800N/m的轻弹簧两端各焊接着两个质量均为m=12kg的物体A、B。开始时物体A、B和轻弹簧竖立静止在水平地面上，现要在上面物体A上加一竖直向上的力F，使物体A开始向上做匀加速运动，经0.4s物体B刚要离开地面，设整个过程中弹簧都处于弹性限度内，取g=10m/s2，求：此过程中外力F所做的功为_____J。

参考答案：答案：49.5J9.如图所示是一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s，则x=1.5m处质点的振动函数表达式y=

▲

cm，x=2.0m处质点在0-1.5s内通过的路程为

▲

cm。参考答案：、3010.如图所示，由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞与气缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少量液体，将一细管插入液体，利用虹吸现象，使活塞上方液体缓慢流出，在此过程中，大气压强与外界的温度均保持不变，下列各个描述理想气体状态变化的图像中与上述过程相符合的是

图，该过程为

过程（选填“吸热”、“放热”或“绝热”）参考答案：D

吸热气体做等温变化，随着压强减小，气体体积增大。A、B图中温度都是变化的；等温情况下，PV＝C，P－1/V图象是一条过原点的直线，所以D图正确。该过程中，体积增大，气体对外界做功，W＜0，等温变化，所以Q＞0，气体要吸收热量。11.如图所示，实线是一列简谐横波在t1时刻的波形图，虚线是在t2=(t1＋0.2)s时刻的波形图．若波速为35m/s，则质点M在t1时刻的振动方向为

；若在t1到t2的时间内，M通过的路程为1m，则波速为

m/s．参考答案：向下2512.质量为Ｍ的物体置于倾角为a的斜面上，静止时摩擦力为Mgsina，滑动时摩擦力为mMgcosa，m为物体与斜面之间的摩擦系数，则当物体在斜面上做运动时，物体受到的摩擦力同时满足以上两式，此时斜面倾角和摩擦系数之间的关系为。参考答案：

答案：匀速直线运动

，

tga=m13.氢原子的能级图如图所示.一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时能发出_____种不同频率的光.这些光照射到逸出功等于2.5eV的金属上，产生的光电子的最大初动能等于_____eV.参考答案：

(1).6

(2).10.25【分析】能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差，发生光电效应的条件是当光子能量大于逸出功，根据光电效应方程求出光电子的最大初动能．【详解】一群处于n=4能级的氢原子向基态跃迁时，共有种；从n=4跃迁到n=1的能级差最大，则辐射的光子能量最大为-0.85eV+13.6eV=12.75eV，根据光电效应方程知，光电子的最大初动能Ekm=hv-W0=12.75eV-2.5eV=10.25eV．【点睛】解决本题的关键掌握光电效应的条件，以及知道能级间跃迁所满足的规律，注意最大初动能与入射频率的不成正比，但是线性关系．三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.有一个小灯泡上标有“4V，2W”的字样，现要描绘这个灯泡的伏安特性图线．有下列器材供选用：A．电压表（0～5V，内阻约为10kΩ）B．电压表（0～10V，内阻约为20kΩ）C．电流表（0～0．3A，内阻约为1Ω）D．电流表（0～0．6A，内阻约为0．4Ω）E．滑动变阻器（10Ω，2A）F．学生电源（直流6V），还有电键、导线若干（1）实验中所用电压表应选用

，电流表应选用

(选填器材前的字母)．（2）实验时要求尽量减小实验误差，测量电压从零开始多取几组数据，请将（甲）图中实物连接成满足实验要求的测量电路．（3）该同学根据实验数据作出了如图乙的U-I图象，根据图象可知小灯泡的电阻随着电流的增大而_______（选填“增大”、“减小”或“不变”）参考答案：15.在“测金属的电阻率”的实验中，分别用游标卡尺和螺旋测微器测出用金属材料制成的一段圆柱体的长度和横截面的直径如图所示。则该圆柱体的长度为______mm,横截面的直径为_________mm。参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.(15分)如图所示，两根平行金属导轨MN、PQ相距为d=1.0m，导轨平面与水平面夹角为α=30°，导轨上端跨接一定值电阻R=1.6Ω，导轨电阻不计．整个装置处于方向垂直导轨平面向上、磁感应强度大小B=1T的匀强磁场中．金属棒ef垂直于MN、PQ静止放置，且与导轨保持良好接触，其长刚好为d、质量m=0.1kg、电阻r=0.4Ω，距导轨底端S1=3.75m．另一根与金属棒平行放置的绝缘棒gh长度也为d，质量为，从轨道最低点以速度v0=10m/s沿轨道上滑并与金属棒发生正碰(碰撞时间极短)，碰后金属棒沿导轨上滑S2=0.2m后再次静止，测得此过程中电阻R上产生的电热为Q=0.2J．已知两棒与导轨间的动摩擦因数均为，g取10m/s2，求：(1)碰后瞬间两棒的速度；(2)碰后瞬间的金属棒加速度；(3)金属棒在导轨上运动的时间。参考答案：解析：(1)设金属棒碰后的速度为v，对金属棒碰后的过程运用动能定理：

0－mv2=－W安－mgS2sinα－μmgS2cosα

①

由功能关系，安培力做的功W安等于回路中总电热

②

设绝缘棒与金属棒碰前的速度为v1，对绝缘棒在导轨上滑动过程运用动能定理：

③

设绝缘棒碰后的速度为v2，两棒碰时满足动量守恒，选沿导轨向上的方向为正方向，有：

④

由①②得v=3m/s

⑤

由③④⑤得v2=－1m/s

负号表示方向沿导轨向下

⑥

(2)切割磁感线产生的感应电动势为E，

E=Bdv

⑦

回路中的感应电流

⑧

安培力的大小F安=BId

⑨

设金属棒的加速度为a，对金属棒运用牛顿第二定律：

μmgcosα＋mgsinα＋F安=ma

⑩

由⑦⑧⑨⑩式得：a=25m/s2，方向沿导轨平面向下 （11）

(3)设金属棒在导轨上运动时间为t，在此运动过程中，安培力的冲量为I安，沿导轨方向运用动量定理：

－I安－μmgtcosα－mgtsinα=0－mv

（12）

其中I安=·△t

（13）

由闭合电路欧姆定律：

（14）

由法拉第电磁感应定律

（15）

联立⑩（11）（12）（13）得：t=0.2s

（16）17.一物体以4m/s的速度滑上光滑斜面做匀减速直线运动,途经A、B两点，已知物体在A点时的速度是B点时速度的2倍，由B点再经过0.5秒物体滑到顶点C点时速度恰好为零,已知AB=75cm,求：（1）斜面的长度；（2）物体由底端D点滑到B点时所需要的时间.参考答案：(1)A-B过程:

①B-C过程:由

②由①②

得斜面长度(2)由18.如图所示，一质量为1kg的小球套在一根固定的直杆上，直杆与水平面夹角θ=30°.现小球在F=20N的竖直向上的拉力作用下，从A点静止出发沿杆斜向上运动，已知杆与小球间的动摩擦因数为，g=10m/s2．试求：（1）小球运动的加速度大小；（2）若F作用