2022年浙江省杭州市大洋镇中学高三物理测试题含解析

2022年浙江省杭州市大洋镇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，平行金属导轨与水平面间的夹角为，导轨间距为，电阻不计，它与阻值为R的定值电阻相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面，磁感应强度为B。有一质量为m的导体棒从ab位置由静止平行于斜面向下运动，到达a′b′位置时的速度大小为v，滑行的距离为s，导体棒的电阻也为R，与导轨之间的动摩擦因数为，则A．上述滑动过程中导体棒受到的最大安培力为B．上述滑动过程中导体棒做匀加速直线运动C．上述滑动过程中由于电流做功产生的热量为D．上述滑动过程中导体棒损失的机械能为mgs参考答案：AC2.一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q方；若该电阻接到正弦交变电源上，在一个周期内产生的热量为Q正。该电阻上电压的峰值为u0，周期为T，如图所示。则Q方:Q正等于A.B.C.1:2D.2:1参考答案：D试题分析

本题考查交变电流的图线、正弦交变电流的有效值、焦耳定律及其相关的知识点。解析

根据题述，正弦交变电流的电压有效值为，而方波交流电的有效值为u0，根据焦耳定律和欧姆定律，Q=I2RT=T，可知在一个周期T内产生的热量与电压有效值的二次方成正比，Q方∶Q正=u02∶（）2=2∶1，选项D正确。点睛

此题将正弦交变电流和方波交变电流、有效值、焦耳定律有机融合。解答此题常见错误是：一是把方波交变电流视为正弦交变电流；二是认为在一个周期T内产生的热量与电压有效值，导致错选B；三是比值颠倒，导致错选C。3.如图所示为关于“研究影响感应电动势大小的有关因素”的实验装置．实验时，针对同一个螺线管分别让小车以不同的速度靠近它，这是为了研究……………（）A．感应电动势的大小与小车运动速度的关系B．感应电动势的大小与磁通量变化快慢的关系C．感应电动势的大小与磁通量的变化量的关系D．感应电动势的大小与螺线管匝数的关系参考答案：B4.（多选题）我国的“天链一号”卫星是地球同步卫星，可为中低轨道卫星提供数据通讯，如图为“天链一号”卫星a、赤道平面内的低轨道卫星b、地球的位置关系示意图，O为地心，地球相对卫星a、b的张角分别为θ1和θ2(θ2图中未标出)，卫星a的轨道半径是b的4倍，己知卫星a、b绕地球同向运行，卫星a的周期为T，在运行过程中由于地球的遮挡，卫星b会进入卫星a通讯的盲区，卫星间的通讯信号视为沿直线传播，信号传输时间可忽略。下列分析正确的是（

）A．卫星a，b的速度之比2:1

B．卫星b星的周期为T/8C．卫星b每次在盲区运行的时间

D．卫星b每次在盲区运行的时间为参考答案：BC【名师点睛】本题是万有引力定律的应用问题；解答此题既要掌握卫星问题的基本思路：万有引力提供向心力，更重要的是画出示意图，运用几何知识解答。5.（多选）如图，沿同一弹性绳相向传播的两列简谐横波，波长相等．在某时刻恰好传到坐标原点．两列波相遇叠加后 A．不可能产生稳定的干涉图像 B．在m的质点振动始终加强 C．在m的质点振幅为零 D．坐标原点的振幅为cm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.在研究有固定转动轴物体平衡条件的实验中（1）实验开始前需要检查力矩盘重心是否在转轴处，描述检查的操作过程．在任意位置（转过任意角度）能静止/平衡（2）某同学采用50g的钩码，力矩盘平衡后如图所示，弹簧秤读数1.1N，盘面中3个同心圆半径分别是2cm、4cm、6cm．填写下表（g取9.8m/s2，答案精确到0.001N?m）：顺时针力矩逆时针力矩0.059N?m0.064N?m参考答案：考点：力矩的平衡条件．专题：实验题．分析：（1）动后，停下时事先的标记能够处于任意位置，即转盘能随遇平衡，说明转盘的重心在转轴上；（2）簧秤读数1.1N，一个钩码重50g，根据力矩等于力与力臂的乘积．解答：解：（1）心在转轴上，力矩盘本身的重力才可以忽略不计，转动后，停下时事先的标记能够处于任意位置，即转盘能随遇平衡，说明转盘的重心在转轴上；（2）逆时针力矩为M=1.1×4×10﹣2+50×10﹣3×10×4×10﹣2=0.064N?m故答案为：（1）在任意位置（转过任意角度）能静止/平衡（2）0.064N?m点评：题是验证力矩平衡的实验，关键求出顺时针力矩之和和逆时针力矩之后，然后判断是否相等，实验前要将支点调节到重心处．7.（2）“用DIS测变速直线运动的瞬时速度”实验中，使用光电门传感器。小王同学利用DIS实验器材研究某物体沿X轴运动的规律，发现物体所处的坐标X与时间t满足X=t3-2t（单位均是SI制单位），则该物体在第2秒末的瞬时速度大小为__________m/s。参考答案：108.如图所示是给墙壁粉刷涂料用的“涂料滚”的示意图.使用时，用撑竿推着粘有涂料的涂料滚沿墙壁上下缓缓滚动，把涂料均匀地粉刷到墙上.撑竿的重量和墙壁的摩擦均不计，而且撑竿足够长，粉刷工人站在离墙壁一定距离处缓缓上推涂料滚，该过程中撑竿对涂料滚的推力将

，涂料滚对墙壁的压力将

.（填：“增大”、“减小”或“不变”）参考答案：9.已知O、A、B、C为同一直线上的四点，A、B间的距离为1m，B、C间的距离为2m，一物体自O点由静止出发，沿此直线做匀加速运动，依次经过A、B、C三点，已知物体通过AB段与BC段所用的时间相等，则物体通过A点和B点时的速度大小之比为__________，O、A间的距离为___________m。参考答案：10.一个物体静置于光滑水平面上，外面扣一质量为M的盒子，如图l所示。现给盒子一初速度v0，此后，盒子运动的v一t图像呈周期性变化，如图2所示。则盒内物体的质量为

。参考答案：M11.做匀加速直线运动的小车，牵引一条纸带通过打点计时器，交流电源的频率为50Hz，由纸带上打出的某一点开始，每5个点剪下一段纸带，按图所示，使每一条纸带下端与x轴重合，左边与y轴平行，将纸带段粘贴在直角坐标系中，则小车运动的加速度是

m/s2（保留两位有效数字）。参考答案：______o.75______12.如图所示，在距水平地面高均为0.4m处的P、Q两处分别固定两光滑小定滑轮，细绳跨过滑轮，一端系一质量为mA=2.75kg的小物块A，另一端系一质量为mB=1kg的小球B．半径R=0.3m的光滑半圆形轨道竖直地固定在地面上，其圆心O在P点的正下方，且与两滑轮在同一竖直平面内，小球B套在轨道上，静止起释放该系统，则小球B被拉到离地0.225m高时滑块A与小球B的速度大小相等，小球B从地面运动到半圆形轨道最高点时的速度大小为4m/s．参考答案：：解：当绳与轨道相切时滑块与小球速度相等，（B速度只沿绳），由几何知识得R2=h?PO，所以有：h===0.225m．小球B从地面运动到半圆形轨道最高点时，A物的速度为零，即vA=0，对系统，由动能定理得：

mAg[﹣（PO﹣R）]=mBgR+代入数据解得：vB=4m/s故答案为：0.225m，413.小球每隔0.2s从同一高度抛出，做初速为6m/s的竖直上抛运动，设它们在空中不相碰，第1个小球在抛出点以上能遇到的小球个数为

。（g取10m/s2）参考答案：5三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3-4）（6分）如图所示，己知平行玻璃砖的折射率，厚度为。入射光线以入射角60°射到玻璃砖的上表面，经玻璃砖折射从下表面射出，出射光线与入射光线平行，求两平行光线间距离。（结果可用根式表示）参考答案：解析：∵n=

∴r=300

（2分）

光路图如图所示

∴L1=d/cosr=

（2分）

∴L2=L1sin300=

（2分）15.(6分)如图所示，己知平行玻璃砖的折射率，厚度为.入射光线以入射角60°射到玻璃砖的上表面，经玻璃砖折射从下表面射出，出射光线与入射光线平行，求两平行光线间距离。（结果可用根式表示）

参考答案：解析：作出光路如图

由折射定律得（2分）

所以r=30°（2分）

由图知

则AB—AC=d·tan30°=d

出射光线与入射光线间的距离是d（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，倾角为370的足够长粗糙斜面下端与一足够长光滑水平面相接，斜面上有两小球A、B，距水平面高度分别为h1=5.4m和h2=0.6m。现由静止开始释放A球，经过一段时间t后，再由静止开始释放B球。A和B与斜面之间的动摩擦因素均为μ=0.5，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力，设小球经过斜面和水平面交界处C机械能不损失，（sin37°=0.6，cos37°=0.8）。求：(1)为了保证A、B两球不会在斜面上相碰，t最长不能超过多少?(2)若A球从斜面上h1高度处由静止开始下滑的同时，B球受到恒定外力作用从C点以加速度a由静止开始向右运动，则a为多大时，A球有可能追上B球?参考答案：（1）（6分）（2分）A球到C点的时间为：（2分，公式1分，答案1分）B球到C点的时间为：（公式分上面已经给，答案1分）A、B两球不会在斜面上相碰，t最长为（1分）（2）（6分）A球到C点的速度为（1分）设t时刻A能追上B，则(2分）又

（1分）解之得

即B球加速度a最大不能超过1m/s2

（2分）17.如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A点，自然状态时其右端位于B点．水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP，其形状为半径R=0.8m的圆环剪去了左上角135°的圆弧，MN为其竖直直径，P点到桌面的竖直距离也是R，用质量m1=0.4kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点，释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点．用同种材料、质量为m2=0.2kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点释放，物块过B点后在水平桌面上运动的位移与时间关系为s=6t﹣2t2，物块飞离桌边缘D点后刚好沿P点切线落入圆轨道．g=10m/s2，求：（1）DP间的水平距离；（2）判断m2能否沿圆轨道到达M点；（3）释放后m2运动过程中克服摩擦力做的功？参考答案：考点： 动能定理的应用；平抛运动；动能定理．专题： 动能定理的应用专题．分析： （1）物块离开D点做平抛运动，由P点沿圆轨道切线落入圆轨道，知道了到达P点的速度方向，将P点的速度分解为水平方向和竖直方向，根据竖直方向上做自由落体运动求出竖直分速度，再根据角度关系求出水平分速度，即离开D点时的速度vD．则可求得DP间的距离；（2）物块在内轨道做圆周运动，在最高点有临界速度，有mg=m，根据机械能守恒定律，求出M点的速度，与临界速度进行比较，判断其能否沿圆轨道到达M点．（3）由能量转化及守恒定律即可求出m2释放后在桌面上运动的过程中克服摩擦力做的功．解答： 解：（1）由P点沿圆轨道切线落入圆轨道，知速度与水平方向的夹角为45°．物块在P点竖直方向上的分速度为vyp，有：，代入数据得：vyp=4m/s．，得：vD=vx=4m/s．故物块离开D点的速度为4m/s．平抛运动的时间为：t=所以DP间的水平距离为：x=vDt=4×0.4m=1.6m．（2）设物块到达M点的临界速度为vm，有：．得：．到达P点的速度为：根据机械能守恒定律，规定N点为0势能面，有：代入数据得：vm′=．所以物块不能到达圆轨道的M点．．（3）设弹簧长为AC时的弹性势能为EP，物块与桌面间的动摩擦因数为μ，释放m1时，有：EP=μm1gsCB释放m2时有：且m1=2m2，可得：m2释放后在桌面上运动过程中克服摩擦力做功为Wf，则由能量转化及守恒定律得：代入数据得：Wf=5.6J答：（1）DP间的水平距离为1.6m（2）判断m2不能沿圆轨道到达M点；（3）释放后m2运动过程中克服摩擦力做的功为5.6J．点评： 该题涉及到多个运动过程，主要考查了机械能守恒定律、平抛运动基本公式、圆周运动向心力公式的应用，用到的知识点及公式较多，难度较大，属于难题．18.摩天大楼中一部直通高层的客运电梯，行程超过百米．电梯的简化模型如图甲所示。考虑安全、舒适、省时等因素，电梯的加速度a是随时间t变化的，已知电梯在t=0时由静止开始上升，a─t图像如图乙所示．电梯总质量m=2.0×103kg．忽略一切阻力，重力加速度，求：（1）求电梯在上升过程中受到的最大拉力F1和最小拉力F2；（2）类比是一种常用的研究方法．对于直线运动，教科书中讲解了由υ─t图像求位移的方法．请你借鉴此方法，对比加速度和速度的定义，根据图乙所示a─t图像，求电梯在第1s内的速度改变量Δυ1和第2s末的速率；ks5u（3）试定性地画出该过程的v-t图象。ks5u参考答案：（1）由牛顿第二定律，有

F-mg=maks5u

由a─t图像可知，F1和F2对应的加速度分别是a1=1.0m/s2，a2=-1.0m/s2

F1=m(g+a1)=2.0×103×(10+1.0)N=2.2×104N