福建省龙岩市仙师中学2021-2022学年高三物理测试题含解析

福建省龙岩市仙师中学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.（单选）一物体由静止开始自由下落一小段时间后突然受一恒定的水平风力的影响，则其运动轨迹可能的情况是图中的

参考答案：B2.（单选）如图所示，质量为M的长木板静止在光滑水平地面上，一质量为m的物块以初速度从左侧冲上长木板，经时间物块和长木板相对静止并以相同的速度在光滑的水平地面上做匀速直线运动。已知M>m，规定的方向为正方向。则下列关于长木板和物块的摩擦力、速度、位移、动能随时间变化的图象正确的是参考答案：B3.（多选题）一物体自t=0时开始做直线运动，其速度图线如图所示．下列选项正确的是A．在0～6s内，物体离出发点最远为30mB．在0～6s内，物体经过的路程为40mC．0～2s内的加速度比5～6s内的小D．5～6s内，物体做匀加速直线运动参考答案：BCD4.如图所示，a、b的质量均为m，a从倾角为45°的光滑固定斜面顶端无初速地下滑，b从斜面顶端以初速度v0平抛，对二者的运动过程以下说法正确的是A.都做匀变速运动B.落地前的瞬间速率相同C.整个运动过程重力对二者做功的平均功率相同D.整个运动过程重力势能的变化相同参考答案：AD物体a受重力和支持力，F合=mgsin45°，根据牛顿第二定律，a=

g．物体b做平抛运动，加速度为g,知两物体的加速度不变，所以两物体都做匀变速运动，A对。对a运用动能定理，mgh=

mva2-0，对b运用动能定理，有mgh=mvb2-mv02，知落地瞬间b球的速率大于a球的速率．故B错。对于a、b，整个运动过程重力做的功相等，重力势能的变化相同，但是a球做匀加速直线运动，则运动的时间．b球做平抛运动，根据得，．知两个时间不等，故C错D对。5.如图所示，变压器原、副线圈上有L1、L2、L3、L4四只灯泡，它们的规格都是“9V，12W”，当在该变压器cd端输入交变电压u（u﹣t图象如图所示）时，四只灯泡都正常发光，各电表均为理想交流电表。以下说法正确的是（）A.ab端输入电压的瞬时值表达式为uab＝27sinl00πt（V）B.原、副线圈匝数比3：1C.流过灯泡L2的电流方向每秒钟改变50次D.电流表的示数为4A，ab端输入的功率Pab＝48W参考答案：BD【详解】由输入端交变电压u的图象，可求出有效值27V，灯泡规格都是“9V，12W”，四只灯泡都正常发光，所以ab端输入电压的有效值是27+9＝36V，交流电的周期是0.02s，所以ab端输入电压的瞬时值表达式为，故A错误；四只灯泡都正常发光，所以副线圈电压为9V，根据理想变压器电压比规律得出变压器原，副线圈匝数比为3：1，故B正确；由图象知交流电的周期为0.02s，交流电的频率为50Hz，流过灯L2的电流每秒钟方向改变100次，故C错误；电流表的读数为，ab端输入的功率Pab＝4×12＝48W，故D正确；二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.汽车的速度计显示的是

的大小。（填“瞬时速度”或“平均速度”）参考答案：瞬时速度7.有一个匀加速直线运动的物体从2s末至6s末的位移为24m,从6s末至10s末的位移为40m,则这个物体的加速度的大小是______m/s2，初速度的大小是______m/s。

参考答案：答案：1

2

8.设地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，地球自转角速度为，则沿地球表面运行的人造地球卫星的周期为________；某地球同步通讯卫星离地面的高度H为_________．参考答案：2π，解析：由mg=mR，解得沿地球表面运行的人造地球卫星的周期为T=2π。地球同步通讯卫星，绕地球转动的角速度为ω，由G=mrω，r=R+H，GM/R2=g联立解得H=。9.高三年级的一同学在科技创新大赛中根据所学物理知识设计了一种“闯红灯违规证据模拟记录器”，如图（a）所示，它可以通过拍摄照片来记录机动车辆闯红灯时的情景。它的工作原理是：当光控开关接收到某种颜色光时，开关自动闭合，且当压敏电阻受到车的压力，它的阻值变化引起电流变化达到一定值时，继电器的衔铁就被吸下，工作电路中的电控照相机就工作，拍摄违规车辆。光控开关未受到该种光照射就自动断开，衔铁不被吸引，工作电路中的指示灯发光。（1）（2分）要记录违规闯红灯的情景，光控开关应在接收到________光（选填“红”、“绿”或“黄”）时自动闭合；（2）（4分）已知控制电路电源电动势为6V，内阻为1Ω，继电器电阻为9Ω，当控制电路中电流大于0.06A时，衔铁会被吸引。则只有质量超过___________kg的车辆违规时才会被记录。（重力加速度取10m/s2）参考答案：1）红（2）400kg10.（2分）如图所示，劲度系数为k1的轻弹簧两端分别与质量为m1、m2的物块1、2拴接，劲度系数为k2的轻质弹簧上端与物体2拴接，下端压在桌面上(不拴接)，整个系统处于平衡状态，现用力将物体1缓慢竖直上提，直到下面那个弹簧的下端刚脱离桌面，在此过程中，物块2的重力势能增加了

，物块1的重力势能增加了

。

参考答案：

答案：

11.如图所示，在场强为E的匀强电场中有相距为L的两点A、B，连线AB与电场线的夹角为θ，将一电荷量为q的正电荷从A点移到B点．若沿直线AB移动该电荷，电场力做功W=____，AB两点间的电势差UAB

．参考答案：qELcosθ_

ELcosθ12.两名日本学者和一名美籍日本科学家10月７日分享了2008年诺贝尔物理学奖。３名物理学家分别通过数学模型“预言”了量子世界自发性对称破缺现象的存在机制和根源。这一模型融合了所有物质最微小的组成部分，使４种基本相互作用中的３种在同一理论中得到解释。这里所述的4种基本相互作用是指万有引力、

▲、强相互作用、

▲。参考答案：电磁相互作用，

弱相互作用

13.如图所示，某小组同学利用DIS实验装置研究支架上力的分解．A、B为两个相同的双向力传感器，该型号传感器在受到拉力时读数为正，受到压力时读数为负．A连接质量不计的细绳，可沿固定的板做圆弧形移动．B固定不动，通过光滑铰链连接长0.3m的杆．将细绳连接在杆右端O点构成支架．保持杆在水平方向，按如下步骤操作：①测量绳子与水平杆的夹角∠AOB＝θ

②对两个传感器进行调零③用另一绳在O点悬挂一个钩码，记录两个传感器读数④取下钩码，移动传感器A改变θ角重复上述实验步骤，得到表格.F11.0010.580…1.002…F2－0.868－0.291…0.865…θ30°60°…150°…

根据表格A传感器对应的是表中力________(选填“F1”或“F2”)．钩码质量为________kg(保留一位有效数字)．参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（8分）请问高压锅的设计运用了哪些物理知识？参考答案：①水的沸点随液面上方气压的增大而升高；②力的平衡；③压强；④熔点（熔化）。解析：高压锅是现代家庭厨房中常见的炊具之一，以物理角度看：高压锅从外形到工作过程都包含有许多的物理知识在里面．高压锅的基本原理就是利用增大锅内的气压，来提高烹饪食物的温度，从而能够比较快的将食物煮熟。15.如图所示，质量为m带电量为+q的小球静止于光滑绝缘水平面上，在恒力F作用下，由静止开始从A点出发到B点，然后撤去F，小球冲上放置在竖直平面内半径为R的光滑绝缘圆形轨道，圆形轨道的最低点B与水平面相切，小球恰能沿圆形轨道运动到轨道末端D，并从D点抛出落回到原出发点A处．整个装置处于电场强度为E=的水平向左的匀强电场中，小球落地后不反弹，运动过程中没有空气阻力．求：AB之间的距离和力F的大小．参考答案：AB之间的距离为R，力F的大小为mg．考点： 带电粒子在匀强电场中的运动；牛顿第二定律；平抛运动；动能定理的应用．专题： 带电粒子在电场中的运动专题．分析： 小球在D点，重力与电场力的合力提供向心力，由牛顿第二定律即可求出D点的速度，小球离开D时，速度的方向与重力、电场力的合力的方向垂直，小球做类平抛运动，将运动分解即可；对小球从A运动到等效最高点D过程，由动能定理可求得小球受到的拉力．解答： 解：电场力F电=Eq=mg

电场力与重力的合力F合=mg，方向与水平方向成45°向左下方，小球恰能到D点，有：F合=解得：VD=从D点抛出后，只受重力与电场力，所以合为恒力，小球初速度与合力垂直，小球做类平抛运动，以D为原点沿DO方向和与DO垂直的方向建立坐标系（如图所示）．小球沿X轴方向做匀速运动，x=VDt

沿Y轴方向做匀加速运动，y=at2a==所形成的轨迹方程为y=直线BA的方程为：y=﹣x+（+1）R解得轨迹与BA交点坐标为（R，R）AB之间的距离LAB=R从A点D点电场力做功：W1=（1﹣）R?Eq

重力做功W2=﹣（1+）R?mg；F所做的功W3=F?R有W1+W2+W3=mVD2，有F=mg答：AB之间的距离为R，力F的大小为mg．点评： 本题是动能定理和向心力知识的综合应用，分析向心力的来源是解题的关键．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（10分）电动机带动滚轮匀速转动,在滚轮的作用下，将金属杆从最底端A送往倾角θ=30°的足够长斜面上部．滚轮中心B与斜面底部A的距离为L=6.5m，当金属杆的下端运动到B处时，滚轮提起，与杆脱离接触。杆由于自身重力作用最终会返回斜面底部，与挡板相撞后，立即静止不动。此时滚轮再次压紧杆，又将金属杆从最底端送往斜面上部，如此周而复始。已知滚轮边缘线速度恒为v=4m/s，滚轮对杆的正压力FN=2×104N，滚轮与杆间的动摩擦因数为μ=0.35，杆的质量为m=1×103Kg，不计杆与斜面间的摩擦，取g=10m/s2。求：（1）在滚轮的作用下，杆加速上升的加速度；（2）杆与滚轮脱离时杆的速度；（3）每个周期中电动机对金属杆所做的功。参考答案：解析：（1）f=μN=7×103N

a=f-=2m/s2

（2)v=at0

t0=2s

S=at2=4m

∵s<L∴金属杆先匀加速4米，后匀速2.5米杆与滚轮脱离时杆的速度为滚轮边缘线速度v=4m/s

（3）W1-mgsinθs=mv2

W1=2.8×104J

W2-mgsinθs’=0

W2=1.25×104J

∴W=W1+W2=4.05×104J

17.将质量m=0.1kg的圆环套在固定的水平直杆上．环的直径略大于杆的截面直径．环与杆间动摩擦因数μ=0.8．对环施加一位于竖直平面内斜向上，与杆夹角θ=53°的拉力F，使圆环以a=4.4m/s2的加速度沿杆运动，求F的大小．参考答案：解：对环受力分析，受重力、拉力、弹力和摩擦力；令Fsin53°=mg，F=1.25N此时无摩擦力．当F＜1.25N时，杆对环的弹力向上，由牛顿定律有：Fcosθ﹣μFN=ma，FN+Fsinθ=mg，解得：F=1N当F＞1.25N时，杆对环的弹力向下，由牛顿定律有：Fcosθ﹣μFN=ma，Fsinθ=mg+FN，解得：F=9N答：F的大小为1N或者9N．【考点】牛顿第二定律．【分析】对环受力分析，受重力、拉力、弹力和摩擦力，其中弹力可能向上，也可能向下；要分两种情况根据牛顿第二定律列方程求解即可．18.（7分）如图所示，一质量M=2.0kg的长木板静止放在光滑水平面上，在木板的右端放一质量m=1.0kg可看作质点的小物块，小物块与木板间的动摩擦因数为μ=0.2。用恒力F向右拉动木板使木板在水平面上做匀加速直线运动，经过t=1.0s后撤去该恒力，此时小物块恰好运动到距木板右端l=1.0m处。在此后的运动中小物块没有从木板上掉下来。求：（1）小物块在加速过程中受到的摩擦力的大小和方向；（2）作用于木板的恒力F的大小；（3）木板的长度至少是多少？参考答案：解析：（1）小物块受力分析如图所示，设它受到的摩擦力大小为f

f=0.2×1.0×10N=2N

方向水平向右（2）设小物块的加速度为a