2021年河南省南陽(yáng)市王村中學(xué)高三物理測(cè)試題含解析

2021年河南省南陽(yáng)市王村中學(xué)高三物理測(cè)試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（多選題）A、B兩球沿一直線運(yùn)動(dòng)并發(fā)生正碰，如圖所示為兩球碰撞前后的位移時(shí)間圖像a、b分別為A、B兩球碰前的位移時(shí)間圖像，c為碰撞后兩球共同運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間圖像，若A球質(zhì)量m=2kg，則由圖可知下列結(jié)論正確的是（

）A．A、B碰撞前的總動(dòng)量為3kgm/s

B．碰撞時(shí)A對(duì)B所施沖量為-4NsC．碰撞前后A的動(dòng)量變化為4kgm/s

D．碰撞中A、B兩球組成的系統(tǒng)損失的動(dòng)能為10J參考答案：BCD試題分析：設(shè)b的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较颍瑒t由圖可知，碰前a的速度為va=-3m/s，vb=2m/s，碰后二者的共同速度為v共=-1m/s；由碰撞的動(dòng)量守恒可得：mava+mbvb=(ma+mb)v共，解得mb=4/3kg；故AB碰撞前的總動(dòng)量為mava+mbvb=-10/3kgm/s，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由動(dòng)量定理得，碰撞時(shí)A對(duì)B所施沖量為B的動(dòng)量的變化量，即mbv共-mbvb=-4Ns，選項(xiàng)B正確；碰撞前后A的動(dòng)量變化為mav共-mava=4kgm/s，選項(xiàng)C正確；碰撞中A、B兩球組成的系統(tǒng)損失的動(dòng)能為mava2+mbvb2－(ma+mb)v共2=10J，選項(xiàng)D正確?？键c(diǎn)：動(dòng)量守恒，動(dòng)量定理，能量守恒。2.如圖所示小球沿水平面通過(guò)O點(diǎn)進(jìn)入半徑為R的半圓弧軌道后恰能通過(guò)最高點(diǎn)P，然后落回水平面．不計(jì)一切阻力．下列說(shuō)法正確的是

（A）小球落地點(diǎn)離O點(diǎn)的水平距離為2R．（B）小球落地點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為5mgR/2．

（C）小球運(yùn)動(dòng)到半圓弧最高點(diǎn)P時(shí)向心力恰好為零．（D）若將半圓弧軌道上部的1/4圓弧截去，其他條件不變，則小球能達(dá)到的最大高度比P點(diǎn)高0.5R．參考答案：答案：ABD3.（單選）如圖，勻速上升的電梯經(jīng)過(guò)某陽(yáng)臺(tái)時(shí)，陽(yáng)臺(tái)上一人用與電梯相同的速度豎直上拋一個(gè)小球。以向上為正方向，電梯中人看到小球運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間圖像是參考答案：B4.（單選題）宇航員在月球上做自由落體這實(shí)驗(yàn)，將某物體由距月球表面高h(yuǎn)處釋放，經(jīng)時(shí)間t后落月球表面（設(shè)月球半徑為R），據(jù)上述信息推斷。飛船在月球表面附近繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所必須具有的速率為（

）A．

B．

C．

D．參考答案：B5.（單選）據(jù)《每日郵報(bào)》報(bào)道，英國(guó)一名13歲的小學(xué)生近日宣布自己在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)了核聚變。他表示用氘聚變氦的過(guò)程中檢測(cè)到了中子，證明聚變成功，成為世界上實(shí)現(xiàn)聚變的最年輕的人。下面列出的核反應(yīng)方程，屬于聚變的是（A）

參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.己知地球表面重力加速度大約是月球表面重力加速度的6倍,地球半徑大約是月球半徑的4倍,不考慮地球、月球自轉(zhuǎn)的影響,則地球質(zhì)量與月球質(zhì)量之比約為_(kāi)________,靠近地球表面沿圓軌逆運(yùn)行的航天器與靠近月球表面沿圓軌道行的航天器的線速度之比約為_(kāi)_______參考答案：

(1).96:1

(2).【詳解】萬(wàn)有引力等于重力,即,計(jì)算得出:；則;萬(wàn)有引力提供向心力,由牛頓第二定律得:,計(jì)算得出:，則:7.（4分）一個(gè)單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其振動(dòng)圖象如圖所示，該單擺的周期T＝__________s；在2.0s末，擺球?qū)τ谄胶馕恢玫奈灰苮＝__________cm。

參考答案：答案：2.0（或2）108.如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.2m的正方形線框abcd處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框的匝數(shù)為N=100匝，總電阻R=1Ω，磁場(chǎng)方向與線框平面的夾角θ=30°，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小隨時(shí)間變化的規(guī)律B=0.02+0.005t（T），則線框中感應(yīng)電流的方向?yàn)?/p>

，t=16s時(shí)，ab邊所受安培力的大小為

N。參考答案：

adcba

；

0.02

N。9.如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路，當(dāng)用黃光照射光電管中的堿金屬涂層時(shí)，毫安表的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)．若將電路中的滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)到某一位置時(shí)，毫安表的讀數(shù)恰好減小到零，此時(shí)電壓表讀數(shù)為U．若此時(shí)增加黃光照射的強(qiáng)度，則毫安表______（選填“有”或“無(wú)”）示數(shù)．若改用藍(lán)光照射光電管中的金屬涂層，則毫安表_____（選填“有”或“無(wú)”）示數(shù)．參考答案：無(wú)；有10.某同學(xué)做《共點(diǎn)的兩個(gè)力的合成》實(shí)驗(yàn)作出如圖所示的圖，其中A為固定橡皮條的固定點(diǎn)，O為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)合點(diǎn)，圖中___________是F1、F2合力的理論值，___________是合力的實(shí)驗(yàn)值，需要進(jìn)行比較的是_________和___________，通過(guò)本實(shí)驗(yàn)，可以得出結(jié)論：在誤差允許的范圍___________是正確的。參考答案：F;

F’;

F和F’;其合力的大小和方向?yàn)镕1和F2的線段為鄰邊的對(duì)角線11.學(xué)校的課外物理興趣小組想測(cè)出滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，李軒同學(xué)想出一個(gè)方案，如圖，將一小鐵球和滑塊用細(xì)細(xì)線連接，跨在木板上端的一個(gè)小定滑輪上，開(kāi)始時(shí)小鐵球和滑塊均靜止，然后剪斷細(xì)線，小鐵球自由下落，滑塊沿斜面下滑，可先后聽(tīng)到小鐵球落地和滑塊撞擊擋板的聲音。他們反復(fù)調(diào)整擋板的位置，重復(fù)上述操作，直到能同時(shí)聽(tīng)到兩撞擊聲，然后用刻度尺測(cè)量出H=1.25m，x=0.50m,h=0.30m，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹楦鶕?jù)以上內(nèi)容回答下面的問(wèn)題：(1)滑塊下滑的加速度大小

m/s2(2)請(qǐng)利用H、h、x這三個(gè)物理量表示出動(dòng)摩擦因數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式=

，代入相關(guān)數(shù)據(jù)，求出滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)=

。(3)與真實(shí)值相比，測(cè)量的動(dòng)摩擦因數(shù)

(填“偏大”或“偏小”或“不變”)寫(xiě)出支持你想法的一個(gè)論據(jù)

。參考答案：12.(5分)一探照燈照射在云層底面上，這底面是與地面平行的平面，如圖所示，云層底面高h(yuǎn)，探照燈以角速度ω在豎直平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)光束轉(zhuǎn)過(guò)與豎直線夾角為θ時(shí)，此刻云層底面上光點(diǎn)的移動(dòng)速度等于

。參考答案：

答案：hω/cos2θ13.空氣壓縮機(jī)在一次壓縮過(guò)程中，活塞對(duì)氣缸中的氣體做功為2.0×105J，同時(shí)氣體的內(nèi)能增加了1.5×l05J．試問(wèn)：此壓縮過(guò)程中，氣體

(填“吸收”或“放出”)的熱量等于

J．參考答案：放出

0.5×105J

三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（7分）如圖所示，一束光從空氣射入玻璃中，MN為空氣與玻璃的分界面．試判斷玻璃在圖中哪個(gè)區(qū)域內(nèi)（Ⅰ或Ⅱ）？簡(jiǎn)要說(shuō)明理由．并在入射光線和反射光線上標(biāo)出箭頭。參考答案：當(dāng)光由空氣射入玻璃中時(shí)，根據(jù)折射定律

=n，因n>1，所以i>γ，即當(dāng)光由空氣射入玻璃中時(shí)，入射角應(yīng)該大于折射角．如圖，在圖中作出法線，比較角度i和γ的大小，即可得出玻璃介質(zhì)應(yīng)在區(qū)域?內(nèi)．箭頭如圖所示．（7分）15.（10分）一物體在A、B兩點(diǎn)的正中間由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)（設(shè)不會(huì)超越A、B），其加速度隨時(shí)間變化如圖所示，設(shè)向A的加速度方向?yàn)檎较颍魪某霭l(fā)開(kāi)始計(jì)時(shí)，則：

（1）物體的運(yùn)動(dòng)情況是___________________。（2）4S末物體的速度是______，0-4S內(nèi)物體的平均速度是________。（3）請(qǐng)根據(jù)圖畫(huà)出該物體運(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)間圖像。參考答案：（1）一直向A運(yùn)動(dòng)（2分）；（2）0；2m（4分）；（3）如圖（4分）

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，輕彈簧一端固定在與斜面垂直的擋板上，另一端點(diǎn)在O位置。質(zhì)量為m的物塊A（可視為質(zhì)點(diǎn)）以初速度從斜面的頂端P點(diǎn)沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，與彈簧接觸后壓縮彈簧，將彈簧右端壓到O′點(diǎn)位置后，A又被彈簧彈回。物塊A離開(kāi)彈簧后，恰好回到P點(diǎn)。已知OP的距離為，物塊A與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，斜面傾角為，重力加速度為g求：（1）O點(diǎn)和O′點(diǎn)間的距離（2）彈簧在最低點(diǎn)O′處的彈性勢(shì)能；（3）在輕彈簧旁邊并排放置另一根與之完全相同的彈簧，一端與擋板固定。若將另一個(gè)與A材料相同的物塊B（可視為質(zhì)點(diǎn)）與兩根彈簧右端拴接，設(shè)B的質(zhì)量為,將A與B并排在一起，使兩根彈簧仍壓縮到O′點(diǎn)位置，然后從靜止釋放，若A離開(kāi)B后A最終未沖出斜面，求需滿足的條件?參考答案：（1）（2）（3）試題分析：（1）從P點(diǎn)又回到P點(diǎn)得：（2）從O/點(diǎn)到P點(diǎn)【名師點(diǎn)睛】運(yùn)用動(dòng)能定理解題，關(guān)鍵選擇合適的研究過(guò)程，分析過(guò)程中有哪些力做功，確定能量如何轉(zhuǎn)化，然后根據(jù)動(dòng)能定理和能量守恒結(jié)合解答.17.一輛長(zhǎng)為l1＝5m的汽車(chē)以v1＝15m/s的速度在公路上勻速行駛，在離鐵路與公路交叉點(diǎn)s1＝175m處，汽車(chē)司機(jī)突然發(fā)現(xiàn)離交叉點(diǎn)s2＝200m處有一列長(zhǎng)為l2＝300m的列車(chē)以v2＝20m/s的速度行駛過(guò)來(lái)，為了避免事故的發(fā)生，汽車(chē)司機(jī)立刻使汽車(chē)減速，讓列車(chē)先通過(guò)交叉點(diǎn)，求汽車(chē)減速的加速度至少多大？（不計(jì)汽車(chē)司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間）參考答案：見(jiàn)解析列車(chē)駛過(guò)交叉點(diǎn)用時(shí)：t

=，解得t=25s，

若汽車(chē)在25s內(nèi)位移為s1=175m

則：v1t-at2=s1，解得a=0.64m/s2

此時(shí)v=v1-at，v=-1m/s，因此汽車(chē)已經(jīng)在25s前沖過(guò)了交叉點(diǎn)，發(fā)生了交通事故，不合題意．

要使汽車(chē)安全減速，必須在小于25s的時(shí)間內(nèi)汽車(chē)速度減少為零，這樣才能使它的位移小于175m，由

v12=2as1得

a=m/s2=0.643m/s2

汽車(chē)減速的加速度至少為-0.643m/s2．

故本題答案為：0.643m/s2．18.如圖（a）所示，斜面傾角為37°，一寬為d＝0.43m的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于斜面向上，磁場(chǎng)邊界與斜面底邊平行。在斜面上由靜止釋放一長(zhǎng)方形金屬線框，線框沿斜面下滑，下邊與磁場(chǎng)邊界保持平行。取斜面底部為零勢(shì)能面，從線框開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到恰好完全進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，線框的機(jī)械能E和位移s之間的關(guān)系如圖（b）所示，圖中①、②均為直線段。已知線框的質(zhì)量為m＝0.1kg，電阻為R＝0.06Ω，重力加速度取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。（1）求金屬線框與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；（2）求金屬線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)到恰完全進(jìn)入磁場(chǎng)所用的時(shí)間t；（3）求金屬線框穿越磁場(chǎng)的過(guò)程中，線框中產(chǎn)生焦耳熱的最大功率Pm；（4）請(qǐng)?jiān)趫D（c）中定性地畫(huà)出：在金屬線框從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到完全穿出磁場(chǎng)的過(guò)程中，線框中感應(yīng)電流I的大小隨時(shí)間t變化的圖像。參考答案：（1）減少的機(jī)械能＝克服摩擦力所做的功ΔE1＝Wf1＝μmgcos37°s1（2分）其中s1＝0.36m，ΔE1＝（0.900－0.756）J＝0.144J可解得μ＝0.5（1分）（2）金屬線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，減小的機(jī)械能等于克服摩擦力和安培力所做的功，機(jī)械能仍均勻減小，因此安培力也為恒力，線框做勻速運(yùn)動(dòng)。（1分）v12＝2as1，其中a＝gsin37°－μgcos37°＝2m/s2可解得線框剛進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為：υ1＝1.2m/s（1分）ΔE2＝Wf2＋WA＝（f＋FA）s2其中ΔE2＝（0.756－0.666）J＝0.09J，f＋FA＝mgsin37°＝0.6N，s2為