2022年浙江省杭州市常春藤A-Level國際高中高三物理測試題含解析

2022年浙江省杭州市常春藤A-Level國際高中高三物理測試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.一滑塊以一定的初速度從一固定斜面的底端向上沖，到斜面上某一點后返回底端，斜面粗糙．滑塊運動過程中加速度與時間關(guān)系圖象如圖所示．下列四幅圖象分別表示滑塊運動過程中位移x、速度v、動能Ek和重力勢能Ep（以斜面底端為參考平面）隨時間變化的關(guān)系圖象，其中正確的是（）A． B． C． D．參考答案：D【考點】功能關(guān)系；牛頓第二定律．【分析】根據(jù)a﹣t圖象知上滑和下滑過程中的加速度大小，從而得出速度隨時間的變化規(guī)律；利用速度公式和動能定得出動能、勢能與時間的規(guī)律，再分析選項即可．【解答】解：A、物塊向上做勻減速直線運動，向下做勻加速直線運動，據(jù)位移公式可知，位移與時間成二次函數(shù)關(guān)系；據(jù)運動學(xué)公式可知，下滑所有的時間要大于上升所用的時間，先減速后加速，加速度始終向下，所以x﹣t圖象應(yīng)是開口向下的拋物線，故A錯誤；B、由A分析知速度方向相反，故B錯誤；C、根據(jù)Ek=mv2知動能先減小后增大，與時間為二次函數(shù)，故C錯誤；D、Ep=mgh=mgx=mg（v0t），a為負(fù)，故為開口向下的拋物線，故D正確．故選：D2.（單選）如圖所示，五根平行的長直導(dǎo)體棒分別過豎直平面內(nèi)的正方形的四個頂點和中心，并和該正方形平面垂直，各導(dǎo)體棒中均通有大小相等的電流，方向如圖所示，則中心處的導(dǎo)體棒受到其余四根導(dǎo)體棒的磁場力的合力方向是（）A．豎直向上B．豎直向下C．水平向左D．水平向右參考答案：【考點】：通電直導(dǎo)線和通電線圈周圍磁場的方向；安培力．【分析】：根據(jù)安培定則確定出安培力的方向，再利用矢量合成法則求得B的合矢量的方向，再根據(jù)左手定則，即可求解．：解：根據(jù)題意，由右手螺旋定則對角導(dǎo)線電流產(chǎn)生磁場正好相互疊加，如圖所示，由矢量的合成法則，則得磁場方向豎直向下，根據(jù)左手定則可知，中心處的導(dǎo)體棒受到其余四根導(dǎo)體棒的磁場力的合力方向是水平向左；故選：C．【點評】：本題考查磁感應(yīng)強度B的矢量合成法則，會進(jìn)行磁感應(yīng)強度的合成，從而確定磁場的大小與方向，并掌握左手定則的內(nèi)容．3.如圖所示為雜技“頂竿”表演的示意圖：一人站在地上，肩上扛一質(zhì)量為M的豎直竹竿，當(dāng)竿上一質(zhì)量為m的人以加速度a加速下滑時，竿對“底人”的壓力大小為

（)A．(M＋m)g

B．(M＋m)g－ma

C．(M＋m)g＋ma

D．(M－m)g參考答案：B4.雨后太陽光入射到水滴中發(fā)生色散而形成彩虹．設(shè)水滴是球形的，圖中的圓代表水滴過球心的截面，入射光線在過此截面的平面內(nèi)，a、b、c、d代表四條不同顏色的出射光線，則它們可能依次是()A．紫光、黃光、藍(lán)光和紅光B．紫光、藍(lán)光、黃光和紅光C．紅光、藍(lán)光、黃光和紫光D．紅光、黃光、藍(lán)光和紫光參考答案：B5.（多選）如圖(甲)所示，質(zhì)量m=0.5kg，初速度v0=10m/s的物體，受到一個與初速方向相反的外力F的作用，沿粗糙的水平面滑動，經(jīng)3s撤去外力，直到物體停止，整個過程物體的v-t圖象如圖（乙）所示，g取10m/s2，則A.物體與地面的動摩擦因數(shù)為0.1B.0～2s內(nèi)F做的功為8JC.0～7s內(nèi)物體由于摩擦產(chǎn)生的熱量為25JD.0～7s內(nèi)物體滑行的總位移為29m參考答案：【知識點】功能關(guān)系；功的計算．E1E6【答案解析】AD解析：A、根據(jù)圖象，撤去拉力后，加速度大小為：a2=1m/s2=1m/s2．

根據(jù)牛頓第二定律得：μmg=ma2，解得：μ=0.1；故A正確；B、有拉力時，有F+μmg=ma1，根據(jù)圖線知：a1=2m/s2．解得：F=0.5N0～2s內(nèi)的位移：x=v0t-a1t2=10×2-×2×4m=16m則F做的功：WF=-Fx=-8J．故B錯誤．C、0～7s內(nèi)物體位移為：x=×3+m=29m，則克服摩擦力做功為：Wf=μmgx=0.5×29J=14.5J，故C錯誤，D正確．故選：AD．【思路點撥】撤去外力靠摩擦力做勻減速直線運動，根據(jù)牛頓第二定律，結(jié)合速度時間圖線求出物體與地面間的動摩擦因數(shù)以及拉力的大?。蟪?到2s內(nèi)的位移，從而求出拉力做的功．根據(jù)速度時間圖線求出整個過程中的位移．本題綜合考查了速度時間圖線，牛頓第二定律，綜合性較強，關(guān)鍵能從圖線中獲取信息，結(jié)合這些知識綜合求解．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.右圖為“研究一定質(zhì)量氣體在體積不變的條件下，壓強變化與溫度變化關(guān)系”的實驗裝置示意圖．在燒瓶A中封有一定質(zhì)量的氣體，并與氣壓計相連，初始時氣壓計兩側(cè)液面平齊．（1）若氣體溫度升高，為使瓶內(nèi)氣體的體積不變，應(yīng)將氣壓計右側(cè)管_____（填“向上”或“向下”）緩慢移動，直至________．（2）（單選）實驗中多次改變氣體溫度，用Dt表示氣體升高的溫度，用Dh表示氣壓計兩側(cè)管內(nèi)液面高度差的變化量．則根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的圖線應(yīng)是：_______參考答案：（1）向上（2分），氣壓計左管液面回到原來的位置（2分）（2）A（2分）7.有人設(shè)想了一種靜電場：電場的方向都垂直于紙面并指向紙里，電場強度的大小自左向右逐漸增大，如圖所示。這種分布的靜電場是否可能存在？試述理由。

參考答案：這種分布的靜電場不可能存在.因為靜電場是保守場，電荷沿任意閉合路徑一周電場力做的功等于0，但在這種電場中，電荷可以沿某一閉合路徑移動一周而電場力做功不為0．（5分）8.歐洲天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一顆可能適合人類居住的行星。若該行星質(zhì)量為M，半徑為R，萬有引力恒量為G，則繞該行星運動的衛(wèi)星的第一宇宙速度是______________。設(shè)其質(zhì)量是地球的5倍，直徑是地球的1.5倍，在該行星表面附近沿圓軌道運行的人造衛(wèi)星的動能為Ek1，在地球表面附近沿圓軌道運行的相同質(zhì)量的人造衛(wèi)星的動能為Ek2，則為______________。參考答案：，10/39.用如圖所示的實驗裝置驗證牛頓第二定律．①完成平衡摩擦力的相關(guān)內(nèi)容：（i）取下砂桶，把木板不帶滑輪的一端墊高，接通打點計時器電源，

（選填“靜止釋放”或“輕推”）小車，讓小車拖著紙帶運動．（ii）如果打出的紙帶如圖所示，則應(yīng)

（選填“增大”或“減小”）木板的傾角，反復(fù)調(diào)節(jié)，直到紙帶上打出的點跡

，平衡摩擦力才完成．②如圖所示是某次實驗中得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E是計數(shù)點(每打5個點取一個計數(shù)點)，其中L1=3.07cm,L2=12.38cm,L3=27.87cm,L4=49.62cm。則打C點時小車的速度為

m/s，小車的加速度是

m/s2。(計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)參考答案：①（i）輕推（ii）減小，間隔均勻（之間的距離大致相等）；②1.24，6.22；10.15．如圖，光滑水平面上放置質(zhì)量分別為m和2m的四個木塊，其中兩個質(zhì)量為2m的木塊間用一不可伸長的輕繩相連，木塊間的最大靜摩擦力是μmg?，F(xiàn)用大小未知的水平拉力F拉其中一個質(zhì)量為m的木塊，使四個木塊以同一加速度運動，則輕繩對2m的最大拉力為

。參考答案：11.下表是按照密立根的方法進(jìn)行實驗時得到的某金屬的UC和v的的幾組數(shù)據(jù)。(UC是遏制電壓)UC/V0.5410.6370.7140.8090.878v/l014Hz5.6445.8886.0986.3036.501請根據(jù)上表的數(shù)據(jù)在答題紙對應(yīng)的坐標(biāo)中作出UC-v圖象；從圖象中可知這種金屬的截止頻率為

；已知e=1.6010-19C，用給出的數(shù)據(jù)結(jié)合圖象算出普朗克常量為

。參考答案：12.某人站在高樓的平臺邊緣，以20m/s的初速度豎直向上拋出一石子，不考慮空氣阻力，g取，則石子拋出后通過拋出點下方20m處所需的時間為________________s。參考答案：13.如圖甲所示，在氣墊導(dǎo)軌的左端固定一輕質(zhì)彈簧，軌道上有一滑塊A緊靠彈簧但不連接，已知滑塊的質(zhì)量為m（1）用游標(biāo)卡尺測出滑塊A上的擋光片的寬度，讀數(shù)如圖乙所示，則寬度d=

▲

mm；（2）為探究彈簧的彈性勢能，某同學(xué)打開氣源，用力將滑塊A壓緊到P點，然后釋放，滑塊A上的擋光片通過光電門的時間為，則彈簧的彈性勢能的表達(dá)式為----

▲

(用題中所給字母表示)；（3）若關(guān)閉氣源，仍將滑塊A由P點釋放，當(dāng)光電門到P點的距離為x時，測出滑塊A上的擋光片通過光電門的時間為t，移動光電門，測出多組數(shù)據(jù)（滑塊都能通過光電門），并繪出圖像，如圖丙所示，已知該圖線的斜率的絕對值為k，則可算出滑塊與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為

▲

．參考答案：（1）5.10

（3分）（2）

（3分）（3）

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（4分）一束單色光由左側(cè)時的清水的薄壁圓柱比，圖為過軸線的截面圖，調(diào)整入射角α，光線拾好在不和空氣的界面上發(fā)生全反射，已知水的折射角為，α的值。

參考答案：解析：當(dāng)光線在水面發(fā)生全放射時有，當(dāng)光線從左側(cè)射入時，由折射定律有，聯(lián)立這兩式代入數(shù)據(jù)可得。15.（簡答）如圖12所示，一個截面為直角三角形的劈形物塊固定在水平地面上.斜面,高h(yuǎn)=4m，a=37°,一小球以Vo=9m/s的初速度由C點沖上斜面.由A點飛出落在AB面上.不計一切阻力.(Sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求.(l)小球到達(dá)A點的速度大??；(2)小球由A點飛出至第一次落到AB面所用時間；(3)小球第一次落到AB面時速度與AB面的夾角的正切值參考答案：(1)1(2)0.25s（3）6.29N機械能守恒定律．解析：(1)從C到A對小球運用動能定理]，解得v0=1m/s(2)將小球由A點飛出至落到AB面的運動分解為沿斜面（x軸）和垂直于斜面（y軸）兩個方向;則落回斜面的時間等于垂直于斜面方向的時間所以（3）小球落回斜面時沿斜面方向速度垂直斜面方向速度vy=1m/s，所以（1）由機械能守恒定律可以求出小球到達(dá)A點的速度．

（2）小球離開A后在豎直方向上先做勻減速直線運動，后做自由落體運動，小球在水平方向做勻速直線運動，應(yīng)用運動學(xué)公式求出小球的運動時間．

（3）先求出小球落在AB上時速度方向與水平方向間的夾角，然后再求出速度與AB面的夾角θ的正切值．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.在智利工作的天文學(xué)家最近表示．他們很可能第一次直接拍攝到了圍繞恒星旋轉(zhuǎn)的行星．這顆恒星名叫2M1207．它比太陽要小的多，距離我們有230光年之遠(yuǎn)．洛杉磯加利福尼亞大學(xué)的本杰明教授說：“假如圍繞2M1207的真的是一顆行星．這將是人類第一次直接拍攝到太陽系外行星的照片，很久以來，科學(xué)家一直想象著能夠拍攝到類似太陽系這樣的行星圍繞一顆恒星運轉(zhuǎn)的太陽系外星體．”如果知道了這個行星的質(zhì)量m，行星的半徑r，行星的運行周期T，以及行星運行半徑R．求：

（1）2M1207的恒星的質(zhì)量

（2）該行星的衛(wèi)星的最大速度

（3）你還能推導(dǎo)出關(guān)于這個行星的哪些物理量，至少給出兩個？參考答案：17.設(shè)雨點下落過程受到的空氣阻力與雨點的橫截面積S成正比，與雨點下落的速度v的平方成正比，即（其中k為比例系數(shù)）．雨點接近地面時近似看做勻速直線運動，重力加速度為g．若把雨點看做球形，其半徑為r,球的體積為，設(shè)雨點的密度為，求：(1)每個雨點最終的運動速度（用、r、g、k表示）；(2)雨點的速度達(dá)到時，雨點的加速度a為多大？參考答案：

(1)

(2)3g/418.如圖為某同學(xué)設(shè)計的速度選擇裝置，兩根足夠長的光滑導(dǎo)軌MM/和NN/間距為L與水平面成θ角，上端接阻值為R的電阻，勻強磁場B垂直導(dǎo)軌平面向上，金屬棒ab質(zhì)量為m恰好垂直橫跨在導(dǎo)軌上。定值電阻R兩端連接水平放置的平行金屬板，極板間距為d，板長為2d，磁感強度也為B的勻強磁場垂直紙面向內(nèi)。粒子源能發(fā)射沿水平方向不同速率的帶電粒子，粒子的質(zhì)量為m0，電荷量為q，ab棒的電阻為2R，其余部分電阻不計，不計粒子重力。（1）ab棒靜止未釋放時，某種粒子恰好打在上極板中點P上，判斷該粒子帶何種電荷？該粒子的速度多大？（2）釋放ab棒，求ab棒的