上海進華中學2021-2022學年高三物理聯(lián)考試卷含解析

上海進華中學2021-2022學年高三物理聯(lián)考試卷含解析一、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.(單選)關(guān)于伽利略對自由落體運動的研究，以下說法正確的是(

)A．伽利略認為在同一地點，重的物體和輕的物體下落快慢不同B．伽利略猜想運動速度與下落時間成正比，并直接用實驗進行了驗證C．伽利略通過數(shù)學推演并用小球在斜面上運動驗證了位移與時間的平方成正比D．伽利略用小球在斜面上運動驗證了運動速度與位移成正比參考答案：C2.質(zhì)量為m的物體以v0的速度水平拋出，經(jīng)過一段時間速度大小變?yōu)椋挥嬁諝庾枇?，重力加速度為g，以下說法正確的是

（

）（A）該過程平均速度大小為

（B）運動位移的大小為（C）速度大小變?yōu)闀r，重力的瞬時功率為

（D）運動時間為參考答案：B3.在物理學的重大發(fā)現(xiàn)中科學家們創(chuàng)造出了許多物理學研究方法，如理想實驗法、控制變量法、極限思想法、類比法和科學假說法、建立物理模型法等等，以下關(guān)于所用物理學研究方法的敘述不正確的是（

）

A．根據(jù)速度定義式，當極小時表示物體在時刻的瞬時速度，該定義應用了極限思想方法B．在不需要考慮物體本身的大小和形狀時，用質(zhì)點來代替物體的方法叫假設(shè)法C．在探究加速度、力和質(zhì)量三者之間的關(guān)系時，先保持質(zhì)量不變研究加速度與力的關(guān)系，再保持力不變研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，該實驗應用了控制變量法D．在推導勻變速直線運動位移公式時，把整個運動過程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運動，然后把各小段的位移相加，這里采用了微元法參考答案：4.（多選題）有一系列斜面，傾角各不相同，它們的底端相同，都是O點，如圖所示．有一系列完全相同的滑塊（可視為質(zhì)點）從這些斜面上的A、B、C、D…各點同時由靜止釋放，下列判斷正確的是（）A．若各斜面均光滑，且這些滑塊到達O點的速率相同，則A、B、C、D…各點處在同一水平線上B．若各斜面均光滑，且這些滑塊到達O點的速率相同，則A、B、C、D…各點處在同一豎直面內(nèi)的圓周上C．若各斜面均光滑，且這些滑塊到達O點的時間相同，則A、B、C、D…各點處在同同一直面內(nèi)的圓周上D．若各斜面與這些滑塊間有相同的摩擦因數(shù)，滑到達O點的過程中，各滑塊損失的機械能相同，則A、B、C、D…各點處在同一豎直線上參考答案：ACD【考點】牛頓第二定律；勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系．【專題】牛頓運動定律綜合專題．【分析】（1）重力做功相同，小球的重力勢能改變量就相同，動能增加量相同；（2）根據(jù)“等時圓”的適用條件構(gòu)造出“等時圓”，作出圖象，根據(jù)位移之間的關(guān)系即可判斷運動時間；（3）滑塊損失的機械能為克服摩擦力做功．【解答】解：A．根據(jù)mgh=，小球質(zhì)量相同，達O點的速率相同，則h相同，即各釋放點處在同一水平線上，故A正確，B錯誤；C、以O(shè)點為最低點作等時圓，可知從ab點運動到O點時間相等，C正確；D、若各次滑到O點的過程中，滑塊滑動的水平距離是x，滑塊損失的機械能為克服摩擦力做功為：，即各釋放點處在同一豎直線上，D正確；故選：ACD5.如圖甲所示，有一個邊界為正三角形的勻強磁場區(qū)域，邊長為a，磁感應強度方向垂直紙面向里，一個導體矩形框的長為、寬為，平行于紙面沿著磁場區(qū)域的軸線勻速穿越磁場區(qū)域，導體框中感應電流的正方向為逆時針方向，以導體框剛進入磁場時為t=0時刻，則在穿過磁場的過程中，導體框中的感應電流隨時間變化的圖像是乙圖中的參考答案：二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一物塊以150J的初動能從斜面底端A沿斜面向上滑動,到B時動能減少100J,機械能減少30J，以A點所在的水平面為零勢能面，則小球到達最高點時的重力勢能為_____J。物塊返回到A時的動能為________J.參考答案：

7.在研究摩擦力特點的實驗中，將質(zhì)量為0.52kg木塊放在水平長木板上，如圖甲所示，用力沿水平方向拉木塊，拉力從0開始逐漸增大．分別用力傳感器采集拉力和木塊受到的摩擦力，并用計算機繪制出摩擦力f隨拉力F的變化圖象，如圖乙所示．（g=10m/s2）可測得木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)μ=

。參考答案：.0.6

8.一顆衛(wèi)星繞某一星球做勻速圓周運動，衛(wèi)星的軌道半徑為r，運動周期為T，星球半徑為R，則衛(wèi)星的加速度為___________，星球的質(zhì)量為_________。（萬有引力恒量為G）參考答案：，9.已知繞中心天體做勻速圓周運動的星體的軌道半徑r，運動周期為T。

(1)若中心天體的半徑為R，則其平均密度ρ=_______(2)若星體是在中心天體的表面附近做勻速圓周運動，則其平均密度的表達式ρ=_______。參考答案：答案：10.測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻的實驗中，有位同學按圖所示的電路進行連接，他共用6根導線，即、、、、及df，由于混進了一根內(nèi)部斷開的導線，當他合上開關(guān)S后，發(fā)現(xiàn)兩個電表的指針都不偏轉(zhuǎn)。他用多用電表電壓檔測量間的電壓時，讀數(shù)約為1.5V。為確定哪一根導線的內(nèi)部是斷開的，可以再用多用表的電壓檔測量兩點間的電壓，如果也約為1.5V，則一定是________導線斷開；如果測量電壓是0伏，則一定是________導線斷開。參考答案：aa’

bb’11.某同學為估測摩托車在水泥路面上行駛時所受的牽引力，設(shè)計了下述實驗：將輸液用的500ml玻璃瓶裝適量水后，連同輸液管一起綁在摩托車上，調(diào)節(jié)輸液管的滴水速度，剛好每隔1.0s滴一滴，該同學騎摩托車，先使之加速到某一速度，然后熄火，讓摩托車沿直線滑行，如圖是某次實驗中水泥路面上的部分水滴（左側(cè)是起點,單位：m）。設(shè)該同學質(zhì)量為50kg，摩托車的質(zhì)量為75kg，根據(jù)該同學的實驗結(jié)果可估算（g=10m/s2）（1）騎摩托車加速時的加速度大小為

m/s2；（2）騎摩托車滑行時的加速度大小為

m/s2；

（3）騎摩托車加速時的牽引力大小為

N參考答案：（1）3.79m/s2，（2）0.19m/s2，（3）497.5N

解：（1）已知前四段位移，根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，

得：x4-x2=2a1T2

x3-x1=2a2T2

為了更加準確的求解加速度，我們對兩個加速度取平均值

得：即小車運動的加速度計算表達式為：（2）滑行時的加速度帶入數(shù)據(jù)得：摩托車減速時的加速度a2=-0.19

m/s2，負號表示摩托車做減速運動．

（3）由牛頓第二定律：

加速過程：F-f=ma

減速過程：f=ma2，

解得：F=m（a+a2）=497.5N

故答案為：（1）3.79m/s2；（2）0.19m/s2；（3）497.5N．12.如圖所示，質(zhì)量分別為mA、mB的兩物塊A、B，疊放在一起，共同沿傾角為的斜面勻速下滑，斜面體放在水平地面上，且處于靜止狀態(tài)。則B與斜面間動摩擦因數(shù)為

，A所受滑動摩擦力大小為

。參考答案：；以整體為研究對象有：（mA+mB）gsinθ=（mA+mB）gμcosθ，即有g(shù)sinθ=μgcosθ，解得μ=；隔離出A來，A所受的靜摩擦力與其重力沿斜面的分力大小相等，即f=mAgsinθ。13.（多選）一本書放在水平桌面上，下列說法中正確的是（

）A．書的重力就是書對桌面的壓力B．書對桌面的壓力與桌面對書的支持力是一對平衡力C．書的重力與桌面對書的支持力是一對平衡力D．書對桌面的壓力性質(zhì)屬于彈力參考答案：CD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：當光線在水面發(fā)生全放射時有，當光線從左側(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.靜止在水平地面上的兩小物塊A、B，質(zhì)量分別為mA=l.0kg，mB=4.0kg；兩者之間有一被壓縮的微型彈簧，A與其右側(cè)的豎直墻壁距離l=1.0m，如圖所示。某時刻，將壓縮的微型彈簧釋放，使A、B瞬間分離，兩物塊獲得的動能之和為Ek=10.0J。釋放后，A沿著與墻壁垂直的方向向右運動。A、B與地面之間的動摩擦因數(shù)均為u=0.20。重力加速度取g=10m/s2。A、B運動過程中所涉及的碰撞均為彈性碰撞且碰撞時間極短。（1）求彈簧釋放后瞬間A、B速度的大?。唬?）物塊A、B中的哪一個先停止？該物塊剛停止時A與B之間的距離是多少？（3）A和B都停止后，A與B之間的距離是多少？參考答案：（1）vA=4.0m/s，vB=1.0m/s；（2）A先停止；0.50m；（3）0.91m；分析】首先需要理解彈簧釋放后瞬間的過程內(nèi)A、B組成的系統(tǒng)動量守恒，再結(jié)合能量關(guān)系求解出A、B各自的速度大?。缓苋菀着卸ˋ、B都會做勻減速直線運動，并且易知是B先停下，至于A是否已經(jīng)到達墻處，則需要根據(jù)計算確定，結(jié)合幾何關(guān)系可算出第二問結(jié)果；再判斷A向左運動停下來之前是否與B發(fā)生碰撞，也需要通過計算確定，結(jié)合空間關(guān)系，列式求解即可。【詳解】（1）設(shè)彈簧釋放瞬間A和B的速度大小分別為vA、vB，以向右為正，由動量守恒定律和題給條件有0=mAvA-mBvB①②聯(lián)立①②式并代入題給數(shù)據(jù)得vA=4.0m/s，vB=1.0m/s（2）A、B兩物塊與地面間的動摩擦因數(shù)相等，因而兩者滑動時加速度大小相等，設(shè)為a。假設(shè)A和B發(fā)生碰撞前，已經(jīng)有一個物塊停止，此物塊應為彈簧釋放后速度較小的B。設(shè)從彈簧釋放到B停止所需時間為t，B向左運動的路程為sB。，則有④⑤⑥在時間t內(nèi)，A可能與墻發(fā)生彈性碰撞，碰撞后A將向左運動，碰撞并不改變A的速度大小，所以無論此碰撞是否發(fā)生，A在時間t內(nèi)的路程SA都可表示為sA=vAt–⑦聯(lián)立③④⑤⑥⑦式并代入題給數(shù)據(jù)得sA=1.75m，sB=0.25m⑧這表明在時間t內(nèi)A已與墻壁發(fā)生碰撞，但沒有與B發(fā)生碰撞，此時A位于出發(fā)點右邊0.25m處。B位于出發(fā)點左邊0.25m處，兩物塊之間的距離s為s=025m+0.25m=0.50m⑨（3）t時刻后A將繼續(xù)向左運動，假設(shè)它能與靜止的B碰撞，碰撞時速度的大小為vA′，由動能定理有⑩聯(lián)立③⑧⑩式并代入題給數(shù)據(jù)得

故A與B將發(fā)生碰撞。設(shè)碰撞后A、B的速度分別為vA′′以和vB′′，由動量守恒定律與機械能守恒定律有

聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得

這表明碰撞后A將向右運動，B繼續(xù)向左運動。設(shè)碰撞后A向右運動距離為sA′時停止，B向左運動距離為sB′時停止，由運動學公式

由④式及題給數(shù)據(jù)得sA′小于碰撞處到墻壁的距離。由上式可得兩物塊停止后的距離四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，在同一豎直平面內(nèi)的兩正對著的相同半圓光滑軌道，相隔一定的距離，虛線沿豎直方向，一小球能在其間運動，今在最高點A與最低點B各放一個壓力傳感器，測試小球?qū)壍赖膲毫Γ⑼ㄟ^計算機顯示出來，當軌道距離變化時，測得兩點壓力差與距離x的圖像如圖，g取10m/s2，不計空氣阻力，求：（1）小球的質(zhì)量為多少？（2）若小球的最低點B的速度為20m/s，為使小球能沿軌道運動，x的最大值為多少？參考答案：【知識點】機械能守恒定律；牛頓第二定律；向心力．D4C2E3【答案解析】（1）0.05kg；（2）17.5m．解析：（1）設(shè)軌道半徑為R，由機械能守恒定律；……………（1）對B點：………（2）對A點：……（3）由（1）（2）（3）式得：兩點壓力差………（4）由圖象得：截距

得

………（5）

（2）因為圖線的斜率

得……（6）在A點不脫離的條件為：……（7）由（1）（5）（6）（7）式得：………（8）【思路點撥】（1）由機械能守恒及分別對A點和B點由向心力公式可求得壓力差與距離x的關(guān)系式，則可由圖象的截距求得物體的質(zhì)量；（2）由圖象的斜率可求得光滑圓軌道的半徑，由機械能守恒定律及豎直面內(nèi)的圓周運動臨界值可求得x的最大值．本題考查機械能守恒的應用及豎直面內(nèi)的圓周運動的臨界值的應用，此類題型為常見題型，應熟練掌握．17.如下圖所示，在水平粗糙橫桿上，有一質(zhì)量為m的小圓環(huán)A，用一細線懸吊一個質(zhì)量為m的球B?，F(xiàn)用一水平拉力緩慢地拉起球B，使細線與豎直方向成37°角，此時環(huán)A仍保持靜止。求：（1）此時水平拉力F的大?。唬?）環(huán)對橫桿的壓力及環(huán)受到的摩擦力。參考答案：（1）（2）對橫桿的壓力大小為2mg，方向豎直向下，環(huán)受到的摩擦力大小為0.75mg，方向水平向左（1）取小球為研究對象進行受力分析，由平衡規(guī)律得：①（1分）②（1分）聯(lián)立解得③（1分）（2）取AB組成的系統(tǒng)為研究對象④（1分）⑤（1分）由牛頓第三定律⑥（1分）對橫桿的壓力大小為2mg，方向豎直向下（1分），環(huán)受到的摩擦力大小為0.75mg，方向水平向左（1分）。18.如圖所示，靜止放在水平光滑的桌面上的紙帶，其上有一質(zhì)量為m=0.5kg的鐵塊，它與紙帶右端的距離為L=0.5m，鐵塊與紙帶間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2．現(xiàn)用力F水平向左將紙帶從鐵塊下抽出，當紙帶全部抽出時鐵塊恰好到達桌面邊緣，鐵塊拋出后落地點離拋出點的水平距離為x=0.8m．已知g=10m/s2，桌面高度為H=0.8m，不計紙帶質(zhì)量，不計鐵塊大小，鐵塊不翻滾．求：（1）鐵塊拋出時速度