山东省青岛市第六十一中学2020-2021学年高三物理测试题含解析

山东省青岛市第六十一中学2020-2021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. 关于做圆周运动的物体，下列说法中正确的是（）
A.由于物体做圆周运动时速度的方向不断变化，故圆周运动一定是变速运动
B.做圆周运动的物体，其动能一定发生变化
C.做圆周运动的物体，所受到的合外力可能恒定
D.做圆周运动的物体，加速度一定指向圆心
参考答案：
A
2. 如图所示为电场中的一条电场线，A、B为其上的两点，E A与E B分别表示A点和B点的场强大小，A与B分别表示A点和B点的电势，以下说法正确的是
A．E A与E B可能不等，A与B一定不等
B．E A与E B可能相等，A与B可能相
等
C．E A与E B一定不等，A与B可能相等
D．E A与E B可能相等，A与B一定不等
参考答案：
AD
湖北省武汉二中、龙泉中学10-11学年高一下学期期末联考（物理）
3. 弹簧振子做简谐运动的频率是0.5Hz，在t = 0时正好从平衡位置向右运动，则当t = 3.2s时，振子（）
A．正向右做减速运动，加速度正在增大
B．正向左做加速运动，加速度正在减小
C．正向左做减速运动，加速度正在增大
D．正向右做加速运动，加速度正在减小
参考答案：
C
4. (多选)下列说法中正确的是
A.用点电荷来代替实际带电体是采用了理想模型的方法
B.牛顿在对自由落体运动的研究中，首次采用以实验检验猜想和假设的科学方法
C.法拉第最早引入了电场概念，并提出用电场线表示电场
D.哥白尼大胆反驳地心说，提出了日心说，并发现行星沿椭圆轨道运行的规律
参考答案：
AC
5. 如图所示为杂技“顶竿”表演的示意图：一人站在地上，肩上扛一质量为M的竖直竹竿，当竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑时，竿对“底人”的压力大小为( )
A.(M+m)g
B.(M+m)g-ma
C.(M+m)g+ma
D.(M-m)g
参考答案：
B
对竿上的人分析：受重力mg、摩擦力Ff，有 mg-Ff=ma；所以 Ff=m（g-a），竿对人有摩擦力，人对竿也有反作用力--摩擦力，且大小相等，方向相反，对竿分析：受重力Mg、竿上的人对杆向下的摩擦力Ff′、顶竿的人对竿的支持力FN，有Mg+Ff′=FN，又因为竿对“底人”的压力和“底人”对竿的支持力是一对作用力与反作用力，由牛顿第三定律，得到
FN′=Mg+Ff′=（M+m）g-ma．所以B项正确．故选：B．
二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6.
（4分）如图所示，质量为
的小球在半径为的半球形容器中从上部边缘由静止开始下滑，下
滑到最低点时，对容器底的压力为，则在最低点时小球运动的速度大小为 ，在下滑过程中
克服摩擦力做的功为。

参考答案：
答案
：
7. 如图所示，质量为50g 的小球以12m/s 的水平速度抛出，恰好与倾角为37o 的斜面垂直碰撞，则此过程中重力的功为 J ，重力的冲量为 N·s 。

参考答案： 6.4 0.8
小球做平抛运动，只有重力做功，与斜面碰撞时的速度，故；与
斜面碰撞时的竖直分速度
，代入题给数据即可解答。

8. 一个人由高H =20m 的高台上将质量为m =0.5kg 的小球以v 0=16m/s 的初速度竖直向上抛出，则人对小球所做的功为________J ；小球落地时速度大小为24m/s ，整个过程中小球克服空气阻力做功为________J 。

（g =10m/s 2
） 参考答案：
答案： 64J ； 20J 。

9. 一辆汽车在平直公路上以10m/s 的速度行驶，由于前方有障碍物，司机发现后立即刹车，刹车加速度大小为2m/s 2，则汽车经3s 时的速度大小为 m/s ；经10s 时的位移大小是 m ．
参考答案：
4m/s ；25m
【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系． 【分析】汽车刹车后的运动可以看成是匀减速直线运动．
已知初速度和加速度，求几秒后通过的位移可以运用匀变速直线运动的公式．
要注意汽车刹车是一项实际运动．一段时间后汽车就停止运动，所以要判断汽车从刹车到停止所需的时间，根据这个时间来运用公式．
【解答】解：汽车刹车后做匀减速直线运动，设刹车时间为t ，则
t=
=
=5s
因为3s ＜5s
所以汽车经3s 时的速度大小为：v=v 0+at=（10﹣3×2）m/s=4m/s 因为10s ＞5s
故汽车在5s 末就停止运动，所以x==10×5﹣×2×25m=25m
故答案为：4m/s ；25m
10. （4分）如图所示，有一水平轨道AB ，在B 点处与半径为300 m 的光滑弧形轨道BC 相切，一质量为0.99 kg 的木块静止于B 处，现有一质量为10 g 的子弹以500m/s 的水平速度从左边射入木块且未穿出。

已知木块与该水平轨道间的动摩擦因数μ=0.5，g 取10m/s 2，求：子弹射入木块后，木块需经 s 才能停下来。

参考答案：
11. 如图为声波干涉演示仪的原理图，O 形玻璃管粗细均匀，分为A 和B 两部分，两侧各有一小孔，声波从左侧小孔传入管内，被分成两列频率_____________的波。

当声波分别通过A 、B 传播到右侧小孔时，若两列波传播的路程相差半个波长，则此处声波的振幅
_____ _____；若传播的路程相差一个波长，则此处声波的振幅________________。

[
参考答案：
12. 某研究性学习小组进行了如下实验：如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡做成的小圆柱体R （R 视为质点），将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y 轴重合，在R 从坐标原点以速度v 0=3cm/s 匀速上浮的同时玻璃管沿x 轴正方向做初速为零的匀加速直线运动．
（1）同学们测出某时刻R 的坐标为（4，6），此时R 的速度大小为 5 cm/s ，R 的加速度大小为 2 cm/s 2．
（2）（单选）R 在上升过程中运动轨迹的示意图是如图的 D
参考答案：
解答： 解：（1）小圆柱体R 在
y 轴竖直方向做匀速运动，有：y=v 0t ，
则有：t==s=2s ，
在x 轴水平方向做初速为0的匀加速直线运动，有：x=at 2，解得：a=
=
=2cm/s 2，
则R 的速度大小：v=
=
=5cm/s ；
（2）因合外力沿x 轴，由合外力指向曲线弯曲的内侧来判断轨迹示意图是D ． 故答案为：（1）5，2；（2）D ．
12示，开始时弹簧均处于原长状态，现用水平力作用在b 弹簧的p 端向右拉动弹簧，已知a 弹簧的伸长量为L ，则b 弹簧的伸长量为________________.
参考答案：
【知识点】胡克定律．B5 【答案解析】
解析： 两根轻弹簧串联，弹力大小相等，根据胡克定律F=kx 得x 与k 成反比，
则得b 弹簧的伸长量为．
【思路点拨】两根轻弹簧串联，弹力大小相等，根据胡克定律分析伸长量的大小．P 端向右移动的距离等于两根弹簧伸长量之和．本题关键要知道两弹簧的弹力大小相等，掌握胡克定律，并能求出弹簧的伸长量．
三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 如图所示,甲为某一列简谐波t=t 0时刻的图象,乙是这列波上P 点从这一时刻起的振动图象,试讨论:
① 波的传播方向和传播速度.
② 求0~2.3 s内P质点通过的路程.
参考答案：
①x轴正方向传播，5.0m/s ②2.3m
解：(1)根据振动图象可知判断P点在t=t0时刻在平衡位置且向负的最大位移运动，则波沿x轴正方向传播，
由甲图可知，波长λ=2m，由乙图可知，周期T=0.4s，则波速
(2)由于T=0.4s，则,则路程
【点睛】本题中根据质点的振动方向判断波的传播方向，可采用波形的平移法和质点的振动法等等方法，知道波速、波长、周期的关系.
15. （09年大连24中质检）（选修3—5）（5分）如图在光滑的水平桌面上放一个长木板A，其上放有一个滑块B，已知木板和滑块的质量均为m=0.8 kg，滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.4，开始时A静止，滑块B以V=4m／s向右的初速度滑上A板，如图所示，B恰滑到A板的右端，求：
①说明B恰滑到A板的右端的理由?
②A板至少多长?
参考答案：
解析：
①因为B做匀减速运动，A做匀加速运动，A，B达到共同速度V1时，B恰滑到A板的右端（2分）
②根据动量守恒mv=2mv1（1分）
v1=2m/s ……
设A板长为L，根据能量守恒定律（1分）
L=1m
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，质量M＝8 kg的小车放在光滑的水平面上，在小车左端加一水平推力F＝8 N，当小车向右运动的速度达到1.5 m/s时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计，质量为m＝2 kg的小物块，小物块与小车间的动摩擦因数μ＝0.2，当二者达到相同速度时，物块恰好滑到小车的最左端。

取g ＝10 m/s2。

则：
(1)小物块放上后，小物块及小车的加速度各为多大？
(2)小车的长度L是多少？
参考答案：
(1)以小物块为研究对象，由牛顿第二定律，得：μmg＝ma1
解得：a1＝μg＝2 m/s2
以小车为研究对象，由牛顿第二定律，得：F－μmg＝Ma2
解得：a2＝＝0.5 m/s2
(2)由题意及运动学公式：a1t＝v0＋a2t
解得：t＝＝1 s
则物块运动的位移：x1＝a1t2＝1 m
小车运动的位移：x2＝v0t＋a2t2＝1.75 m
L＝x2－x1＝0.75 m
17. 如图（甲）所示，MN、PQ为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导轨间距L为0.5m，
导轨左端连接一个阻值为2Ω的定值电阻R，将一根质量为0.2kg的金属棒cd垂直放置在导轨上，且与导轨接触良好，金属棒cd的电阻r=2Ω，导轨电阻不计，整个装置处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中，磁感应强度B＝2T。

若棒以1m/s的初速度向右运动，同时对棒施加水平向右的拉力F作用，并保持拉力的功率恒为4W，从此时开始计时，经过2s金属棒的速度稳定不变，图（乙）为安培力与时间的关系图像。

试求：
（1）金属棒的最大速度；
（2）金属棒的速度为3m/s时的加速度；
（3）求从开始计时起2s内电阻R上产生的电热。

参考答案：
200/23N=8.7N 2.5s
18. 如图所示，一竖直放置的、长为L的细管下端封闭，上端与大气（视为理想气体）相通，
初始时管内气体温度为。

现用一段水银柱从管口开始注入管内将气柱封闭，该过程中气体温度保持不变且没有气体漏出，平衡后管内上下两部分气柱长度比为l∶3。

若将管内下部气体温度降至，在保持温度不变的条件下将管倒置，平衡后水银柱下端与管下端刚好平齐
（没有水银漏出）。

已知，大气压强为，重力加速度为g。

求水银柱的长度h和水银的密度。

参考答案：
设管内截面面积为S，初始时气体压强为，体积为注入水银后下部气体压强为
体积为
由玻意耳定律有
将管倒置后，管内气体压强为
体积为
由理想气体状态方程有
解得，。