2022年安徽省淮北市第四中学高三物理测试题带解析

2022年安徽省淮北市第四中学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. 如图所示，细线NP与细线DP把质量为m的小球维持在位置P，OP与竖直方向夹角为
，NP与DP垂直，这时细线DP中的张力大小为TP，作用于小球的合力大小为FP；若剪断NP，当小球摆到位置Q时，DQ与竖直方向夹角也为，细线中张力大小为TQ，作用于小球的合力大小为FQ，则
A. TP＝TQ，FP＝FQ
B. TP＝TQ，FP≠FQ
C. TP≠TQ，FP＝FQ
D. TP≠TQ，FP≠FQ
参考答案：
B
对小球受力分析可知，在P点，小球受重力、两绳拉力而静止，受力平衡，所受合外力为零，即FP＝0，TP＝，在Q点，小球受重力和一个绳的拉力，受力不平衡， FQ＝，TQ＝，故选项B正确。

2. 一位同学乘坐电梯从六楼下到一楼的过程中，其v-t图
象如图所示．下列说法正确的是
A．前2s内该同学处于超重状态 B．前2s内该同学的加速度是最后1s内的2倍
C．该同学在l0s内通过的位移是17m
D.该同学在l0s内的平均速度是1m/s
参考答案：
C
3. 某导体周围等势面和电场线（带有箭头为电场线）如图所示，已知两个相邻等势面间的电势差相等，则
A．a点和d点的电场强度一定相同
B．a点的电势一定低于b点的电势
C．将负电荷从c点移到d点，电场力做正功
D．将正电荷从c点沿虚线移到e点，电势能先减小后增大
参考答案：
B
4. （单选）下列说法中正确的是
A．温度升高时，每个分子的动能都增大
B．在两分子间距离增大的过程中，分子间引力增大，斥力减小
C．在两分子间距离增大的过程中，分子势能一定增大
D．用N表示阿伏伽德罗常数，M表示铜的摩尔质量，ρ表示铜的密度，那么一个铜原子所占的体积
可表示为
参考答案：
D
5. a、b两物体从同一位置沿同一直线运动，它们的速度图象如图所示，下列说法正确的是
A．a、b加速时，物体a的加速度大于物体b的加速度
B．60秒时，物体a在物体b的前方
C．20秒时，a、b两物体相距最远
D．40秒时，a、b两物体速度相等，相距200m
参考答案：
B
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. （9分）探究能力是物理学研究的重要能力之一。

物体因绕轴转动而具有的动能叫转动动能，转动动能的大小与物体转动的角速度有关。

为了研究某一砂轮的转动动能E k与角速度ω的关系。

某同学采用了下述实验方法进行探索：如图所示，先让砂轮由动力带动匀速旋转测得其角速度ω，然后让砂轮脱离动力，由于克服转轴间摩擦力做功，砂轮最后停下，测出砂轮脱离动力到停止转动的圈数n，通过分析实验数据，得出结论。

经实验测得的几组ω和n 如下表所示：
另外已测得砂轮转轴的直径为1cm，转轴间的摩擦力为10/πN。

（1）计算出砂轮每次脱离动力的转动动能，并填入上表中。

（2）由上述数据推导出该砂轮的转动动能E k与角速度ω的关系式为。

（3）若测得脱离动力后砂轮的角速度为2.5rad/s，则它转过45圈后的角速度为 rad/s。

参考答案：
（1）（全对得3分）
（2）2ω2（3分）；（3）2（3分）
7. 如图所示，是一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s，则振动的周期为 s，x=1.0m处质点的振动方向沿 (填“y轴正方向”或“y 轴负方向”)，x=2.0m处的质点在0—1.5s内通过的路程为 cm．
参考答案：
8. 如图所示为研究光电效应的电路图，对于某金属用紫外线照射时，电流表指针发生偏转。

将滑动变阻器滑动片向右移动的过程中，电流表的示数不可能_（选填“减小”、“增大”）。

如果改用频率略低的紫光照射，电流表_（选填“一定”、“可能”或“一定没”）有示数。

参考答案：
减小可能
9. 有A、B两球在光滑水平面上沿着一条直线运动，它们发生碰撞后粘在一起，已知碰前两球的动量分别为PA=20kg·m/s和PB=15kg·m/s，碰撞后B球的动量改变了ΔPB= －
10kg·m/s，则碰撞后A球的动量为PA′=__________ kg·m/s，碰撞前两球的速度大小之比vA∶vB=__________。

参考答案：
30，
10. （4分）物质是由大量分子组成的，分子直径的数量级一般是 m，能说明物体内分子都在永不停息地做无规则运动的实验事实有（举一例即可）。

在两分子间的距离由r0（此时分子间的引力和斥力相互平衡，分子作用力为零）逐渐增大的过程中，分子力的变化情况是（填“逐渐增大”、“逐渐减小”、“先增大后减小”、“先减小后增大”）。

参考答案：
10-10（1分）；布朗运动（或扩散现象）（2分）；先增大后减小（1分）
11. 质量为0.4kg的小球甲以速度3m/s沿光滑水平面向右运动，质量为4kg的小球乙以速度5m/s沿光滑水平面向左运动，它们相碰后，甲球以速度8m/s被弹回，求此时乙球的速度大小为 m/s，方向。

参考答案：
3.9，水平向左
12. 如图所示，A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点，已知A、B、C三点的电势分别为
UA=15V，UB=3V，UC=-3V，由此可知D点电势UD=_________V；若该正方形的边长为a=2cm，且电场方向与正方形所在平面平行，则场强为E=_________V/m。

参考答案：
9V
13. 为了测量木块与长木板间的动摩擦因数，某同学用铁架台将长板倾斜支在水平桌面上，组成如图甲所示的装置，所提供的器材有：长木板、木块（其前端固定有用于挡光的窄片K）、光电计时器、米尺、铁架台等，在长木板上标出A、B两点，B点处放置光电门（图中未画出），用于记录窄片通过光电门时的挡光时间，该同学进行了如下实验：
（1）用游标尺测量窄片K的宽度d如图乙所示，则d=______mm，测量长木板上A、B两点间的距离L和竖直高度差h。

（2）从A点由静止释放木块使其沿斜面下滑，测得木块经过光电门时的档光时间为
，算出木块经B点时的速度v=_____m/s，由L和v得出滑块的加速度a。

（3）由以上测量和算出的物理量可以得出木块与长木板间的动摩擦因数的表达式为
μ=_______（用题中所给字母h、L、a和重力加速度g表示）
参考答案：
(1) d=_12.50_____mm，。

（2）v=____5__m/s，
（3）μ=______ _（用题中所给字母h、L、a和重力加速度g表示）
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 某同学用实验的方法“探究单摆的周期与摆长的关系”。

① 为测量摆线长，必须使单摆处于 ▲ （选填字母代码）状态。

A ．水平拉直
B ．自然悬垂
C ．悬挂拉紧
② 他用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最高端的长度L0＝98.80cm ，然后分别用两种仪器甲、乙来测量摆球直径，操作如图，得到摆球的直径为d=2.266cm ，此测量数据是选用了仪器 ▲ （选填“甲”或“乙”）测量得到的。

③ 根据上述测量结果，结合误差分析，他得到的摆长L 是 ▲ （选填字母代码） A ．99.933cm B ．99.93cm C ．101.066cm D ．101.07cm
④ 他改变摆长后，测量6种不同摆长情况下单摆的周期，记录表格如下：
以摆长L 为横坐标，T2为纵坐标，作出T2－L 图线，并利用此图线求重力加速度值为 ▲ （结果保留三位有效数字，4 2=39.44）。

参考答案：
① B ；
②
甲； ③ B ； ④ 9.79（±0.10）m/s2 ；如图
15. 图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带。

① 已知打点计时器电源频率为50Hz ，A 、B 、C 、D 是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出。

从图中读出A 、B 两点间距s=__________；C 点对应的速度是________ （计算结果保留三位有效数字）。

② 如果当时电网中交变电流的频率实际是f=51Hz ，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比 （选填：偏大、偏小或不变）．
参考答案：
①0．70cm0．100m/s ； ②偏小
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，相距L =0.5m 的平行导轨MNS 、PQT 处在磁感应强度B =0.4T 的匀强磁场中，水平导轨处的磁场方向竖直向上，光滑倾斜导轨处的磁场方向垂直于导轨平面斜向下。

质量均为m =0.04kg 、电阻均为R =0.1Ω的导体棒ab 、cd 均垂直放置于导轨上，并与导轨接触良好，导轨电阻不计。

质量为
M =0.20kg 的物体C ，用绝缘细线绕过光滑的定滑轮分别与导体棒ab 、cd 相连接。

细线沿导轨中心线
且在导轨平面内，细线及滑轮质量不计。

已知倾斜导轨与水平面的夹角=37°，水平导轨与ab 棒间的动摩擦因数μ=0.4。

重力加速度g =10m/s 2，水平导轨足够长，导体棒cd 运动过程中始终不离开倾斜导轨。

物体C 由静止释放，当它达到最大速度时下落高度h =1m ，求这一运动过程中：（sin37°=0.6,cos37°=0.8）
（1）物体C能达到的最大速度是多少？
（2）由于摩擦产生的内能与电流产生的内能各为多少？
（3）若当棒ab、cd达到最大速度的瞬间，连接导体棒ab、cd及物体C的绝缘细线突然同时断裂，且ab棒也刚好进入到水平导轨的更加粗糙部分（ab棒与水平导轨间的动摩擦因数变为=0.6）。

若从绝缘细线断裂到ab棒速度减小为零的过程中ab棒向右发生的位移x=0.11m，求这一过程所经历的时间？
参考答案：
（1）2m/s （2）0.16J 1.04J （3）0.15s
【详解】（1）设C达到最大速度为，由法拉第电磁感应定律可得回路的感应电动势为：
E=2BLv m①
由欧姆定律可得回路中的电流强度为：②
金属导体棒ab、cd受到的安培力为：③
线中张力为T2，导体棒ab、cd及物体C的受力如图，
由平衡条件可得：，，
④
联立①②③④解得⑤
（2）运动过程中由于摩擦产生的内能：E1=μmgh=0.16J ⑥
由能的转化和守恒定律可得：
⑦联立⑤⑥⑦
将，代入可得这一过程由电流产生内能：
（3）经分析，在ab棒向右减速运动的过程中，其加速度大小与cd棒沿斜面向上运动的加速度大小始终相等，速率也始终相等。

设某时刻它们的速率为v，则：E=2BLV
由欧姆定律可得回路中的电流强度为：
金属导体棒ab、cd受到的安培力为：
对ab棒运用动量定理：
又
计算可得t=0.15s
17. （7分）如图所示，一光滑的定滑轮通过一轻绳系住两物体A、B。

A重200N，B重
100N。

B摆到最高点时，绳子与竖直方向夹角为60°，求物体A在B摆到最高点时对地面的压力。

参考答案：
解析：
18. 如图所示，一轻绳通过无摩擦的定滑轮与放在倾角为30°的光滑斜上的物体m1连接，另
一端和套在光滑竖直杆上的物体m2连接，图中定滑轮到竖直杆的距离为m，又知当物体m2由图中位置（连接m2的轻绳此时水平）从静止开始下滑1m时，m1和m2受力恰好平衡。

试求：（g取10 m/s2 ）
（1）m2下滑过程中的最大速度。

（2）m2下滑的最大距离。

参考答案：
（1）2.15m/s （2）=2.31m。