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1、湖北省黄冈市钱库高级中学2021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. （单选）在如图中，长木板M放在光滑水平面上，木块m放在木板左端，当木板与木块同时以速率V0沿相反方向运动到木板与木块有共同速度的过程中，木板对木块的摩擦力做功的情况是（设Mm）（）A一直做负功B一直做正功C先做正功、后做负功D先做负功、后做正功参考答案：考点：动量守恒定律；摩擦力的判断与计算；功的计算专题：功的计算专题分析：分析两物体的运动情况，明确力及位移的方向；再由动量守恒及力和运动的关系，确定最终状态；由功的公式求和各力做功情况解答：解：两物体均受到摩擦
2、力的作用，且摩擦力的方向阻碍二者的相对运动，故两物体开始时均做减速运动，木板对木块的摩擦力向左，摩擦力做负功；因Mm，由动量守恒定律可知，最后整体的速度向左，故m一定先减速到零后再反向向左加速，故摩擦力对m做正功；当达到相同速度后，二者相对静止，不受摩擦力，故摩擦力不做功；故摩擦力的做功情况为，摩擦力先做正功，再做负功；故选：D点评：本题考查功的计算及动量守恒定律，明确两物体的相对运动是解题的关键2. 下列说法正确的是 A用加温或加压的方法不能改变原子核衰变的半衰期B某原子核经过一次衰变后，核内质子数减少4个C射线是原子的核外电子电离后形成的电子流D射线的贯穿作用很强，可用来进行工业探伤参考答
3、案：A3. （单选）如图所示，两楔形物块A、B部分靠在一起，接触面光滑，物块B放置在地面上，物块A上端用绳子拴在天花板上，绳子处于竖直伸直状态，A、B两物块均保持静止下列说法中正确的是（）A绳子的拉力可能小于A的重力B地面受的压力大于物块B的重力C物块B受到地面的摩擦力方向水平向左D物块B与地面间不存在摩擦力参考答案：解：A、由题：AB接触面光滑，AB间没有摩擦力对A分析知，A受到重力和绳子的拉力，二力平衡，B对A没有支持力，否则三个力不可能平衡故A错误B、C、D、对B分析知：B受到重力、地面的支持力，根据平衡条件知，地面对B的支持力等于物块B的重力，地面对B没有摩擦力故BC错误，D正确故选：
4、D4. 电梯内的地板上竖直放置一根轻质弹簧，弹簧上方有一质量为m的物体，当电梯静止时弹簧被压缩了x；当电梯沿竖直方向运动时弹簧的压缩量减为05x试判断电梯运动的可能情况是（重力加速度为g） （ ） A以大小为0.5g的加速度加速上升 B以大小为0.5g的加速度减速上升 C以大小为1.5g的加速度加速下降 D以大小为1.5g的加速度减速下降 参考答案：B5. 一个磁场的磁感线如图4所示，一个小磁针被放入磁场中，则小磁针将( )A顺时针转动 B向左移动 C向右移动 D逆时针转动 参考答案：A二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 某研究性实验小组为探索航天器球形返回舱穿过大气层时所
5、受空气阻力(风力)的影响因素，进行了模拟实验研究。如图为测定风力的实验装置图。其中CD是一段水平放置的长为L的光滑均匀电阻丝，电阻丝阻值较大；一质量和电阻均不计的细长裸金属丝一端固定于O点，另一端悬挂小球P，无风时细金属丝竖直，恰与电阻丝在C点接触，OC=H；有风时细金属丝将偏离竖直方向，与电阻丝相交于某一点(如图中虚线所示，细金属丝与电阻丝始终保持良好的导电接触)。(1)已知电源电动势为E，内阻不计，理想电压表两接线柱分别与O点和C点相连，球P的质童为m，重力加速度为g，由此可推得风力大小F与电压表示数U的关系为F=_。(2)研究小组的同学猜想:风力大小F可能与风速大小v和球半径r这两个因数
6、有关，于是他们进行了实验后获得了如下数据：(下表中风速v的单位为m/s，电压U的单位为V，球半径r的单位为m)根据表中数据可知，风力大小F与风速大小v和球半径r的关系是_(比例系数用k表示)。参考答案： (1). (2). 【详解】(1)以小球为研究对象，对小球受力分析，设金属丝与竖直方向的夹角为，由平衡条件可得，风力。金属丝与电阻丝交点与C点间长度为，电阻；由串联分压规律可知电压表示数。联立解得：。(2)由表中数据可得，在球半径一定的情况下，电压表示数与风速成正式，则风力大小与风速成正比，即与成正比。由球的体积公式、密度公式和可得，；在风速一定的情况下，球半径增大到原来的两倍，电压表示数减小
7、为原来的，可得风速一定的条件下，风力与半径的关系为与成正比。综上，风力大小与风速大小和球半径的关系是。7. 某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律频闪仪每隔0.05s闪光一次，如图中所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表（当地重力加速度取10m/s2，小球质量m=0.2kg，结果保留三位有效数字）：时刻t2t3t4t5速度（m/s）5.595.084.58（1）由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5= m/s（2）从t2到t5时间内，重力势能增量Ep= J，动能减少量Ek= J（3）在误差允许的范围内，若Ep与Ek近似相等，从而验证了机械能守恒定律由上述计
8、算得Ep Ek（选填“”“”或“=”），造成这种结果的主要原因是 参考答案：解：（1）在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，所以有：v5=4.08 m/s（2）根据重力做功和重力势能的关系有：Ep=mg（h2+h3+h4）=0.210（26.68+24.16+21.66）102 J=1.45J在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，所以有：v2=5.59 m/sEk=m（v22v52）=0.2（5.59）2（4.08）2J=1.46 J（3）由上述计算得EpEk，由于纸带和打点计时器的摩擦以及空气阻力的存在，导致动能减小量没有全部转化为重力势能故答
9、案为：（1）4.08（2）1.45，1.46（3），由于纸带和打点计时器的摩擦以及空气阻力的存在8. 如图（a）所示，“”型木块放在光滑水平地面上，木块的AB水平表面是粗糙的，与水平方向夹角=37的BC斜面是光滑的此木块的右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器，当力传感器受挤压时，其示数为正值；当力传感器被拉伸时，其示数为负值一个可视为质点的滑块从C点由静止开始下滑，运动过程中力传感器记录到的力时间关系图线Ft图如图（b）所示，设滑块通过B点前后速度大小不变（sin37=0.6，cos37=0.8，g=10m/s2）则滑块C的质量为2.5kg，它在木块上运动全过程中损失的机械能为40J参考答案：
10、解：（1）分析滑块在斜面上的受力，可知物体受到重力、支持力的作用，沿斜面方向的力是重力的分力，由牛顿第二定律得：得：a1=gsin=100.6=6m/s2通过图象可知滑块在斜面上运动时间为：t1=1s由运动学公式得：L=a1t12=3m滑块对斜面的压力为：N1=mgcos木板对传感器的压力为：F1=N1sin由图象可知：F1=12N解得：m=2.5kg（2）滑块滑到B点的速度为：v1=a1t1=61=6m/s由图象可知：f1=5N，t2=2sa2=2m/s2s=v1t2a2t22=62=8m W=fs=58=40J故答案为：2.5，409. 某实验小组设计了如图（a）所示的实验装置，通过改变重
11、物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图像。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图（b）所示。（1）图线_是在轨道左侧抬高成为斜面情况下得到的（选填“1”或“2”）；（2）滑块和位移传感器发射部分的总质量m=_kg；滑块和轨道间的动摩擦因数=_。(3)实验中是否要求滑块和位移传感器发射部分的总质量远远大于重物质量的条件? 。参考答案：（1）1 （2）0.5，0.2 (3) 否10. 为了探究加速度与力的关系，某同学设计了如图所示的实验装置，带滑轮的长木板水平放置，板上有两个光电门相距为d，滑块通过细线与重物相连，细线的拉力F大小等于力传感
12、器的示数让滑块从光电门1由静止释放，记下滑到光电门2的时间t，改变重物质量来改变细绳拉力大小，重复以上操作5次，得到下列表格中5组数据 (1)若测得两光电门之间距离为d=05m，运动时间t=05s，则a= m/s2；(2)依据表中数据在坐标纸上画出a-F图象(3)由图象可得滑块质量m= kg，滑块和轨道间的动摩擦因数= .g=10ms2)参考答案：11. 牛顿在发现万有引力定律时曾用月球的运动来检验，物理学史上称为著名的“月地检验”已知地球半径，表面附近重力加速度为，月球中心到地球中心的距离是地球半径的倍，根据万有引力定律可求得月球的引力加速度为 又根据月球绕地球运动周期，可求得其相向心加速度
13、为 ，如果两者结果相等，定律得到了检验。参考答案：B ， 12. 如图所示是采用动力学方法测量空间站质量的原理图，已知飞船质量为3.0103kg。在飞船与空间站对接后，推进器对它们的平均推力大小为900N，推进器工作了5s，测出飞船和空间站速度变化了0.05m/s，则飞船和空间站的加速度大小为_m/s2；空间站的质量为_kg。参考答案： 答案：0.01m/s2 ，8.7104kg13. （4分）用相同的表头改装成的电流表内阻为l，电压表内阻为：100，当把电流表和电压表串联后接入某电路，发现两者指针偏转角度之比为1：3，则改装电流表时需接上 的分流电阻，改装电压表时需接上 的分压电阻。参考答案
14、： 答案： 1.5 97三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （选修3-4模块）（4分）如图所示是一列沿x轴正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试回答下列问题：写出x = 1.0 m处质点的振动函数表达式；求出x = 2.5m处质点在0 4.5s内通过的路程及t = 4.5s时的位移参考答案： 解析：波长 = 2.0m，周期T = /v = 1.0s，振幅A = 5cm，则y = 5sin(2t) cm （2分） n = t/T = 4.5，则4.5s内路程s = 4nA = 90cm；x = 2.5m质点在t = 0时位移为y =5cm，则经过4个周期后与初始时刻相同，经4.5个周期后该质点位移y = 5cm（2分）15. （4分）历史上第一次利用加速器实现的核反应，
