浙江省杭州市市西湖中学高三物理联考试题含解析

浙江省杭州市市西湖中学高三物理联考试题含解析 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，劲度系数为k的弹簧下端固定在地面上，上端与一质量为m的小球相连，处于静止状态，现用力F将小球缓慢上移，直到弹簧恢复原长．然后撤掉该力，小球从静止开始下落，下落过程中的最大速度为v，不计空气阻力，重力加速度为g．下列说法正确的是（　　） A．小球的速度最大时，弹簧的弹性势能为零 B．撤掉力F后，小球从静止下落到最大速度v的过程中，克服弹簧弹力做的功为﹣mv2 C．弹簧的弹性势能最大时，小球的加速度为零 D．小球缓慢上移过程中，力F做功为 参考答案： B 【考点】机械能守恒定律；牛顿第二定律． 【分析】分析小球的受力情况，判断其运动情况，从而确定其速度最大时弹簧的状态．速度最大时，小球的合力为零，由胡克定律和平衡条件求出此时弹簧压缩量，再根据动能定理，即可求解克服弹簧弹力做的功；当速度最大时，弹簧的弹性势能不为零，而弹簧的弹性势能最大时，速度为零． 【解答】解：A、撤掉该力，小球从静止开始下落的过程中，受到弹簧向上的弹力和重力，弹力先小于重力，再等于重力，后大于重力，所以小球先向下加速后减速，当弹力等于重力时速度最大，此时弹簧处于压缩状态，弹性势能不为零．故A错误． B、小球速度最大时，有 mg=kx，得 x=． 小球从静止下落到最大速度v的过程中，根据动能定理，则有：mgx﹣W克=mv2，解得克服弹簧弹力做的功：W克=﹣mv2，故B正确； C、弹簧的弹性势能最大时，小球的速度为零，弹簧形变量最大，弹力大于重力，则加速度不为零，故C错误； D、小球处于平衡位置时，则有：mg=kx；小球缓慢上移过程中，拉力是变力，取平均值，根据做功表达式，则有：力F做功 W==，故D错误； 故选：B 2. （单选）质量为lkg的物体，放在动摩擦因数为0.2的水平面上，在水平拉力的作用下由静止开始运动，水平拉力做的功W和物体发生的位移s 之间的关系如图5所示，重力加速度为l0m/s，则下 A. s=3m时速度大小为2m/s B. s=9m时速度大小为4 m/s C. OA段加速度大小为3m/s D. AB段加速度大小为3m/s 参考答案： C 3. （单选）如图所示，质量分别为、的两个物体通过轻弹簧连接，在力的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动（在地面，在空中），力与水平方向成角。则所受支持力N和摩擦力正确的是    AC A． B． C． D． 参考答案： A 4. 如图所示，在两个固定电荷＋q和－q之间放入两个原来不带电的导体，1、2、3、4为导体上的四个点，在达到静电平衡后，各点的电势分别是φ1、φ2、φ3、φ4，则  A.φ4＞φ3＞φ2＞φ1      B.φ4＝φ3＞φ2＝φ1  C.φ4＜φ3＜φ2＜φ1      D.φ4＝φ3＜φ2＝φ1 参考答案： 答案：B 5. （单选）一个质量为m的木块静止在粗糙的水平面上，木块与水平面间的滑动摩擦力大小为2F0，某时刻开始受到如图所示的水平拉力的作用，下列说法正确的是（　　） 　 A． 0到t0时间内，木块的位移大小为 　 B． t0时刻合力的功率为 　 C． 0到t0时间内，水平拉力做功为 　 D． 2t0时刻，木块的速度大小为 参考答案： 【考点】： 牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系． 【专题】： 牛顿运动定律综合专题． 【分析】： 根据牛顿第二定律求出加速度，结合运动学公式求出瞬时速度的大小和位移的大小，根据力和位移求出水平拉力做功大小 ： 解：A、0到t0时间内，产生的加速度为 产生的位移为，故A错误； B、t0时刻的速度为v=at0=，t0时刻合力的功率为为P=2F0v=，故B错误； C、0到t0时间内，水平拉力做功为W=，故C错误； D、在t0之后产生的加速度为，2t0时刻，木块的速度大小为v=，故D正确； 故选：D 【点评】： 本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合运用，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律．物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)．从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示．打点计时器电源的频率为50 Hz. 图乙 ①通过分析纸带数据，可判断物块在两相邻计数点_______和______之间某时刻开始减速． ②计数点5对应的速度大小为________m/s，计数点6对应的速度大小为________m/s.(保留三位有效数字) ③物块减速运动过程中加速度的大小为a＝________m/s2，若用来计算物块与桌面间的动摩擦因数(g为重力加速度)，则计算结果比动摩擦因数的真实值______(填“偏大”或“偏小”)． 参考答案： 7. “用DIS测变速直线运动的瞬时速度”实验中，使用的传感器是____________传感器。小王同学利用DIS实验器材研究某物体沿X轴运动的规律，发现物体所处的坐标X与时间t满足X=t3-2t（单位均是SI制单位），则该物体在第2秒末的瞬时速度大小为____________m/s。  参考答案： 光电门    10  8. 用波长为的单色光照射金属钨，发出的光电子的最大初动能为EK。当改用波长为的单色光照射金属钨时，发出的光电子的最大初动能为________，金属钨的截止频率是_______。已知真空中的光速和普朗克常量分别为c、h。 参考答案： 9.     （3分）原子弹是利用             反应而获得巨大核能，氢弹是利用          反应而获得巨大核能。图所示是国际原子能机构和国际标准化组织公布的新的          标志． 参考答案： 答案：核裂变   核聚变   辐射警示（每空1分，共3分） 10. （4分）沿平直公路作匀变速直线运动的汽车，通过连续、、三根电线杆之间间隔所用的时间分别是和，已知相邻两电线杆间距为，则汽车的加速度为            。 参考答案：     答案： 11. 在做“测定匀变速直线运动加速度”的实验中，取下一段如图所示的纸带研究其运动情况。设O点为计数的起始点，在四个连续的计数点中，相邻两计数点间的时间间隔为0.1s，若物体做理想的匀加速直线运动，则计数点“A”与起始点O之间的距离s 1 为 __cm，物体的加速度为 ___m/s 2 （结果均保留3位有效数字）. 参考答案：     (1).      (2). 考点：“测定匀变速直线运动加速度”的实验 12. 参考答案： 200 远距离输电电压，输电线上损失的电压 ， 13. 如图为教材封面苹果下落的频闪照片，紫珠同学根据照片测量的数据如图所示，已知实际苹果大小（直径）约为照片6倍左右，重力加速度g为9.8m/s2，则可以估算出频闪照相的频率约为　   　Hz．（结果保留两位有效数字） 参考答案： 9.6 【考点】匀变速直线运动规律的综合运用． 【分析】首先，按照比例求出两段的实际位移，这是连续相等时间内通过的位移，根据匀变速直线运动的推论：任意两个连续相等的时间T内的位移之差为恒量S2﹣S1=S3﹣S2=…=SN+1﹣SN=aT2进行求解，频率的倒数就是每段位移的时间． 【解答】解：实际苹果大小（直径）约为照片6倍左右 则实际的两段位移为x1=6×0.0310m=0.186m x2=6×0.0490m=0.294m x2﹣x1=gt2 0.294﹣0.186=9.8t2 t=s =9.6Hz 故本题答案：9.6 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 某学习小组利用自行车的运动“探究阻力做功与速度变化的关系”．人骑自行车在平直的路面上运动，当人停止蹬车后，由于受到阻力作用，自行车的速度会逐渐减小至零，如图所示．在此过程中，阻力做功使自行车的速度发生变化．设自行车无动力后受到的阻力恒定． （1）在实验中使自行车在平直的公路上获得某一速度后停止蹬车，需要测出人停止蹬车后自行车向前滑行的距离s，为了计算自行车的初速度v，还需要测量　人停止蹬车后自行车滑行的时间t　（填写物理量的名称及符号）． （2）设自行车受到的阻力恒为f，计算出阻力做的功及自行车的初速度．改变人停止蹬车时自行车的速度，重复实验，可以得到多组测量值．以阻力对自行车做功的大小为纵坐标，自行车初速度为横坐标，作出W一V曲线．分析这条曲线，就可以得到阻力做的功与自行车速度变化的定性关系．在实验中作出W一V图象如图所示，其中符合实际情况的是　C　 参考答案： 考点： 探究功与速度变化的关系．. 专题： 实验题． 分析： 根据动能定理得出人停止蹬车后，阻力做功与自行车速度的关系．从而判断W与v图线． 解答： 解：（1）人停止蹬车后，人和车组成的系统做匀减速直线运动，由匀变速直线运动规律得：v2=2as；且有v=at，故需要测出人停止蹬车后自行车向前滑行的时间t； （2）根据动能定理得：﹣W=0﹣mv2，故知W与v成二次函数关系，且抛物线开口向上．故C正确． 故答案为：（1）人停止蹬车后自行车滑行的时间t；（2）C． 点评： 解决本题的关键根据动能定理得出阻力做功与速度的关系． 15. 某同学在利用“插针法”测定一块红色直角三角形玻璃砖的折射率时发现，由于玻璃的颜色较深，在另一侧很难观测到对侧所插的针.他想到可以用实验室的红色激光器来完成实验.如图所示，他在木板上固定好白纸，放好玻璃砖，正确作出了界面MN、MP、NP，然后让很细的激光平行于木板从玻璃砖的上界面MN入射. （1）由于激光很强，不能用眼睛直接观测，该同学通过在木板上插入被激光照亮的针来确定激光光路，正确的插针顺序应是（       ） A.P1、P2、P3、P4      B.P4、P3、P2、P1 C.P1、P3、P2、P4      D.P4、P2、P3、P1 （2）若P1P2与MN垂直，用量角器量得图中的，，则玻璃的折射率约为（  ） A.1.41           B.1.73            C.1.22            D.1.58 （3）若激光器正常发光，该同学发现在MP一侧始终找不到出射光线，则可能的原因是                         . （4）若该同学在MP一侧没有找到出射光线，但在NP一侧找到了出射光线，并用“插针法”确定了激光在MN一侧的入射光线和NP一侧的出射光线，如果入射光线与MN相垂直，则测量后       他         计算出玻璃的折射率（填“能”或“不能”）. 参考答案： （1）A ；（2）C；（3）激光在MP界面上发生了全反射；（4）能 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，质量为3kg的木箱静止在光滑的水平面上，木箱内粗糙的底板正中央放着一个质量为1kg的小木块，小木块可视为质点．现使木箱和小木块同时获得大小为2m/s的方向相反的水平速度，小木块与木箱每次碰撞过程中机械能损失0.4J，小木块最终停在木箱正中央．已知小木块与木箱底板间的动摩擦因数为0.3，木箱内底板长为0.2m．求： ①木箱的最终速度的大小； ②小木块与木箱碰撞的次数． 参考答案： ： 解：①设最终速度为v，木箱与木块组成的系统动量守恒，以木箱的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得： Mv﹣mv=（M+m）v′， 代入数据得：v′=1m/s； ②对整个过程，由能量守恒定律可得： mv2+Mv2=△E+（M+m）v′2， 设碰撞次数为n，