山東省聊城市鳳凰中學2021年高三物理測試題含解析一、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.（多選）如圖所示，兩段長度均為l、粗細不同的銅導線a、b良好接觸，接在某一直流電路中。巳知銅導線單位體積內的自由電荷數是一個定值，當在這段特殊的導線ab所在空間加一垂直導線的勻強磁場時，關于兩部分導線所受的安培力及內部自由電荷定向移動所受洛倫茲力的說法中，正確的是（

）A.a、b所受到的安培力大小相等B.a導線所受到的安培力小于b所受到的安培力C.a、b中自由電荷所受洛倫茲力平均值大小相等D.a中自由電荷所受洛倫茲力平均值大于b中自由電荷所受洛倫茲力平均值參考答案：BD2.如圖軌道是由一直軌道和一半圓軌道組成，一個小滑塊從距軌道最低點B為h的A處由靜止開始運動，滑塊質量為m，不計一切摩擦。則（

）A．若滑塊能通過圓軌道最高點D，h最小為2.5RB．若h=2R，當滑塊到達與圓心等高的C點時，對軌道的壓力為3mgC．若h=2R，滑塊會從C、D之間的某個位置離開圓軌道做斜拋運動D．若要使滑塊能返回到A點，則h≤R參考答案：ACD要使物體能通過最高點D，則由mg=m可得：v=；即若速度小于物體無法達到最高點；若大于等于，則可以通過最高點做平拋運動；由機械能守恒定律可知，，解得，選項A正確。若h=2R，由A至C，由機械能守恒可得，在C點，由牛頓第二定律有，解得，由牛頓第三定律可知選項B錯誤。小滑塊不能通過D點，將在C、D中間某一位置即做斜上拋運動離開軌道，故C正確。由機械能守恒可知選項D正確．本題應選ACD。3.如圖所示，質量為M的光滑半球形容器放在光滑水平面上，O為球心，一質量為m的小滑塊（可視為質點）位于容器的P點，OP與水平方向成θ角，在水平恒力F的作用下，與容器保持相對靜止做加速運動，下列關系正確的是（）A．小滑塊所受支持力FN=mgtanθB．小滑塊所受支持力FN=C．水平恒力F=D．水平恒力F=參考答案：C【考點】牛頓第二定律；物體的彈性和彈力．【分析】對HUA塊受力分析，受重力、推力和支持力，運用正交分解法求出加速度a和支持力，再對整體運用牛頓第二定律求水平恒力F；【解答】解：對滑塊受力分析，如圖所示：豎直方向受力平衡條件，有：，得水平方向：，得，故AB錯誤；對整體，根據牛頓第二定律：F=（M+m）a解得：，故C正確，D錯誤；故選：C4.在實驗室中，兩組同學分別探究合力一定時，物體的加速度與質量之間的關系。（1）甲組同學使用DIS（位移傳感器、數據采集器、計算機）裝置進行實驗，如圖所示，①是固定在小車上位移傳感器的發射器部分，②是接收部分。在該實驗中采用控制變量法，保持小車所受拉力不變，用鉤碼所受的重力作為小車所受拉力，利用圖示裝置，改變小車的質量，多次重復測量。在某次實驗中根據測得的多組數據可畫出a-1/M關系圖線。①如果摩擦力不能忽略，則畫出的a-1/M圖線為右圖中的____________。（填“甲”或“乙”或“丙”）②該實驗中某同學畫出的圖線中AB段明顯偏離直線，如右圖所示，造成此誤差的主要原因是

A．小車與軌道之間存在摩擦B．導軌保持了水平狀態C．所掛鉤碼的總質量太大D．所用小車的質量太大（2）乙組同學利用如圖甲所示的氣墊導軌實驗裝置來進行實驗。①做實驗時，將滑塊從圖甲所示位置由靜止釋放，由數字計時器（圖中未畫出）可讀出遮光條通過光電門1、2的時間分別為Δt1、Δt2；用刻度尺測得兩個光電門中心之間的距離x，用游標卡尺測得遮光條寬度d。則滑塊經過光電門1時的速度表達式v1=

；經過光電門2時的速度表達式v2=

，滑塊加速度的表達式a=

。（以上表達式均用已知字母表示）。②為了保持滑塊所受的合力不變，可改變滑塊質量M和氣墊導軌右端高度h，如圖所示。關于“改變滑塊質量M和氣墊導軌右端的高度h”的正確操作方法是

A．M增大時，h增大，以保持二者乘積增大B．M增大時，h減小，以保持二者乘積不變C．M減小時，h增大，以保持二者乘積不變D．M減小時，h減小，以保持二者乘積減小參考答案：（1）①丙

②C（2）①

②BC5.（多選題）如圖所示，斜面體置于粗糙水平面上，斜面光滑．小球被輕質細線系住放在斜面上，細線另一端跨過定滑輪，用力拉細線使小球沿斜面緩慢向上移動一小段距離，斜面體始終靜止．移動過程中（）A．細線對小球的拉力變大 B．斜面對小球的支持力變大C．斜面對地面的壓力變大 D．地面對斜面的摩擦力變小參考答案：AD【考點】共點力平衡的條件及其應用；力的合成與分解的運用．【分析】取小球為研究對象，根據平衡條件得到拉力、支持力與繩子和斜面夾角的關系式，即可分析其變化；對斜面研究，由平衡條件分析地面對斜面的支持力和摩擦力，即可分析斜面對地面的壓力變化．【解答】解：A、B設物體和斜面的質量分別為m和M，繩子與斜面的夾角為θ．取球研究：小球受到重力mg、斜面的支持力N和繩子的拉力T，則由平衡條件得斜面方向：mgsinα=Tcosθ①垂直斜面方向：N+Tsinθ=mgcosα②使小球沿斜面緩慢移動時，θ增大，其他量不變，由①式知，T增大．由②知，N變小，故A正確，B錯誤．C、D對斜面和小球整體分析受力：重力（M+m）g、地面的支持力N′和摩擦力f、繩子拉力T，由平衡條件得f=Nsinα，N變小，則f變小，N′=（M+m）g+Ncosα，N變小，則N′變小，由牛頓第三定律得知，斜面對地面的壓力也變小．故C錯誤，D正確．故選：AD．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.物體做自由落體運動，把其全程自上而下分為三段，物體通過三段所用的時間之比為1：2：3，則這三段的位移之比為

，這三段中物體的平均速度之比為

[LU21]

。參考答案：7.圖為一小球做平拋運動時閃光照片的一部分，圖中背景是邊長5cm的小方格。問閃光的頻率是

Hz；小球經過B點時的速度大小是

m/s。（重力加速度g取10m/s2）參考答案：10；2.5

8.一汽艇在相距2km的甲乙兩碼頭之間往返航行，逆水時用1.5h，順水時用1h，則往返一次的平均速度為________，平均速率為_________。參考答案：0，0.8km/h9.如右圖所示，有四塊相同的堅固石塊壘成弧形的石拱，其中第3、4塊固定在地面上，每塊石塊的兩個面間所夾的圓心角為37°。假定石塊間的摩擦力可以忽略不計，則第1、2塊石塊間的作用力和第1、3塊石塊間的作用力的大小之比為：

參考答案：

10.某課外興趣小組擬用如圖甲所示的裝置研究滑塊的運動情況．所用實驗器材有滑塊、鉤碼、紙帶、米尺、秒表、帶滑輪的木板以及由漏斗和細線組成的單擺等．實驗時滑塊在鉤碼的作用下拖動紙帶做勻加速直線運動，同時單擺沿垂直于紙帶運動的方向擺動。漏斗漏出的有色液體在紙帶上留下的痕跡記錄了漏斗在不同時刻的位置（如圖乙所示）。①在乙圖中，測得AB間距離10.0cm，BC間距離15.0cm，若漏斗完成72次全振動的時間如圖丙所示，則漏斗的振動周期為

s．用這種方法測的此滑塊的加速度為

m/s2.（結果均保留兩位有效數字）②用該方法測量滑塊加速度的誤差主要來源有：

．(寫出一種原因即可)參考答案：）①0.50；0.20②漏斗的重心變化（或液體痕跡偏粗、阻力變化等）11.我國交流電的周期為________，頻率為________，1min內電流方向改變了___次。參考答案：0.02s

50Hz

6000次。12.如圖，在勻強磁場中，單位長度質量為m0的“U型”金屬導線可繞水平軸OO′轉動，ab邊長為L1，bc邊長為L2．若導線中通以沿abcd方向的電流I，導線保持靜止并與豎直方向夾角為θ，則磁場的磁感應強度至少為，此時方向為沿ba方向．參考答案：考點：安培力；力的合成與分解的運用；共點力平衡的條件及其應用．分析：先對導體棒受力分析，根據平衡條件并結合合成法得到安培力的最小值；然后結合安培力公式FA=BIL和左手定則分析．解答：解：對導體棒受力分析，受重力、安培力和拉力，如圖所示：根據平衡條件，當安培力與ab邊垂直向上時，安培力最小，為：FA=mgsinθ故磁感應強度為：B=sinθ根據左手定則，磁感線方向沿懸線向上故答案為：，沿ba方向點評：本題關鍵是先根據平衡條件確定安培力的最小值，然后結合左手定則分析磁感線的方向，基礎題．13.一列簡諧橫波在t=0.8s時的圖象如圖甲所示，其x=0處質點的振動圖象如圖乙所示，由圖象可知：簡諧波沿x軸

方向傳播（填“正”或“負”），波速大小為

m/s，t=10.0s時刻，x=4m處質點的位移為

m。參考答案：負、5

、－0.05三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.“探究合力與分力的關系”的實驗如圖甲所示，其中A為固定橡皮條的圖釘，P為橡皮條與細繩的結點，用兩把互成角度的彈簧秤把結點P拉到位置Ｏ．①從圖甲可讀得彈簧秤Ｂ的示數為

Ｎ．②為了更準確得到合力與分力的關系，要采用作力的

（填“圖示”或“示意圖”）來表示分力與合力．③圖乙中與F1、F2效果相同的力是

(填“F”或“F′”)．④圖乙中方向一定沿AO方向的力是

(填“F”或“F′”)．參考答案：①3.8；②圖示；③F′；④F′。15.某探究小組用能夠顯示并調節轉動頻率的小電動機驗證勻速圓周運動的向心力關系式F=mrω2。(1)把轉動頻率可調的小電動機固定在支架上，轉軸豎直向下，將搖臂平臺置于小電動機正下方的水平桌面上；(2)在轉動軸正下方固定一不可伸長的細線，小電動機轉軸與細線連接點記為0。細線另一端穿過小鐵球的球心并固定；(3)啟動電動機，記錄電動機的轉動頻率f，當小球轉動穩定時，將搖臂平臺向上移動，無限接近轉動的小球；(4)關閉電動機，測量O點到搖臂平臺的高度h；(5)改變電動機的轉動頻率，重復上述實驗。探究小組的同學除了測量以上數據，還用游標卡尺測量了小球的直徑D，如圖所示，讀數為___mm；本實驗____（填“需要”或“不需要”）測量小球的質量；請你根據所記錄的O點到搖臂平臺的高度h和小球的直徑D，重力加速度為g，若所測物理量滿足g=___則F=mrω2成立。（用所測物理量符號表示）參考答案：

(1).10.52

(2).不需要

(3).【詳解】游標卡尺的讀數為：；設細線與豎直方向的夾角為，根據實驗原理可得：由幾何關系得：聯立以上三式解得：根據上式可知，實驗中不需要測量小球的質量。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.質量m=1kg的小滑塊（可視為點）放在質量M=1kg的長木板右端，木板放在光滑水平面上。木板與滑塊之間摩擦系數μ=0.1，木板長L=75cm。開始二者均靜止。現用水平恒力F沿板向右拉滑塊，如圖1-5所示。試求：

（1）為使滑塊和木板以相同的速度一起滑動，力F應滿足什么條件？

（2）用水平恒力F沿板方向向右拉滑塊，要使滑塊在0.5s時間從木板右端滑出，力F應多大？（3）滑塊剛剛從木板上滑出時，滑塊和木板滑行的距離各多大？取g=10m/s2。

參考答案：（1）F≤1N，（2）F=8N，（3）s木=0.875m；s塊=0.125m。17.如圖示，摩托車做騰躍特技表演，以v0=10m/s的初速度沖上頂部水平的高臺，然后從高臺水平飛出，若摩托車沖向高臺過程中以額定功率1.8kw行駛，所經時間為16s，人和車的總質量為180kg，臺高h=6m，不計一切阻力，（g取10m/s2）求：（1）摩托車從高臺水平飛出的速度v；（2）摩托車飛出的水平距離S是多少？參考答案：見解析18.如圖所示，用不計重力的輕質活塞在氣缸內封閉一定質量理想氣體，活