北京望马台联办中学2021-2022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. 如图所示，A、B两球完全相同，质量均为m，用两根等长的细线悬挂在升降机的天花板的O点，两球之间连着一根劲度系数为k的轻质弹簧，当升降机以加速度a竖直向上加速运动时，两根细线之间的夹角为。则弹簧的长度被压缩了 AB CD参考答案：C2. 一个木块静止在光滑水平面上。一颗子弹以水平速度正对着木块的中心射去，并留在木块中和木块共同运动。已知木块的质量是子弹质量的50倍。在这个过程中，下列说法中正确的是 A.子弹的动量变化较大，木块的动量变化较小 B.子弹对木块的水平冲量较大，木块对子弹的水平冲量较小C.子弹的速度变化量是木块的速度变化量的50倍D.子弹的动量变化和木块的动量变化相同参考答案：C3. （单选）如图所示，质量相同的木块P和Q用轻弹簧连接，置于光滑水平面上，弹簧处于自由状态。现用水平恒力F推木块A ，则在弹簧第一次压缩到最短的过程中，P和Q的速度图象是图中的 参考答案：B4. 如图所示，由于风的缘故，河岸上的旗帜向右飘，在河面上的两条船上的旗帜分别向右和向左飘，两条船运动状态是 AA船肯定是向左运动的 BA船肯定是静止的CB船肯定是向右运动的 DB船可能是静止的参考答案：C5. 如图所示，轻杆BC的一端铰接于C，另一端悬挂重物G，并用细绳绕过定滑轮用力拉住。开始时，现用拉力F使缓慢减小，直到BC接近竖直位置的过程中，杆BC所受的压力（ ）A保持不变 B逐渐增大C逐渐减小 D先增大后减小参考答案：答案：解析：如图所示，对结点受力分析，当拉力F使缓慢减小时，力结成的三角形与边结成的三角形始终相似，则，即，大小不变，杆受到的压力，所以正确选项是。二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 某双星由质量不等的星体S1和S2构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C做匀速圆周运动。由天文观察测得其运动的周期为T，S1到C点的距离为r1，S1和S2的距离为r，已知万有引力常量为G，由此可求得S1和S2的线速度之比 v1：v2_，S2的质量为_。参考答案：；7. 如图，高为0.3m的水平通道内，有一个与之等高的质量为M2.4kg表面光滑的立方体，长为L0.2m的轻杆下端用铰链连接于O点，O点固定在水平地面上竖直挡板的底部（挡板的宽度可忽略），轻杆的上端连着质量为m0.6kg的小球，小球靠在立方体左侧。为了轻杆与水平地面夹角37时立方体平衡，作用在立方体上的水平推力F1应为 N，若立方体在F29 N的水平推力作用下从上述位置由静止开始向左运动，至刚要与挡板相碰的过程中，立方体对小球做功为 J。参考答案：8, 0.6728. 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：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. 当具有5.0 eV能量的光子照射到某金属表面后，从金属表面逸出的光电子的最大初动能是1.5 eV为了使该金属产生光电效应，入射光子的最低能量为 A1.5 eV B3.5 eV C5.0 eV D6.5 eV参考答案： B 10. 如图所示是小英“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验，铜块和木块的大小、形状完全相同，实验时弹簧测力计拉着物体沿水平方向做匀速直线运动。（1）比较甲、乙两图，可得到的结论是 ；（2）若物体不是做匀速运动，而是做加速直线运动，弹簧测力计读数 摩擦力（填 “等于”或“不等于”）；（3）实际操作时，手拉着弹簧测力计做匀速直线运动是比较困难的，因而测力计的读数不一定等于摩擦力的大小。请你提出一个改进的方法，确保测力计的读数等于摩擦力的大小。你的做法（画图或文字说明） 。参考答案：11. (4分)太阳内部发生热核反应，每秒钟辐射出的能量约为J，据此可做算太阳一年内质量将减少_kg（结果保留2位有效数字）。参考答案： 12. 用M表示地球质量，R表示地球半径，T表示地球自转周期，G表示万有引力常量，则地面上物体的重力加速度为g= ，地球同步卫星的轨道高度为h= 参考答案：；R【考点】同步卫星【分析】根据已知量，地球表面的物体受到的重力等于万有引力可求出近地轨道处的重力加速度；地球的同步卫星的万有引力提供向心力，可以求出地球同步卫星的高度【解答】解：地球表面的物体受到的重力等于万有引力，有：=mg 解得：g=，地球的同步卫星的万有引力提供向心力：=m解得：r=那么地球同步卫星的轨道高度为：h=R；故答案为：；R13. 19世纪和20世纪之交，经典物理已达到了完整、成熟的阶段，但“在物理学晴朗天空的远处还有两朵小小的、令人不安的乌云”，人们发现了经典物理学也有无法解释的实验事实，“两朵乌云”是指 （填“宏观问题”或“微观问题”）与 （填“高速问题”或“低速问题”）。参考答案：微观问题 高速问题三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 如图，光滑绝缘底座上固定两竖直放置、带等量异种电荷的金属板a、b，间距略大于L，板间电场强度大小为E，方向由a指向b，整个装置质量为m。现在绝绿底座上施加大小等于qE的水平外力，运动一段距离L后，在靠近b板处放置一个无初速度的带正电滑块，电荷量为q，质量为m，不计一切摩擦及滑块的大小，则(1)试通过计算分析滑块能否与a板相撞(2)若滑块与a板相碰，相碰前，外力F做了多少功;若滑块与a板不相碰，滑块刚准备返回时，外力F做了多少功?参考答案：（1）恰好不发生碰撞（2）【详解】(1)刚释放小滑块时，设底座及其装置的速度为v由动能定理：放上小滑块后，底座及装置做匀速直线运动，小滑块向右做匀加速直线运动当两者速度相等时，小滑块位移绝缘底座的位移故小滑块刚好相对绝缘底座向后运动的位移，刚好不相碰(2)整个过程绝缘底座位移为3L则答：(1)通过计算分析可各滑块刚好与a板不相撞；(2)滑块与a板不相碰，滑块刚准备返回时，外力F做功为3qEL。15. （8分）在衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出。中微子的性质十分特别，因此在实验中很难探测。1953年，莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用中微子与水中的核反应，间接地证实了中微子的存在。（1）中微子与水中的发生核反应，产生中子（）和正电子（），即中微子+，可以判定，中微子的质量数和电荷数分别是 。（填写选项前的字母） A.0和0 B.0和1 C.1和 0 D.1和1（2）上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体后，可以转变为两个光子（），即+2 已知正电子和电子的质量都为9.110-31，反应中产生的每个光子的能量约为 J.正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子，原因是 。参考答案：（1）A； (2)；遵循动量守恒解析：（1）发生核反应前后，粒子的质量数和核电荷数均不变，据此可知中微子的质量数和电荷数分都是0，A项正确。（2）产生的能量是由于质量亏损。两个电子转变为两个光子之后，质量变为零，由，故一个光子的能量为，带入数据得=J。正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体，故系统总动量为零，故如果只产生一个光子是不可能的，因为此过程遵循动量守恒。四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图所示，某人驾驶摩托车做特技表演，以某一初速度沿曲面冲上高h、顶部水平的高台，到达平台顶部以v0=的水平速度冲出，落至地面时，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑A、B为圆弧两端点，其连线水平。已知圆弧半径为R=，人和车的总质量为m，特技表演的全过程中不计一切阻力，。g为重力加速度。求：人和车运动到圆弧轨道最低点O时车对轨道的压力。参考答案：解：摩托车离开平台后平抛运动过程中，在竖直方向 （2分）摩托车落到A点时速度方向沿A点切线方向，设速度与水平方向夹角为，此时的竖直分速度vy=gt （1分）人和车的水平分速度vx=v0=,所以, tan （2分）可知（2分） 设人和车在最低点速度为v1，则摩托车由高台顶部到圆弧轨道最低点的过程中，由机械能守恒定律得 （3分）在最低点，据牛顿第二定律，有 （2分）代入数据解得4.3mg （2分）由牛顿第三定律可知，摩托车对轨道的压力为4.3mg （1分） 17. 如图所示，足够长的光滑轨道由斜槽轨道和水平轨道组成。水平轨道上一质量为的小球处于静止状态，一质量为的小球沿斜槽轨道向下运动，与B球发生弹性正碰。要使小球A与小球B能发生第二次碰撞，和应满足什么关系？参考答案：设小球A与小球B碰撞前的速度大小为。根据弹性碰撞过程动量守恒和机械能守恒得联立解得： 要使小球A与小球B能发生第二次碰撞，小球A必须反弹，且速率大于碰后B球的速率，有得18. 如图所示，平板A长L = 5m，质量M = 5kg，放在水平桌面上，板右端与桌边相齐. 在A上距右端 s = 3m 处放一物块B（大小可忽略），其质量 m = 2kg. 已知A、B间动摩擦因数1 = 0.1，A与桌面间和B与