（高三物理答案）神州智达2021-2022省级联测第二次考试.pdf

1、物理答案 第1 页(共5页)神州智达省级联测20212022第二次考试高三物理参考答案题号1234567891011答案CCADCADDADADBC1.C 解析:物体受到的合外力与物体的速度不共线时就会做曲线运动,所以做曲线运动时,合外力不能为零,速度不能为零;合外力可以是恒力也可以是变力,合外力可以和速度方向成锐角、钝角或直角。所以 C选项正确。命题意图 本题研究曲线运动的条件,考查学生 理 解 能 力 和 分 析 能 力,突 出 对 基 础 性、应 用 性 的 考 查要求。2.C 解析:对小球进行受力分析如图所示,小球受重力、细线拉力和风力三个力的作用而处于平衡状态,当风速为3 m/s时,

2、细线拉力FT=mgcos=100.8 N=12.5 N,选项 A 错误;风力F=mgtan=100.60.8 N=7.5 N,选项B错误;由于风力与风速成正比,则k=Fv=7.53 kg/s=2.5 kg/s,选项 C正确;当风速增加为6 m/s时,细线与竖直方向夹角增大,风力变成原来2倍,细线拉力变为 FT=(mg)2+(2F)2=5 13 N,选项 D错误。命题意图 本题以风洞实验为情境,研究三个力作用下的物体平衡,考查学生应用平行四边形定则进行矢量求解的能力,考查学生理解能力和分析能力,突出对基础性、应用性的考查要求。3.A 解析:由题意可知,汽车做匀减速直线运动,设加速度大小为a,a=

3、v0t=153 m/s2=5 m/s2,当汽车刹车后2 s时,汽车的速度减小为5 m/s,由公式v2-v20=-2ax1,代入数据解得汽车刹车的位移x1=20 m,距离事故点还有x2=30 m-20 m=10 m,故选 A。命题意图 本题以华为自动驾驶技术为情境,研究物体的运动图像,考查学生理解能力和逻辑推理能力,突出对基础性和应用性的考查要求。4.D 解析:甲图,撤去挡板瞬间,由于弹簧弹力不能突变,图甲中 A 球所受合力为0,加速度为0,选项 A 错误;撤去挡板前,挡板对B 球的弹力大小为3mgsin;撤去挡板瞬间,B 球与挡板之间弹力消失,B 球所受合力为3mgsin,加速度为3gsin,

4、选项 B错误;乙图,撤去挡板前,轻杆上有弹力为2mgsin,但是撤去挡板瞬间,杆的弹力突变为0,A、B 两球作为整体以共同加速度运动,所受合力为3mgsin,加速度均为gsin,选 C错误,选项 D 正确。命题意图 本题以连接体弹簧模型和轻杆模型为载体,求解瞬时加速度问题,考查学生理解能力和逻辑推理能力,突出对基础性、综合性和应用性的考查要求。物理答案 第2 页(共5页)5.C 解析:由题意可知,三点的线速度大小相等,根据v=r 可知A B C=1R1 1R21R1+2R2=241,根据=2n 可得转速之比为nA nB nC=A B C=241,根据T=2 得TA TB TC=1A 1B 1C

5、=214,故选 C。命题意图 本题以行星减速器为背景,考查描述圆周运动的物理量和齿轮传动知识。主要考查理解能力和推理能力,体现科学思维,突出对基础性和应用性的考查要求。6.A 解析:根据向心力公式 F向=m(2T)2r,若“祝融号”火星车在赤道处,则所需向心力 F向=m(2T)2r=240423395103(2460+37)602 N4 N,物体在赤道处所需向心力最大,因为“祝融号”火星车所在位置不在赤道处,所以应该选择 A。命题意图 本题以“祝融号”火星车为背景,考查星球表面物体随星球自转所需的向心力,考查对星球表面重力和向心力的理解以及运算能力,突出对基础知识的考查。7.D 解析:设物资的

6、质量为m,工作人员的质量为 M,居民手中绳子与竖直方向的夹角为,工作人员手中绳子与竖直方向的夹角为,工作人员手中绳子上的拉力与居民手中绳子的拉力相等,均为FT,FT=mgcos,不断增大,FT 不断增大,故 A 错误;地面对工作人员的支持力为FN,FN=Mg-FTcos=Mg-mgcos cos,不断增大,FN 不断减小,故B错误;工作人员受到的摩擦力为 Ff1,居民受到的摩擦力 Ff2,Ff1=FTsin,Ff2=FTsin,和 的关系不确定,故C错误;由于居民受到的摩擦力Ff2=FTsin=mgtan,不断增大,Ff2 不断增大,故 D 正确。命题意图 本题以疫情期间物资运送为背景,考查受

7、力分析和力学动态平衡的知识,考查推理能力,体现科学态度与责任和科学思维,突出对基础性和应用性的考查。8.D 解析:对物块,由牛顿第二定律可得 mgsin+mgcos=ma1,a1=8m/s2,mgsin-mgcos=ma2,a2=4 m/s2,物块先以12 m/s的初速度,8 m/s2 的加速度减速至4 m/s,后又以4 m/s2 的加速度减速至0,再反向加速至回到 A 点,A 错误;运动学图像如图所示t1=4-12-8 s=1 s,t2=0-4-4 s=1 s,物块上升到最高点的位移大小等于速度随时间变化的图线与时间轴所包围的面积的大小,物块沿传送带向上滑行的位移x=12(12+4)1 m+

8、1241 m=10 m,物块上升到最高点后反向向下做初速度为零的匀加速直线运动,设返回到 A 点所需的时间为t3,下滑的位移x=12a2t23,解得t3=5 s,则物块从冲上传送带到返回A 端所用时间为t=t1+t2+t3=2+5 s,B错误;在0到1 s内传送带比物块速度慢,则滑块在传送带上的划痕为L1=12(12+4)1 m-41 m=4 m,此时划痕在物块的下方,在1 s到2 s内,传送带速度比物块速度大,则L2=41 m-1241 m=2 m,因为L2L1,所以在上升阶段产生的划痕为4 m,此时物块在产生的划痕的中点,C错误;在2 s到(2+5)s时间内,物块向下滑了10 m,传送带向

9、上滑了4 5 m,则物块在传送带上的划痕为L3=(10+4 5+2)m=12+4 5 m,故 D 正确。物理答案 第3 页(共5页)命题意图 本题以倾斜传送带传送物块为背景,考查运动分析和受力分析相关知识,考查分析能力和推理能力,考查科学思维,突出对基础性的考查。9.AD 解析:实验舱在较低轨道上加速后做离心运动,轨道半径增大故可能“追上”较高轨道上运行的空间站从而实现对接,A 正确;从较高轨道上加速,实验舱将做离心运动,轨道高度继续增加,故不可能与较低轨道上的空间站实现对接,B错误;对接时,实验舱和空间站半径相同,具有相同的加速度,但是质量不同,所以向心力不同,C错误,D 正确。命题意图 本

10、题以俄罗斯“科学”号实验舱与国际空间站成功对接为情境载体,考查近心运动和离心运动、人造卫星的加速度和轨道的关系、万有引力定律及其应用等知识。考查理解能力、建模能力以及推理论证能力;体现科学思维、科学态度与责任的学科素养,突出对基础性、应用性的考查要求。10.AD 解析:F-x 图像与x 轴围成的面积表示力F 所做的功,由题图可知 W=(22+44-32)J=14 J,A 正确;物体在6 m 时总功为正,运动不会反向,B错误;摩擦力做的功为 Wf=-mgs=-16 J,C错误;W+Wf=12mv2-12mv20,解得v=7 m/s,D 正确。命题意图 本题属于变力做功以及动能定理的应用类问题,考

11、查学生求变力做功的方法以及动能定理的理解,考查理解能力、推理论证能力,体现科学思维。11.BC 解析:小钢珠从 N 到Q 做平抛运动,设运动时间为t,水平方向有x=vNt,竖直方向有 R=12gt2,解得vN=2 2 m/s,A 错误;据FN+mg=mv2NR,解得FN=0,B正确;从M 到N 由机械能守恒定律有Ek=mgR+12mv2N,解得Ek=0.12 J,C正确;弹簧释放的弹性势能等于小钢珠离开弹簧枪时的动能,D错误。命题意图 本题属于弹簧问题,考查学生对平抛运动、牛顿定律、机械能守恒等的理解,考查理解能力、建模能力和推理论证能力,体现科学思维。12.答案:(1)AB(2)0.48(0

12、.450.55均给分)(3)小于(每空2分)解析:(1)使用砂桶和沙子总重力替代小车所受合力需要平衡摩擦力,并且需要使砂桶和沙子总质量要远小于小车质量,A、B正确;本实验需要使用控制变量法,改变沙子质量的同时需要保证小车质量不变,C错误。答案为 AB。(2)实验数据为八段,前四段和后四段分别组合,前四段长度x1=(5.40-1.00)cm,后四段长度x2=(10.11-5.40)cm,根据x2-x1=a(4T)2,解得a=0.48 m/s2。说明:加速度较小时,需多间隔取计数点。(3)当小车加速度达到3.00 m/s2 时,砂桶和沙子的质量不再远小于小车质量,根据牛顿第二定律a=mgm+M,当

13、a2=3a1 时,3m1m2。命题意图 本题以“探究加速度与合力的关系”实验为载体,考察学生基本实验操作能力,考察学生数据处理能力。考察学生理解能力、推力能力。考察学生获取信息能力,考察学生评估、反思等核心素养。13.答案:(1)5.800 mm(2分)(2)dt(1分)2dDt(2分)(3)mgh-12m dt 2(2分)(4)C(2分)解析:(1)螺旋测微器的固定刻度读数为5.5 mm,可动刻度读数为0.0130.0 mm=0.300 mm,读数为:5.5 mm+0.300 mm=5.800 mm。(2)时间很短时平均速度可替代瞬时速度,遮光片通过光电门时的速度v=dt=D2,所以v=dt

14、,=2dDt。(3)系统机械能守恒,所以小球损失的机械能转化为滑轮的转动动能,Ek=mgh-12m dt 2。(4)由表中实验数据可知:Ek 与2 成正比,C正确。命题意图 本题以转动物体参与的机械能守恒实验为载体,考查学生是否能以物理学视角分析客观事物,寻找转化与守恒中的内在规律的能力。考查分析综合、推理论证等学科核心素养。14.答案:1120 N解析:当人体浸入水中横截面积为0.02 m2,山洪流速为3 m/s时,洪水冲击力物理答案 第4 页(共5页)F1=kSv2=180 N(2分)根据平衡条件得:F-F1-mgsin=0(2分)当人体浸入水中的横截面积为0.04 m2,洪水流速为5 m

15、/s时,洪水冲击力F2=kSv2=1000 N(1分)根据平衡条件得:F-F2-mgsin=0(2分)综上,缆绳新的拉力F=1120 N(2分)命题意图 本题以抗洪救援实际情况为载体,考查学生建立物理模型的能力,考查学生对平衡条件的应用能力。考查分析综合、推理论证等科学思维方法。15.答案:(1)1.5 m(2)1.5 m解析:(1)货车刹车至静止的过程,v20=2a1x1(1分)竹竿在摩擦力作用下到静止的过程v20=2gx2(1分)竹竿相对货车向后运动的距离x1=x2-x1=1.5 m(1分)(2)设货车在可动范围内最大速度为vm,此过程内有加速至vm 和减速至0的过程,总位移x=v2m2a

16、2+v2m2a3=6 m(1分)解得vm=4 m/s加速用时t1=vma2=1 s(1分)在货车加速过程中,货车的位移x3=v2m2a2=2 m(1分)竹竿的位移x4=12gt21=1 m(1分)竹竿相对货车向后滑动的距离为 x2=x3-x4=1 m(1分)此后货车减速,竹竿继续加速,直至共速,共速后加速度恰好为a3=g=2 m/s2,最后车和竹竿一起减速到停止。共速前竹竿继续向车后滑移的距离为 x3,以车为参考系,竹竿做匀减速到相对静止。(vm-gt1)2=2(a3+g)x3(2分)解得:x3=0.5 m(1分)过程二中竹竿相对车共向后滑移的距离为:x=x2+x3=1.5 m(1分)求 x3

17、 的另一种方法vm-v共=a3t2;v共-gt1=gt2(1分)解得v共=3 m/s;t2=0.5 s货车的位移x5=v2m-v2共2a3=74 m(0.5分)竹竿的位移x6=12g(t1+t2)2-12gt12=54 m(0.5分)竹竿相对货车继续向后滑移 x3=x5-x6=0.5 m(1分)过程二中竹竿与货车运动的v-t图像如图所示:命题意图 本题以实际生活中的场景“卸车”为背景,考查板块综合问题中的动力学和运动学的应用,突出对建模能力、综合分析能力以及应用性的考查。16.答案:(1)v20g(2)2v0(3)4 55 mgv0解析:(1)包裹在“万向方阵”上传送时,以传送带为参考系,开始

18、包裹有相对传送带的侧向速度v0 和与传送带运动方向相反的速度v0,其相对速度方向与传送带运动方向显然成45夹角,摩擦力方向与相对速物理答案 第5 页(共5页)度方向相反,如图甲所示,并建立图示直角坐标系。甲包裹所受滑动摩擦力Ff=mg(1分)包裹在x 方向做匀减速运动有:ax=Ffxm=22g(1分)x=v202ax(1分)包裹在y 方向做匀加速运动有:ay=Ffym=22g(1分)y=v202ay(1分)包裹在万向方阵上滑过的距离:s=x2+y2=v20g(1分)(2)和(1)同理,开始时包裹相对传送带运动和所受滑动摩擦力的矢量图如图乙所示。乙设摩擦力与x 轴方向间的夹角为,根据牛顿第二定律

19、和加速度的定义式可知,始终存在:ayax=vyvx=tan=2(2分)包裹在“万向方阵”上刚停止横向滑动时应相对传送带静止,此时的速度大小为:v=2v0(1分)(3)方法一:每个包裹在“万向方阵”传送带上相对传送带滑行的距离为:s=5v202g(1分)每个包裹在“万向方阵”传送带上相对传送带滑行的时间为:t=5gv0(1分)每个工件在“万向方阵”传送带上滑动的t时间内,由能量守恒定律得在此过程中消耗的电能:E=12m(2v0)2-12mv20+mgs(1分)电动机的平均输出功率为:P=Et(1分)联立以上各式解得:P=4 55 mgv0(1分)方法二:传送带克服摩擦力做功的功率P=Ffy2v0(2分)由矢量图可知:Ffy=2 5mg5(2分)所以传送带克服摩擦力做功的功率:P=4 55 mgv0(1分)命题意图 本题以实际生活中的场景“快递包裹的分拣”为背景,考查多过程运动问题,突出对建模能力、综合分析能力以及应用性的考查。物理答案 第6 页(共5页)