北京市清华大学附属中学朝阳学校2022届高三上学期入学测试物理试题 WORD版含答案.docx

1、高 三 物 理 试 题（清华附中朝阳学校）2021.8.30一、单选题（只有一个选项正确，每题3分，共42分）12020年11月10日，我国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度10909m。“奋斗者”号照片如图所示，下列情况中“奋斗者”号一定可视为质点的是（）A估算下降总时间时B用推进器使其转弯时C在海沟中穿越窄缝时D科学家在其舱内进行实验时2如图，上网课时小明把手机放在斜面上，手机处于静止状态。则斜面对手机的（ ）A支持力竖直向上B支持力小于手机所受的重力C摩擦力沿斜面向下D摩擦力大于手机所受的重力沿斜面向下的分力3以下核反应方程中属于b 衰变的是（）ABCD4如图，粗糙的

2、水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正在沿斜面以速度v0匀速下滑，斜劈保持静止，则地面对斜劈的摩擦力（ ）A等于零B不为零，方向向右C不为零，方向向左D不为零，v0较大时方向向左，v0较小时方向向右5某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器，传感器用棉线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板，传感器记录的图像如图乙所示。下列说法正确的是（）A实验中必须让木板保持匀速运动B图乙中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线C最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10:7D只用图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数6用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件，为使工件保持固定，将其置于两

3、光滑斜面之间，如图所示两斜面I、固定在车上，倾角分别为30和60重力加速度为g当卡车沿平直公路匀速行驶时，圆筒对斜面I、压力的大小分别为F1、F2，则ABCD72021年5月15日，天问一号着陆器在成功着陆火星表面的过程中，经大气层的减速，速度从减为；打开降落伞后，经过速度进一步减为；与降落伞分离，打开发动机减速后处于悬停状态；经过对着陆点的探测后平稳着陆。若打开降落伞至分离前的运动可视为竖直向下运动，则着陆器（）A打开降落伞前，只受到气体阻力的作用B打开降落伞至分离前，受到的合力方向竖直向上C打开降落伞至分离前，只受到浮力和气体阻力的作用D悬停状态中，发动机喷火的反作用力与气体阻力是平衡力8

4、如图所示，物块和B在足够长的矩形木板上，随木板一起以相同速度在水平面上向右做匀速直线运动。已知物块和B的材料相同，物块的质量大于的质量。某时刻木板突然停止运动，关于、B之后的运动，下列说法正确的是（）A若木板光滑，物块和之间的距离将增大B若木板光滑，物块和之间的距离将减小C若木板粗糙，物块和一定会相碰D无论木板是光滑还是粗糙，物块和之间的距离保持不变9迄今为止，我国是世界上第三个拥有空间站的国家，空间站的建立为我国在科技领域展示了广阔的前景；如图为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，其推进器的平均推力F为900N，在飞船与空间站对接后，推进器工作5s内，测出飞

5、船与空间站的速度变化为0.05m/s，则空间站的质量为（）A9.0104kg B8.7104kgC9.3104kg D8.0104kg10甲、乙两辆汽车分别在同一平直公路的两条车道上同向行驶，t=0时刻它们恰好经过同一路标。0t2时间内，两辆车的v-t图像如图所示。在0t2时间内，甲、乙两辆汽车的运动情况是（）A甲车做曲线运动B甲车做匀变速直线运动C乙车做匀速运动D乙车做匀变速直线运动11如图，篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮，离地后重心上升的最大高度为H上升第一个所用的时间为t1，第四个所用的时间为t2不计空气阻力，则满足A12B23C34D4512研究“蹦极”运动时，在运动员身上系好弹性绳

6、并安装传感器，可测得运动员竖直下落的距离及其对应的速度大小。根据传感器收集到的数据，得到如图所示的“速度-位移”图像。若空气阻力和弹性绳的重力可以忽略，根据图像信息，下列说法正确的是（）A弹性绳原长为15mB当运动员下降10m时，处于超重状态C当运动员下降15m时，绳的弹性势能最大D当运动员下降20m时，处于超重状态13如图，将洁净的锌板用导线连接在验电器上，用紫外线灯照射锌板时，观察到验电器指针发生偏转。此时 A光电子从锌板表面逸出，验电器带正电B光电子从锌板表面逸出，验电器带负电C正离子从锌板表面逸出，验电器带正电D正离子从锌板表面逸出，验电器带负电14如图所示，劲度系数为k的轻弹簧的一端

7、固定在墙上，另一端与置于水平面上质量为m 的物体接触（未连接），弹簧水平且无形变。用水平力缓慢推动物体，在弹性限度内弹簧长度被压缩了x0，此时物体静止。撤去F后，物体开始向左运动，运动的最大距离为4x0。物体与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度为g。则（） A撤去F后，物体先做匀加速运动，再做匀减速运动B撤去F后，物体刚运动时的加速度大小为C物体做匀减速运动的时间为D物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为第II卷（非选择题共58分）二、实验题 （17分）实验题完成较差 白，朱，候，李蒙，傅大正，韩，毕，鲁雨萱（1分），刘峻源，杨昊天15某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况

8、如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB与OC 为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。（1）如果没有操作失误，图乙中的F与F两力中，方向一定沿AO方向的是_，其中_为实验值，_为理论值（三个空均填“F”或“F”）。（2）本实验采用的科学方法是_。A理想实验法 B等效替代法 C控制变量法 D建立物理模型法16同学们利用如图所示装置做“探究小车速度随时间变化的规律”实验。请你完成下列有关问题：（1）实验室提供如图甲、乙两种打点计时器，某实验小组决定使用电火花计时器，则应选用图中的_（选填“甲”或“乙”）计时器。（2）另一实验小组使用的是电磁打点计时器，图中，接线正确

9、的是_（选填“甲”或“乙”）。（3）如图甲所示为一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点（A点为第一个点），相邻计数点间的时间间隔T=0.1 s，由此计算各点的瞬时速度。则vD=3.90 m/s，vC=_ m/s，vB=1.38 m/s，在如图乙所示坐标系中画出小车的v-t图线_，并根据图线求出a=_。又将图线延长与纵轴相交，交点的速度的物理意义：_。三、解答题（41分）17如图所示，质量为的物体用细线悬挂处于静止。细线AO与竖直方向间的夹角为37，细线BO水平，细线CO竖直，不计所有细线的重力，。(1)求细线BO上的拉力大小F；(2)若三根细线能承受的最大拉力均为10

10、0N，要使三根细线均不断裂，求细线下端所能悬挂重物的最大质量。18研究表明，一般人的刹车反应时间（即图甲中“反应过程”所用时间）t0=0.4s，但饮酒会导致反应时间延长，在某次试验中，一质量为50kg的志愿者少量饮酒后驾车以v0=72km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶，从发现情况到汽车停止，行驶距离L=39m。减速过程中汽车速度v与位移s的关系曲线如图乙所示，此过程可视为匀变速直线运动。重力加速度取g=10m/s2。求：（1）减速过程汽车加速度的大小；（2）饮酒志愿者的反应时间；（3）减速过程中，汽车对志愿者作用力与志愿者重力大小的比值；19如图所示，图1为氢原子的能级图，大量处于激发

11、态的氢原子跃迁时，发出频率不同的大量光子，其中频率最高的光子照射到图2电路中光电管阴极K上时，光电流随光电管两端电压变化的图像如图3。求：（1）频率最高的光子能量；（2）阴极K的逸出功。20物理学研究向题一般从最简单的理想情况入手，由简入繁，逐渐贴近实际。在研究真实的向上抛出的物体运动时，我们可以先从不受阻力入手，再从受恒定阻力研究。最后再研究受到变化阻力的接近真实的运动情形。现将一个质量为m的小球以速度v0竖直向上抛出，重力加速度为g。（1）若忽略空气阻力影响，求物体经过多长时间回到抛出点；（2）若空气阻力大小恒定为小球所受重力的k倍（0k1），求小球回到抛出点的速度大小vt；（3）若空气阻

12、力与速度成正比，小球运动的v-t图像如图所示，小球经过时间t1落回抛出点时速度大小为v1，v-t图象与v=-v1直线相切，求：a.小球从抛出到落回抛出点空气阻力的冲量；b.整个过程中加速度的最大值。参考答案1A【详解】A估算潜水器下降的总时间时，潜水器的大小和形状相对运动的轨迹可以忽略，可以视为质点，A正确；BD用推进器使其转弯时和科学家在其舱内进行实验时，都需要研究潜水器本身的特点，不可视为质点，BD错误；C在海沟中穿越窄缝时，潜水器的大小和形状相对窄缝，尺寸不可以忽略，不可视为质点，C错误。故选A。2B【详解】设手机的质量为m，斜面倾角为。对手机进行受力分析，如图所示由图可知支持力方向垂直

13、斜面向上，摩擦力方向沿斜面向上，根据平衡条件则有，因，故，且摩擦力等于手机所受的重力沿斜面向下的分力故选B。3A【详解】A是b 衰变，故A正确；B是核裂变反应，故B错误；C是核聚变反应，故C错误；D是人工核转变，故D错误。故选A。4A【分析】本题中由于小木块与斜面体间有相对滑动，但无相对加速度，可以当作两物体间相对静止，摩擦力达到最大静摩擦力的情况，然后运用整体法研究【详解】由于物块匀速下滑，而斜劈保持静止，都处于平衡状态，将两者看做一个整体，整体在水平方向上不受摩擦力作用，故A正确，BCD错误故选A5C【详解】AB为了能研究摩擦力随时间的变化曲线，故物块一直要处于静止状态，则向左的摩擦力一直

14、与向右轻绳的拉力平衡，图乙是向右轻绳的拉力随时间变化曲线，故图乙也可以反映摩擦力随时间变化的曲线，由图可乙知向右轻绳的拉力先增大后减小，最后趋于不变，故物块先受静摩擦力作用后受滑动摩擦力作用，所以不需要让木板保持匀速运动，故AB错误；C由图可知，最大静摩擦力约为10N，滑动摩擦力约为7N，故最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10:7，故C正确；D根据，可知，由于不知道物块的重力，故无法求物块与木板间的动摩擦因数，故D错误。故选C。6D【详解】对圆筒进行受力分析知圆筒处于三力平衡状态，受力分析如图，由几何关系可知， 解得， 由牛顿第三定律知，故D正确7B【详解】A打开降落伞前，在大气层中做减速运动

15、，则着陆器受大气的阻力作用以及火星的引力作用，选项A错误；B打开降落伞至分离前做减速运动，则其加速度方向与运动方向相反，加速度方向向上，则合力方向竖直向上，B正确；C打开降落伞至分离前，受到浮力和气体的阻力以及火星的吸引力作用，选项C错误；D悬停状态中，发动机喷火的反作用力是气体对发动机的作用力，由于还受到火星的吸引力，则与气体的阻力不是平衡力，选项D错误。故选B。8D【详解】AB若木板光滑，A、B在木板上所受合力为零，由于惯性，则A、B将以原来的速度做匀速直线运动，保持相对静止，A、B间距离保持不变，故AB错误；CD若木板粗糙，尽管两木块质量不同，所受摩擦力大小不同，但其加速度与质量无关，故

16、两物体将有相同的加速度，任意时刻有相同的速度，保持相对静止，A、B间距离保持不变，故D正确，C错误。故选D。9B【详解】飞船与空间站整体加速度为由牛顿第二定律知，空间站质量故B正确。故选B。10D【详解】A图像只能描述直线运动，故甲车做直线运动，故A错误；B图像的斜率代表加速度，甲车图像斜率减小，甲车做非匀变速直线运动，故B错误；CD乙车图像斜率不变，故乙车做匀变速直线运动，故C错误，D正确。故选D。11C【详解】运动员起跳到达最高点的瞬间速度为零，又不计空气阻力，故可逆向处理为自由落体运动则根据初速度为零匀加速运动，相等相邻位移时间关系，可知，即，故本题选C12D【详解】A运动员速度最大时，

17、加速度为0，由平衡条件可知弹性绳的弹力等于重力，此时弹性绳处于伸长状态，所以弹性绳的原长小于15m，则A错误；B运动员下降10m过程中加速度方向向下，处于失重状态，所以B错误；C当运动员下降到速度为0时，绳的弹性势能最大，所以C错误；D当运动员下降20m时，运动员做减速运动，加速度方向向上，处于超重状态，所以D正确；故选D。13A【解析】【详解】用紫外线灯照射锌板时，发生光电效应，有光电子从锌板溢出，锌板失去电子带上正电，所以验电器指针发生偏转，验电器同锌板接触，属于接触带电，故验电器带正电，故BCD错误，A正确14D【详解】A撤去F后，弹簧形变在恢复的过程中，弹力逐渐减小，则合力先减小，再增

18、大，最后脱离弹簧后，保持不变，A错误；B撤去F后，物体刚运动时有解得B错误；C物体脱离弹簧后，做匀减速直线运动，逆向得物体做初速度为零的匀加速直线运动，有解得C错误；D速度最大时，合力为零，有此时弹簧形变为则该过程中克服摩擦力做的功为D正确。故选D。15F F F B 【详解】（1）123如果没有操作失误，图乙中的F与F两力中，方向一定沿AO方向的是F，其中F为实验值，F为理论值。（2）4本实验中用两个弹簧秤拉结点O与用一个弹簧秤拉结点O产生的效果相同，则该实验采用的科学方法是等效替代法，故选B。16乙 乙 2.64 12.6 m/s2 零时刻小车经过A点的速度 【详解】（1）1电火花计时器不

19、用复写纸，题图乙中的打点计时器是电火花计时器，题图甲中的打点计时器是电磁打点计时器；（2）2电磁打点计时器是使用交变电源的计时仪器，工作电压为8 V，所以接线正确的是题图乙；（3）3C点的瞬时速度等于BD段的平均速度，打C点时小车的瞬时速度：vC= m/s=2.64 m/s4由上述数据作出小车的v-t图像如图所示：5由图线斜率可求得小车的加速度为a= m/s2=12.6 m/s26将图线延长与纵轴相交，交点意义是零时刻小车经过A点的速度。17(1)30N；(2)8kg【详解】(1)根据平衡条件结合图中几何关系可得(2)若三根细线能承受的最大拉力均为，根据图中力的大小关系可得，只要AO不拉断，其

20、它两根细线拉不断，故有联立解得18（1）8m/s2；（2）0.7s；（3）【详解】（1）设刹车加速度为a，由题可知刹车初速度v0=20m/s，末速度vt=0位移s=25m由运动学公式得代入数据解得a=8m/s2（2）设志愿者反应时间为t，反应时间的增加量为，由运动学公式得L-s=v0t代入数据解得t=0.7s（3）设志愿者所受合外力的大小为F，汽车对志愿者的作用力的大小为F0，志愿者质量为m，受力如图由牛顿第二定律得由平行四边形定则得联立方程，解得19（1）；（2）【详解】（1）处于激发态的氢原子跃迁时，频率最高的光子能量为（2）根据爱因斯坦方程有由图3可知解得20（1）；（2） ；（3）a.；b.【详解】（1）由机械能守恒可知；落回出发点的速度为，由得（2）上升过程，由牛顿第二定律得由，得由动能定理得（3）a.由动量定理得b.由图可知小球最终做匀速运动即刚抛出时，空气阻力最大与重力同向，则此时小球加速度最大解得