过钢丝绳先匀加速运动后匀减速运动安全着陆，图丙是工人运动全过程的 v－t图像。已知工人的质量 m＝70kg，
贵阳市普通中学 2021-2022学年度第一学期期末监测考试试卷 g＝10m/s2，则下列说法中错．误．的是（ ）
高 三 物 理
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦
A．发生险情处离地面的高度为 45m
干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
B．加速下滑时钢丝绳对工人的拉力大小为 280N
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
C．整个过程中工人所受重力做功为 31500J
一、选择题：本题共 8小题，每小题 6分，共 48分。在每小题给出的四个选项中，第 1～5题只有一项符合题目
D．t＝4s时钢丝绳对工人拉力的瞬时功率为 630W
要求，第 6～8题有多项符合题目要求。全部选对的得 6分，选对但不全的得 3分，有选错的得 0分。
4．如图所示，两正对的水平金属板与一电压恒定的直流电源相连。一带电油滴以某一初速度沿水平直线 AB运动。
1．如图所示，正在太空中行走的字航员 A、B沿同一直线相向运动，相对空间站的速度大小分别为 3m/s和 1m/s，
当油滴运动到 P点时，将平行金属板分别绕通过中心点 O、O′垂直于纸面的轴同时缓慢顺时针旋转至图中虚线位
迎面碰撞后（正碰），A、B两人均反向运动，速度大小均为 2m/s。则 A、B两人的质量之比为（ ）
置，两板始终保持平行，则旋转过程中油滴在两板间（ ）
A．将沿 PB做匀速直线运动 B．将沿 PB做匀加速直线运动
A．3：5 B．2：3 C．2：5 D．5：3
C．运动过程电势能不变 D．运动过程电势能逐渐减小
2．某型号篮球架如图所示，其斜梁伸臂 PQ与水平方向的夹角为α，篮板固定在 P端，其总质量（含篮圈）为 m，
5．如图甲所示，一圆形线圈面积 S＝πR02＝100cm2，匝数 N＝100，电阻不计，处于匀强磁场中，磁感应强度 B
重力加速度为 g，则斜梁伸臂 PQ对篮板的作用力的大小为（ ）
随时间 t正弦变化的图象如图乙所示（取垂直纸面向里为正方向）。导线框右边与理想变压器的原线圈连接，已知
变压器的原、副线圈的匝数比为 1：10，与副线圈连接的电阻 R＝100Ω，下列说法中正确的是（ ）
mg mg
A． B．mg C． D．mg tan
sin cos
A．t＝0.01s时，圆形线圈中有逆时针方向的电流 B．t＝0.005s时，圆形线圈中有最大电流
3．图甲所示的救生缓降器由挂钩（或吊环）、吊带、绳索及速度控制装置等组成，是一种可使人沿（随）绳（带）
C．变压器输入电压的最大值为 10 2 πV D．R消耗的功率为 200π2W
缓慢下降的安全营救装置。如图乙所示，高层建筑工人在一次险情中，将安全带系于腰部，从离地面某高度处通
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6．2021年 10月神舟十三号载人飞船与绕地球做圆周运动的天和核心舱首次径向对接成功，将为后续空间站建造 A．金属棒 a在下滑过程中机械能守恒
和运营打下坚实的基础。对接前神舟十三号位于天和核心舱的下方轨道，则（ ） B．金属棒 a进入磁场后 ab棒组成的系统机械能守恒
2
C．整个过程两金属棒 a、b上产生的焦耳热为 mgh
3
5
D．金属棒 a进入磁场后，加速度减为最大加速度一半时的速度为 2gh
6
二、非选择题：第 9～12题为必考题，每个试题考生都必须作答。第 13～14题为选考题，考生根据要求作答。
（一）必考题：
A．对接前，核心舱处于平衡状态 9．（6分）某物理兴趣小组用落体法测量天门市的重力加速度，装置如图甲所示。打点计时器所接交流电源的频
B．对接前，飞船应加速以提高轨道高度 率为 f。
C．对接后，飞船的线速度小于第一宇宙速度
D．对接后，空间站由于质量增大，轨道半径将明显变小
7．滑板运动是很多年轻人喜欢的一种技巧性运动，如图所示，滑板运动员沿水平地面向前滑行，运动到横杆前
某一时刻相对于滑板竖直向上起跳，人板分离。当运动员上升 1.25m高度时以 6m/s的水平速度过横杆。若地面
光滑，忽略运动员和滑板受到的空气阻力，运动员视为质点，g＝10m/s2。则运动员（ ）
（1）实验中打出的一条纸带如图乙所示，O为打的第一个点，在离 O点较远处，每隔一个点取一个计数点，分
A．在空中的上升阶段处于失重状态 别取为 A、B、C，测得 A、B两点的距离为 x1，B、C两点的距离为 x2，则打点计时器打 B点时，重物的速度大
B．过横杆后可能落在滑板上的任意位置 小为_________。
C．在空中运动过程中滑板的水平位移为 6m （2）测出打点计时器打多个计数点时重物的速度大小 v及对应重物下落的高度 h，作出的 v2－h图像如图丙所示。
D．刚落在滑板时速度方向与水平方向夹角的正切值为 1.2 若当地的重力加速度大小为 g，重物下落过程中所受阻力可忽略，则 v2－h图线的斜率为________。
8．如图所示，平行倾斜导轨与足够长的平行水平导轨平滑连接，导轨光滑且电阻不计，质量为 m的金属棒 b静 （3）实验中发现，重力加速度的测量值比天门市实际的重力加速度小，其主要原因是重物下落过程中受到阻力
止在水平导轨上，棒与导轨垂直。图中 EF虚线右侧有范围足够大、方向竖直向上的匀强磁场。质量为 2m的金 的作用。已知重物的质量为 m，则重物下落过程中所受阻力大小为______。（用 x1、x2、m、f、g表示）
属棒 a垂直放置于倾斜导轨上并由静止释放,释放位置与水平导轨的高度差为 h。金属棒 a进入磁场后始终与金属 10．（9分）为探究电源的输出功率 P与外电路的电阻 R之间的关系，某同学设计了如图甲所示的实验电路.实验
棒 b不发生碰撞,重力加速度为 g，则下列说法中正确的是（ ） 中以蓄电池作为电源，为了便于进行实验和保护蓄电池，该同学给蓄电池串联了一个定值电阻 R0，把它们看作一
个新电源（图中虚线框内部分）。实验中，多次调节外电阻 R，读出电压表和电流表的示数 U和 I，由测得的数据
描绘出如图乙所示的 U－I图像。
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12．（18分）如图所示，在 xOy平面的第Ⅰ象限内有匀强电场，电场方向沿 y轴负方向，在第Ⅳ象限内（包括 y
轴负半轴）有垂直纸面向外的匀强磁场。质量为 m、电量为 q（q＞0）的带电粒子从 y轴上的 P点以速度 v0沿 x
轴正方向射入电场，通过 x轴上的 A点时运动方向改变了 37°。粒子在磁场中运动时恰好不从 y轴射出。已知 P
点坐标为 P（0，h），不计粒子重力，sin37o＝0.6，cos37o＝0.8。求：
（1）电场强度 E的大小；
（2）磁感应强度 B的大小。
（1）根据题述及图上信息可以得到，新电源输出功率的最大值为______W，对应的外电阻的阻值为______Ω；
（2）若与电源串联的定值电阻的阻值 R0＝7Ω，则可以求得蓄电池的电动势 E0＝_____V，内电阻 r0＝_____Ω；
（3）该同学分析了实验中由电表内电阻引起的实验误差。在图丙中，实线是根据本实验的数据描点作图得到的
U﹣I图像；虚线是该电源在没有电表内电阻影响的理想情况下所对应的 U－I图像，则可能正确的是______。
11．（14分）如图所示，在水平面的 A点正上方 O处，用长为 L的轻绳悬挂一质量为 m的小球，现将小球向左上
方拉至绳与竖直方向夹角θ＝60o的 B处由静止释放，小球摆到最低点 A时与另一质量为 2m的静止小滑块发生弹
性正碰，碰撞时间极短。小滑块与水平面间的动摩擦因数为 ，不计空气阻力，重力加速度为 g。求：
（1）小球与小滑块碰后瞬间轻绳的拉力大小；
（2）小滑块在水平面上滑行的时间。
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（二）选考题：
13．[物理——选修 3-3]（15分） 14．[物理——选修 3-4]（15分）
（1）（5分）一定质量的理想气体经历了图示的状态变化，已知 da、bc均与 p轴平行，a→b和 c→d过程气体与 （1）（5分）下列说法正确的是（ ）
外界没有热交换，则下列说法正确的是（ ） A．产生多普勒效应的原因一定是波源频率发生了变化
B．在温度相同的情况下，超声波、次声波在空气中的传播速度一样大
C．从水面上方拍摄水下景物时常常使用偏振镜，目的是减弱水面反射光的影响
D．单摆做简谐运动的周期与摆球的质量无关
E．只有频率相同的电磁波在真空中的传播速度才相同
A．a→b过程中，单位体积内气体分子数减少 （2）（10分）如图所示为一透明玻璃球过球心 O的截面图，半径为 R，球的右半部分涂有反光材料。一束单色
B．a→b过程中，气体内能增加 光平行于水平直径 AB，以 60°的入射角射入玻璃球。从玻璃球射出的光线平行于入射光线，不考虑光线在玻璃球
C．b→c过程中，分子平均动能增大 内的多次反射。已知光在真空中的传播速度大小为 c。求：
D．c→d过程中，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数增多 （i）玻璃球对该单色光的折射率；
E．d→a过程中，气体放出热量 （ii）光线在玻璃球内的传播时间。
（2）（10分）如图所示，一上端开口的绝热气缸竖直放置在水平地面上，气缸内固定一体积可忽略不计的电阻丝，
质量为 m、面积为 S的绝热活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞距气缸底部的高度为 h，此时气缸内
h
理想气体的温度为 T0。用电阻丝缓慢给气缸内的理想气体加热，当气体吸收的热量为 Q时，活塞上升了 。已4
知大气压强为 p0，重力加速度为 g，活塞与气缸间的摩擦忽略不计，求：
（i）此时气缸内气体的温度；
（ii）该过程中气缸内气体内能的增加量。
高三物理试卷 第 4 页 (共 4 页)参考答案
1．A
【详解】
设A的初速度方向为正，则由动量守恒定律
解得
故选A。
2．B
【详解】
由平衡条件得
故ACD错误，B正确。
故选B。
3．D
【详解】
A．根据v-t图像与坐标轴所围面积表示位移可知发生险情处离地面的高度为
故A正确；
B．根据v-t图像的斜率表示加速度可得工人加速下滑时的加速度大小为
根据牛顿第二定律可得加速下滑时钢丝绳对工人的拉力大小为
故B正确；
C．整个过程中工人所受重力做功为
故C正确；
D．t=4s时工人的加速度大小为
工人的速度大小为
此时钢丝绳对工人的拉力大小为
此时钢丝绳对工人拉力的瞬时功率为
故D错误。
本题选错误的，故选D。
4．D
【详解】
AB．油滴仅在重力和电场力作用下能以某一水平初速度沿图中直线AB运动，一定是重力和电场力相互平衡，电场力方向竖直向上，油滴一定带负电，且
将平行金属板分别绕通过中心点O、O′垂直于纸面的轴同时缓慢顺时针旋转的过程中，板间距离变为
受力分析如下右图所示
此时电场力为
其竖直分力为
油滴竖直方向受力平衡，水平分力为
则
随的增大而增大，油滴继续沿直线PB运动，且做加速度逐渐增大的加速运动，AB错误；
CD．油滴沿直线PB运动，因电场力对油滴做正功，油滴电势能逐渐减小，C错误，D正确。故选D。
5．D
【详解】
A．0.005s～0.015s时间内，分析图乙可知，垂直纸面向里的磁感应强度逐渐减小，根据楞次定律可知，圆形线圈中产生顺时针感应电流，故A错误。
B．t＝0.005s时，磁感应强度的变化率为零，根据法拉第电磁感应定律可知，圆形线圈中的感应电流为零，故B错误。
C．磁感应强度成正弦规律变化，产生正弦交流电，最大值为
Em＝NBSω＝20πV
有效值为
UπV
故C错误。
D．根据电压和匝数的关系可知，变压器输出电压的有效值为V，R消耗的功率为
PW＝200π2W
故D正确。
故选D。
6．BC
【详解】
A．对接前核心舱做匀速圆周运动，万有引力充当向心力，不是平衡状态，A错误；
B．对接前，飞船需要从较低轨道做离心运动到达较高轨道，故应加速以提高轨道高度，B正确；
C．第一宇宙速度等于近地卫星的线速度，是最大的运行速度，由公式
得
对接后，飞船的轨道半径大于近地卫星的轨道半径，故飞船的线速度小于第一宇宙速度，C正确；
D．由运行速度表达式
可知速度与飞船质量无关，D错误。
故选BC。
7．AC
【详解】
A．人在空中仅受重力作用，加速度为g，处于完全失重状态，A正确；
B．人在跳起时时是相对于滑板竖直向上起跳，板和人水平速度始终一样，过横杆后落点与起跳时相对于滑板是同一点，并非任意位置，B错误；
C．人竖直方向可以看作是竖直上抛运动，因此人在空中运动的时间为
水平位移为
C正确。
D．刚落在滑板时速度方向与水平方向夹角的正切值
D错误。
故选AC。
8．ACD
【详解】
A．金属棒a在下滑过程中，只有重力做功，则机械能守恒，A正确；
B．金属棒a进入磁场后ab棒组成的系统会产生电能，则机械能减小，B错误；
C．金属棒下落到底端时的速度
当进入磁场后，a棒减速运动，b棒加速运动，则当两棒共速时达到稳定状态，此时由动量守恒定律
整个过程两金属棒a、b上产生的焦耳热为
C正确；
D．设回路总电阻为R，金属棒刚进入磁场时的加速度
金属棒a进入磁场后，加速度减为最大加速度一半时，即
此时对a
由动量守恒
解得金属棒a速度为
D正确。
故选ACD。
9．BCE
【详解】
A．过程中，体积变小，单位体积内气体分子数增加，故A错误：
B．过程中，无热交换即，气体被压缩，外界对气体做功即，根据热力学第一定律
得：，即气体内能增加，故B正确：
C．过程中，体积不变，压强变大，根据查理定律知：温度升高，分子平均动能增大，故C正确；
D．过程中，无热交换即，气体膨胀，对外做功即，内能减少，温度降低，平均速率减小，又体积增大，所以单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数减小，故D错误：
E．过程中，气体等容减压，根据查理定律知：温度降低，内能减少即，又气体体积不变即，则，即气体放出热量，故E正确。
故选BCE。
10．BCD
【详解】
A．产生多普勒效应的原因是观察者和波源间发生了相对运动，故A错误；
B．机械波的传播速度跟介质和温度有关，故在温度相同的情况下超声波、次声波在空气中的传播速度一样大，故B正确；
C．从水面上方拍摄水下景物时，利用偏振镜可以有效减弱反射光而获取清晰的水下景物照片，故C正确；
D．根据单摆做简谐运动的周期T＝2π可知，单摆做简谐运动的周期与重力加速度和摆长有关，与质量无关，故D正确；
E．不同频率的电磁波在真空中的传播速度都为光速c，故E错误。
故选BCD。
11． 2g
【详解】
（1）[1]打点计时器打B点时，重物的速度大小为
（2）[2]根据自由落体运动规律有
即v2-h图线的斜率为2g。
（3）[3]根据匀变速直线运动规律的推论可得重物下落的加速度大小为
设重物下落过程中所受阻力大小为F， 根据牛顿第二定律有
解得
12．1.125 8 6 1 C
【详解】
（1）[1][2]由图乙U﹣I图像得新电源的路端电压与电流的数值关系为
U＝6﹣8I
输出功率为
P＝UI＝6I﹣8I2
当I时，输出功率有最大值为
Pmax1.125W
此时的外电阻为
R8Ω
（2）[3][4]新电源输出功率最大时，外电阻与内电阻相等，即
R＝R0+r0
代入数据，解得
r0＝1Ω
所以电动势为
E＝I（R+R0+r0）6V
（3）[5]新电源的路端电压测量准确，但干路电流测量小了，少测的部分即为电压表上的电流，且路端电压越大差距越大，电压为0时没有差距，ABC错误，C正确.
故选C。
13．（1）；（2）
【详解】
（1）设小球由B摆到A的速度为，由机械能守恒有：
解得
设小球与滑块碰后瞬间小球的速度为，滑块的速度为，由完全弹性碰撞有：
解得
设碰后瞬间轻绳对小球的拉力大小T，由牛顿第二定律有：
解得
（2）对小滑块由动量定理
有
解得
另解 对小滑块由牛顿第二定律及运动学公式有：
解得
14．（1）；（2）
【详解】
（1）在电场中粒子做类平抛运动，在x轴方向
在y轴方向
，
根据速度合成与分解
由牛顿第二定律有
联立解得
，
（2）进入磁场时的速度为
磁场中做匀速圆周运动半径为R，根据题意，其轨迹与y轴相切，由几何关系有
洛仑兹力提供向心力
联立解得
15．（1）；（2）
【详解】
（1）活塞上升的过程中气体发生等压变化。
初状态时有
末状态时有
由盖—吕萨克定律可得
解得活塞上升了时气缸内气体的温度为
（2）活塞上升的过程中，根据平衡条件可知气体的压强为
气体对外做功为
由热力学第一定律可得该过程中气缸内气体内能的增加量为
16．（1）；（2）
【详解】
（1）从玻璃球射出的光线平行于入射光线，不考虑光线在玻璃球内的多次反射，作出光路图如图：
在B点的反射光线与入射光线DB关于AB对称，由光路图知
解得
由折射定律得
（2）入射点D与出射点P间的距离为
则该条光线在玻璃球中的路程
光在玻璃球中的速度
所以光线在玻璃球内的传播时间
答案第2页，共2页
第1页，共1页
