山東省菏澤市西北中學2022年高三物理測試題含解析

山東省菏澤市西北中學2022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.如圖所示，水平面上停放著A、B兩輛小車，質量分別為M和m，M＞m，兩車相距為L。人的質量也為m，另有不計質量的一根硬桿和一根細繩。第一次人站在A車上，桿插在B車上；第二次人站在B車上，桿插在A車上。兩種情況下，人用同樣大小的力拉繩子，使兩車相遇。設阻力可忽略不計，兩次小車從開始運動到相遇的時間分別為t1和t2，則

A．t1＝t2B．t1＜t2C．t1＞t2D．條件不足，無法判斷參考答案：B2.在下列說法中，正確的說法是A．原子核發(fā)生衰變中放出的電子來自原子的內層電子B．原子核通常是由質子、中子和電子組成的C．原子核內質子、中子是由于萬有引力和電磁力而吸引在一起D．在盧瑟福粒子散射實驗中，絕大部分粒子穿過金箔后仍大致沿原來方向前進，而少數粒子發(fā)生較大角度的偏轉參考答案：D3.有一電路連接如圖8所示，理想變壓器初級線圈接電壓一定的交流電，則下列說法中正確的是

A．只將s。從2撥向1時，電流表示數變小B．只將s：從4撥向3時，電流表示數變大

C．只將S。從閉合變?yōu)閿嚅_，電阻R兩端電壓增大

D．只將變阻器R，的滑動觸頭上移，變壓器的輸入功率減小參考答案：D4.下列敘述正確的是（

）A．任何一個運動著的物體，都有一種波和它對應，這種波叫德布羅意波B．光子在空間各點出現的可能性的大小，可以用波動規(guī)律描述，光波叫做概率波C．激光是一種人工產生的相干光源，利用強激光產生的高壓可以引起核聚變D．泊松亮斑說明光具有粒子性參考答案：ABC5.如圖甲所示，一個電阻為R，面積為S的矩形導線框abcd，磁場的磁感應強度為B，方向與ad邊垂直并與線框平面成450角，o、oˊ分別是ab和cd邊的中點?，F將線框右半邊obcoˊ繞ooˊ逆時針90o到圖乙所示位置。在這一過程中，導線中某個橫截面通過的電荷量是

(

)A.

B.

C.

D.0參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.利用如圖所示的裝置可以測量滑塊與固定在地面上的斜面間的動摩擦因數。在傾角為的斜面上安裝有兩個光電門，其中光電門甲固定在斜面上，光電門乙的位置可以變化。當一個帶有遮光片的滑塊自斜面上勻加速滑下時，與兩個光電門都相連的計時器可以顯示出遮光片從光電門甲至乙所用的時間t，改變光電門乙的位置進行多次測量，每次都使滑塊從同一點由靜止開始滑下，并用米尺測量甲、乙光電門之間的距離x，記下相應的x和t值，所得數據見下表。(l)滑塊每次都從同一點由靜止開始下滑，設經過光電門甲處的速度為，下滑的加速度為a。則、a、x、t四個物理量之間滿足的關系式是________________________。(2)根據表中給出的數據，在下面給出的坐標紙上畫出圖線。

(3)由(2)中所畫出的圖線，得出滑塊加速度大小為a=_________，滑塊與斜面間的動摩擦因數__________。(g取l0，兩空結果保留3位有效數字)參考答案：7.如圖，給靜止在水平粗糙地面上的木塊一初速度，使之開始運動。一學生利用角動量定理來考察此木塊以后的運動過程：“把參考點設于如圖所示的地面上一點O，此時摩擦力f的力矩為0，從而地面木塊的角動量將守恒，這樣木塊將不減速而作勻速運動?！闭堉赋錾鲜鐾评淼腻e誤，并給出正確的解釋：

。參考答案：該學生未考慮豎直方向木塊所受的支持力和重力的力矩.僅根據摩擦力的力矩為零便推出木塊的角動量應守恒，這樣推理本身就不正確.事實上，此時支持力合力的作用線在重力作用線的右側，支持力與重力的合力矩不為0，木塊的角動量不守恒，與木塊作減速運動不矛盾．（5分）8.如圖1所示，寒假前，某同學利用DIS系統對封閉在注射器內的一定質量的氣體作了兩次等溫過程的研究．第一次是在室溫下通過推、拉活塞改變氣體體積，并記錄體積和相應的壓強；第二次在較高溫度環(huán)境下重復這一過程．（1）結束操作后，該同學繪制了這兩個等溫過程的p﹣1/V關系圖線，如圖．則反映氣體在第二次實驗中的p﹣1/V關系圖線的是1（選填“1”或“2”）；（2）該同學是通過開啟室內暖風空調實現環(huán)境溫度升高的．在這一過程中，注射器水平地放置在桌面上，活塞可以自由伸縮，管內的氣體經歷了一個等壓（選填“等壓”“等溫”或“等容”）的變化過程．參考答案：考點：理想氣體的狀態(tài)方程；熱力學第一定律．專題：理想氣體狀態(tài)方程專題．分析：（1）由圖看出p﹣圖象是過原點的傾斜直線，斜率一定，根據數學知識研究出斜率等于pV，即可根據氣態(tài)方程分析．（2）注射器水平地放置在桌面上，以活塞為研究對象，受力分析，根據平衡條件列方程，進而分析作何種變化．解答：解：（1）由圖2看出p﹣圖象是過原點的傾斜直線，其斜率等于pV，斜率不變，則pV不變，根據氣態(tài)方程=c，可知氣體的溫度不變，均作等溫變化．由氣態(tài)方程得知T與pV正比，即T與圖線的斜率成正比，所以可知反映氣體在第二次實驗中的p﹣關系圖線的是1．（2）注射器水平地放置在桌面上，設注射器內的壓強為P，大氣壓強為P0，活塞橫截面積為S，活塞移動過程中速度緩慢，認為活塞處于平衡狀態(tài)，則：PS=P0S即P=P0可知，管內的氣體壓強等于大氣壓，保持不變，所以管內氣體經歷了一個等壓變化．故答案為：（1）1；（2）等壓．點評：對于氣體的圖象，往往要研究其斜率、面積等方面的數學意義，來分析其物理意義．確定封閉氣體壓強時通常是以封閉氣體的活塞為研究對象受力分析通過平衡條件列方程來確定．9.描述簡諧運動特征的公式是x＝．自由下落的籃球緩地面反彈后上升又落下。若不考慮空氣阻力及在地面反彈時的能量損失，此運動(填“是”或“不是”)簡諧運動．參考答案：x=Asinωt

不是簡諧運動的位移隨時間的關系遵從正弦函數規(guī)律，其運動表達式為：x=Asinωt，籃球的運動位移隨時間的變化不遵從正弦函數的規(guī)律，所以不是簡諧運動。10.某同學設計了一個測定列車加速度的儀器，如圖所示。AB是一段圓弧形的電阻，O點為其圓心，圓弧半徑為r。O點下用一電阻不計的金屬線懸掛著金屬球，球的下部與AB接觸良好且無摩擦。AB之間接有內阻不計、電動勢為9V的電池，OB間接有一個伏特表。整個裝置的豎直面沿列車前進的方向放置。當列車做勻加速運動，懸線就偏過一定角度。若伏特表顯示3V，則列車的加速度為

。如果根據伏特表示數與列車加速度的一一對應關系將伏特表改制成一個加速度表，則加速度的刻度是

的（選填“均勻”或“不均勻”）。參考答案：答案：，不均勻11.(4分)如圖所示，一個半徑為R的透明球體放置在水平面上，一束藍光從A點沿水平方向射入球體后經B點射出，最后射到水平面上的C點．已知OA=，該球體對藍光的折射率為，則它從球面射出時的出射角=

；若換用一束紅光同樣從A點射向該球體，則它從球體射出后落到水平面上形成的光點與C點相比，位置

(填“偏左”、“偏右”或“不變”)。參考答案：60°（2分）偏右（2分）12.某同學利用“插針法”，測定平行玻璃磚的折射率，在坐標紙上記錄的情況如圖所示，虛線為以入射點O為圓心做出的圓，由此計算出玻璃磚的折射率為_____，光在玻璃中的傳播速度為_____m/s，(光在真空中的傳播速度為c=3.0×108m/s.結果均保留兩位有效數字)參考答案：(1).1.5

(2).2.0×10813.盧瑟福用a粒子轟擊氮核時發(fā)現了質子.完成其核反應方程：N+He→

.參考答案：O+H三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，質量為m帶電量為+q的小球靜止于光滑絕緣水平面上，在恒力F作用下，由靜止開始從A點出發(fā)到B點，然后撤去F，小球沖上放置在豎直平面內半徑為R的光滑絕緣圓形軌道，圓形軌道的最低點B與水平面相切，小球恰能沿圓形軌道運動到軌道末端D，并從D點拋出落回到原出發(fā)點A處．整個裝置處于電場強度為E=的水平向左的勻強電場中，小球落地后不反彈，運動過程中沒有空氣阻力．求：AB之間的距離和力F的大?。畢⒖即鸢福篈B之間的距離為R，力F的大小為mg．考點： 帶電粒子在勻強電場中的運動；牛頓第二定律；平拋運動；動能定理的應用．專題： 帶電粒子在電場中的運動專題．分析： 小球在D點，重力與電場力的合力提供向心力，由牛頓第二定律即可求出D點的速度，小球離開D時，速度的方向與重力、電場力的合力的方向垂直，小球做類平拋運動，將運動分解即可；對小球從A運動到等效最高點D過程，由動能定理可求得小球受到的拉力．解答： 解：電場力F電=Eq=mg

電場力與重力的合力F合=mg，方向與水平方向成45°向左下方，小球恰能到D點，有：F合=解得：VD=從D點拋出后，只受重力與電場力，所以合為恒力，小球初速度與合力垂直，小球做類平拋運動，以D為原點沿DO方向和與DO垂直的方向建立坐標系（如圖所示）．小球沿X軸方向做勻速運動，x=VDt

沿Y軸方向做勻加速運動，y=at2a==所形成的軌跡方程為y=直線BA的方程為：y=﹣x+（+1）R解得軌跡與BA交點坐標為（R，R）AB之間的距離LAB=R從A點D點電場力做功：W1=（1﹣）R?Eq

重力做功W2=﹣（1+）R?mg；F所做的功W3=F?R有W1+W2+W3=mVD2，有F=mg答：AB之間的距離為R，力F的大小為mg．點評： 本題是動能定理和向心力知識的綜合應用，分析向心力的來源是解題的關鍵．15.(6分)如圖所示，己知平行玻璃磚的折射率，厚度為.入射光線以入射角60°射到玻璃磚的上表面，經玻璃磚折射從下表面射出，出射光線與入射光線平行，求兩平行光線間距離。（結果可用根式表示）

參考答案：解析：作出光路如圖

由折射定律得（2分）

所以r=30°（2分）

由圖知

則AB—AC=d·tan30°=d

出射光線與入射光線間的距離是d（2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.設想光子能量為E的單色光垂直入射到質量為M、以速度V沿光入射方向運動的理想反射鏡（無吸收）上，試用光子與鏡子碰撞的觀點確定反射光的光子能量E′?？扇∫韵陆疲?，其中c為光速。2.若在上述問題中單色光的強度為Φ，試求反射光的強度Φ′（可以近似認為光子撞擊鏡子后，鏡子的速度仍為V）。光的強度定義為單位時間內通過垂直于光傳播方向單位面積的光子的能量。參考答案：1．光子與反射鏡碰撞過程中的動量和能量守恒定律表現為

，

．

其中為碰撞后反射鏡的速度．從上兩式消去，得

．

當時，，可得

．

2.考察時刻位于垂直于光傳播方向的截面A左側的長為光在1s時間內所傳播的距離c′1s、底面積為單位面積柱體內的光子，如圖1所示．經過1s時間，它們全部通過所考察的截面．若單位體積中的光子數為，根據光強的定義，入射光的強度

（6）

若A處固定一反射鏡，則柱體的底面S2處的光子在時刻t到達位于A處的反射鏡便立即被反射，以光速c向左移動；當柱體的底面S1在t+1s到達A處被反射鏡反射時，這柱體的底面S2已到達A左邊距離A為c′1s處，所有反射光的光子仍分布在長為c′1s、截面積為單位面積的柱體內，所以反射光的強度與入射光的強度相等．如果反射鏡不固定，而是以恒定的速度V向右移動，則在時刻t+1s柱體的底面S1到達A處時，反射鏡已移到A右邊距離為V′1s的N處，這時底面S2移到A左側離A的距離為c′1s處，如圖2中a所示.設再經過時間，S1與鏡面相遇，但這時鏡面己來到處，因為在時間內，鏡面又移過了一段距離，即在時刻，底面S1才到達反射鏡被反射．亦即原在S1處的光子須多行進cΔt的距離才能被反射．因此

得

(7)而這時，底面S2又向左移了一段距離．這樣反射光的光子將分布在長為的柱體內．因反射不改變光子總數，設為反射光單位體積中的光子數，有

故有

．

(8)根據光強度的定義，反射光的強度

．

(9)由(4)、(8)、(9)各式得

．

(10)注意到有

．

17.（計算）（2015?昌平區(qū)二模）如圖所示，水平桌面長L=3m，距水平地面高h=0.8m，桌面右端放置一個質量m2=0.4kg的小物塊B，桌面的左端有一質量m1=0.6kg的小物塊A．某時刻物塊A以初速度v0=4m/s開始向右滑動，與B發(fā)生正碰后立刻粘在一起，它們從桌面水平飛出，落到地面上的D點．已知物塊A與桌面間的動摩擦因數μ=0.2，重力加速度g=10m/s2．求：（1）物塊A與物塊B碰前瞬間，A的速度大小v1；（2）物塊A與物塊B碰后瞬間，A、B整體的速度大小v2；（3）A、B整體的落地點D距桌面右邊緣的水平距離x．參考答案：（1）物塊A與物塊B碰前瞬間，A的速度大小為2m/s；（2）物塊A與物塊B碰后瞬間，A、B整體的速度大小為1.2m/s；（3）A、B整體的落地點D距桌面右邊緣的水平距離為0.48m．動量守恒定律；機械能守恒定律解：（1）物塊A向右做勻減速直線運動，μmg=mav12﹣v02=﹣2aL

代入數據解得v1=2m/s

（2）A與B碰撞過程動量守恒m1v1=（m1+m2）v2代入數據解得v2=1.2m/s

（3）A、B整體做平拋運動h=gt2

x