山西省呂梁市義安中學2021-2022學年高三物理測試題含解析

山西省呂梁市義安中學2021-2022學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1.一宇宙飛船沿橢圓軌道Ⅰ繞地球運行，機械能為E，通過遠地點P時，速度為v，加速度大小為a，如圖5所示，當飛船運動到P時實施變軌，轉(zhuǎn)到圓形軌道Ⅱ上運行，則飛船在軌道Ⅱ上運行時()．圖5A．速度大于v

B．加速度大小為aC．機械能等于E

D．機械能大于E參考答案：本題考查人造地球衛(wèi)星相關知識．由于飛船在Ⅰ軌道上經(jīng)過P點后做近地運動，說明萬有引力大于其需要的向心力，飛船在Ⅱ軌道上經(jīng)過P點時，萬有引力與其需要的向心力相等，根據(jù)G＝m可知選項A正確；因飛船在P點時只受萬有引力作用，所以加速度相同，選項B正確；由于飛船在Ⅱ軌道上具有的動能大，飛船經(jīng)過P點時勢能相同，故飛船在軌跡Ⅱ上的機械能大，選項C錯誤、D正確．本題屬于中檔題．ABD2.從地面以大小為v1的初速度豎直向上拋出一個皮球，經(jīng)過時間t皮球落回地面，落地時皮球速度的大小為v2。已知皮球在運動過程中受到空氣阻力的大小與速度的大小成正比，重力加速度大小為g。下面給出時間t的四個表達式中只有一個是合理的，你可能不會求解t，但是你可以通過一定的物理分析，對下列表達式的合理性做出判斷。根據(jù)你的判斷，t的合理表達式應為

（

）A．

B．

C．

D．參考答案：C3.如圖所示，球B放在真空容器A內(nèi)，且B略小于A，將它們以初速度v豎直向上拋出。則下列說法中正確的是

A．若不計空氣阻力，在它們上升的過程中，B對A無壓力作用B．若不計空氣阻力，在它們上升的過程中，B對A的壓力向下C．若考慮空氣阻力，在它們上升的過程中，B對A的壓力向上D．若考慮空氣阻力，在它們下落的過程中，B對A的壓力向上參考答案：

AC4.（單選）為了解釋地球的磁性，19世紀安培假設：地球的磁場是由繞過地心的軸的環(huán)形電流I引起的．在如圖四個圖中，正確表示安培假設中環(huán)形電流方向的是（）A．B．C．D．參考答案：考點：分子電流假說．專題：電磁感應中的力學問題．分析：要知道環(huán)形電流的方向首先要知道地磁場的分布情況：地磁的南極在地理北極的附近，故右手的拇指必需指向南方，然后根據(jù)安培定則四指彎曲的方向是電流流動的方向從而判定環(huán)形電流的方向．解答：解：地磁的南極在地理北極的附近，故在用安培定則判定環(huán)形電流的方向時右手的拇指必需指向南方；而根據(jù)安培定則：拇指與四指垂直，而四指彎曲的方向就是電流流動的方向，故四指的方向應該向西．故B正確．故選B．點評：主要考查安培定則和地磁場分布，掌握安培定則和地磁場的分布情況是解決此題的關鍵所在．另外要掌握此類題目一定要樂于伸手判定．5.一質(zhì)量為m的鐵錘，以速度v豎直打在木樁上，經(jīng)過Δt時間而停止，則在打擊時間內(nèi)，鐵錘對木樁的平均沖力的大小是(

)A．mgΔt

B.C.＋mg

D－mg參考答案：C取向上為正方向，對鐵錘分析，根據(jù)沖量的定義以及動量定理可得，解得=＋mg，由牛頓第三定律可知選項C正確。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.研究加速度和力的關系加速度和質(zhì)量的關系：兩個相同的小車并排放在光滑水平軌道上，小車前端系上細線，線的另一端跨過定滑輪各掛一個小盤，盤里分別放有不同質(zhì)量的砝碼．小車所受的水平拉力F的大小可以認為等于砝碼（包括砝碼盤）的重力大?。≤嚭蠖艘蚕涤屑毦€，用一只夾子夾住兩根細線，控制兩輛小車同時開始運動和結束運動．（1）利用這一裝置，我們來研究質(zhì)量相同的兩輛小車在不同的恒定拉力作用下，它們的加速度是怎樣的．由于兩個小車初速度都是零，運動時間又相同，由公式

，只要測出兩小車

之比就等于它們的加速度a之比．實驗結果是：當小車質(zhì)量相同時，a正比于F．（2）利用同一裝置，我們來研究兩輛小車在相同的恒定拉力作用下，它們的加速度與質(zhì)量是怎樣的．在兩個盤里放上相同數(shù)目的砝碼，使兩輛小車受到的拉力相同，而在一輛小車上加放砝碼，以增大質(zhì)量．重做試驗，測出

和

．實驗結果是：當拉力F相等時，a與質(zhì)量m成反比。（3）實驗中用砝碼（包括砝碼盤）的重力G的大小作為小車所受拉力F的大小，這樣做的前提條件是

（4））將夾子換為打點計時器，可以通過所打紙帶計算出物體的加速度。某次實驗所得圖線如圖所示。設圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，若牛頓定律成立，則小車受到的拉力為_________，小車的質(zhì)量為________。參考答案：．(1)

位移(2)

小車質(zhì)量

通過位移

(3)

砝碼與砝碼盤質(zhì)量遠遠小于小車的總質(zhì)量

(4)

7.某探究小組設計了“用一把尺子測定動摩擦因數(shù)”的實驗方案。如圖所示，將一個小球和一個滑塊用細繩連接，跨在斜面上端。開始時小球和滑塊均靜止，剪斷細繩后，小球自由下落，滑塊沿斜面下滑，可先后聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音，保持小球和滑塊釋放的位置不變，調(diào)整擋板位置，重復以上操作，直到能同時聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音。用刻度尺測出小球下落的高度H、滑塊釋放點與擋板處的高度差h和沿斜面運動的位移。測出H=1m，h=0.3m，x=0.5m。（空氣阻力對本實驗的影響可以忽略,g取10m／s2）。①物體下滑的加速度表達式為

，計算得a=

m/s2。②滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)表達式為__________________，計算得動摩擦因數(shù)等于

。參考答案：8.勻強電場中有M、N、P三點，連成一個直角三角形，MN=4cm，MP=5cm，如圖所示，把一個電量為﹣2×10﹣9C的檢驗電荷從M點移到N點，電場力做功8×10﹣9J，從M點移到P點電場力做功也是8×10﹣9J．則勻強電場的方向由N指向M，電場強度大小為100N/C．參考答案：解：根據(jù)電場力做功的公式得：UMN==V=﹣4V，而從M移到P時，電場力做功也為8×10﹣9J，所以UMP=﹣4V，所以N、P兩點為等勢點，且N點的電勢大于M點的電勢，即場強方向由N指向M；有：E===100N/C．故答案為：由N指向M，100．9.

放射性元素的原子核在α衰變或β衰變生成新原子核時，往往會同時伴隨

輻射。已知A、B兩種放射性元素的半衰期分別為T1和T2，經(jīng)過t＝T1·T2時間后測得這兩種放射性元素的質(zhì)量相等，那么它們原來的質(zhì)量之比mA：mB＝

。參考答案：答案：γ，2T2:2T1解析：放射性元素的原子核在α衰變或β衰變生成新原子核時，往往以γ光子的形式釋放能量，即伴隨γ輻射；根據(jù)半衰期的定義，經(jīng)過t＝T1·T2時間后剩下的放射性元素的質(zhì)量相同，則=，故mA：mB＝2T2:2T1。10.盧瑟福用a粒子轟擊氮核時發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子.完成其核反應方程：N+He→

.參考答案：O+H解析：由核反應方程滿足質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，核反應方程為N+He→O+H。11.一列頻率為2.5Hz的簡諧橫波沿x軸傳播，在t1=0時刻波形如圖中實線所示，在t2=0.7s時刻波形如圖中虛線所示。則虛線時刻橫坐標為x=3m的質(zhì)點的速度是______________（選填“最大，零”）；在t3=0.1s時位于0<x<5m區(qū)間的質(zhì)點中有一部分正向y軸正方向運動，這些質(zhì)點在x軸上的坐標區(qū)間是______________。

參考答案：零，1m<x<3m12.某實驗小組利用彈簧秤和刻度尺，測量滑塊在木板上運動的最大速度。實驗步驟如下：①用彈簧秤測量橡皮泥和滑塊的總重力，記作G；②將裝有橡皮泥的滑塊放在水平木板上，通過水平細繩和固定彈簧秤相連，如圖甲所示。在A端向右拉動木板，等彈簧秤讀數(shù)穩(wěn)定后，將讀數(shù)記作F；③改變滑塊上橡皮泥的質(zhì)量，重復步驟①②；實驗數(shù)據(jù)如下表所示：G/N1.502.002.503.003.504.00F/N0.620.830.991.221.371.61④如圖乙所示，將木板固定在水平桌面上，滑塊置于木板上左端C處，細繩跨過定滑輪分別與滑塊和重物P連接，保持滑塊靜止，測量重物P離地面的高度h；⑤滑塊由靜止釋放后開始運動,最終停在木板上D點（未與滑輪碰撞），測量C、D間距離S。完成下列作圖和填空：（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)在給定的坐標紙（見答題卡）上作出F—G圖線。（2）由圖線求得滑塊和木板間的動摩擦因數(shù)＝____________（保留2位有效數(shù)字）（3）滑塊最大速度的大小＝__________________（用h、s、和重力加速度g表示。）參考答案：（1）如右圖所示（2）0.40（0.38、0.39、0.41、0.42均正確）（3）解析：（1）根據(jù)描點法在F-G圖象上描出各點，再連接起來，如圖所示；

（2）由圖甲可知F=μG，則F-G圖象上的直線的斜率代表μ值的大?。蒄-G圖象可知μ=≈0.40；（3）當重物P剛好下落到地面時，滑塊的速度v最大，此時滑塊的位移為h，此后滑塊做加速度為μg的勻減速運動，由公式v2-v02=2as知：滑塊的最大速度vmax滿足：vmax2=2μg（S-h），則vmax=13.一質(zhì)量為0.5kg的小球以2m/s的速度和原來靜止在光滑水平面上的質(zhì)量為1kg的另一小球發(fā)生正碰，碰后以0.2m/s的速度被反彈，則碰后兩球的總動量是______kg·m/s，原來靜止的小球獲得的速度大小是________m/s1，1.12012學年普陀模擬21B。參考答案：1，1.1三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某同學將銅片和鋅片插入水果中制成一個“水果電池”，該同學利用下列所給器材測量水果電池的電動勢E和內(nèi)阻r。A.電流表（內(nèi)阻，滿偏電流）B.電流表（量程20mA，內(nèi)阻約2）C.滑動變阻器（）D.電阻箱（0~9999.9）E.待測水果電池（電動勢E約4V，內(nèi)阻r約）F.開關S，導線若干（1）實驗中用電流表改裝成量程的電壓表，需串聯(lián)一個阻值為____的電阻；（2）用電流表和改裝成的電壓表測量水果電池的電動勢和內(nèi)阻，為盡量減小實驗的誤差，請在虛線方框中畫出實驗電路圖；（3）該同學實驗中記錄的6組對應的數(shù)據(jù)如下表，試根據(jù)表中數(shù)據(jù)在下圖中描點畫出圖線；由圖線可得，水果電池的電動勢E=________V，內(nèi)電阻r=___________；4.05.08.010.012.014.0U/V3.042.852.301.901.501.14（4）實驗測得的水果電池的電動勢與真實值相比，____________（選填“大于”、“小于”或“等于”）。

參考答案：（1）1985（2分）（2）如下圖所示（圖中直接畫電壓表代替和，同樣給分；電路中有錯不給分）（2分）（3）圖略（2分），（2分，填3.70V~3.95V均給分），（2分，填均給分）（4）等于（2分）15.某組同學利用如下器材測定一種電池的電動勢和內(nèi)阻：

①定值電阻a，標有“X，1A”；②滑動變阻器Rx，變化范圍0—54，額定電流1A;

③理想電流表；④理想電壓表；⑤待測電池；⑥電鍵導線若干

（1）（2分）甲同學按如圖a連接了實驗線路，將滑片從某一點逐漸向左移動后，得到了表一的U、I數(shù)據(jù)，則可知電源電動勢大小為____V，內(nèi)阻

。

（2）（4分）乙同學利用相同的器材測量同一個電池，為了防止移動滑片時電源被短路，在電路中串聯(lián)了定值電阻R，但在串聯(lián)滑動變阻器時出錯，導致將器材連成了圖b．的方式，將滑片從最右側向左逐漸移動到左側，得到了表二的U-I關系的某些數(shù)據(jù)，則定值電阻R=

。這一過程中電壓表的最大值是

V參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示的直角坐標系中，在直線x=－2l0到y(tǒng)軸區(qū)域內(nèi)存在著兩個大小相等、方向相反的有界勻強電場，其中x軸上方的電場方向沿y軸負方向，x軸下方的電場方向沿y軸正方向。在電場左邊界上A（－2l0，－l0）到C（－2l0，0）區(qū)域內(nèi)，連續(xù)分布著電量為＋q、質(zhì)量為m的粒子．從某時刻起由A點到C點間的粒子，依次連續(xù)以相同的速度v0沿x軸正方向射入電場．若從A點射入的粒子，恰好從y軸上的A′（0，l-0）沿x軸正方向射出電場，其軌跡如圖．不計粒子的重力及它們間的相互作用．⑴求勻強電場的電場強度E；⑵求在AC間還有哪些位置的粒子，通過電場后也能沿x軸正方向運動？⑶若以直線x=2l0上的某點為圓心的圓形區(qū)域內(nèi)，分布著垂直于xOy平面向里的勻強磁場，使沿x軸正方向射出電場的粒子，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后，都能通過直線x=2l0與圓形磁場邊界的一個交點處，而便于被收集，則磁場區(qū)域的最小半徑是多大？相應的磁感應強度B是多大？參考答案：．⑴從A點射出的粒子，由A到A′的運動時間為T，根據(jù)運動軌跡和對稱性可得

x軸方向

(1分)

y軸方向

(1分)

得：

（2分）⑵設到C點距離為△y處射出的粒子通過電場后也沿x軸正方向，粒子第一次達x軸用時△t，水平位移為△x，則

（1分）若滿足，則從電場射出時的速度方向也將沿x軸正方向（2分）解之得：

（2分）即AC間y坐標為（n=1，2，3，……）（1分）⑶當n=1時，粒子射出的坐標為當n=2時，粒子射出的坐標為當n≥3時，沿x軸正方向射出的粒子分布在y1到y(tǒng)2之間（如圖）y1到y(tǒng)2之間的距離為L=y1－y2=則磁場的最小半徑為

（2分）若使粒子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后匯聚于一點，粒子的運動半徑與磁場圓的半徑相等（如圖），(軌跡圓與磁場圓相交，四邊形PO1QO2為棱形)由得：

（2分）17.如圖，在xOy平面的第一、四象限內(nèi)存在著方向垂直紙面向外、磁感應強度為B的勻強磁場，第四象限內(nèi)存在方向沿-y方向、電場強度為E的勻強電場。從y軸上坐標為a的一點向磁場區(qū)發(fā)射速度大小不等的帶正電同種粒子，速度方向范圍是與+y方向成30°～150°，且在xOy平面內(nèi)。結果所有粒子經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)后都垂直打到x軸上，然后進入第四象限的勻強電場區(qū)。已知帶電粒子電量為q，質(zhì)量為m，重力不計。求：（1）垂直y軸方向射入磁場粒子運動的速度大小v1；（2）粒子在第Ⅰ象限的磁場中運動的最長時間以及對應的射入方向；（3）從x軸上點射人第四象限的粒子穿過電磁場后經(jīng)過y軸上的點，求該粒子經(jīng)過點的速度大小。參考答案：解：（1）如圖所示，粒子運動的圓心在O點，軌道半徑r1=a……①（1分）

由

……②（2分）

得……③（1分）（2）當粒子初速度與y軸正方