山西省呂梁市利民學(xué)校2021-2022學(xué)年高三物理測試題含解析

山西省呂梁市利民學(xué)校2021-2022學(xué)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.科學(xué)家法拉第對電磁學(xué)的發(fā)展作出了重大貢獻，下列陳述中不符合歷史事實的是A、法拉第首先引入“場”的概念來研究電和磁的現(xiàn)象B、法拉第首先引入電場線和磁感線來描述電場和磁場C、法拉第首先發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象并給出了電磁感應(yīng)定律D、法拉第首先發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)現(xiàn)象參考答案：答案：D2.（多選）下列說法中正確的是（）A．天然放射現(xiàn)象說明原子核內(nèi)部有電子B．發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)方程是N+He→O+HC．U衰變成Pb要經(jīng)過6次β衰變和8次α衰變D．氫原子從n=2能級躍遷到n=1能級輻射出光子的能量，高于從氫原子n=8能級躍遷到n=2能級所釋放出光子的能量參考答案：【考點】：原子核衰變及半衰期、衰變速度；氫原子的能級公式和躍遷；天然放射現(xiàn)象．【專題】：衰變和半衰期專題．【分析】：天然放射現(xiàn)象說明原子核內(nèi)部有復(fù)雜結(jié)構(gòu)；根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒判斷核反應(yīng)方程的正誤；能級間躍遷輻射或吸收的光子能量等于兩能級間的能級差，從高能級向低能級躍遷，向外輻射光子，從低能級向高能級躍遷，吸收光子．：解：A、天然放射現(xiàn)象說明原子核內(nèi)部有復(fù)雜結(jié)構(gòu)，原子核內(nèi)部沒有電子．故A錯誤．B、發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)方程是：N+He→O+H．故B錯誤．C、根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒知，U衰變成Pb要經(jīng)過6次β衰變和8次α衰變，C正確；D、氫原子由高能級向低能級躍遷，輻射光子能量，由于n=2和n=1間的能級差大于n=8和n=2間的能級差，則氫原子從n=2能級躍遷到n=1能級輻射出光子的能量，高于從氫原子n=8能級躍遷到n=2能級所釋放出光子的能量．故D正確．故選：CD3.如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比，輸電線的等效電阻為R=

2，燈泡的電阻為8；原線圈輸人如圖乙所示的正弦交流電，則

A．交流電的頻率為0．02Hz

B．副線圈兩端電壓的有效值為2．7V

C．電流表的示數(shù)為0．027A

D．電流表的示數(shù)為2．7A參考答案：BC4.如圖所示,細線的一端固定于點,另一端系一小球。在水平拉力作用下,小球以恒定速率在豎直平面內(nèi)由點運動到點。在此過程中下列說法正確的是A.細線對小球的拉力和小球?qū)毦€的拉力相互平衡B.小球所受合外力不為零，但合外力對小球做功為零C．細線對小球的拉力做正功D．小球的機械能增加參考答案：BD5.在一次探究實驗中，一只被壓縮的彈簧沿一粗糙的水平面將一個小球彈出，彈簧壓縮的距離D、小球滾動的距離s和小球運動過程中經(jīng)歷的時間t之間的關(guān)系如下表所示：

D/cm0.501.002.004.00……t/s0.250.501.002.00

s/cm5.02080320

由表中數(shù)據(jù)可以初步歸納出小球滾動的距離s跟彈簧壓縮的距離D以及小球滾動的時間t之間的關(guān)系分別是：

A．s=k1D

B．s=k1D2

C．s=k2t

D．s=k2t2參考答案：

答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一快艇從離岸邊100m遠的河流中央向岸邊行駛。已知快艇在靜水中的速度圖象如圖（甲）所示；河中各處水流速度相同，且速度圖象如圖（乙）所示。則快艇最快到達岸邊所用的時間為____________s，最快到達岸邊時，經(jīng)過的位移大小為____________m。

參考答案：20

7.如圖所示電路中，E為不計內(nèi)阻的電源，R1為滑動變阻器，R2為定值電阻，燈L的電阻不隨溫度改變，所有電表均為理想電表。某同學(xué)選擇與電路圖相應(yīng)的實驗器材，按圖示電路進行實驗，通過改變滑動變阻器滑動片P的位置從而調(diào)節(jié)燈泡的亮度，并將各電表的示數(shù)變化情況分別記錄在下表中。實驗序號A1表示數(shù)（A）A2表示數(shù)（A）V1表示數(shù)（V）V2表示數(shù)（V）10.850.143.52.102X0.244.82.4030.720.484.80則由表格中數(shù)據(jù)可知變阻器電阻R1的全阻值為

W；表格中X值為

。參考答案：．20；0.728.測定木塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)時，采用如圖所示的裝置，圖中長木板水平固定．（1）實驗過程中，電火花計時器應(yīng)接在

（選填“直流”或“交流”）電源上．調(diào)整定滑輪高度，使

．（2）已知重力加速度為g，測得木塊的質(zhì)量為M，砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量為m，木塊的加速度為a，則木塊與長木板間動摩擦因數(shù)μ=

．（3）如圖為木塊在水平木板上帶動紙帶運動打出的一條紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5、6為計數(shù)點，相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點未畫出．從紙帶上測出x1=3.20cm，x2=4.52cm，x5=8.42cm，x6=9.70cm．則木塊加速度大小a= m/s2(保留兩位有效數(shù)字)．參考答案：根據(jù)運動學(xué)公式得：△x=at2，解得a=考點：探究影響摩擦力的大小的因素9.電容器作為儲能器件，在生產(chǎn)生活中有廣泛的應(yīng)用。對給定電容值為C的電容器充電，無論采用何種充電方式，其兩極間的電勢差u隨電荷量q的變化圖像都相同。（1）請在圖1中畫出上述u–q圖像。類比直線運動中由v–t圖像求位移方法，求兩極間電壓為U時電容器所儲存的電能Ep。（

）______（2）在如圖2所示的充電電路中，R表示電阻，E表示電源（忽略內(nèi)阻）。通過改變電路中元件的參數(shù)對同一電容器進行兩次充電，對應(yīng)的q–t曲線如圖3中①②所示。a．①②兩條曲線不同是______（選填E或R）的改變造成的；b．電容器有時需要快速充電，有時需要均勻充電。依據(jù)a中的結(jié)論，說明實現(xiàn)這兩種充電方式的途徑。__________________（3）設(shè)想使用理想的“恒流源”替換（2）中電源對電容器充電，可實現(xiàn)電容器電荷量隨時間均勻增加。請思考使用“恒流源”和（2）中電源對電容器的充電過程，填寫下表（選填“增大”、“減小”或“不變”）。

“恒流源”（2）中電源電源兩端電壓________通過電源的電流________

參考答案：

(1).

(2).

(3).R

(4).要快速度充電時，只要減小圖2中的電阻R；要均勻充電時，只要適當(dāng)增大圖2中的電阻R即可

(5).增大

(6).不變

(7).不變

(8).減小【詳解】由電容器電容定義式得到圖象，類比圖象求位移求解電量，由圖3斜率解決兩種充電方式不同的原因和方法；根據(jù)電容器充電過程中電容器兩極板相當(dāng)于電源解答(1)由電容器電容定義式可得：，整理得：，所以圖象應(yīng)為過原點的傾斜直線，如圖：由題可知，兩極間電壓為U時電容器所儲存的電能即為圖線與橫軸所圍面積，即，當(dāng)兩極間電壓為U時，電荷量為，所以；(2)a.由于電源內(nèi)阻不計，當(dāng)電容器充滿電后電容器兩端電壓即電源的電動勢，電容器最終的電量為：，由圖可知，兩種充電方式最終的電量相同，只是時間不同，所以①②曲線不同是R造成的；b.由圖3可知，要快速度充電時，只要減小圖2中的電阻R，要均勻充電時，只要適當(dāng)增大圖2中的電阻R即可；(3)在電容器充電過程中在電容器的左極板帶正電，右極板帶負電，相當(dāng)于另一電源，且充電過程中電量越來越大，回路中的總電動勢減小，當(dāng)電容器兩端電壓與電源電動勢相等時，充電結(jié)束，所以換成“恒流源”時，為了保證電流不變，所以“恒流源兩端電壓要增大，通過電源的電流不變，在(2)電源的電壓不變，通過電源的電流減小。10.天然放射性元素放出的α、β、g三種射線的貫穿本領(lǐng)和電離本領(lǐng)各不相同，圖為這三種射線貫穿物體情況的示意圖，①、②、③各代表一種射線。則③為_________射線，它的貫穿本領(lǐng)最強；射線①的電離本領(lǐng)__________（選填“最強”或“最弱”）。參考答案：g，最強

11.人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動時處于完全失重狀態(tài)，所以在這種環(huán)境中已無法用天

平稱量物體的質(zhì)量。為了在這種環(huán)境測量物體的質(zhì)量，某科學(xué)小組設(shè)計了如圖所示的裝置（圖中O為光滑的小孔）：給待測物體一個初速度，使它在桌面上做勻速圓周運動。設(shè)衛(wèi)星中具有彈簧秤、刻度尺、秒表等基本測量工具。實驗時物體與桌面間的摩擦力可以忽略不計，原因是

；②實驗時需要測量的物理量有

；③待測質(zhì)量的表達式為m=

。（用上小題中的物理量表示）參考答案：（1）物體對支持面幾乎沒有壓力

（2分）（2）彈簧秤讀數(shù)F、小球運動周期T、小球運動圓周半徑r（3分）（3）m=（2分）12.經(jīng)過核衰變成為，共發(fā)生了

次衰變，

次衰變。

i的半衰期是5天，12g的i經(jīng)過15天后剩下

g.參考答案：4

；2；

1.5根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，設(shè)共發(fā)生了x次衰變y次衰變，則有238=222+4x,92=86+2x-y,解得x=4,y=2;由半衰期的定義可得，，代入題給數(shù)據(jù)解得m=1.5g.13.計算地球周圍物體的重力勢能更一般的方法是這樣定義的：跟地球中心的距離為r時，物體具有的萬有引力勢能為EP=－，M為地球的質(zhì)量，m為物體的質(zhì)量，以離地球無窮遠為引力勢能零地位置。若物體發(fā)射速度達到一定的程度就能逃脫地球的引力作用范圍，這個速度叫地球的逃逸速度。已知地球的半徑為R.則物體從地面移到無限遠的過程中，引力做功_____________。參考答案：三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.在“驗證機械能守恒定律”實驗中，某研究小組采用了如圖甲所示的實驗裝置。實驗的主要步驟是：在一根不可伸長的細線一端系住一金屬小球，另一端固定于豎直黑板上的O點，記下小球靜止時球心的位置O'，粗略測得OO'兩點之間的距離約為0．5m，通過O'作出一條水平線PQ。在O'附近位置放置一個光電門，以記下小球通過O'時的擋光時間?，F(xiàn)將小球拉離至球心距PQ高度為h處由靜止釋放，記下小球恰好通過光電門時的擋光時間t。重復(fù)實驗若干次。問：（1）（2分）如圖乙，用游標(biāo)卡尺測得小球的直徑d=

cm（2）多次測量記錄h與△t數(shù)值如下表：請在答題紙的坐標(biāo)圖中作出與h的圖像（2分），指出圖像的特征

（2分），并解釋形成的原因

（2分）。參考答案：15.某同學(xué)“探究小車的速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗裝置如圖甲所示。小車放在斜面上，車前端拴有不可伸長的細線，跨過固定在斜面邊緣的小滑輪與重物相連，小車后面與穿過打點計時器的紙帶相連。開始時，小車停在靠近打點計時器的位置，重物到地面的距離小于小車到滑輪的距離。啟動打點計時器，釋放重物，小車在重物牽引下，由靜止開始沿斜面向上運動；重物落地后，小車會繼續(xù)向上運動一段距離。打點計時器使用的交流電頻率為50Hz。某次實驗打出的紙帶如圖乙所示，圖中a、b、c是紙帶上的三段，紙帶運動方向如圖中箭頭所示。（1）根據(jù)所提供的紙帶和數(shù)據(jù)，計算打c段紙帶時小車的加速度大小為_______m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。（2）判斷小車運動的最大速度可能出現(xiàn)在b段紙帶中的__________兩點之間。參考答案：(1)5.0(2)D4、D5：（1）根據(jù)勻變速直線運動的推論得：a==5.0m/s2．

（2）從紙帶b上可發(fā)現(xiàn)：相鄰的點距離先增大后減小，由于打點計時器打點的時間間隔是相等的，所以b段紙帶先加速后減速，所以最大速度可能出現(xiàn)在b段紙帶中長度為2.98cm的一段.四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（20分）如圖所示，在足夠長的光滑水平軌道上靜止三個小木塊A、B、C，質(zhì)量分別為mA=1kg，mB=1kg，mC=2kg，其中B與C用一個輕彈簧固定連接，開始時整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)；A和B之間有少許塑膠炸藥，A的左邊有一個彈性擋板（小木塊和彈性擋板碰撞過程沒有能量損失）．現(xiàn)在引爆塑膠炸藥，若炸藥爆炸產(chǎn)生的能量有E=9J轉(zhuǎn)化為A和B沿軌道方向的動能，A和B分開后，A恰好在B、C之間的彈簧第一次恢復(fù)到原長時追上B，并且與B發(fā)生碰撞后粘在一起．求：（1）炸開后B的速度是多大；（2）在A追上B之前彈簧彈性勢能的最大值；（3）A與B相碰以后彈簧彈性勢能的最大值。參考答案：解析：（1）塑膠炸藥爆炸瞬間取A和B為研究對象，假設(shè)爆炸后瞬間A、B的速度大小分別為vA、vB，取向右為正方向由動量守恒：－mAvA+mBvB=0

爆炸產(chǎn)生的熱量由9J轉(zhuǎn)化為A、B的動能代入數(shù)據(jù)解得vA=vB=3m/s(2)由于A在炸藥爆炸后再次追上B的時候彈簧恰好第一次恢復(fù)到原長，則在A追上B之前彈簧已經(jīng)有一次被壓縮到最短（即彈性勢能最大），爆炸后取B、C和彈簧為研究系統(tǒng)，當(dāng)彈簧第一次被壓縮到最短時B、C達到共速vBC，此時彈簧的彈性勢能最大，設(shè)為Ep1．由動量守恒，得mBvB=（mB+mC）vBC

由機械能守恒，得

代入數(shù)據(jù)得EP1=3J（3）設(shè)B、C之間的彈簧第一次恢復(fù)到原長時B、C的速度大小分別為vB1和vC1，則由動量守恒和能量守恒：mBvB=mBvB1+mCvC1

代入數(shù)據(jù)解得：vB1=－1m/s，vC1=2m/s A爆炸后先向左勻速運動，與彈性擋板碰撞以后速度大小不變，反向彈回．當(dāng)A追上B，發(fā)生碰撞瞬間達到共速vAB由動量守恒，得mAvA+mBvB1=（mA+mB）vAB

解得vAB=1m/s

當(dāng)A、B、C三者達到共同速度vABC時，彈簧的彈性勢能最大為EP2由動量守恒，得（mA+mB）vAB+mCvC1=（mA+mB+mC）vABC

由能量守恒，得

代入數(shù)據(jù)得EP2=0.5J17.如圖，一豎直放置的氣缸上端開口，氣缸壁內(nèi)有卡口a和b，a、b間距為h，a距缸底的高度為H；活塞只能在a、b間移動，其下方密封有一定質(zhì)量的理想氣體。已知活塞質(zhì)量為m，面積為S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均絕熱，不計他們之間的摩擦。開始時活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，上、下方氣體壓強均為p0，溫度均為T0?，F(xiàn)用電熱絲緩慢加熱氣缸中的氣體，直至活塞剛好到達b處。求此時氣缸內(nèi)氣體的溫度以及在此過程中氣體對外所做的功。重力加速度大小為g。參考答案：；；【詳解】開始時活塞位于a處，加熱后，汽缸中的氣體先等容升溫過程，直至活塞開始運動。設(shè)此時汽缸中氣體的溫度為T1，壓強為p1，根據(jù)查理定律有:

①根據(jù)力的平衡條件有:

②聯(lián)立①②式可得:③此后，汽缸中的氣體經(jīng)歷等壓過程，直至活塞剛好到達b處，設(shè)此時汽缸中氣體的溫度為T2；活塞位于a處和b處時氣體的體積分別為V1和V2。根據(jù)蓋—呂薩克定律有:

④式中V1=SH⑤，V2=S（H+h）⑥聯(lián)立③④⑤⑥式解得:⑦從開始加熱到活塞到達b處的過程中，汽缸中的氣體對外做的功為:⑧18.如圖所示，空間分布著方向平行于紙面且