山西省忻州市黃咀農(nóng)中學2021-2022學年高三物理測試題含解析

山西省忻州市黃咀農(nóng)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.如圖所示,A、B兩物體疊放在水平地面上，A物體質(zhì)量m=20kg，B物體質(zhì)量M=30kg。處于水平位置的輕彈簧一端固定于墻壁，另一端與A物體相連，彈簧處于自然狀態(tài)，其勁度系數(shù)為250N／m，A與B之間、B與地面之間的動摩擦因數(shù)均為。現(xiàn)有一水平推力F作用于物體B上，使B緩慢地向墻壁移動，當B移動0.2m時，水平推力的大小為（g取10m／s2）A.100N

B.140NC.150N

D.200N參考答案：B解：若A、B物塊相對未滑動，則彈簧的壓縮量為0.2m，則彈簧的彈力F1=kx=250×0.2N=50N>μmg=40N，假設(shè)不成立。對B在豎直方向上平衡，在水平方向上受推力F、A對B的靜摩擦力、地面的滑動摩擦力，根據(jù)平衡有：F=f1+f2=μmg+μ(M+m)g=40+0.2×（20+30）×10N=140N，故B正確，A.C.D錯誤。故選：B.2.一列簡諧橫波沿x軸傳播，當x軸上的A質(zhì)點向上運動到最大位移處時，在x軸上A質(zhì)點右方距A質(zhì)點0.1m處的B質(zhì)點剛好回到其平衡位置且向下運動，該簡諧波的波長可能是（

）

A．0.4m

B．m

C．0.1m

D．0.08m參考答案：

答案：ABD3.已知電源的電動勢為E，內(nèi)電阻為r，將滑動變阻器的滑片P向左移動，則三個燈亮度變化是（

）A．都比原來亮

B．都比原來暗C．A、B燈比原來亮，C燈變暗

D．A、B燈比原來暗，C燈變亮參考答案：C4.豎直放置的“”形支架上，一根不可伸長的輕繩通過輕質(zhì)滑輪懸掛一重物G，現(xiàn)將輕繩的一端固定于支架上的A點，另一端從與A點等高的B點沿支架緩慢地向C點移動，則繩中拉力大小變化的情況是（）A．先變小后變大 B．先不變后變小 C．先不變后變大 D．先變大后變小參考答案：B【考點】共點力平衡的條件及其應(yīng)用；物體的彈性和彈力．【分析】當輕繩的右端從B點移到直桿最上端時，兩繩的夾角增大．滑輪兩側(cè)繩子的拉力大小相等，方向關(guān)于豎直方向?qū)ΨQ．以滑輪為研究對象，根據(jù)平衡條件研究繩的拉力變化情況．當輕繩的右端從直桿的最上端移到C點的過程中，根據(jù)幾何知識分析得到滑輪兩側(cè)繩子的夾角不變，由平衡條件判斷出繩子的拉力保持不變．【解答】解：當輕繩從B端到直桿的最上端的過程中，設(shè)兩繩的夾角為2α．設(shè)繩子總長為L，兩直桿間的距離為S，由數(shù)學知識得到sinα=，L、S不變，則α保持不變．再根據(jù)平衡條件可知，兩繩的拉力F保持不變．當輕繩的右端從直桿的最上端移到B時，設(shè)兩繩的夾角為2θ．以滑輪為研究對象，分析受力情況，作出力圖如圖1所示．根據(jù)平衡條件得2Fcosθ=mg得到繩子的拉力F=所以在當輕繩的右端從直桿的最上端移到B時的過程中，θ減小，cosθ增大，則F變?。蔬x：B【點評】本題是共點力平衡中動態(tài)變化分析問題，關(guān)鍵在于運用幾何知識分析α的變化，這在高考中曾經(jīng)出現(xiàn)過，有一定的難度．5.（單選）如圖所示，水平固定傾角為30的光滑斜面上有兩個質(zhì)量均為m的小球A、B，它們用勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧連接，重力加速度為g?，F(xiàn)對A施加一水平向左的推力F使A、B均靜止在斜面上，此時彈簧的長度為，則彈簧原長和推力F的大小分別為

參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，寬L=0.4m的豎直障礙物上開有間距d=0.6m的矩形孔，其下沿離地高h=1.2m．離地高H=2m的質(zhì)點與障礙物相距x=1m．將質(zhì)點水平拋出，為使質(zhì)點能穿過該孔，質(zhì)點的初速度v0至少為2.5m/s，最大為3.5m/s．（g取10m/s2）參考答案：考點：平拋運動．專題：平拋運動專題．分析：小球做平拋運動，要從矩形孔飛出，臨界情況是恰好進入孔和恰好從空射出，根據(jù)平拋運動的分位移公式列式求解即可．解答：解：小球做平拋運動，根據(jù)分位移公式，有：x′=v0ty=故：v0=x′恰好到孔左端下邊緣時，水平分位移為x′1=x=1m，豎直分位移為y=H﹣h=2﹣1.2=0.8m，故：v01=x1′=1×=2.5m/s恰好到孔右端下邊緣時，水平分位移為x′2=x+L=1+0.4=1.4m，豎直分位移為y=H﹣h=2﹣1.2=0.8m，故：v01=x2′=1.4×=3.5m/s故為使質(zhì)點能穿過該孔，質(zhì)點的初速度v0至少為2.5m/s，最大為3.5m/s；故答案為：2.5，3.5．點評：本題關(guān)鍵是明確小球的運動性質(zhì)，然后找到臨界狀態(tài)，根據(jù)平拋運動的分位移公式列式求解，不難．7.某同學用如圖所示裝置來驗證機械能守恒定律．將單擺用磁鐵懸掛在鐵質(zhì)黑板上的O點，在O點下方將穿在圓環(huán)狀磁鐵的細鐵釘同樣吸在黑板上的P點，同時在黑板上用粉筆畫一條水平線MN，將細線拉直，讓非磁性擺球從MN上的A點由靜止釋放．當其擺至另一側(cè)最高點時，觀察其位置是否在水平線上，從而驗證擺球在此過程中在誤差范圍內(nèi)機械能是否守恒．（1）為進行多次實驗驗證，該同學通過調(diào)整

，然后再次重復實驗．（2）在實驗中，該同學發(fā)現(xiàn)小球擺至右側(cè)最高點時位置總比水平線MN略低，造成該結(jié)果的原因是

（寫出一條即可）．參考答案：（1）P點的高度；（2）運動過程中受到摩擦阻力．【考點】驗證機械能守恒定律．【分析】小球釋放后，只有重力做功，機械能守恒，當碰到釘子后，機械能仍守恒，為多次實驗驗證，則可改變P點的高度；小球在擺動過程中，因存在摩擦阻力，則擺至右側(cè)最高點時位置總比水平線MN略低．【解答】解：（1）由題意可知，由于小球釋放后，只有重力做功，機械能守恒，因此只要小球另一側(cè)最高點在同一水平線即可，為了多次進行實驗驗證，可通過調(diào)整P點的高度，再次重復實驗；（2）在實驗中該同學發(fā)現(xiàn)小球擺至右側(cè)最高點時位置總比水平線MN略低，造成該結(jié)果的原因可能是受到摩擦阻力，故答案為：（1）P點的高度；（2）運動過程中受到摩擦阻力．8.如圖所示，質(zhì)量m＝0.10kg的小物塊，在粗糙水平桌面上做勻減速直線運動，經(jīng)距離l＝1.4m后，以速度v＝3.0m/s飛離桌面，最終落在水平地面上。已知小物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)m＝0.25，桌面高h＝0.45m，g取10m/s2．則小物塊落地點距飛出點的水平距離s＝

m，物塊的初速度v0＝

m/s。參考答案：0.904.09.2008年北京奧運會場館周圍80％～90％的路燈將利用太陽能發(fā)電技術(shù)來供電，奧運會90％的洗浴熱水將采用全玻真空太陽能集熱技術(shù)．科學研究發(fā)現(xiàn)太陽發(fā)光是由于其內(nèi)部不斷發(fā)生從氫核到氦核的核聚變反應(yīng)，即在太陽內(nèi)部4個氫核（H）轉(zhuǎn)化成一個氦核（He）和兩個正電子（e）并放出能量.已知質(zhì)子質(zhì)量mP=1.0073u，α粒子的質(zhì)量mα=4.0015u，電子的質(zhì)量me=0.0005u．1u的質(zhì)量相當于931.5MeV的能量．①寫出該熱核反應(yīng)方程：___________________________________②一次這樣的熱核反應(yīng)過程中釋放出____________MeV的能量?（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）參考答案：（2）①4H→He+2e②Δm=4mP－mα－2me=4×1.0073u－4.0015u－2×0.0005u=0.0267uΔE=Δmc2

=0.0267u×931.5MeV/u＝24.87MeV=24.9MeV⑶根據(jù)動量守恒定律得：

解得：10.為了測量某一彈簧的勁度系數(shù),將該彈簧豎直懸掛起來,在自由端掛上不同質(zhì)量的砝碼.實驗測出了砝碼的質(zhì)量m與彈簧長度l的相應(yīng)數(shù)據(jù),七對應(yīng)點已在圖上標出.(g=9.8m/s2)(1)作出m-l的關(guān)系圖線;(2)彈簧的原長為______cm；(2)彈簧的勁度系數(shù)為_____N/m.參考答案：(1)如圖所示（2分）(2)8.6~8.8（3分）(3)0.248~0.262（3分）11.固定在水平地面上的光滑半球形曲面，半徑為R，已知重力加速度為g。一小滑塊從頂端靜止開始沿曲面滑下，滑塊脫離球面時的向心加速度大小為＿＿＿＿，角速度大小為＿＿＿＿＿。參考答案：，12.如圖所示，邊長為L=0.2m的正方形線框abcd處在勻強磁場中，線框的匝數(shù)為N=100匝，總電阻R=1Ω，磁場方向與線框平面的夾角θ=30°，磁感應(yīng)強度的大小隨時間變化的規(guī)律B=0.02+0.005t（T），則線框中感應(yīng)電流的方向為

，t=16s時，ab邊所受安培力的大小為

N。參考答案：

adcba

；

0.02

N。13.參考答案：200遠距離輸電電壓，輸電線上損失的電壓，三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（10分）在其他能源中，核能具有能量密度大，地區(qū)適應(yīng)性強的優(yōu)勢，在核電站中，核反應(yīng)堆釋放的核能被轉(zhuǎn)化為電能。核反應(yīng)堆的工作原理是利用中子轟擊重核發(fā)生裂變反應(yīng)，釋放出大量核能。(1)核反應(yīng)方程式，是反應(yīng)堆中發(fā)生的許多核反應(yīng)中的一種，n為中子，X為待求粒子，為X的個數(shù)，則X為________，=__________，以、分別表示、、核的質(zhì)量，，分別表示中子、質(zhì)子的質(zhì)量，c為光的真空中傳播的速度，則在上述核反應(yīng)過程中放出的核能（2）有一座發(fā)電能力為的核電站，核能轉(zhuǎn)化為電能的效率為。假定反應(yīng)堆中發(fā)生的裂變反應(yīng)全是本題(1)中的核反應(yīng)，已知每次核反應(yīng)過程中放出的核能，核的質(zhì)量，求每年(1年=3.15×107s)消耗的的質(zhì)量。參考答案：解析：(1)

(2)反應(yīng)堆每年提供的核能

①其中T表示1年的時間以M表示每年消耗的的質(zhì)量，得：

②解得:代入數(shù)據(jù)得：M=1.10×103（kg）

③15.(4分)在橄欖球比賽中，一個95kg的橄欖球前鋒以5m/s的速度跑動，想穿越防守隊員到底線觸地得分．就在他剛要到底線時，迎面撞上了對方兩名均為75kg的隊員，一個速度為2m/s，另一個為4m/s，然后他們就扭在了一起。①他們碰撞后的共同速率是；②在右面方框中標出碰撞后他們動量的方向，并說明這名前鋒能否得分：。參考答案：答案：①0.1m/s

（2分）

②方向見圖（1分）

能得分（1分）

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，AB段為一半徑R=0.2m的光滑圓形軌道，EF為一傾角為30°的光滑斜面，斜面上有一質(zhì)量為0.1kg的薄木板CD，木板的下端D離斜面底端的距離足夠長，開始時木板被鎖定．一質(zhì)量也為0.1kg的物塊從A點由靜止開始下滑，通過B點后被水平拋出，經(jīng)過一段時間后恰好以平行于薄木板的方向滑上木板，在物塊滑上木板的同時木板解除鎖定．已知物塊與薄木板間的動摩擦因數(shù)為取g=10m／s2，求：(1)物塊到達B點時對圓形軌道的壓力大小；(2)物塊做平拋運動的時間，(3)若下滑過程中某時刻物塊和木板達到共同速度，則這個速度為多大?參考答案：17.如圖20所示，在紙面內(nèi)建立直角坐標系xOy，以第Ⅲ象限內(nèi)的直線OM（與負x軸成45°角）和正y軸為界，在x＜0的區(qū)域建立勻強電場，方向水平向左，場強大小E=0．32V/m；以直線OM和正x軸為界，在y＜0的區(qū)域建立垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B=0．1T，一不計重力的帶負電粒子，從坐標原點O沿y軸負方向以v0=2×103m/s的初速度射入磁場，已知粒子的比荷為q/m=5×106C/kg，求：（1）粒子第一次經(jīng)過磁場邊界時的位置坐標（2）粒子在磁場區(qū)域運動的總時間（3）粒子最終離開電磁場區(qū)域時的位置坐標

參考答案：見解析（1）粒子帶負電，從O點沿y軸負方向射入磁場，沿順時針方向做圓周運動。第一次經(jīng)過磁場邊界上的一點（設(shè)為A點），由得：

…．．2分

m,

…．．1分所以，A點的坐標為：（）?！?分（2）設(shè)粒子在磁場中做圓周運動的周期為T，則，

…．．2分其中，

…．．1分代入數(shù)據(jù)解得：，所以。．．1分（3）粒子從C點沿y軸正方向進入電場，做類平拋運動，則

，，

…．．1分，

…．．1分代入數(shù)據(jù)解得：

………………．．1分

…………．．1分粒子離開電磁場時的位置坐標為：（）。18.一輛值勤的警車停在公路邊，當警員發(fā)現(xiàn)從他旁邊以v=12m/s的速度勻速行駛的貨車有違章行為時，決定前