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

山西省忻州市黃咀農(nóng)中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理測(cè)試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)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(dòng)摩擦因數(shù)均為?，F(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(dòng)，當(dāng)B移動(dòng)0.2m時(shí)，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(duì)未滑動(dòng)，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(duì)B在豎直方向上平衡，在水平方向上受推力F、A對(duì)B的靜摩擦力、地面的滑動(dòng)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(cuò)誤。故選：B.2.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，當(dāng)x軸上的A質(zhì)點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)到最大位移處時(shí)，在x軸上A質(zhì)點(diǎn)右方距A質(zhì)點(diǎn)0.1m處的B質(zhì)點(diǎn)剛好回到其平衡位置且向下運(yùn)動(dòng)，該簡(jiǎn)諧波的波長(zhǎng)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(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)電阻為r，將滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)，則三個(gè)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(zhǎng)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(diǎn)，另一端從與A點(diǎn)等高的B點(diǎn)沿支架緩慢地向C點(diǎn)移動(dòng)，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(diǎn)】共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；物體的彈性和彈力．【分析】當(dāng)輕繩的右端從B點(diǎn)移到直桿最上端時(shí)，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(duì)象，根據(jù)平衡條件研究繩的拉力變化情況．當(dāng)輕繩的右端從直桿的最上端移到C點(diǎn)的過程中，根據(jù)幾何知識(shí)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(dāng)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(zhǎng)為L(zhǎng)，兩直桿間的距離為S，由數(shù)學(xué)知識(shí)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(dāng)輕繩的右端從直桿的最上端移到B時(shí)，設(shè)兩繩的夾角為2θ．以滑輪為研究對(duì)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(dāng)輕繩的右端從直桿的最上端移到B時(shí)的過程中，θ減小，cosθ增大，則F變?。蔬x：B【點(diǎn)評(píng)】本題是共點(diǎn)力平衡中動(dòng)態(tài)變化分析問題，關(guān)鍵在于運(yùn)用幾何知識(shí)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(gè)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。現(xiàn)對(duì)A施加一水平向左的推力F使A、B均靜止在斜面上，此時(shí)彈簧的長(zhǎng)度為，則彈簧原長(zhǎng)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(jì)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(yuǎn)=1.2m．離地高H=2m的質(zhì)點(diǎn)與障礙物相距x=1m．將質(zhì)點(diǎn)水平拋出，為使質(zhì)點(diǎn)能穿過該孔，質(zhì)點(diǎn)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(diǎn)：平拋運(yùn)動(dòng)．專題：平拋運(yùn)動(dòng)專題．分析：小球做平拋運(yùn)動(dòng)，要從矩形孔飛出，臨界情況是恰好進(jìn)入孔和恰好從空射出，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的分位移公式列式求解即可．解答：解：小球做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)分位移公式，有：x′=v0ty=故：v0=x′恰好到孔左端下邊緣時(shí)，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(shí)，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(diǎn)能穿過該孔，質(zhì)點(diǎn)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(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵是明確小球的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，然后找到臨界狀態(tài)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的分位移公式列式求解，不難．7.某同學(xué)用如圖所示裝置來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．將單擺用磁鐵懸掛在鐵質(zhì)黑板上的O點(diǎn)，在O點(diǎn)下方將穿在圓環(huán)狀磁鐵的細(xì)鐵釘同樣吸在黑板上的P點(diǎn)，同時(shí)在黑板上用粉筆畫一條水平線MN，將細(xì)線拉直，讓非磁性擺球從MN上的A點(diǎn)由靜止釋放．當(dāng)其擺至另一側(cè)最高點(diǎn)時(shí)，觀察其位置是否在水平線上，從而驗(yàn)證擺球在此過程中在誤差范圍內(nèi)機(jī)械能是否守恒．（1）為進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，該同學(xué)通過調(diào)整

，然后再次重復(fù)實(shí)驗(yàn)．（2）在實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)小球擺至右側(cè)最高點(diǎn)時(shí)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(diǎn)的高度；（2）運(yùn)動(dòng)過程中受到摩擦阻力．【考點(diǎn)】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．【分析】小球釋放后，只有重力做功，機(jī)械能守恒，當(dāng)碰到釘子后，機(jī)械能仍守恒，為多次實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，則可改變P點(diǎn)的高度；小球在擺動(dòng)過程中，因存在摩擦阻力，則擺至右側(cè)最高點(diǎn)時(shí)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(jī)械能守恒，因此只要小球另一側(cè)最高點(diǎn)在同一水平線即可，為了多次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，可通過調(diào)整P點(diǎn)的高度，再次重復(fù)實(shí)驗(yàn)；（2）在實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)發(fā)現(xiàn)小球擺至右側(cè)最高點(diǎn)時(shí)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(diǎn)的高度；（2）運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)，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(dòng)摩擦因數(shù)m＝0.25，桌面高h(yuǎn)＝0.45m，g取10m/s2．則小物塊落地點(diǎn)距飛出點(diǎn)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(yùn)會(huì)場(chǎng)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(yùn)會(huì)90％的洗浴熱水將采用全玻真空太陽能集熱技術(shù)．科學(xué)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(gè)氫核（H）轉(zhuǎn)化成一個(gè)氦核（He）和兩個(gè)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(dāng)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(dòng)量守恒定律得：

解得：10.為了測(cè)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(shí)驗(yàn)測(cè)出了砝碼的質(zhì)量m與彈簧長(zhǎng)度l的相應(yīng)數(shù)據(jù),七對(duì)應(yīng)點(diǎn)已在圖上標(biāo)出.(g=9.8m/s2)(1)作出m-l的關(guān)系圖線;(2)彈簧的原長(zhǎng)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(shí)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(zhǎng)為L(zhǎng)=0.2m的正方形線框abcd處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框的匝數(shù)為N=100匝，總電阻R=1Ω，磁場(chǎng)方向與線框平面的夾角θ=30°，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小隨時(shí)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?yàn)?/p>

，t=16s時(shí)，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(yuǎn)距離輸電電壓，輸電線上損失的電壓，三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)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(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，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(gè)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(shí)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(gè)95kg的橄欖球前鋒以5m/s的速度跑動(dòng)，想穿越防守隊(duì)員到底線觸地得分．就在他剛要到底線時(shí)，迎面撞上了對(duì)方兩名均為75kg的隊(duì)員，一個(gè)速度為2m/s，另一個(gè)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(biāo)出碰撞后他們動(dòng)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(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)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(zhǎng)，開始時(shí)木板被鎖定．一質(zhì)量也為0.1kg的物塊從A點(diǎn)由靜止開始下滑，通過B點(diǎn)后被水平拋出，經(jīng)過一段時(shí)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(shí)木板解除鎖定．已知物塊與薄木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為取g=10m／s2，求：(1)物塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓形軌道的壓力大小；(2)物塊做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，(3)若下滑過程中某時(shí)刻物塊和木板達(dá)到共同速度，則這個(gè)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(biāo)系xOy，以第Ⅲ象限內(nèi)的直線OM（與負(fù)x軸成45°角）和正y軸為界，在x＜0的區(qū)域建立勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向水平向左，場(chǎng)強(qiáng)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(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0．1T，一不計(jì)重力的帶負(fù)電粒子，從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿y軸負(fù)方向以v0=2×103m/s的初速度射入磁場(chǎng)，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(chǎng)邊界時(shí)的位置坐標(biāo)（2）粒子在磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間（3）粒子最終離開電磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)的位置坐標(biāo)

參考答案：見解析（1）粒子帶負(fù)電，從O點(diǎn)沿y軸負(fù)方向射入磁場(chǎng)，沿順時(shí)針方向做圓周運(yùn)動(dòng)。第一次經(jīng)過磁場(chǎng)邊界上的一點(diǎn)（設(shè)為A點(diǎn)），由得：

…．．2分

m,

…．．1分所以，A點(diǎn)的坐標(biāo)為：（）。………．1分（2）設(shè)粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)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(diǎn)沿y軸正方向進(jìn)入電場(chǎng)，做類平拋運(yùn)動(dòng)，則

，，

…．．1分，

…．．1分代入數(shù)據(jù)解得：

………………．．1分

…………．．1分粒子離開電磁場(chǎng)時(shí)的位置坐標(biāo)為：（）。18.一輛值勤的警車停在公路邊，當(dāng)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(shí)，決定前