山西省長(zhǎng)治市官灘中學(xué)2022年高三物理測(cè)試題含解析

山西省長(zhǎng)治市官灘中學(xué)2022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，一理想變壓器原線圈匝數(shù)n1=l100匝，副線圈匝數(shù)n2=220匝，交流電源的電壓(V)，電阻R=44，電壓表、電流表均為理想電表，則

A．交流電的頻率為50Hz

B．電流表Al的示數(shù)為0.2A

C．電流表A2的示數(shù)為A

D．電壓表的示數(shù)為44V參考答案：ABD交流電的頻率f==50HZ．故A正確。電阻R的電流為=1A，根據(jù)原副線圈的電流與匝數(shù)成反比可以求得原線圈的電流為0.2A，所以B正確。電流表A2的示數(shù)為=1A，C錯(cuò)誤。電壓表的示數(shù)為U2=U1=44V故D正確。本題選ABD.2.（單選）據(jù)報(bào)道，2014年3月4日英國(guó)蘭開夏郡的一名13歲學(xué)生杰米·愛德華茲在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室里成功完成了一項(xiàng)核實(shí)驗(yàn)，成為世界上實(shí)現(xiàn)聚變的最年輕的人，引起人們對(duì)氫元素、氫的同位素、核反應(yīng)的熱議．下列說法錯(cuò)誤的是

A．氫原子光譜是線狀譜

B．氘（）可以發(fā)生α衰變

C．是核聚變

D．核裂變是可控的參考答案：B3.（單選）如圖所示，一只半球形碗倒扣在水平桌面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，球的半徑為R，質(zhì)量為m的螞蟻只有在離桌面的高度大于或等于R時(shí)，才能停在碗上，若最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，那么螞蟻和碗面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為（

）A.

B.

C.

D.參考答案：C4.如圖所示為兩塊質(zhì)量均為m，長(zhǎng)度均為L(zhǎng)的木板放置在光滑的水平桌面上，木塊1質(zhì)量也為m（可視為質(zhì)點(diǎn)），放于木板2的最右端，木板3沿光滑水平桌面運(yùn)動(dòng)并與疊放在下面的木板2發(fā)生碰撞后粘合在一起，如果要求碰后木塊1停留在木板3的正中央，木板3碰撞前的初速度v0為多大？已知木塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ．參考答案：解：設(shè)第3塊木塊的初速度為V0，對(duì)于3、2兩木塊的系統(tǒng)，設(shè)碰撞后的速度為V1，據(jù)動(dòng)量守恒定律得：mV0=2mV1…①對(duì)于3、2整體與1組成的系統(tǒng)，設(shè)共同速度為V2，則據(jù)動(dòng)量守恒定律得：2mV1=3mV2…②第1塊木塊恰好運(yùn)動(dòng)到第3塊正中央，則據(jù)能量守恒有：…③由①②③聯(lián)立方程得：v0=3答：木板3碰碰撞前的速度v0為3．5.小球從空中自由下落，與水平地面相碰后彈到空中某一高度，其速度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示，取g=10m/s2則不正確A．小球下落的最大的速度為5m/sB．小球第一次反彈初速度的大小為3m/sC．小球能彈起的最大高度為0.45mD．小球能彈起的最大高度為1.25m參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.甲、乙兩天體的質(zhì)量之比為l：80，它們圍繞二者連線上的某點(diǎn)Ｏ做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。據(jù)此可知甲、乙繞O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的線速度大小之比為參考答案：7.質(zhì)量分別為60kg和70kg的甲、乙兩人，分別同時(shí)從原來靜止于光滑水平面上的小車兩端，以3m/s的水平初速度沿相反方向跳到地面上。若小車的質(zhì)量為20kg，則當(dāng)兩人跳離小車后，小車的運(yùn)動(dòng)速度為_____________m/s，方向與（選填“甲、乙”）_____________相反。參考答案：1.5m/s，乙

8.設(shè)雨點(diǎn)下落過程中所受空氣阻力大小與雨點(diǎn)半徑的平方成正比，現(xiàn)有兩個(gè)密度相同大小不同的雨點(diǎn)從同一高度的云層靜止起下落，那么先到達(dá)地面的是________（填“大”或“小”）雨點(diǎn)，接近地面時(shí)速度較小的是________（填“大”或“小”）雨點(diǎn)。參考答案：答案：大，小解析：由m=ρV=ρπr3，f=kr2，mg-f=ma，聯(lián)立解得a=g-。由于半徑r大的雨滴下落的加速度大，所以大雨滴先到達(dá)地面。從同一高度的云層靜止起下落，由v2=2ah可知，接近地面時(shí)速度較小的是小雨滴。

9.某同學(xué)在探究摩擦力的實(shí)驗(yàn)中采用了如圖所示的操作，將一個(gè)長(zhǎng)方體木塊放在水平桌面上，然后用一個(gè)力傳感器對(duì)木塊施加一個(gè)水平拉力F，并用另外一個(gè)傳感器對(duì)木塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，表中是她記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．木塊的重力為10.00N，重力加速度g＝9.80m/s2，根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)回答下列問題(答案保留3位有效數(shù)字)：實(shí)驗(yàn)次數(shù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)水平拉力F/N1靜止3.622靜止4.003勻速4.014勻加速5.015勻加速5.49(1)木塊與桌面間的最大靜摩擦力Ffm>________N；(2)木塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝________；(3)木塊勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力Ff＝________N.參考答案：(1)4.01(2)0.401(3)4.0110.某發(fā)電廠用2.2KV的電壓將電能輸出到遠(yuǎn)處的用戶，后改為用22KV的電壓，在既有輸電線路上輸送同樣的電功率。前后兩種輸電方式消耗在輸電線上的電功率之比為__________。要將2.2KV的電壓升高到22KV，若變壓器原線圈的匝數(shù)為180匝，則副線圈的匝數(shù)應(yīng)該是________匝。參考答案：答案：100；1800解析：由于電線的電阻不變，相同的功率，以不同的電壓輸送時(shí)，輸送電流也不同。設(shè)輸送功率為P，則有，而在電線上損耗功率為，所以有損失的功率與輸送電壓的平方成反比，兩種輸電方式的輸送電壓之比為，所以損失功率之比為，即前后兩種輸電方式消耗在輸電線上的電功率之比為100。理想變壓器沒有能量損失，原副線圈的電壓比等于匝數(shù)比。所以副線圈的匝數(shù)為原線圈匝數(shù)的10倍，等于1800匝。11.從地面以初速度v0豎直向上拋出一質(zhì)量為m的球，設(shè)球在運(yùn)動(dòng)過程中受到的空氣阻力與其速率成正比關(guān)系，它運(yùn)動(dòng)的速率隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示，在t1時(shí)刻到達(dá)最高點(diǎn)，再落回地面，落地時(shí)速率為v1，且落地前球已做勻速運(yùn)動(dòng)。則球受到的空氣阻力與其速率之比k=___________，球上升的最大高度H=_________________。參考答案：，12.在“探究功與物體速度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，某實(shí)驗(yàn)研究小組的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，彈簧與木塊接觸但并沒有拴連。木塊從A點(diǎn)靜止釋放后，在1根彈簧作用下彈出，沿足夠長(zhǎng)的木板運(yùn)動(dòng)到B1點(diǎn)停下，O點(diǎn)為彈簧原長(zhǎng)時(shí)所處的位置，測(cè)得OB1的距離為L(zhǎng)1，并記錄此過程中彈簧對(duì)木塊做的功為W。用完全相同的彈簧2根、3根……并列在一起進(jìn)行第2次、第3次……實(shí)驗(yàn)，每次實(shí)驗(yàn)?zāi)緣K均從A點(diǎn)釋放，木塊分別運(yùn)動(dòng)到B2、B3……停下，測(cè)得OB2、OB3……的距離分別為L(zhǎng)2、L3……作出彈簧對(duì)木塊做功W與木塊停下的位置距O點(diǎn)的距離L的圖象如圖乙所示。（1）根據(jù)圖線分析，彈簧對(duì)木塊做功W與木塊在O點(diǎn)的速度v0之間的關(guān)系為

（2）W—L圖線不通過原點(diǎn)的原因是

。（3）求出彈簧被壓縮的長(zhǎng)度為

cm。參考答案：（1）W與成線性關(guān)系（2）未計(jì)木塊通過AO段時(shí)摩擦力對(duì)木塊所做（3）

3

cmKs5u13.在探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的活動(dòng)中：①某同學(xué)在接通電源進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前，將實(shí)驗(yàn)器材組裝如圖所示。請(qǐng)你指出該裝置中的錯(cuò)誤或不妥之處（只要答出其中的兩點(diǎn)即可）：

，

。②改正實(shí)驗(yàn)裝置后，該同學(xué)順利地完成了實(shí)驗(yàn)。下圖是他在實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，圖中相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s，由圖中的數(shù)據(jù)可算得小車的加速度a為

m/s2。（結(jié)果取兩位有效數(shù)字）參考答案：）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不應(yīng)使用干電池，應(yīng)使用交流電源；實(shí)驗(yàn)中沒有平衡小車的摩擦力；小車初始位置離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn)（只要答出其中的兩點(diǎn)即可）2）0.19~0.20內(nèi)均正確三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖所示，截面是直角梯形的物塊靜置于光滑水平地面上，其兩個(gè)側(cè)面恰好與兩個(gè)固定在地面上的擋板X和Y相接觸。圖中AB高H=0.3m、AD長(zhǎng)L=0.5m，斜面傾角θ=37°?？梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的小物塊P（圖中未畫出）質(zhì)量m=1kg，它與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ可以通過更換斜面表面的材料進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)范圍是0≤μ＜1。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2,結(jié)果可保留根號(hào).）（1）令μ=0，將P由D點(diǎn)靜止釋放，求小物塊P在斜面上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間；（2）令μ=0.5，在D點(diǎn)給P一個(gè)沿斜面向下的初速度v0=2m/s，求小物塊P落地時(shí)的動(dòng)能；（3）對(duì)于不同的μ，每次都在D點(diǎn)給小物塊P一個(gè)沿斜面向下足夠大的初速度以保證它能滑離斜面，求μ的取值在哪個(gè)范圍內(nèi)，擋板X始終受到壓力的作用。參考答案：（1）（2）6J（3）μ的取值范圍為0.75<μ<1解析：（1）當(dāng)μ=0時(shí)，P沿斜面下滑的加速度為a，由牛頓第二定律得：mgsinθ=ma，解得：a=gsinθ=6m/s2，

由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：L=at2，

解得：t=s≈0.41s，

（2）設(shè)落地時(shí)P的動(dòng)能為Ek，P沿斜面下滑到落地，由動(dòng)能定理得：

mg（H+Lsinθ）-μmgLcosθ=EK-mv02，

解得：EK=6J；

（3）P在斜面上下滑過程中梯形物塊受力如圖：

由平衡條件可得F+Nsinθ=fcosθ，

所以F=μmgcosθcosθ-mgcosθsinθ

代入數(shù)據(jù)，得F=6.4μ-4.8，

擋板X受壓力，則F＞0，所以6.4μ-4.8＞0，得μ＞0.75

依題意，0≤μ＜1，所以μ的取值范圍為0.75＜μ＜115.（8分）如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系．小車上固定、一個(gè)盒子，盒子內(nèi)盛有沙子．沙桶的總質(zhì)量(包括桶以及桶內(nèi)沙子質(zhì)量)記為m，小車的總質(zhì)量(包括車、盒子及盒內(nèi)沙子質(zhì)量)記為M.驗(yàn)證在質(zhì)量不變的情況下，加速度與合外力成正比：從盒子中取出一些沙子，裝入沙桶中，稱量并記錄沙桶的總重力mg，將該力視為合外力F，對(duì)應(yīng)的加速度a則從打下的紙帶中計(jì)算得出．多次改變合外力F的大小，每次都會(huì)得到一個(gè)相應(yīng)的加速度．本次實(shí)驗(yàn)中，桶內(nèi)的沙子取自小車中，故系統(tǒng)的總質(zhì)量不變．以合外力F為橫軸，以加速度a為縱軸，畫出a－F圖象，圖象是一條過原點(diǎn)的直線．①a－F圖象斜率的物理意義是

．②你認(rèn)為把沙桶的總重力mg當(dāng)作合外力F是否合理？答：

.(填“合理”或“不合理”)；③本次實(shí)驗(yàn)中，是否應(yīng)該滿足M?m這樣的條件？答：

(填“是”或“否”)；理由是

．參考答案：①②合理③否因?yàn)閷?shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是整個(gè)系統(tǒng)，系統(tǒng)受到的合外力就等于mg

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，半圓形玻璃磚的半徑為R，AB邊豎直，一紙面內(nèi)的單色光束從玻璃磚的C點(diǎn)射入，入射角θ從0°到90°變化，現(xiàn)要求只考慮能從AB邊折射的情況（不考慮從AB上反射后的情況），已知：α=45°，玻璃磚對(duì)該單色光的折射率n=，光在真空中的速度為c．則求；①能從AB邊出射的光線與AB交點(diǎn)的范圍寬度d；②光在玻璃磚中傳播的最短時(shí)間t．參考答案：解：①當(dāng)θ=0°時(shí)，光線射到O點(diǎn)．

當(dāng)θ=90°時(shí)，設(shè)折射角為β，由，β=45°，折射光線與AB邊垂直．根據(jù)臨界角公式sinC==，得C=45°，最大的折射角r=C=45°故能從AB邊出射的光線與AB交點(diǎn)的范圍寬度為：；②光在玻璃磚中傳播的速度為：光在玻璃磚中傳播的最短距離為：所以最短時(shí)間為：答：①能從AB邊出射的光線與AB交點(diǎn)的范圍寬度d為R；②光在玻璃磚中傳播的最短時(shí)間t為．17.21世紀(jì)，對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)信息的掌控程度主導(dǎo)著戰(zhàn)爭(zhēng)的成敗，集偵察、情報(bào)傳輸和火力打擊于一身的無人機(jī)已成為信息化戰(zhàn)場(chǎng)的“新寵”.在第八屆珠海航展上，中國(guó)最先進(jìn)的無人機(jī)隆重登場(chǎng)，首次展現(xiàn)了中國(guó)的無人作戰(zhàn)體系.某無人機(jī)豎直向上飛行時(shí)，最大速度為v1；豎直向下飛行時(shí)，最大速度為v2.已知無人機(jī)的最大牽引力的大小恒定，無人機(jī)所受到的空氣阻力大小與飛行的速率成正比，方向與飛行方向相反.求無人機(jī)水平飛行的最大速度.參考答案：無人機(jī)豎直向上飛行時(shí)

（3分）無人機(jī)豎直向下飛行時(shí)

（3分）

無人機(jī)水平飛行時(shí)

（3分）所以

18.如圖，將質(zhì)量m＝2kg的圓環(huán)套在與水平面成θ=37°角的足夠長(zhǎng)直桿上，直桿固定不動(dòng)，環(huán)的直徑略大于桿的截面直徑，桿上依次有三點(diǎn)A、B、C，sAB=8m，sBC=0.6m，環(huán)與桿間動(dòng)摩擦因數(shù)m＝0.5，對(duì)環(huán)施加一個(gè)與桿成37°斜向上的拉力F，使環(huán)從A點(diǎn)由靜止開始沿桿向上運(yùn)動(dòng)，已知t=4s時(shí)環(huán)到達(dá)B點(diǎn)。試求：（重力加速度g=l0m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）（1）F的大小；（2）若到達(dá)B點(diǎn)時(shí)撤去力F，則環(huán)到達(dá)C點(diǎn)所用的時(shí)間。參考答案：解：（1）（8分）環(huán)做勻加速運(yùn)動(dòng)，若Fsin370<Gcos370，桿對(duì)環(huán)的彈力在垂直桿向上，N＋Fsin37°＝mg