河南省濟(jì)源市高級中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理測試題含解析

河南省濟(jì)源市高級中學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個選項(xiàng)符合題意1.某重型氣墊船，自重達(dá)5.0×105kg，最高時速為108km/h，裝有額定輸出功率為9000kW的燃?xì)廨啓C(jī)．假設(shè)該重型氣墊船在海面航行過程所受的阻力Ff與速度v滿足Ff=kv，下列說法正確的是（）A．該重型氣墊船的最大牽引力為3.0×105NB．從題中給出的數(shù)據(jù)，可算出k=1.0×104N?s/mC．以最高時速一半的速度勻速航行時，氣墊船所受的阻力為3.0×105ND．以最高時速一半的速度勻速航行時，氣墊船發(fā)動機(jī)的輸出功率為4500kW參考答案：B【考點(diǎn)】功率、平均功率和瞬時功率；牛頓第二定律．【分析】氣墊船以額定功率啟動，當(dāng)阻力等于牽引力時，速度最大，根據(jù)P=Fv求解牽引力，再根據(jù)f=kv求解k值，當(dāng)速度為最高速的一半時，根據(jù)F=f=k求解此時的牽引力，再根據(jù)P=F求解此時的輸出功率．【解答】解：A、氣墊船的最高速度為

v=108km/h=30m/s．在額定輸出功率下以最高時速航行時，根據(jù)P=Fv得：氣墊船的牽引力F===3.0×105N，此時勻速運(yùn)動，由P=Fv知，在速度達(dá)到最大前，F(xiàn)＞3.0×105N，即氣墊船的最大牽引力大于3.0×105N．故A錯誤．B、氣墊船以最高時速勻速運(yùn)動時，氣墊船所受的阻力為f=F=3.0×105N，根據(jù)f=kv得：k==1.0×104N?s/m，故B正確．CD、以最高時速一半的速度勻速航行時，氣墊船所受的阻力為f′=k=f=1.5×105N，此時氣墊船發(fā)動機(jī)的輸出功率為P′=F′=f′=1.5×105×15=2250kW，故C、D錯誤．故選：B2.10．如圖，在水平光滑桌面上，兩相同的矩形剛性小線圈分別疊放在固定的絕緣矩形金屬框的左右兩邊上，且每個小線圈都各有一半面積在金屬框內(nèi)，在金屬框接通逆時針方向電流的瞬間

A．兩小線圈會有相互靠攏的趨勢B．兩小線圈會有相互遠(yuǎn)離的趨勢C．兩小線圈中感應(yīng)電流都沿順時針方向D．左邊小線圈中感應(yīng)電流沿順時針方向，右邊小線圈中感應(yīng)電流沿逆時針方向參考答案：BC3.（單選）汽車甲和汽車乙質(zhì)量相等，以相等速率沿同一水平彎道做勻速圓周運(yùn)動，甲車在乙車的外側(cè)．兩車沿半徑方向受到的摩擦力分別為Ff甲和Ff乙．以下說法正確的是()A．Ff甲小于Ff乙

B．Ff甲等于Ff乙C．Ff甲大于Ff乙

D．Ff甲和Ff乙大小均與汽車速率無關(guān)參考答案：A4.（多選）2013年1月27日，我國在境內(nèi)再次成功地進(jìn)行了陸基中段反導(dǎo)攔截技術(shù)試驗(yàn)，中段是指彈道導(dǎo)彈在大氣層外空間依靠慣性飛行的一段．如圖所示，一枚藍(lán)軍彈道導(dǎo)彈從地面上A點(diǎn)發(fā)射升空，目標(biāo)是攻擊紅軍基地B點(diǎn)，導(dǎo)彈升空后，紅軍反導(dǎo)預(yù)警系統(tǒng)立刻發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，從C點(diǎn)發(fā)射攔截導(dǎo)彈，并在彈道導(dǎo)彈飛行中段的最高點(diǎn)D將其擊毀．下列說法中正確的是（）A．圖中E到D過程，彈道導(dǎo)彈機(jī)械能不斷增大B．圖中E到D過程，彈道導(dǎo)彈的加速度不斷減小C．彈道導(dǎo)彈在大氣層外運(yùn)動軌跡是以地心為焦點(diǎn)的橢圓D．彈道導(dǎo)彈飛行至D點(diǎn)時速度大于7.9km/s參考答案：考點(diǎn)：萬有引力定律及其應(yīng)用；人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系．專題：萬有引力定律的應(yīng)用專題．分析：1、E到D的過程，導(dǎo)彈無動力飛行，只受重力，根據(jù)機(jī)械能守恒的條件：只有重力做功，機(jī)械能守恒．2、根據(jù)萬有引力定律，E到D的過程，高度增大，則引力變小，根據(jù)牛頓第二定律，加速度變小．3、導(dǎo)彈在大氣層外只受地球引力，根據(jù)開普勒第一定律，其運(yùn)動軌跡是以地心為焦點(diǎn)的橢圓．4、根據(jù)開普勒第二定律可知，導(dǎo)彈離地面越遠(yuǎn)速度越小，在地面附近速度最大，最大速度等于第一宇宙速度7.9km/s．解答：解：A、E到D過程，依靠慣性飛行，只受重力，只有重力做功，機(jī)械能守恒，故A錯誤．B、E到D過程，高度增大，地球?qū)?dǎo)彈的引力減小，加速度減小，故B正確．C、根據(jù)開普勒第一定律，導(dǎo)彈在大氣層外只受地球引力，其運(yùn)動軌跡是以地心為焦點(diǎn)的橢圓，故C正確．D、根據(jù)開普勒第二定律，導(dǎo)彈離地面越遠(yuǎn)速度越小，離地面越近速度越大，地面附近的速度為第一宇宙速度7.9km/s，所以彈道導(dǎo)彈飛行至D點(diǎn)時速度小于7.9km/s，故D錯誤．故選BC．點(diǎn)評：此題考查了機(jī)械能的條件，運(yùn)用牛頓第二定律、開普勒定律分析導(dǎo)彈與衛(wèi)星運(yùn)動問題．分析導(dǎo)彈在E到D點(diǎn)的加速度，也可以結(jié)合衛(wèi)星變軌知識來理解．5.（單選題）均勻帶電的導(dǎo)體球內(nèi)部各點(diǎn)電勢相等。如圖，在半球面AB上均勻分布正電荷，總電荷量為q，球面半徑為R，CD為通過半球頂點(diǎn)與球心O的軸線，在軸線上有M、N兩點(diǎn)，OM=ON=0.5R．已知M點(diǎn)的電勢為，O點(diǎn)的電勢大小為，則N點(diǎn)電勢大小為A.

B.

C.

D.參考答案：B設(shè)想一個均勻帶電、帶電量為q的右半球，與題目中所給的左半球組成一個完整的均勻帶電球面，由對稱性可知，右半球在M點(diǎn)的電勢φM′等于左半球在N點(diǎn)的電勢，即：故：而正是兩個半球同時存在時P點(diǎn)的電勢．因?yàn)榫鶆驇щ娗驓?nèi)部各處電勢都相等，其值為，k為靜電力常量，故：解得：故選B。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖a所示是打樁機(jī)的簡易模型．質(zhì)量m=1kg的物體在拉力F作用下從與釘子接觸處由靜止開始運(yùn)動，上升一段高度后撤去F，到最高點(diǎn)后自由下落，撞擊釘子后物體不再彈起，將釘子打入一定深度．若以初始狀態(tài)物體與釘子接觸處為零勢能點(diǎn)，物體上升過程中，機(jī)械能E與上升高度h的關(guān)系圖象如圖b所示．不計(jì)所有摩擦，g=10m/s2．物體上升過程所受拉力F=

N；在整個過程中距初始位置

m處物體的重力勢能與動能相等．參考答案：12；0.6【考點(diǎn)】功能關(guān)系；動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化．【分析】根據(jù)功能原理列式可知E﹣h圖象的斜率等于拉力，根據(jù)機(jī)械能守恒計(jì)算重力勢能與動能相等時問題的高度．【解答】解：根據(jù)功能原理得：△E=F△h，得F=，可知E﹣h圖象的斜率等于拉力，為：F==N=12N；由圖可知，物體的機(jī)械能最大為12J，下落的過程中機(jī)械能守恒，物體的重力勢能與動能相等時，均為6J，即：mgh=6J，解得：h=0.6m．故答案為：12；0.67.質(zhì)量為0.45kg的木塊靜止在光滑水平面上，一質(zhì)量為0.05kg的子彈以200m/s的水平速度擊中木塊，并留在其中，整個木塊沿子彈原方向運(yùn)動，則木塊最終速度的大小是__________m/s。若子彈在木塊中運(yùn)動時受到的平均阻力為4.5×103N，則子彈射入木塊的深度為_______m。參考答案：

(1).20

(2).0.2試題分析：根據(jù)系統(tǒng)動量守恒求解兩木塊最終速度的大?。桓鶕?jù)能量守恒定律求出子彈射入木塊的深度；根據(jù)動量守恒定律可得，解得；系統(tǒng)減小的動能轉(zhuǎn)化為克服阻力產(chǎn)生的內(nèi)能，故有，解得；【點(diǎn)睛】本題綜合考查了動量守恒定律、能量守恒定律，綜合性較強(qiáng)，對學(xué)生能力要求較高．8.如圖所示，為xOy平面內(nèi)沿x軸傳播的簡諧橫波在t0=0時刻的波形圖象，波速v=l.0m/s。此時x=0.15m的P點(diǎn)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動，則該波的傳播方向是

(選填“x軸正向”或“x軸負(fù)向”)，P點(diǎn)經(jīng)過

s時間加速度第一次達(dá)到最大。

參考答案：9.某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：如圖所示，在一端封閉的光滑細(xì)玻璃管中注滿清水，水中放一個紅蠟做成的小圓柱體R。將玻璃管的開口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與Y軸重合，在R從坐標(biāo)原點(diǎn)以速度v=3cm/s勻速上浮的同時，玻璃管沿x軸正方向做初速為零的勻加速直線運(yùn)動。同學(xué)們測出某時刻R的坐標(biāo)為（4，6）,此時R的速度大小為

cm/s，R在上升過程中運(yùn)動軌跡的示意圖是

。（R視為質(zhì)點(diǎn)）參考答案：10.光滑水平面上兩小球a、b用不可伸長的松弛細(xì)繩相連。開始時兩球靜止，給b球一個水平恒力拖動B球運(yùn)動直至繩被拉緊，然后兩球一起運(yùn)動，在兩球一起運(yùn)動過程中兩球的總動量

(填“守恒”或“不守恒”)；系統(tǒng)的機(jī)械能

(填“守恒”或“不守恒”)。參考答案：不守恒，不守恒；11.在如圖所示電路中，電源電動勢為6V，內(nèi)阻為1Ω，電阻R1=5Ω，R2=6Ω，滑動變阻器的阻值0—30Ω。閉合電鍵K，當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P由a端向b端滑動時，理想電流表和理想電壓表示數(shù)變化量的大小分別用ΔI、ΔU表示。則____Ω。R1消耗的最小電功率為______W。參考答案：６

Ω；

０.8

W。12.已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為（），激發(fā)態(tài)能量，其中．已知普朗克常量為，真空中光速為，吸收波長為

▲

的光子能使氫原子從基態(tài)躍遷到的激發(fā)態(tài)；此激發(fā)態(tài)原子中的電子再吸收一個頻率為的光子被電離后，電子的動能為

▲

．參考答案：

（2分）13.為了探究受到空氣阻力時，物體運(yùn)動速度隨時間的變化規(guī)律，某同學(xué)采用了“加速度與物體質(zhì)量、物體受力關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置(如圖所示)．實(shí)驗(yàn)時，平衡小車與木板之間的摩擦力后，在小車上安裝一薄板，以增大空氣對小車運(yùn)動的阻力．(1)往砝碼盤中加入一小砝碼，在釋放小車________(選填“之前”或“之后”)接通打點(diǎn)計(jì)時器的電源，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)．(2)從紙帶上選取若干計(jì)數(shù)點(diǎn)進(jìn)行測量，得出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的時間t與速度v的數(shù)據(jù)如下表：時間t/s00.501.001.502.002.50速度v/(m·s－1)0.120.190.230.260.280.29請根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出小車的v－t圖象．

(3)通過對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，該同學(xué)認(rèn)為：隨著運(yùn)動速度的增加，小車所受的空氣阻力將變大．你是否同意他的觀點(diǎn)？請根據(jù)v－t圖象簡要闡述理由．參考答案：（1）

之前

；

（2）（繪圖略）

（3）答：正確，有v-t圖像知v越大，a越小，

合力越小，風(fēng)阻力越大。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，標(biāo)有直角坐標(biāo)系Oxy的白紙放在水平桌面上，半圓形玻璃磚放在白紙上，圓心在坐標(biāo)的原點(diǎn)，直徑與x軸重合，OA是畫在白紙上的直線，

P1、P2是豎直插在直線OA上的兩枚大頭針，P3是豎直插在白紙上的第三枚大頭針，α是直線OA與y軸正方向的夾角，β是直線OP3與y軸負(fù)方向的夾角，只要直線OA畫得合適，且P3的位置取得正確，測得角α和β，便可求得玻璃的折射率n。某同學(xué)用上述方法測量玻璃的折射率，在他畫出的直線OA上豎直插上了P1、P2兩枚大頭針，但在y<0的區(qū)域內(nèi)，不管眼睛放在何處，部無法透過玻璃磚看到P1、P2的像。

(1)他應(yīng)該采取的措施是

。

(2)若他己透過玻璃磚看到了P1、P2的像，確定了P3位置的方法是

。

(3)若他已正確地測得了的α、β的值，則玻璃的折射率n=

。參考答案：（1）減少α角；（2）讓P3擋住P1、P2的像；（3）。15.用圓弧狀玻璃磚做測定玻璃折射率的實(shí)驗(yàn)時，先在白紙上放好圓弧狀玻璃磚，在玻璃磚的一側(cè)豎直插上兩枚大頭針P1、P2，然后在玻璃磚的另一側(cè)觀察，調(diào)整視線使P1的像被P2擋住，接著在眼睛所在的一側(cè)插兩枚大頭針P3和P4，使P3擋住P1和P2的像，P4擋住P3和P1、P2的像，在紙上標(biāo)出大頭針位置和圓弧狀玻璃磚輪廓如下圖所示(O為兩圓弧圓心；圖中已畫出經(jīng)P1、P2點(diǎn)的入射光線)。①．在圖上補(bǔ)畫出所需的光路圖②．為了測出玻璃磚的折射率，需要測量入射角i和折射角r，請?jiān)趫D中標(biāo)出這兩個角．③．用所測物理量計(jì)算折射率的公式是n=____________④．為了保證在弧面CD得到出射光線，實(shí)驗(yàn)過程中，光線在弧面AB的入射角應(yīng)盡量____________(小一些，無所謂，大一些)

參考答案：①略、②略、

③

sini/sinr、

④

偏小些四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，用內(nèi)壁光滑的薄壁細(xì)管彎成的“S”形軌道固定于豎直平面內(nèi)，其彎曲部分是由兩個半徑均為R=0．2m的半圓平滑對接而成(圓的半徑遠(yuǎn)大于細(xì)管內(nèi)徑)，軌道底端D點(diǎn)與粗糙的水平地面相切．現(xiàn)有一輛質(zhì)量為m=1Kg的玩具小車以恒定的功率從E點(diǎn)由靜止開始行駛，經(jīng)過一段時間t=4s后，出現(xiàn)了故障，發(fā)動機(jī)自動關(guān)閉，小車在水平地面繼續(xù)運(yùn)動并進(jìn)入“S”形軌道，從軌道的最高點(diǎn)飛出后，恰好垂直撞在固定斜面B上的C點(diǎn)，C點(diǎn)與下半圓的圓心O等高．已知小車與地面之間的動摩擦因數(shù)為，ED之間的距離為，斜面的傾角為30°.求：（g=10m/s2）(1)小車到達(dá)C點(diǎn)時的速度大小為多少；(2)在A點(diǎn)小車對軌道的壓力大小是多少，方向如何；(3)小車的恒定功率是多少．參考答案：(1)4m/s

(2)10N

豎直向上（3）5W解析：(1)把C點(diǎn)的速度分解為水平方向的vA和豎直方向的vy，有：

解得vc=4m/s

17.最近一個階段我國中東部一些地區(qū)空氣污染嚴(yán)重，出現(xiàn)了持續(xù)的霧霾天氣。一位同學(xué)受桶裝純凈水的啟發(fā)，提出用桶裝的凈化壓縮空氣供氣，設(shè)每人1min內(nèi)呼吸16次，每次吸入1atm的