2022年河北省保定市花張蒙中學(xué)高三物理測試題含解析

2022年河北省保定市花張蒙中學(xué)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(gè)選項(xiàng)符合題意1.有一則“守株待兔”的古代寓言，設(shè)兔子的頭部受到大小等于自身重量的打擊力時(shí)，即可致死，假設(shè)兔子與樹樁作用時(shí)間大約為0.2秒，則若要被撞死，兔子奔跑的速度至少為：A．1m/s

B．1.5m/s

C．2m/s

D．3m/s參考答案：

答案：C2.某農(nóng)村水力發(fā)電站的發(fā)電機(jī)的輸出電壓穩(wěn)定，它發(fā)出的電先通過電站附近的升壓變壓器升壓，然后用輸電線路把電能輸送到遠(yuǎn)處村寨附近的降壓變壓器，經(jīng)降低電壓后再輸送至各用戶。設(shè)變壓器都是理想的，那么在用電高峰期，隨用電器總功率的增加將導(dǎo)致：（

）

A、升壓變壓器初級(jí)線圈中的電流變小

B、升壓變壓器次級(jí)線圈兩端的電壓變小

C、高壓輸電線路的電壓損失變大

D、降壓變壓器次級(jí)線圈兩端的電壓變大

參考答案：答案：C3.從某一高度水平拋出質(zhì)量為的小球，不計(jì)空氣阻力，經(jīng)時(shí)間落在水平面上，速度方向偏轉(zhuǎn)角，則以下結(jié)論不正確的是A.小球平拋初速度為B.小球著地速度為C.該過程小球的速度的增量為D.該過程小球的水平射程為參考答案：A4.（單選）如圖所示，一個(gè)半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O點(diǎn)為其球心，碗的內(nèi)表面及碗口是光滑的．一根細(xì)線跨在碗口上，線的兩端分別系有質(zhì)量為m1和m2的小球．當(dāng)它們處于平衡狀態(tài)時(shí)，質(zhì)量為m1的小球與O點(diǎn)的連線與水平線的夾角為α＝90°，質(zhì)量為m2的小球位于水平地面上，設(shè)此時(shí)質(zhì)量為m2的小球?qū)Φ孛鎵毫Υ笮镹，細(xì)線的拉力大小為T，則()參考答案：B5.(雙選)一質(zhì)量為m的滑塊在粗糙水平面上滑行，通過頻閃照片分析得知，滑塊在最開始2s內(nèi)的位移是最后2s內(nèi)位移的兩倍，且已知滑塊最開始1s內(nèi)的位移為2.5m，由此可求得A．滑塊的加速度為5m/s2

B．滑塊的初速度為5m/sC．滑塊運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為3s

D．滑塊運(yùn)動(dòng)的總位移為4.5m參考答案：BC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.質(zhì)量為m=0.01kg、帶電量為+q=2.0×10﹣4C的小球由空中A點(diǎn)無初速度自由下落，在t=2s末加上豎直向上、范圍足夠大的勻強(qiáng)電場，再經(jīng)過t=2s小球又回到A點(diǎn)．不計(jì)空氣阻力，且小球從未落地，則電場強(qiáng)度的大小E為2×103N/C，回到A點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為8J．參考答案：考點(diǎn)：電場強(qiáng)度；動(dòng)能定理的應(yīng)用．分析：分析小球的運(yùn)動(dòng)情況：小球先做自由落體運(yùn)動(dòng)，加上勻強(qiáng)電場后小球先向下做勻減速運(yùn)動(dòng)，后向上做勻加速運(yùn)動(dòng)．由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出t秒末速度大小，加上電場后小球運(yùn)動(dòng)，看成一種勻減速運(yùn)動(dòng)，自由落體運(yùn)動(dòng)的位移與這個(gè)勻減速運(yùn)動(dòng)的位移大小相等、方向相反，根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式結(jié)合求電場強(qiáng)度，由W=qEd求得電場力做功，即可得到回到A點(diǎn)時(shí)動(dòng)能．解答：解：小球先做自由落體運(yùn)動(dòng)，后做勻減速運(yùn)動(dòng)，兩個(gè)過程的位移大小相等、方向相反．設(shè)電場強(qiáng)度大小為E，加電場后小球的加速度大小為a，取豎直向下方向?yàn)檎较颍瑒t有：gt2=﹣（vt﹣at2）又v=gt解得a=3g由牛頓第二定律得：a=，聯(lián)立解得，E===2×103N/C則小球回到A點(diǎn)時(shí)的速度為：v′=v﹣at=﹣2gt=﹣20×10×2m/s=﹣400m/s動(dòng)能為Ek==0.01×4002J=8J故答案為：2×103，8．點(diǎn)評(píng)：本題首先要分析小球的運(yùn)動(dòng)過程，采用整體法研究勻減速運(yùn)動(dòng)過程，抓住兩個(gè)過程之間的聯(lián)系：位移大小相等、方向相反，運(yùn)用牛頓第二定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律結(jié)合進(jìn)行研究．7.如圖所示，虛線框內(nèi)存在一沿水平方向、且與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場?，F(xiàn)通過圖示裝置來測量該磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小、并判定其方向。所用器材已在圖中給出，其中D為位于紙面內(nèi)的U形金屬框，其底邊水平，長度為L，兩側(cè)邊豎直且等長；直流電源電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻為r；R為電阻箱；S為開關(guān)。此外還有細(xì)沙、天平和若干輕質(zhì)導(dǎo)線。已知重力加速度為g。先將開關(guān)S斷開，在托盤內(nèi)加放適量細(xì)沙，使D處于平衡狀態(tài)，然后用天平稱出細(xì)沙質(zhì)量m1。閉合開關(guān)S，將電阻箱阻值調(diào)節(jié)至R1=r，在托盤內(nèi)重新加入細(xì)沙，使D重新處于平衡狀態(tài)，用天平稱出此時(shí)細(xì)沙的質(zhì)量為m2且m2＞m1。（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小為___________，方向垂直紙面____________（選填“向里”或“向外”）；

（2）將電阻箱阻值調(diào)節(jié)至R2=2r，則U形金屬框D_________（選填“向下”或“向上”）加速，加速度大小為___________。六．計(jì)算題（共50分）參考答案：（1），向外；（2）向上，8.質(zhì)量為1kg的物體在水平面上滑行，且動(dòng)能隨位移變化的情況如圖所示，取g＝10m/s2，則物體滑行持續(xù)的時(shí)間是_____S,摩擦系數(shù)是

。

參考答案：5

0.2

9.質(zhì)量為m＝100kg的小船靜止在水面上，水的阻力不計(jì)，船上左、右兩端各站著質(zhì)量分別為m甲＝40kg，m乙＝60kg的游泳者，當(dāng)甲朝左，乙朝右，同時(shí)以相對(duì)河岸3m/s的速率躍入水中時(shí)，小船運(yùn)動(dòng)方向?yàn)?/p>

（填“向左”或“向右”）；運(yùn)動(dòng)速率為

m/s。參考答案：向左；0.610.（2分）傳感器是自動(dòng)控制設(shè)備中不可缺少的元件。圖是一種測定位移的電容式傳感器電路。在該電路中，閉合開關(guān)S一小段時(shí)間后，使工件（電介質(zhì)）緩慢向左移動(dòng)，則在工件移動(dòng)的過程中，通過電流表G的電流

（填“方向由a至b”、“方向由b至a”或“始終為零”）參考答案：方向由a至b11.用測電筆接觸市電相線，即使赤腳站在地上也不會(huì)觸電，原因是

；另一方面，即使穿絕緣性能良好的電工鞋操作，測電筆仍會(huì)發(fā)亮，原因是

。參考答案：測電筆內(nèi)阻很大，通過與之串聯(lián)的人體上的電流（或加在人體上的電壓）在安全范圍內(nèi)；（2分）市電為交流電，而電工鞋相當(dāng)于一電容器，串聯(lián)在電路中仍允許交流電通過．（3分）12.（4分）質(zhì)量為0.5kg的物體從高處自由落下，前2s內(nèi)重力做功的平均功率是_________W，2s末重力對(duì)物體做功的瞬時(shí)功率是_________W（取g=10m/s2.）參考答案：

50

10013.一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，圖甲是波傳播到x＝5m的M點(diǎn)時(shí)的波形圖，圖乙是質(zhì)點(diǎn)N(x＝3m)從此時(shí)刻開始計(jì)時(shí)的振動(dòng)圖象，Q是位于x＝10m處的質(zhì)點(diǎn)，則Q點(diǎn)開始振動(dòng)時(shí)，振動(dòng)方向沿y軸

方向（填“正”或“負(fù)”）；經(jīng)過

s，Q點(diǎn)第一次到達(dá)波峰。參考答案：負(fù)，8

解析：圖甲所示的波形為波剛傳到M點(diǎn)的波形，由圖甲可知，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)M的振動(dòng)方向向下，故Q點(diǎn)開始振動(dòng)的方向沿y軸負(fù)方向．由圖甲可以看出波長λ=4m，由圖乙可以看出周期T=4s．所以波速v＝＝1m/s．由圖甲還可以看出，最前面的波峰距Q點(diǎn)的距離△x=8m，故最前面的波峰傳播到Q點(diǎn)，也就是Q點(diǎn)第一次出現(xiàn)波峰的時(shí)間．則t=s＝8s三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖甲所示，將一質(zhì)量m=3kg的小球豎直向上拋出，小球在運(yùn)動(dòng)過程中的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，設(shè)阻力大小恒定不變，g=10m/s2，求（1）小球在上升過程中受到阻力的大小f．（2）小球在4s末的速度v及此時(shí)離拋出點(diǎn)的高度h．參考答案：（1）小球上升過程中阻力f為5N；（2）小球在4秒末的速度為16m/s以及此時(shí)離拋出點(diǎn)h為8m考點(diǎn)： 牛頓第二定律；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖像．專題： 牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題．分析： （1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間公式求出小球上升的加速度，再根據(jù)牛頓第二定律求出小球上升過程中受到空氣的平均阻力．（2）利用牛頓第二定律求出下落加速度，利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求的速度和位移．解答： 解：由圖可知，在0～2s內(nèi)，小球做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為：由牛頓第二定律，有：f+mg=ma1代入數(shù)據(jù)，解得：f=6N．（2）2s～4s內(nèi)，小球做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其所受阻力方向與重力方向相反，設(shè)加速度的大小為a2，有：mg﹣f=ma2即4s末小球的速度v=a2t=16m/s依據(jù)圖象可知，小球在4s末離拋出點(diǎn)的高度：．答：（1）小球上升過程中阻力f為5N；（2）小球在4秒末的速度為16m/s以及此時(shí)離拋出點(diǎn)h為8m點(diǎn)評(píng)： 本題主要考查了牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，注意加速度是中間橋梁15.(3-5模塊)(5分)有兩個(gè)質(zhì)量為m的均處于基態(tài)的氫原子A、B，A靜止，B以速度v0與之發(fā)生碰撞．己知：碰撞前后二者的速度均在一條直線上，碰撞過程中部分動(dòng)能有可能被某一氫原子吸收。從而該原子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，然后，此原子向低能級(jí)態(tài)躍遷，并發(fā)出光子．如欲碰后發(fā)出一個(gè)光子，則速度v0至少需要多大？己知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為E1(E1<0)。參考答案：解析：，--------------(1分)

，--------------(1分)

，--------------(1分)

--------------(2分)四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.圖為可測定比荷的某裝置的簡化示意圖，在第一象限區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=2.0×10﹣3T，在x軸上距坐標(biāo)原點(diǎn)L=0.50m的P處為離子的入射口，在y上安放接收器．現(xiàn)將一帶正電荷的粒子以v=3.5×104m/s的速率從P處射入磁場，若粒子在y軸上距坐標(biāo)原點(diǎn)L=0.50m的M處被觀測到，且運(yùn)動(dòng)軌跡半徑恰好最小，設(shè)帶電粒子的質(zhì)量為m，電量為q，不計(jì)其重力．（1）求上述粒子的比荷；（2）如果在上述粒子運(yùn)動(dòng)過程中的某個(gè)時(shí)刻，在第一象限內(nèi)再加一個(gè)勻強(qiáng)電場，就可以使其沿y軸正方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，求該勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小和方向，并求出從粒子射入磁場開始計(jì)時(shí)經(jīng)過多長時(shí)間加這個(gè)勻強(qiáng)電場；（3）為了在M處觀測到按題設(shè)條件運(yùn)動(dòng)的上述粒子，在第一象限內(nèi)的磁場可以局限在一個(gè)矩形區(qū)域內(nèi)，求此矩形磁場區(qū)域的最小面積，并在圖中畫出該矩形．參考答案：【考點(diǎn)】：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)．【專題】：壓軸題；帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)專題．【分析】：（1）根據(jù)粒子的入射點(diǎn)P和出射點(diǎn)M，以及運(yùn)動(dòng)軌跡半徑恰好最小的條件，可以判定出，以MP為直徑的圓軌跡的半徑最小，然后由洛倫茲力提供粒子在磁場中作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，求出粒子的比荷．（2）加入沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場，電場力與此時(shí)洛倫茲力平衡．：解：（1）設(shè)粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)半徑為r，依題意MP連線即為該粒子在磁場中作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的直徑，由幾何關(guān)系得，由洛倫茲力提供粒子在磁場中作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，可得，聯(lián)立解得：=4.9×107C/kg（2）此時(shí)加入沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場，電場力與此時(shí)洛倫茲力平衡，qE=qvB，代入數(shù)據(jù)得：E=70V/m．所加電場的場強(qiáng)方向沿x軸正方向．設(shè)帶點(diǎn)粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T，所求時(shí)間為t=T/8，而，解得t=7.9×10﹣6s（3）該區(qū)域面積S=2r2=0.25m2，矩形如圖所示．答：（1）上述粒子的比荷為4.9×107C/kg；（2）該勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為70V/m方向，從粒子射入磁場開始計(jì)時(shí)經(jīng)過7.9×10﹣6s加這個(gè)勻強(qiáng)電場；（3）此矩形磁場區(qū)域的最小面積為0.25m2，矩形框如圖．．【點(diǎn)評(píng)】：該題考查帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)，關(guān)鍵在于判斷出運(yùn)動(dòng)軌跡半徑恰好最小的條件是以MP為直徑的圓軌跡的半徑最?。畬儆谥袡n題．17.（8分）人類受小鳥在空中飛翔的啟發(fā)而發(fā)明了飛機(jī)，小鳥在空中滑翔時(shí)獲得的舉力可表示為F=KSv2，式中S為翅膀的面積，v為小鳥的速度，K為比例系統(tǒng)，一小鳥質(zhì)量為120g，翅膀面積為S1，其水平勻速滑翔的最小速度為12m/s，假定飛機(jī)飛行時(shí)獲得向上的舉和與小鳥飛行時(shí)獲得的舉力有同樣的規(guī)律，現(xiàn)有一架質(zhì)量為3200kg的飛機(jī)，它在跑道上加速時(shí)獲得最大加速度為5m/s2。若飛機(jī)機(jī)翼面積為小鳥翅膀面積的600倍，則此飛機(jī)起飛的跑道至少要多長。參考答案：解析：小鳥飛行時(shí)獲得向上舉力與重力平衡

即KS·=m1g

2分

同理飛機(jī)：K×600S1=m2g

得=80m/s

3分

根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式=2as

3分18.如圖所示，滑塊質(zhì)量為m，與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1，它以的初速度由A點(diǎn)開始向B點(diǎn)滑行，AB=5R，并滑上光滑的半徑為R的1/4圓弧BC，在C點(diǎn)正上方有一離C點(diǎn)高度也為R的旋轉(zhuǎn)平臺(tái)，沿平臺(tái)直徑方向開有兩個(gè)離軸心距離相等的小孔P、Q，孔徑大于滑塊的大小，旋轉(zhuǎn)時(shí)兩孔均能達(dá)到C點(diǎn)的正上方。求：（1）滑塊剛到B處的速度（2）若滑塊滑過C點(diǎn)后穿過P孔，求滑塊過P點(diǎn)后還能上升的最大高度（3）若滑塊穿過P孔后，又恰能從Q孔落下，則平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω應(yīng)滿足什么條件？參考答案：解：（1）設(shè)滑塊至B