2022年山西省運(yùn)城市河津市中學(xué)高三物理測試題含解析

2022年山西省運(yùn)城市河津市中學(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.小球在水平桌面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它受到力F的作用（F的方向如圖所示）時(shí)，小球可能運(yùn)動(dòng)的方向是

（

）

A．Oa

B．Ob

C．Oc

D．Od參考答案：

D2.南亞某國軍事試驗(yàn)場正在平地上試射導(dǎo)彈,若某次豎直向上發(fā)射導(dǎo)彈時(shí)發(fā)生故障,造成導(dǎo)彈的vt圖像如圖所示,則下列說法中正確的是()A.0~1s內(nèi)導(dǎo)彈勻速上升B.1~2s內(nèi)導(dǎo)彈靜止不動(dòng)C.3s末導(dǎo)彈回到出發(fā)點(diǎn)D.5s末導(dǎo)彈恰好回到出發(fā)點(diǎn)參考答案：D

解析:在vt圖像中,圖線的斜率表示加速度,故0~1s內(nèi)導(dǎo)彈勻加速上升,1~2s內(nèi)導(dǎo)彈勻速上升,第3s時(shí)導(dǎo)彈速度為0,即上升到最高點(diǎn),故選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤;vt圖線與時(shí)間軸包圍的面積表示位移,在0~3s內(nèi),x1=×(1+3)×30m=60m,在3~5s內(nèi),x2=-×2×60m=-60m,所以x=x1+x2=0,即5s末導(dǎo)彈恰好回到出發(fā)點(diǎn),選項(xiàng)D正確.3.三個(gè)相同的支座上分別擱著三個(gè)質(zhì)量和直徑都相等的光滑圓球a、b、c，支點(diǎn)P、Q在同一水平面上，a球的重心Oa位于球心，b球和c球的重心Ob、Oc分別位于球心的正上方和球心的正下方，如圖所示，三球均處于平衡狀態(tài)，支點(diǎn)P對a球的彈力為Na，對b球和c球的彈力分別為Nb和Nc，則（

）A．Na=Nb=Nc

B．Nb>Na>Nc

C．Nb<Na<NcD．Na>Nb=Nc參考答案：A4.（多選題）如圖所示，人重Mg=600N，木板重mg=400N，人與木板、木板與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)皆為0.2．現(xiàn)在人用水平力F拉繩，使他與木板一起向右勻速運(yùn)動(dòng)，則（）A．人受到的摩擦力是120N B．人拉繩的力是100NC．人的腳給木板的摩擦力向右 D．木板給地面的摩擦力向左參考答案：BC【考點(diǎn)】共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；摩擦力的判斷與計(jì)算．【分析】先以整體為研究對象，對整體進(jìn)行受力分析，由共點(diǎn)力的平衡可求得人拉繩子的力；再對人受力分析，可求得人與地板間的摩擦力．【解答】解：A、以整體為研究對象，整體在水平方向受拉力和摩擦力，由共點(diǎn)力的平衡可知：2F=μ（m+M）g解得：F=100N，故A錯(cuò)誤，B正確；C、以人為研究對象，人受拉力及摩擦力而處于平衡，拉力向右，則摩擦力向左；而人對木板的摩擦力與木板對人的摩擦力大小相等，方向相反，故人的腳給木板的摩擦力方向水平向右，故C正確；D、木板相對于地面運(yùn)動(dòng)的方向向右，所以木板給地面的摩擦力向右，故D錯(cuò)誤；故選：BC5.在光滑的水平地面上方，有兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向相反的水平勻強(qiáng)磁場，如圖所示的PQ為兩個(gè)磁場的邊界，磁場范圍足夠大。一個(gè)半徑為a、質(zhì)量為m、電阻為R的金屬圓環(huán)垂直磁場方向，以速度從如圖位置運(yùn)動(dòng)，當(dāng)圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到直徑剛好與邊界線PQ重合時(shí)，圓環(huán)的速度為，則下列說法正確的是（

）A．此時(shí)圓環(huán)中的電功率為

B．此時(shí)圓環(huán)的加速度為C．此過程中通過圓環(huán)截面的電量為

D．此過程中回路產(chǎn)生的電能為參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.兩小孩在冰面上乘坐“碰碰車”相向運(yùn)動(dòng)。A車總質(zhì)量為50kg，以2m/s的速度向右運(yùn)動(dòng)；B車總質(zhì)量為70kg，以3m/s的速度向左運(yùn)動(dòng)；碰撞后，A以1.5m/s的速度向左運(yùn)動(dòng)，則B的速度大小為___________m/s，方向向___________（選填“左”或“右”）參考答案：0.5；左7.一飛船在某星球表面附近，受星球引力作用而繞其做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速率為，飛船在離該星球表面高度為h處，受星球引力作用而繞其做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速率為，已知引力常量為G，則該星球的質(zhì)量表達(dá)式為

。參考答案：8.某探究性小組用如圖所示的裝置研究彈簧的彈性勢能Ep跟彈簧的形變量x之間的關(guān)系：在實(shí)驗(yàn)桌的邊緣固定一光滑凹槽（如圖），凹槽中放一輕質(zhì)彈簧，彈簧的左端固定，右端與小球接觸．當(dāng)彈簧處于自然長度時(shí)，小球恰好在凹槽的邊緣．讓小球向左壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放，使小球沿水平方向射出凹槽，小球在空中飛行后落到水平地面．（1）若用天平、刻度尺測量，計(jì)算出小球從凹槽射出瞬間的動(dòng)能，則除了測量小球的質(zhì)量外，還須測量的物理量有：

.（2）因?yàn)樾∏驈陌疾凵涑鰰r(shí)，由于某些偶然因素的影響，即使將彈簧壓縮同樣的長度，小球射出的水平距離S也會(huì)稍有不同．為了準(zhǔn)確測出S，某同學(xué)欲用小球?qū)椈?0次壓縮到同一個(gè)長度，記錄下小球這10次拋出的落點(diǎn)的痕跡，則需使用

等實(shí)驗(yàn)器材才能完成相應(yīng)的記錄；考查考生運(yùn)用平拋、及動(dòng)量守恒實(shí)驗(yàn)中所用的方法解決新的實(shí)際問題的創(chuàng)新實(shí)踐能力。在高考中很有可能不會(huì)原原本本地考查動(dòng)量守恒的實(shí)驗(yàn)，但該實(shí)驗(yàn)中所用的實(shí)驗(yàn)方法則有可能遷移到其他實(shí)驗(yàn)中，與其他實(shí)驗(yàn)揉合在一起來考查。參考答案：（1）凹槽出口處與水平面的高度，小球拋出的水平距離；（2）白紙、復(fù)寫紙。9.某小組同學(xué)嘗試用下圖所示裝置測定大氣壓強(qiáng)．實(shí)驗(yàn)過程中溫度保持不變．最初U形管兩臂中的水銀面齊平，燒瓶中無水．當(dāng)用注射器往燒瓶中注入水時(shí)，U形管兩臂中的水銀面出現(xiàn)高度差．實(shí)驗(yàn)的部分?jǐn)?shù)據(jù)記錄在下表中．

氣體體積V(ml)800674600531500水銀面高度差h(cm)014.025.038.045.0

（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在右圖中畫出該實(shí)驗(yàn)的h－1/V關(guān)系圖線；（2）實(shí)驗(yàn)環(huán)境下的大氣壓強(qiáng)p0=

cmHg；

（3）如果實(shí)驗(yàn)開始時(shí)氣體的熱力學(xué)溫度為T0，最終氣體的體積為500ml，現(xiàn)使U型管中的水銀面回到初始齊平狀態(tài)，應(yīng)使容器中的氣體溫度降低到_________．參考答案：（1）右圖所示

（2分）（2）75（±2）

（3分）（3）

（3分）10.在白熾燈照射下，從用手指捏緊的兩塊玻璃板的表面能看到彩色條紋，這是光的______現(xiàn)象；通過兩根并在一起的鉛筆狹縫去觀察發(fā)光的白熾燈，也會(huì)看到彩色條紋，這是光的______現(xiàn)象。參考答案：干涉、衍射11.一燈泡的電功率為P，若消耗的電能看成全部以波長為入的光波均勻地向周圍輻射，設(shè)光在空氣的傳播速度近似為真空中的光速c，普朗克常量為h．則這種光波光子的能量為，在距離燈泡d處垂直于光的傳播方向S面積上，單位時(shí)間內(nèi)通過的光子數(shù)目為

。參考答案：12.16．如圖所示，質(zhì)點(diǎn)甲以8ms的速度從O點(diǎn)沿Ox軸正方向運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)乙從點(diǎn)Q（0m，60m）處開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，要使甲、乙在開始運(yùn)動(dòng)后10s在x軸上的P點(diǎn)相遇，質(zhì)點(diǎn)乙運(yùn)動(dòng)的位移是

，乙的速度是

．參考答案：100m

10㎝/s13.右圖是自行車傳動(dòng)機(jī)的示意圖，其中Ⅰ是大齒輪，Ⅱ是小齒輪，Ⅲ是后輪。⑴假設(shè)腳踏板的轉(zhuǎn)速為r/s,則大齒輪的角速度是___rad/s；⑵要知道在這種情況下自行車前進(jìn)的速度有多大，除需要測量大齒輪Ⅰ的半徑，小齒輪Ⅱ的半徑外，還需要測量的物理量是___；

⑶用上述量推導(dǎo)出自行車前進(jìn)速度的表達(dá)式：__。參考答案：⑴

⑵后輪的半徑

⑶三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（2014?宿遷三模）學(xué)?？萍脊?jié)上，同學(xué)發(fā)明了一個(gè)用彈簧槍擊打目標(biāo)的裝置，原理如圖甲，AC段是水平放置的同一木板；CD段是豎直放置的光滑半圓弧軌道，圓心為O，半徑R=0.2m；MN是與O點(diǎn)處在同一水平面的平臺(tái)；彈簧的左端固定，右端放一可視為質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量m=0.05kg的彈珠P，它緊貼在彈簧的原長處B點(diǎn)；對彈珠P施加一水平外力F，緩慢壓縮彈簧，在這一過程中，所用外力F與彈簧壓縮量x的關(guān)系如圖乙所示．已知BC段長L=1.2m，EO間的距離s=0.8m．計(jì)算時(shí)g取10m/s2，滑動(dòng)摩擦力等于最大靜摩擦力．壓縮彈簧釋放彈珠P后，求：（1）彈珠P通過D點(diǎn)時(shí)的最小速度vD；（2）彈珠P能準(zhǔn)確擊中平臺(tái)MN上的目標(biāo)E點(diǎn)，它通過C點(diǎn)時(shí)的速度vc；（3）當(dāng)緩慢壓縮彈簧到壓縮量為x0時(shí)所用的外力為8.3N，釋放后彈珠P能準(zhǔn)確擊中平臺(tái)MN上的目標(biāo)E點(diǎn)，求壓縮量x0．參考答案：（1）彈珠P通過D點(diǎn)時(shí)的最小速度為；（2）通過C點(diǎn)時(shí)的速度為m/s；（3）壓縮量為0.18m．考點(diǎn)： 動(dòng)能定理的應(yīng)用；機(jī)械能守恒定律．專題： 動(dòng)能定理的應(yīng)用專題．分析： （1）根據(jù)D點(diǎn)所受彈力為零，通過牛頓第二定律求出D點(diǎn)的最小速度；（2）根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求出D點(diǎn)的速度，通過機(jī)械能守恒定律求出通過C點(diǎn)的速度．（3）當(dāng)外力為0.1N時(shí)，壓縮量為零，知摩擦力大小為0.1N，對B的壓縮位置到C點(diǎn)的過程運(yùn)用動(dòng)能定理求出彈簧的壓縮量．解答： 解：（1）當(dāng)彈珠做圓周運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)且只受重力時(shí)速度最小，根據(jù)牛頓第二定律有：mg=解得．v==m/s（2）彈珠從D點(diǎn)到E點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)此時(shí)它通過D點(diǎn)的速度為v，則s=vtR=gt從C點(diǎn)到D點(diǎn)，彈珠機(jī)械能守恒，有：聯(lián)立解得v=代入數(shù)據(jù)得，V=2m/s（3）由圖乙知彈珠受到的摩擦力f=0.1N，根據(jù)動(dòng)能定理得，且F1=0.1N，F(xiàn)2=8.3N．得x=代入數(shù)據(jù)解得x0=0.18m．答：（1）彈珠P通過D點(diǎn)時(shí)的最小速度為；（2）通過C點(diǎn)時(shí)的速度為m/s；（3）壓縮量為0.18m．點(diǎn)評： 本題考查了動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律、牛頓第二定律的綜合，涉及到圓周運(yùn)動(dòng)和平拋運(yùn)動(dòng)，知道圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來源，以及平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向和水平方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是解決本題的關(guān)鍵．15.（9分）我國登月的“嫦娥計(jì)劃”已經(jīng)啟動(dòng)，2007年10月24日，我國自行研制的探月衛(wèi)星“嫦娥一號”探測器成功發(fā)射。相比較美國宇航員已經(jīng)多次登陸月球。而言，中國航天還有很多艱難的路要走。若一位物理學(xué)家通過電視機(jī)觀看宇航員登月球的情況，他發(fā)現(xiàn)在發(fā)射到月球上的一個(gè)儀器艙旁邊懸掛著一個(gè)重物在那里擺動(dòng),懸掛重物的繩長跟宇航員的身高相仿,這位物理學(xué)家看了看自己的手表，測了一下時(shí)間，于是他估測出月球表面上的自由落體加速度。請?zhí)骄恳幌?他是怎樣估測的?參考答案：據(jù)宇航員的身高估測出擺長；測出時(shí)間，數(shù)出擺動(dòng)次數(shù)，算得擺動(dòng)周期；據(jù)公式,求得月球的重力加速度。解析：據(jù)單擺周期公式,只要測出單擺擺長和擺動(dòng)周期,即可測出月球表面上的自由落體加速度．據(jù)宇航員的身高估測出擺長；測出時(shí)間，數(shù)出擺動(dòng)次數(shù)，算得擺動(dòng)周期；據(jù)公式求得月球的重力加速度。(9分)

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，區(qū)域Ⅰ中有豎直向上的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為E；區(qū)域Ⅱ內(nèi)有垂直紙面向外的水平勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B；區(qū)域Ⅲ中有垂直紙面向里的水平勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為2B。一質(zhì)量為m、帶電量為q的帶負(fù)電粒子（不計(jì)重力）從左邊界O點(diǎn)正上方的M點(diǎn)以速度v0水平射入電場，經(jīng)水平分界線OP上的A點(diǎn)與OP成60°角射入Ⅱ區(qū)域的磁場，并垂直豎直邊界CD進(jìn)入Ⅲ區(qū)域的勻強(qiáng)磁場中。

求：（1）粒子在Ⅱ區(qū)域勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑；（2）O、M間的距離；（3）粒子從第一次進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅲ到離開區(qū)域Ⅲ所經(jīng)歷的時(shí)間t3。參考答案：解：（1）粒子在勻強(qiáng)電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)粒子過A點(diǎn)時(shí)速度為v，由類平拋規(guī)律知

①

（3分）粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得：

②

（1分）所以

③

（2分）（2）設(shè)粒子在電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1，加速度為a，則有

④

（2分）

⑤

（2分）即

⑥

O、M兩點(diǎn)間的距離為⑦

（2分）（3）設(shè)粒子在Ⅲ區(qū)域磁場中運(yùn)行時(shí)間為t3，粒子在Ⅲ區(qū)域磁場中運(yùn)行為T3，則：

⑧

（2分）由①②式可得：⑨（1分）則：

⑩

（2分）Ks5u由⑩式可得：（1分）Ks5u17.斜面長度為4m，一個(gè)尺寸可以忽略不計(jì)的滑塊以不同的初速度v0從斜面頂端沿斜面下滑時(shí)，其下滑距離x與初速度二次方v02的關(guān)系圖象（即xv02圖象）如圖所示．（1）求滑塊下滑的加速度大小．（2）若滑塊下滑的初速度為5.0m/s，則滑塊沿斜面下滑的時(shí)間為多長？參考答案：解：（1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移公式得：v2﹣v02=2ax，得斜率為：k=﹣因?yàn)閳D線斜率：k=，解得：a=﹣2m/s2．所以滑塊下滑的加速度大小為2m/s2．（2）由位移公式得：x=v0t+at2，解得：t=1s，或t=4s（舍去）．答：（1）滑塊下滑的加速度大小為2m/s2．（2）若滑塊下滑的初速度為5.0m/s，則滑塊沿斜面下滑的時(shí)間為1s．【考點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的綜合運(yùn)用；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系．【分析】（1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移公式，結(jié)合圖線的斜率求出滑塊下滑的加速度大?。?）再根據(jù)位移時(shí)間公式求出滑塊下滑的時(shí)間．18.如圖（甲）所示，在直角坐標(biāo)系0≤x≤L區(qū)域內(nèi)有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場，右側(cè)有一個(gè)以點(diǎn)(3L，0)為圓心、半徑為L的圓形區(qū)域，圓形區(qū)域與x軸的交點(diǎn)分別為M、N。現(xiàn)有一質(zhì)量為m，帶電量為e的電子，從y軸上的A點(diǎn)以速度v0沿x軸正方向射入電場，飛出電場后從M點(diǎn)進(jìn)入圓形區(qū)域，速度方向與x軸夾角為30°。此時(shí)在圓形區(qū)域加如圖（乙）所示周期性變化的磁場，以垂直于紙面向外為磁場正方向），最后電子運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后從N飛出，速度方向與進(jìn)入磁場時(shí)的速度方向相同（與x軸夾角也為30°）。求：（1）電子進(jìn)入圓形磁場區(qū)域時(shí)的速度大??；（2）0≤x≤L區(qū)域內(nèi)勻強(qiáng)電場場強(qiáng)E的大小；（3）寫出圓形磁場區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度B0的大小、磁場變化周期T各應(yīng)滿足的表達(dá)式。參考答案：⑴電子在電場中作類平拋運(yùn)動(dòng)，射出電場時(shí)，如圖1所示。由速度關(guān)系：

（2分）解得

（2分）

⑵由速度關(guān)系得

（2分）

在豎直方向

（2分）

解