2022年山西省長治市第十三中學(xué)高三物理測試題含解析

2022年山西省長治市第十三中學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.(單選)用比值法定義物理量是物理學(xué)中一種重要的思想方法，下列物理量的表達式不屬于用比值法定義的是（

）

A．磁感應(yīng)強度 B．功率 C．電阻

D．加速度參考答案：D2.（多選）如圖所示，均質(zhì)均勻圓環(huán)半徑略大于圓柱體半徑，空間存在垂直于圓柱體表面沿半徑向外的磁場，圓環(huán)所在位置的磁感應(yīng)強度大小為B。圓環(huán)的質(zhì)量為m，半徑為r，給環(huán)以豎直向上的初速度v，圓環(huán)上升到最高度，然后落回拋出點，此過程中A．圓環(huán)先有擴張后有收縮趨勢B．圓環(huán)上升時間比下降時間短C．圓環(huán)上升過程和下降過程產(chǎn)生的熱量相同D．圓環(huán)上升過程與下降過程流過線圈橫截面的電荷量相等參考答案：BDA、圓環(huán)上升時，根據(jù)楞次定律可得，產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向為逆時針方向；根據(jù)左手定則可得，圓環(huán)受到的安培力的方向向下；圓環(huán)下降時，根據(jù)楞次定律可得，產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向為順時針方向；根據(jù)左手定則可得，圓環(huán)受到的安培力的方向向上；整個的過程中，圓環(huán)既沒有擴張的趨勢，也沒有收縮的趨勢，故A錯誤；B、由A的方向可得，圓環(huán)上升上安培力的方向向下；圓環(huán)下降時，安培力的方向向上，由于上升與下降的高度是相等的，所以圓環(huán)上升的時間比較小，故B正確；C、圓環(huán)運動的過程中的電動勢：，電流：設(shè)上升的高度是h，產(chǎn)生的熱量：①；在圓環(huán)的運動過程中，雖然是變速運動，也接近是，所以公式①雖然不能精確計算出上升與下降過程中產(chǎn)生的熱量，但是可得，產(chǎn)生的熱量與速度的大小成正比．由于整個的過程中不斷由機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以上升的過程中的平均速度要大于下降過程的平均速度．所以上升的過程中產(chǎn)生的熱量比較大，故C錯誤；D、流過截面的電量：，與運動的時間無關(guān)，故D正確。故選BD。3.如圖，在點電荷Q產(chǎn)生的電場中，將兩個帶正電的檢驗電荷q1、q2分別置于A、B兩點，虛線為等勢線。取無窮遠(yuǎn)處為零電勢點，若將q1、q2移動到無窮遠(yuǎn)的過程中外力克服電場力做的功相等，則下列說法正確的是A．B點電勢高于A點電勢B．q1在A點的電勢能大于q2在B點的電勢能C．A、B兩點的電場強度大小相等D．q1的電荷量大于q2的電荷量參考答案：D4.圖中a、b是兩個位于固定斜面上的正方形物塊，它們的質(zhì)量相等。F是沿水平方向作用于a上的外力，已知a、b的接觸面，a、b與斜面的接觸面都是光滑的。正確的說法是

A．a(chǎn)、b一定沿斜面向上運動

B．a(chǎn)對b的作用力沿水平方向

C．a(chǎn)、b對斜面的正壓力相等

D．a(chǎn)受到的合力沿水平方向的分力等于b受到的合力沿水平方向的分力參考答案：答案：D5.（（多選）如圖所示，在勻強磁場中有一傾斜的平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為l，兩導(dǎo)軌間連有一電阻R，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ，在兩虛線間的導(dǎo)軌上涂有薄絕緣涂層．勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為B，方向與導(dǎo)軌平面垂直．質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒從h高度處由靜止釋放，在剛要滑到涂層處時恰好勻速運動．導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且僅與涂層間有摩擦，動摩擦因數(shù)μ=tanθ，其他部分的電阻不計，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A．導(dǎo)體棒到達涂層前做加速度減小的加速運動B．在涂層區(qū)導(dǎo)體棒做減速運動C．導(dǎo)體棒到達底端的速度為D．整個運動過程中產(chǎn)生的焦耳熱為mgh﹣參考答案：【考點】：導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢；焦耳定律．【專題】：電磁感應(yīng)與電路結(jié)合．【分析】：研究導(dǎo)體棒在絕緣涂層上勻速運動過程，受力平衡，根據(jù)平衡條件即可求解動摩擦因數(shù)μ．據(jù)題導(dǎo)體棒在滑上涂層之前已經(jīng)做勻速運動，推導(dǎo)出安培力與速度的關(guān)系，再由平衡條件求解速度v．：解：A、導(dǎo)體棒到達涂層前速度越來越大，由E=BLv得，感應(yīng)電動勢越來越大，根據(jù)I=和F=BIL得，所受的安培力越來越大，由F=mgsinθ﹣BIL=ma得，加速度越來越小，故A正確；B、當(dāng)導(dǎo)體到達涂層時，所受力平衡，但是到達涂層后，安培力消失，受力分析得導(dǎo)體受力平衡，故導(dǎo)體勻速運動，故B錯誤；C、根據(jù)受力平衡條件得：BIL=mgsinθ，得：，所以v=，故C正確；D、由能量守恒產(chǎn)生的焦耳熱Q=mgh﹣=mgh﹣，故D錯誤；故選：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一質(zhì)量m＝1kg的物體在水平恒力F作用下水平運動，1s末撤去恒力F，其v－t圖象如圖所示，則恒力F的大小是

N，物體所受阻力Ff的大小是

N參考答案：9N，3N7.（4分）有兩個單擺做簡諧運動，位移與時間關(guān)系是：x1=3asin(4πbt+)和x2=9asin(8πbt+)，其中a、b為正的常數(shù)，則它們的：①振幅之比為__________；②擺長之比為_________。參考答案：①1：3②4：18.一簡諧橫波以10m/s的波速沿x軸正方向傳播。已知t=0時刻的波形如圖，則x=0處質(zhì)點振動方向

______

(“沿y軸負(fù)方向”或“沿y軸正方向”)，從t=0開始計時，x=2m處的振動方程為y=

_______

cm。

參考答案：y軸負(fù)方向9.一正方形線圈邊長為40cm，總電阻為3Ω，在與勻強磁場垂直的平面中以v=6m/s的恒定速度通過有理想邊界的寬為30cm的勻強磁場區(qū)，已知磁感應(yīng)強度為0.5T，線圈在通過磁場區(qū)域的全過程中，有電磁感應(yīng)時產(chǎn)生的感應(yīng)電流I=___________A，所產(chǎn)生的熱量Q=___________J。22A、22B選做一題

參考答案：0.4，

0.04810.（4分）利用掃描隧道顯微鏡(STM)可以得到物質(zhì)表面原子排列的圖象，從而可以研究物質(zhì)的構(gòu)成規(guī)律，下面的照片是一些晶體材料表面的STM圖象，通過觀察、比較，可以看到這些材料都是由原子在空間排列而構(gòu)成，具有一定的結(jié)構(gòu)特征。則構(gòu)成這些材料的原子在物質(zhì)表面排列的共同特點是(1)_____________________________________________________________________；(2)_____________________________________________________________________。參考答案：答案：在確定方向上原子有規(guī)律地排列在不同方向上原子的排列規(guī)律一般不同原子排列具有一定對稱性等11.如圖所示，光滑的半圓槽內(nèi)，A球從高h(yuǎn)處沿槽自由滑下，與靜止在槽底的B球相碰，若碰撞后A球和B球到達的最大高度均為h／9，A球、B球的質(zhì)量之比為_____________或____________。參考答案：1:4，1:212.某同學(xué)利用圖甲所示的實驗裝置，探究物塊在水平桌面上的運動規(guī)律。物塊在重物的牽引下開始運動，重物落地后，物塊再運動一段距離停在桌面上（尚未到達滑輪處）。從紙帶上便于測量的點開始，每5個點取1個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的距離如圖議所示。打點計時器電源的頻率為50Hz。（1）通過分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在相鄰計數(shù)點

和

之間某時刻開始減速。（2）物塊減速運動過程中加速度的大小為=

m/s2，若用來計算物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)（g為重力加速度），則計算結(jié)果比動摩擦因數(shù)的真實值

（填“偏大”或“偏小”）。參考答案：6

和

7

，

2.0

m/s2

。

偏大

13.在電梯中，把一重物置于臺秤上，臺秤與力傳感器相連，當(dāng)電梯從靜止開始先加速上升，然后又勻速運動一段時間，最后停止運動；傳感器的屏幕上顯示出其受的壓力與時間的關(guān)系（N-t）圖像，如圖所示，則電梯在啟動階段經(jīng)歷了_______s加速上升過程；電梯的最大加速度是______m/s2。（g=10m/s）

參考答案：

答案：4，

6.7

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.質(zhì)點做勻減速直線運動，在第1內(nèi)位移為，停止運動前的最后內(nèi)位移為，求：（1）在整個減速運動過程中質(zhì)點的位移大小.（2）整個減速過程共用時間.參考答案：（1）（2）試題分析：（1）設(shè)質(zhì)點做勻減速運動的加速度大小為a，初速度為由于質(zhì)點停止運動前最后1s內(nèi)位移為2m，則：所以質(zhì)點在第1秒內(nèi)有位移為6m，所以在整個減速運動過程中，質(zhì)點的位移大小為：（2）對整個過程逆向考慮，所以考點：牛頓第二定律，勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系．15.（2014?宿遷三模）學(xué)?？萍脊?jié)上，同學(xué)發(fā)明了一個用彈簧槍擊打目標(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點處在同一水平面的平臺；彈簧的左端固定，右端放一可視為質(zhì)點、質(zhì)量m=0.05kg的彈珠P，它緊貼在彈簧的原長處B點；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．計算時g取10m/s2，滑動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點時的最小速度vD；（2）彈珠P能準(zhǔn)確擊中平臺MN上的目標(biāo)E點，它通過C點時的速度vc；（3）當(dāng)緩慢壓縮彈簧到壓縮量為x0時所用的外力為8.3N，釋放后彈珠P能準(zhǔn)確擊中平臺MN上的目標(biāo)E點，求壓縮量x0．參考答案：（1）彈珠P通過D點時的最小速度為；（2）通過C點時的速度為m/s；（3）壓縮量為0.18m．考點： 動能定理的應(yīng)用；機械能守恒定律．專題： 動能定理的應(yīng)用專題．分析： （1）根據(jù)D點所受彈力為零，通過牛頓第二定律求出D點的最小速度；（2）根據(jù)平拋運動的規(guī)律求出D點的速度，通過機械能守恒定律求出通過C點的速度．（3）當(dāng)外力為0.1N時，壓縮量為零，知摩擦力大小為0.1N，對B的壓縮位置到C點的過程運用動能定理求出彈簧的壓縮量．解答： 解：（1）當(dāng)彈珠做圓周運動到D點且只受重力時速度最小，根據(jù)牛頓第二定律有：mg=解得．v==m/s（2）彈珠從D點到E點做平拋運動，設(shè)此時它通過D點的速度為v，則s=vtR=gt從C點到D點，彈珠機械能守恒，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點時的最小速度為；（2）通過C點時的速度為m/s；（3）壓縮量為0.18m．點評： 本題考查了動能定理、機械能守恒定律、牛頓第二定律的綜合，涉及到圓周運動和平拋運動，知道圓周運動向心力的來源，以及平拋運動在豎直方向和水平方向上的運動規(guī)律是解決本題的關(guān)鍵．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖，兩足夠長的平行粗糙金屬導(dǎo)軌MN，PQ相距d=0.5m．導(dǎo)軌平面與水平面夾角為α=30°，處于方向垂直導(dǎo)軌平面向上、磁感應(yīng)強度B=0.5T的勻強磁場中，長也為d的金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌MN、PQ放置，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)體棒質(zhì)量m=0．lkg，電阻R=0．lΩ，與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)μ=，導(dǎo)軌上端連接電路如圖，已知電阻R1與燈泡電阻RL的阻值均為0.2R，導(dǎo)軌電阻不計，取重力加速度大小g=10m/s2，（1）求棒由靜止剛釋放瞬間下滑的加速度大小a；（2）假若導(dǎo)體棒有靜止釋放向下加速度運動一段距離后，燈L的發(fā)光亮度穩(wěn)定，求此時燈L的實際功率P及棒的速率v．參考答案：解：（1）金屬棒剛剛開始時，棒受到重力、支持力和摩擦力的作用，垂直于斜面的方向：N=mgcosα沿斜面的方向：mgsinα﹣μN=ma代入數(shù)據(jù)解得：a=0.25g=2.5m/s2（2）當(dāng)金屬棒勻速下滑時速度最大，達到最大時有mgsinα﹣μN=F安又F安=BIdI=R總=Ω

聯(lián)立以上方程得金屬棒下滑的最大速度為：vm==m/s=0.8m/s電動勢：E=Bdvm=0.5×0.5×0.8=0.2V電流：A燈泡兩端的電壓：UL=E﹣IR=0.2﹣1×0.1=0.1V燈泡的功率：W答：（1）棒由靜止剛釋放瞬間下滑的加速度大小是2.5m/s2；（2）燈L的發(fā)光亮度穩(wěn)定時燈L的實際功率是0.05W，棒的速率是0.8m．【考點】導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢；電功、電功率．【分析】（1）金屬棒剛剛開始時，棒受到重力、支持力和摩擦力的作用，由牛頓第二定律即可求出加速度；（2）金屬棒ab先加速下滑，加速度減小，后勻速下滑，速度達到最大．由歐姆定律、感應(yīng)電動勢和安培力公式推導(dǎo)出安培力的表達式，根據(jù)平衡條件求解最大速度和燈L的實際功率P．17.如圖所示，將質(zhì)量為m的物體B放在質(zhì)量為M的光滑的斜面A上，當(dāng)A在水平力F的作用下在光滑水平面上作勻加速直線運動時，B物體恰好不下滑，試求斜面A的加速度及外力F的大小。參考答案：解：物體隨斜面一起做勻加速直線運動，必有aA=aB對斜面A，在力F作用下，加速度必定在水平方向上。整體分析A、B，由牛頓運動定律可得：F=(M+m)a

得：a=F/(M+m)對于B：F1=Gtgθ=ma

aB=gtanθ故

aA=aBtgθ

F=(M+m)a=(M+m)gtanθ18.如圖所示，由材料不同的兩個圓柱構(gòu)成一個光學(xué)元件，其中x軸上方圓柱折射率為n