2022年山西省長治市高新區(qū)火炬中學(xué)高三物理測試題含解析

2022年山西省長治市高新區(qū)火炬中學(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．每小題只有一個選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，一矩形閉合線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的轉(zhuǎn)軸ΟΟ′以恒定的角速度轉(zhuǎn)動，從線圈平面與磁場方向平行時(shí)開始計(jì)時(shí)，則在0～這段時(shí)間內(nèi)

（

）A．線圈中的感應(yīng)電流先增大后減小B．線圈中的感應(yīng)電流一直在減小C．穿過線圈的磁通量一直在減小D．穿過線圈的磁通量的變化率一直在減小參考答案：BD2.如圖所示，有兩個固定的、電量相等、電性相反的點(diǎn)電荷，a、b是它們連線的中垂線上兩個位置，c是它們產(chǎn)生的電場中另一位置，以無窮遠(yuǎn)處為電勢的零點(diǎn)，則以下認(rèn)識中正確的有

A．b點(diǎn)的電勢比a點(diǎn)電勢高

B．c點(diǎn)電勢為負(fù)值 C．a(chǎn)、b兩點(diǎn)場強(qiáng)相同 D．將一正電荷從b點(diǎn)移到c點(diǎn)電場力做負(fù)功參考答案：B等量異種點(diǎn)電荷連線的垂直平分線是一條等勢線，所以a點(diǎn)電勢與b點(diǎn)電勢相等，故A錯誤．根據(jù)點(diǎn)電荷場強(qiáng)公式E=，運(yùn)用矢量合成的平行四邊形定則得a、b兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小不等，方向相同，故C錯誤．正電荷從b點(diǎn)移到c點(diǎn)，沿著電場線的方向運(yùn)動，電場力做正功，D錯誤。沿著電場線的方向，電勢越來越低，取無窮遠(yuǎn)處電勢為零，則負(fù)電荷周圍的電勢均為負(fù)值，故B正確．3.（單選）跨過定滑輪的繩的一端掛一吊板，另一端被吊板上的人拉住，如圖所示。已知人的質(zhì)量為50kg，吊板的質(zhì)量為10kg，繩及定滑輪的質(zhì)量、滑輪的摩擦均可不計(jì)。取重力加速度ｇ＝10ｍ／s２．當(dāng)人以330Ｎ的力拉繩時(shí)，人與吊板的加速度a和人對吊板的壓力Ｆ分別為()

A．a(chǎn)＝1.0ｍ／s２，Ｆ＝220Ｎ

B．a(chǎn)＝1.0ｍ／s２，Ｆ＝170Ｎ

C．a(chǎn)＝3.0ｍ／s２，Ｆ＝110Ｎ

D．a(chǎn)＝3.0ｍ／s２，Ｆ＝50Ｎ參考答案：A以人和吊板整體為研究對象，受重力、兩根繩子的拉力；由牛頓第二定律可知：整體的加速度以人為研究對象，由牛頓第二定律可知：T+F-mg=ma，即人受吊板的支持力F=mg-T+ma=500N-330N+50N=220N；由牛頓第三定律可知人對吊板的壓力也為330N；故B正確。4.如圖所示，重10N的滑塊輕放在傾角為30°的斜面上，從a點(diǎn)由靜止開始下滑，到b點(diǎn)接觸到一個輕彈簧，滑塊壓縮彈簧到c點(diǎn)開始彈回，返回b點(diǎn)離開彈簧，最后又回到a點(diǎn)．已知ab=1m，bc=0.2m，則以下結(jié)論錯誤的是（）A．整個過程中彈簧彈性勢能的最大值為6JB．整個過程中滑塊動能的最大值為6JC．從c到b彈簧的彈力對滑塊做功6JD．整個過程中彈簧、滑塊與地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒參考答案：B【考點(diǎn)】功能關(guān)系．【專題】定性思想；推理法；功能關(guān)系能量守恒定律．【分析】了解滑塊的運(yùn)動過程，滑塊先加速運(yùn)動到b，接觸彈簧后滑塊沒有減速，而是繼續(xù)加速，當(dāng)滑塊的合力為0時(shí)，滑塊速度最大，再向下做減速運(yùn)動，速度減到0時(shí)，彈簧壓得最緊，彈性勢能最大．選擇適當(dāng)?shù)倪^程運(yùn)用動能定理列式求解．【解答】解：A、滑塊從a到c，運(yùn)用動能定理得：mghac+W彈′=0﹣0解得：W彈′=﹣6J．彈簧彈力做的功等于彈性勢能的變化，所以整個過程中彈簧彈性勢能的最大值為6J，故A正確．B、當(dāng)滑塊的合力為0時(shí)，滑塊速度最大，設(shè)滑塊在d點(diǎn)合力為0，d點(diǎn)在b和c之間．滑塊從a到d，運(yùn)用動能定理得：mghad+W彈=EKd﹣0mghad＜6J，W彈＜0，所以EKd＜6J．故B錯誤．C、從c點(diǎn)到b點(diǎn)彈簧的彈力對滑塊做功與從b點(diǎn)到c點(diǎn)彈簧的彈力對滑塊做功大小相等，根據(jù)A選項(xiàng)分析可知C正確．D、整個過程中彈簧、滑塊與地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，沒有與系統(tǒng)外發(fā)生能量轉(zhuǎn)化，故D正確．本題選錯誤的，故選：B5.同位素是指

(

)

A.核子數(shù)相同而質(zhì)子數(shù)不同的原子

B.核子數(shù)相同而中子數(shù)不同的原子

C.質(zhì)子數(shù)相同而核子數(shù)不同的原子

D.中子數(shù)相同而核子數(shù)不同的原子參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，傾角θ的固定光滑斜面上放置質(zhì)量m的小物塊A。某時(shí)刻用豎直向下的恒力壓物體A使其靜止起加速下滑，同時(shí)B物體從同高度自由落體。兩者同時(shí)到地面，則恒力的大小為

；若B物體質(zhì)量也為m，則兩者落地瞬間，A物體重力的功率PA

B物體重力的功率PB（選填“大于”，“小于”或“等于”）。參考答案：mg/tan2θ；等于7.一定質(zhì)量的理想氣體，從初始狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B、C再回到狀態(tài)A，變化過程如圖所示，其中A到B曲線為雙曲線．圖中V0和P0為已知量．（1）從狀態(tài)A到B，氣體經(jīng)歷的是等溫（選填“等溫”“等容”或“等壓”）過程；（2）從B到C的過程中，氣體做功大小為p0V0；（3）從A經(jīng)狀態(tài)B、C再回到狀態(tài)A的過程中，氣體吸放熱情況為放熱（選填“吸熱”、“放熱”或“無吸放熱”）．參考答案：：解：（1）據(jù)題知A到B曲線為雙曲線，說明p與V成反比，即pV為定值，由=c得知?dú)怏w的溫度不變，即從狀態(tài)A到B，氣體經(jīng)歷的是等溫過程．（2）從B到C的過程中，氣體做功大小等于BC線與V軸所圍的“面積”大小，故有：W=×（p0+2p0）×V0=p0V0；（3）氣體從A經(jīng)狀態(tài)B，再到C氣體對外做功，從C到A外界對氣體，根據(jù)“面積”表示氣體做功可知：整個過程氣體對外做功小于外界對氣體做功，而內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律得知?dú)怏w要放熱．故答案為：①等溫；②p0V0；③放熱；【解析】8.潮汐能屬于無污染能源，但能量的轉(zhuǎn)化率較低，相比之下，核能是一種高效的能源．（1）在核電站中，為了防止放射性物質(zhì)泄漏，核反應(yīng)堆有三道防護(hù)屏障：燃料包殼、壓力殼和安全殼（見圖甲）．結(jié)合圖乙可知，安全殼應(yīng)當(dāng)選用的材料是________________（2）核反應(yīng)堆中的核廢料具有很強(qiáng)的放射性，目前常用的處理方法是將其裝入特制的容器中，然后______________（將選項(xiàng)前的字母代號填在橫線上）

A．沉入海底

B．放至沙漠

C．運(yùn)到月球

D．深埋海底（3）圖丙是用來監(jiān)測工作人員受到輻射情況的胸章，通過照相底片被射線感光的區(qū)域，可以判斷工作人員受到何種輻射。當(dāng)胸章上lmm鋁片和3mm鋁片下的照相底片被感光，而鉛片下的照相底片未被感光時(shí)，結(jié)合圖乙分析工作人員受到了_______射線的輻射；當(dāng)所有照相底片都被感光時(shí)，工作人員受到了_________射線的輻射。參考答案：（1）混凝土

（2）D

（3）

9.如圖所示,MN表示兩個等勢面,一個負(fù)電荷在M面上的D點(diǎn)具有電勢能為+2.4×10-3J,在N等勢面上的F點(diǎn)具有的電勢能為+0.8×10-3J,如果將這個負(fù)電荷從C點(diǎn)移到E點(diǎn)電場力做功是_________J。______等勢面電勢高;電場線AB的方向是_______指向__________參考答案：

(1).

(2).N

(3).B

(4).A由C移到E時(shí)，電場力做功W=-△EP=2.4×10-3-0.8×10-3=1.6×10-3J；

由M到N電場力做正功，由于移動的為負(fù)電荷，故說明M的電勢低；N的電勢高；

電場線高電勢指向低電勢，故由B指向A；【點(diǎn)睛】本題考查電場力做功與電勢能的關(guān)系，要注意明確電場力做功一定等于電勢能的改變量．負(fù)電荷在高電勢處電勢能要??；電場線總是由高電勢指向低電勢．10.質(zhì)量為m=60kg的人站在質(zhì)量為M=100kg的小車上，一起以v=3m/s的速度在光滑水平地面上做勻速直線運(yùn)動．若人相對車以u=4m/s的速率水平向后跳出，則車的速率變?yōu)?.5m/s．參考答案：考點(diǎn)：動量守恒定律．專題：動量定理應(yīng)用專題．分析：首先要明確參考系，一般選地面為參考系．其次選擇研究的對象，以小車和車上的人組成的系統(tǒng)為研究對象．接著選擇正方向，以小車前進(jìn)的方向?yàn)檎较颍铌P(guān)鍵的是明確系統(tǒng)中各物體的速度大小及方向，跳前系統(tǒng)對地的速度為v0，設(shè)跳離時(shí)車對地的速度為v，人對地的速度為﹣u+v．最后根據(jù)動量守恒定律列方程求解．解答：解：選地面為參考系，以小車和車上的人為系統(tǒng)，以小車前進(jìn)的方向?yàn)檎较?，跳前系統(tǒng)對地的速度為v0，設(shè)跳離時(shí)車對地的速度為v，人對地的速度為﹣u+v，根據(jù)動量守恒定律：（M+m）v0=Mv+m（﹣u+v′），解得：v′=v+u，代入數(shù)據(jù)解得：v′=4.5m/s；故答案為：4.5．點(diǎn)評：運(yùn)動動量守恒定律時(shí)，一定要注意所有的速度都是相對于同一個參考系，因此該題的難點(diǎn)是人對地的速度為多大．11.某同學(xué)利用驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證動能定理。在一端帶滑輪的長木板上固定放置兩個光電門，其中光電門乙固定在靠近滑輪處，光電門甲的位置可移動。與兩個光電門都相連的計(jì)時(shí)器可以顯示出遮光片從光電門甲至乙所用的時(shí)間。改變光電門甲的位置進(jìn)行多次測量，每次都使小車上的遮光片從緊靠光電門甲處由靜止開始運(yùn)動，用米尺測量甲、乙之間的距離s，并記下相應(yīng)的時(shí)間t。測得小車的質(zhì)量為M，鉤碼的質(zhì)量為m，并滿足M遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于m。則：外力對小車做功為W=

，小車動能的增量為△EK=

。（用題中的字母表示）為減小實(shí)驗(yàn)誤差，你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)操作之前必須進(jìn)行的操作是：

。參考答案：12.已知地球半徑R、自轉(zhuǎn)周期T、地球表面重力加速度g，則其第一宇宙速度為_________。地球同步衛(wèi)星離地面的高度為___________。參考答案：，13.如圖甲所示是用主尺最小分度為1mm，游標(biāo)上有20個小的等分刻度的游標(biāo)卡尺測量一工件的內(nèi)徑的實(shí)物圖，圖乙是游標(biāo)部分放大后的示意圖．則該工件的內(nèi)徑為

cm．用螺旋測微器測一金屬桿的直徑，結(jié)果如圖丙所示，則桿的直徑是

mm．參考答案：2.280；2.697；【考點(diǎn)】刻度尺、游標(biāo)卡尺的使用；螺旋測微器的使用．【分析】解決本題的關(guān)鍵掌握游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法，主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀．螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，在讀可動刻度讀數(shù)時(shí)需估讀．【解答】解：20分度的游標(biāo)卡尺，精確度是0.05mm，游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為22mm，游標(biāo)尺上第16個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標(biāo)讀數(shù)為16×0.05mm=0.80mm，所以最終讀數(shù)為：22mm+0.80mm=22.80mm=2.280cm．螺旋測微器的固定刻度為2.5mm，可動刻度為19.7×0.01mm=0.197mm，所以最終讀數(shù)為2.5mm+0.197mm=2.697mm．故答案為：2.280；2.697；三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.聲波在空氣中的傳播速度為340m/s，在鋼鐵中的傳播速度為4900m/s。一平直橋由鋼鐵制成，某同學(xué)用錘子敲擊一鐵橋的一端而發(fā)出聲音，分別經(jīng)空氣和橋傳到另一端的時(shí)間之差為1.00s。橋的長度為_______m，若該波在空氣中的波長為λ，則它在鋼鐵中波長為λ的_______倍。參考答案：

(1).365

(2).試題分析：可以假設(shè)橋的長度，分別算出運(yùn)動時(shí)間，結(jié)合題中的1s求橋長，在不同介質(zhì)中傳播時(shí)波的頻率不會變化。點(diǎn)睛：本題考查了波的傳播的問題，知道不同介質(zhì)中波的傳播速度不同，當(dāng)傳播是的頻率不會發(fā)生變化。15.（6分）如圖所示，在水平光滑直導(dǎo)軌上，靜止著三個質(zhì)量均為的相同小球、、，現(xiàn)讓球以的速度向著球運(yùn)動，、兩球碰撞后黏合在一起，兩球繼續(xù)向右運(yùn)動并跟球碰撞，球的最終速度.①、兩球跟球相碰前的共同速度多大？②兩次碰撞過程中一共損失了多少動能？參考答案：解析：①A、B相碰滿足動量守恒（1分）

得兩球跟C球相碰前的速度v1=1m/s（1分）

②兩球與C碰撞同樣滿足動量守恒（1分）

得兩球碰后的速度v2=0.5m/s，（1分）

兩次碰撞損失的動能（2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.在圖示區(qū)域中，x軸上方有一勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向里，大小為B，含有一質(zhì)子以速度v0由y軸上的A點(diǎn)沿y軸正方向射入磁場，質(zhì)子在磁場中運(yùn)動一段時(shí)間以后從C點(diǎn)進(jìn)入x軸下方的勻強(qiáng)電場區(qū)域中，在C點(diǎn)速度方向與x軸正方向夾角為45°，該勻強(qiáng)電場的強(qiáng)度大小為E，方向與y軸夾角為45°且斜向左上方，已知質(zhì)子的質(zhì)量為m，電量為q，不計(jì)質(zhì)子的重力，(磁場區(qū)域和電場區(qū)域足夠大)求：⑴C點(diǎn)的坐標(biāo)．⑵質(zhì)子從A點(diǎn)出發(fā)到第三次穿越x軸時(shí)的運(yùn)動時(shí)間．⑶質(zhì)子第四次穿越x軸時(shí)速度的大小及速度方向與電場E方向的夾角．(角度用反三角函數(shù)表示)

參考答案：解：質(zhì)子的運(yùn)動軌跡如圖⑴Bqv0=mv02/R得R=mv0/Bq

(1分)

(3分)

⑵T=2πm/Bq

(1分)從A到C的運(yùn)動時(shí)間

(2分)

質(zhì)子在電場中先作減速運(yùn)動并使速度減為零，然后反向運(yùn)動，在電場中運(yùn)動的時(shí)間

(2分)

質(zhì)子從C運(yùn)動到D的時(shí)間

(1分)

所以，質(zhì)子從A點(diǎn)出發(fā)到第三次穿越x軸所需時(shí)間

(2分)

⑶質(zhì)子第三次穿越x軸后，在電場中作類平拋運(yùn)動，由于v0與x負(fù)方向成45°角，所以第四次穿越x軸時(shí)，

得

(2分)

則沿電場方向速度分量為

所以，速度的大小為

(2分)

速度方向與電場E的夾角設(shè)為θ，如圖所示，

則

(2分)17.如圖所示，一根上細(xì)下粗、粗端與細(xì)端都粗細(xì)均勻的玻璃管上端開口、下端封閉，橫截面積S2=4S1。上端與大氣連通，管中有一段水銀封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，空氣柱長度為h，水銀柱高度h1=h2=h。已知大氣壓強(qiáng)為po，水銀密度為ρ，重力加速度為g，初始溫度為To。求：（1）將溫度降低至水銀柱恰好全部進(jìn)入粗管中，此時(shí)封閉氣體的溫度；（2）接著在細(xì)管口加一個抽氣機(jī)，對細(xì)管內(nèi)空氣進(jìn)行抽氣（保持第一小問中的溫度不變），使水銀柱上升至原圖示位置，細(xì)管內(nèi)被抽氣體的壓強(qiáng)。參考答案：（1）粗管內(nèi)水銀柱長度增加了h2’，根據(jù)：，

封閉氣體壓強(qiáng)：，