2022年遼寧省丹東市第五中學高三物理測試題含解析

2022年遼寧省丹東市第五中學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1.一宇航員到達半徑為R、密度均勻的某星球表面，做如下實驗：用不可伸長的輕繩拴一質(zhì)量為m的小球，上端固定在O點，如圖甲所示，在最低點給小球某一仞速度，使其繞O點在豎直面內(nèi)做圓周運動，測得繩的拉力大小F隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示。F1=7F2設(shè)R，m，引力常量為G，F(xiàn)1為已知量，忽略各種阻力。以下說法正確的是

（

）

A．該足球表面的重力加速度為F1／7m

B．衛(wèi)星繞該星球的第一宇宙速度為Gm／R）1/2

C．星球的質(zhì)量為F1R2／（7Gm）

D．小球在最高點的最小速度為零參考答案：AC2.如圖所示，重物A、B疊放在水平桌面上。質(zhì)量分別為m1、m2、m3的物體分別通過細線跨過定滑輪水平系在重物A、B上，已知m1>m2+m3，A、B保持靜止?，F(xiàn)將m3解下放在物體A的上方，發(fā)現(xiàn)A、B仍處于靜止。關(guān)于A、B間的摩擦力f1和B與桌面的摩擦力f2的變化情況，下列說法中正確的是（

）

A．變大，不變

B．變大，變大

C．變小，不變

D．變小，變大參考答案：

D3.如圖所示，足夠長的光滑金屬導軌MN、PQ平行放置，且都傾斜著與水平面成夾角θ。在導軌的最上端M、P之間接有電阻R，不計其他電阻。導體棒ab從導軌的最底端沖上導軌，當沒有磁場時，ab上升的最大高度為H；若存在垂直導軌平面的勻強磁場時，ab上升的最大高度為h。在兩次運動過程中ab都與導軌保持垂直，且初速度都相等。關(guān)于上述情景，下列說法正確的是A．兩次上升的最大高度相比較為H＞hB．有磁場時導體棒所受合力的功大于無磁場時合力的功[數(shù)理化網(wǎng)]C．有磁場時，電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為mvD．有磁場時，ab上升過程的最小加速度為gsinθ參考答案：AD4.如圖所示，實線為方向未知的三條電場線，a、b兩帶電粒子從電場中的O點以相同的初速度飛出。僅在電場力作用下，兩粒子的運動軌跡如圖中虛線所示，則

A.a一定帶正電，b一定帶負電B.a加速度減小，b加速度增大C.a電勢能減小，b電勢能增大D.a和b的動能一定都增大參考答案：

答案：BD5.如圖為兩個對稱的曲面，其上部足夠長，內(nèi)部粗糙，現(xiàn)讓物塊從距離底端高為ｈ的Ａ處以初速度ｖ１＝５ｍ／ｓ沿曲面向下運動，到達另一邊低于Ａ的Ｄ處，速度大小為５ｍ／ｓ；若讓物塊仍從Ａ處以速度ｖ２＝４ｍ／ｓ沿曲面向下運動，同樣到達Ｄ處時，速度大小為：

Ａ．４ｍ／ｓＢ．小于４ｍ／ｓＣ．大于４ｍ／ｓＤ．無法確定

參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.做“測定勻變速直線運動的加速度”的實驗中，取下一段紙帶研究其運動情況，如圖所示。設(shè)0點為計數(shù)的起點，兩計數(shù)點之間的時間間隔為0.1s，則第一個計數(shù)點與起始點的距離x1為_______cm，打第一個計數(shù)時的瞬時速度為_______cm/s，物體的加速度大小為_________m/s2。參考答案：4，45，17.地球表面的重力加速度為g，地球半徑為R．有一顆衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，軌道離地面的高度是地球半徑的3倍．則該衛(wèi)星做圓周運動的向心加速度大小為；周期為．參考答案：考點：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．版權(quán)所有專題：人造衛(wèi)星問題．分析：根據(jù)萬有引力提供圓周運動向心力由軌道半徑關(guān)系求解即可．解答：解：由題意知衛(wèi)星離地面的高度為3R，則衛(wèi)星的軌道半徑為r=4R，所以在地球表面重力與萬有引力相等有：得GM=gR2衛(wèi)星在軌道上做圓周運動，萬有引力提供圓周運動向心力=所以衛(wèi)星的加速度：衛(wèi)星的周期：T==故答案為：；．點評：抓住地球表面重力與萬有引力相等和衛(wèi)星做圓周運動萬有引力提供圓周運動向心力求解各量即可．8.電磁打點計時器是一種使用低壓_____（填“交”或“直”）流電源的計時儀器。如圖所示是打點計時器測定勻加速直線運動加速度時得到的一條紙帶，測出AB=1.2cm，AC=3.6cm，AD=7.2cm，計數(shù)點A、B、C、D中，每相鄰的兩個計數(shù)點之間有四個小點未畫出，則運動物體的加速度a=__________m/s2，打B點時運動物體的速度vB=__________m/s。計算題參考答案：9.在光電效應(yīng)試驗中，某金屬的截止頻率相應(yīng)的波長為0，該金屬的逸出功為______。若用波長為（<0）單色光做實驗，則其截止電壓為______。已知電子的電荷量，真空中的光速和布朗克常量分別為e，c和h參考答案：

10.黑洞是一種密度極大的天體，從黑洞發(fā)出的光子都無法掙脫引力而射出．若在某黑洞表面可以不斷的發(fā)射出一種頻率為γ的光子，光子貼著黑洞表面射出后恰可以沿著黑洞表面做勻速圓周運動，運行周期為T，引力常量為G，則此黑洞的平均密度為

參考答案：11.為測定木塊與桌面之間的動摩擦因數(shù)，小亮設(shè)計了如圖所示的裝置進行實驗。實驗中，當木塊A位于水平桌面上的O點時，重物B剛好接觸地面。將A拉到P點，待B穩(wěn)定后靜止釋放，A最終滑到Q點．分別測量OP、OQ的長度h和s。改變h，重復上述實驗，分別記錄幾組實驗數(shù)據(jù)。(1)實驗開始時，發(fā)現(xiàn)A釋放后會撞到滑輪。請?zhí)岢鰞蓚€解決方法。(2)請根據(jù)下表的實驗數(shù)據(jù)作出s－h(huán)關(guān)系的圖象。h(cm)20.030.040.050.060.0s(cm)19.528.539.048.056.5(3)實驗測得A、B的質(zhì)量分別為m＝0.40kg、M＝0.50kg.根據(jù)s－h(huán)圖象可計算出A木塊與桌面間的動摩擦因數(shù)μ＝________。(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)(4)實驗中，滑輪軸的摩擦會導致μ的測量結(jié)果______(選填“偏大”或“偏小”)。參考答案：(1)減小B的質(zhì)量(或增大A的質(zhì)量)增加細線的長度(或降低B的起始高度)

(2)如圖所示

(3)0.4

(4)偏大12.如圖所示，水平設(shè)置的三條光滑平行金屬導軌a、b、c位于同一水平面上，a與b、b與c相距均為d=1m，導軌ac間橫跨一質(zhì)量為m=1kg的金屬棒MN，棒與三條導軌垂直，且始終接觸良好。棒的電阻r=2Ω，導軌的電阻忽略不計。在導軌bc間接一電阻為R=2Ω的燈泡，導軌ac間接一理想電壓表。整個裝置放在磁感應(yīng)強度B=2T的勻強磁場中，磁場方向垂直導軌平面向下?，F(xiàn)對棒MN施加一水平向右的拉力F，使棒從靜止開始運動。若施加的水平外力功率恒定，且棒達到穩(wěn)定時的速度為1.5m/s，則水平外力的功率為

W，此時電壓表讀數(shù)為

V。參考答案：3

5解析：棒達到穩(wěn)定速度1.5m/s時，金屬棒MN下半段產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢Bdv=3V，燈泡中電流I=1A，金屬棒MN下半段所受安培力BId=2N，水平外力的功率為P=Fv=2×1.5W=3W。金屬棒MN下半段兩端點電壓為2V，電壓表讀數(shù)為3V+2V=5V。13.如圖所示，某車沿水平方向高速行駛，車廂中央的光源發(fā)出一個閃光，閃光照到了車廂的前、后壁，則地面上的觀察者認為該閃光________(填“先到達前壁”“先到達后壁”或“同時到達前后壁”)，同時他觀察到車廂的長度比靜止時變________(填“長”或“短”)了．參考答案：先到達后壁短三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修模塊3－4）如圖所示是一種折射率n=1.5的棱鏡用于某種光學儀器中?，F(xiàn)有一束光線沿MN的方向射到棱鏡的AB界面上，入射角的大小。求光在棱鏡中傳播的速率及此束光線射出棱鏡后的方向（不考慮返回到AB面上的光線）。

參考答案：解析：由得（1分）

由得，（1分）

由＜，可知C＜45°（1分）

而光線在BC面的入射角＞C，故光線在BC面上發(fā)生全反射后，垂直AC面射出棱鏡。（2分）

15.（16分）如圖所示，物塊A和B通過一根輕質(zhì)不可伸長的細繩連接，跨放在質(zhì)量不計的光滑定滑輪兩側(cè)，質(zhì)量分別為mA=2kg、mB=1kg。初始時A靜止與水平地面上，B懸于空中。先將B豎直向上再舉高h=1.8m（未觸及滑輪）然后由靜止釋放。一段時間后細繩繃直，A、B以大小相等的速度一起運動，之后B恰好可以和地面接觸。取g=10m/s2。（1）B從釋放到細繩繃直時的運動時間t；（2）A的最大速度v的大??；（3）初始時B離地面的高度H。參考答案：（1）；（2）；（3）。試題分析：（1）B從釋放到細繩剛繃直前做自由落體運動，有：解得：（2）設(shè)細繩繃直前瞬間B速度大小為vB，有細繩繃直瞬間，細繩張力遠大于A、B的重力，A、B相互作用，總動量守恒：繩子繃直瞬間，A、B系統(tǒng)獲得的速度：之后A做勻減速運動，所以細繩繃直瞬間的速度v即為最大速度，A的最大速度為2m/s。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.一汽缸的初始體積為，其中盛有的空氣和少量的水（水的體積可以忽略）。平衡時氣體的總壓強是，經(jīng)做等溫膨脹后使其體積加倍，在膨脹結(jié)束時，其中的水剛好全部消失，此時的總壓強為。若讓其繼續(xù)作等溫膨脹，使體積再次加倍。試計算此時：1.汽缸中氣體的溫度；2.汽缸中水蒸氣的摩爾數(shù)；3.汽缸中氣體的總壓強。假定空氣和水蒸氣均可以當作理想氣體處理。參考答案：1只要有液態(tài)水存在，平衡時汽缸中氣體的總壓強就等于空氣壓強與飽和水蒸氣壓強之和：

（1）第一次膨脹后

（2）由于第一次膨脹是等溫過程，所以

（3）解（1）、（2）、（3）三式，得

（4）

（5）

（6）由于，可知汽缸中氣體的溫度

（7）根據(jù)題意，經(jīng)兩次膨脹，氣體溫度未改變。2設(shè)水蒸氣為．經(jīng)第一次膨脹，水全部變成水蒸氣，水蒸氣的壓強仍為，這時對于水蒸氣和空氣分別有

（8）

（9）由此二式及（5）、（6）式可得

（10）3.在第二次膨脹過程中，混合氣體可按理想氣體處理，有

（11）由題意知，，，再將（2）式代入，得

（12）17.如圖2—13所示，傾角為37o的傳送帶以4m/s的速度沿圖示方向勻速運動。已知傳送帶的上、下兩端間的距離為L=7m?，F(xiàn)將一質(zhì)量m=0.4kg的小木塊放到傳送帶的頂端，使它從靜止開始沿傳送帶下滑，已知木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ=0.25，取g=10m/s2。求木塊滑到底的過程中，摩擦力對木塊做的功以及生的熱各是多少？參考答案：剛開始時，合力的大小為

F合1＝mgsin37o＋μmgcos37o,由牛頓第二定律，加速度大小a1＝＝8m/s2，該過程所用時間

t1＝＝0.5s，位移大小

s1＝＝1m。二者速度大小相同后，合力的大小為F合2＝mgsin37o－μmgcos37o,加速度大小a2＝＝4m/s2，位移大小

s2＝L-s1＝6m,所用時間

s2＝v0t2＋得：t2＝1s。（另一個解t2＝－3s舍去）摩擦力所做的功

W＝μmgcos37o·(s1-s2)＝－4.0J，

全過程中生的熱

Q＝f·s相對

＝μmgcos37o·【(v0t1-s1)+（s2-v0t2）】

＝0.8N×3m＝2.4J。18.如圖(a)所示，長為cm粗細均勻、一端開口一端封閉的玻璃管，內(nèi)有長度為cm的汞柱．當開口向上豎直放置、管內(nèi)空氣溫度為27oC時，封閉端內(nèi)空氣柱的長度為cm．外界大氣壓為cmHg不變．（1）如果保持溫度不變，以玻璃管的封閉端為軸，使它順時針緩慢轉(zhuǎn)動，當玻璃管轉(zhuǎn)到水平方向時（如圖(b)所示），管內(nèi)空氣柱長度為多少？（2）若繼續(xù)以玻璃管封閉端為軸順時針緩緩地轉(zhuǎn)動玻璃管，當開口向下，當玻璃管與水平面的夾角為時，停止轉(zhuǎn)動（圖(C)所示）．此時再升高溫度，要使管內(nèi)汞柱下表面恰好移動到與管口齊平，則溫度又應(yīng)變?yōu)槎嗌贁z氏度？

參考答案：解：(1)當開口向上豎直放置、管內(nèi)空氣溫度為27℃時，封閉端內(nèi)空氣柱