2021-2022學年湖北省十堰市池湖村第一中學高三物理測試題含解析

2021-2022學年湖北省十堰市池湖村第一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.花樣滑冰又被稱為“冰上芭蕾”，這個運動的特點就是在音樂的伴奏下運動員完成一系列富有藝術性的動作，在2010年溫哥華冬奧運上，我國花樣滑冰選手申雪、趙宏博以216.57分的高分一舉奪得了雙人滑的冠軍，實現(xiàn)了中國花樣滑冰的一個重大突破．在雙人滑的比賽中，有一組運動員出場后，在滑冰表演剛開始時他們靜止不動，隨著優(yōu)美的音樂響起在相互猛推一下之后他們分別向相反方向運動．假定兩人與冰面間的動摩擦因數(shù)相同，已知女運動員在冰上滑行的距離比男運動員遠，則（

）A．在推的過程中，女運動員推男運動員的力等于男運動員推女運動員的力B．在推的過程中，女運動員推男運動員的時間小于男運動員推女運動員的時間C．在剛分開時，女運動員的初速度大小大于男運動員的初速度大小D．在剛分開時，女運動員的加速度大小小于男運動員的加速度大小參考答案：AC2.（單選）如圖所示，將一個半圓形玻璃磚置于空氣中，當一束單色光入射到玻璃磚的圓心O時，下列情況不可能發(fā)生的是參考答案：A3.如圖所示，水平固定傾角為的光滑斜面上有兩質量均為的小球A、B，它們用勁度系數(shù)為的輕質彈簧連接，現(xiàn)對B施加一水平向左推力F使A、B均靜止在斜面上，此時彈簧的長度為，則彈簧原長和推力F的大小分別為(

)

A．

B．

C．

D．參考答案：B4.（單選）如圖所示，在同一平臺上的O點水平拋出的三個物體，分別落到a、b、c三點，則三個物體運動的初速度va，vb，vc的關系和三個物體運動的時間ta，tb,tc的關系分別是(

)A．va>vb>vc

ta>tb>tc

B．va<vb<vc

ta=tb=tcC．va<vb<vc

ta>tb>tc

D．va>vb>vc

ta<tb<tc參考答案：C5.（多選）下列說法中正確的是A．“原子由電子和帶正電的物質組成”是通過盧瑟福α粒子散射實驗判定的B．玻爾理論認為原子只能處在能量不連續(xù)的一系列狀態(tài)C．放射性元素的半衰期與溫度、壓強無關D．同一元素的兩種同位素,其原子核內的質子數(shù)相同而中子數(shù)不同參考答案：BCDA、通過盧瑟福α粒子散射實驗判定的是原子具有核式結構，故A錯誤；B、玻爾理論認為原子只能處在能量不連續(xù)的一系列狀態(tài)，故B正確；C、放射性元素的半衰期只與原子核自身有關，與溫度、壓強無關，故C正確；D、同一元素的兩種同位素，其原子核內的質子數(shù)相同而中子數(shù)不同，故D正確.故選BCD?！究键c】粒子散射實驗；玻爾模型和氫原子的能級結構【答案】二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.做勻變速直線運動的小車，牽引一條紙帶通過打點計時器，交流電源的頻率是50Hz,由紙帶上打出的某一點開始,每5點剪下一段紙帶（每段紙帶時間均為0.1s），按如圖所示，每一條紙帶下端與X軸相重合，在左邊與y軸平行,將紙帶粘在坐標系中,則：①所剪的這0.6s內的平均速度是_

m/s②物體運動的加速度是____

m/s2(計算結果保留三位有效數(shù)字)參考答案：0.413m/s

0.750m/m27.質量為100kg的小船靜止在水面上，船的左、右兩端分別有質量40kg和60kg的甲、乙兩人，當甲、乙同時以3m/s的速率分別向左、向右跳入水中后，小船的速度大小為_______，方向

。參考答案：、向左

8.已知引力常量月球中心到地球中心的距離及和月球繞地球運行的周期T。僅利用這三個數(shù)據(jù)，可以估算出的物理量有（）。A.月球的質量B.地球的密度C.地球的半徑D.月球繞地球運行速度的大小參考答案：D【詳解】研究月球繞地球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式，得，所以可以估算出地球的質量，不能估算出月球的質量；由題中條件不能求解地球的半徑，也就不能求解地球的密度；故ABC錯誤。研究月球繞地球做勻速圓周運動，根據(jù)圓周運動知識得：月球繞地球運行速度的大小，故D正確。故選D。9.（4分）一輛汽車從靜止開始先做勻加速直線運動，然后做勻速直線運動，最后做勻減速直線運動直到停止。從汽車開始運動起計時，下表給出了某些時刻汽車的瞬時速度，從表中的數(shù)據(jù)可以得出：汽車勻加速運動經(jīng)歷的時間是

s，汽車通過的總路程是

米。

時刻（s）1.02.03.05.07.09.510.5速度（m/s）3.06.09.012129.03.0參考答案：

答案：4，9610.某容器中的空氣被光滑活塞封住，容器和活塞絕熱性能良好，空氣可視為理想氣體。初始時容器中空氣的溫度與外界相同，壓強大于外界。現(xiàn)使活塞緩慢移動，直至容器中的空氣壓強與外界相同。此時，容器中空氣的溫度__________（填“高于”“低于”或“等于”）外界溫度，容器中空氣的密度__________（填“大于”“小于”或“等于”）外界空氣的密度。參考答案：

(1).低于

(2).大于【詳解】由題意可知，容器與活塞絕熱性能良好，容器內氣體與外界不發(fā)生熱交換，故，但活塞移動的過程中，容器內氣體壓強減小，則容器內氣體正在膨脹，體積增大，氣體對外界做功，即，根據(jù)熱力學第一定律可知：，故容器內氣體內能減小，溫度降低，低于外界溫度。最終容器內氣體壓強和外界氣體壓強相同，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程：又，m為容器內氣體質量聯(lián)立得：取容器外界質量也為m的一部分氣體，由于容器內溫度T低于外界溫度，故容器內氣體密度大于外界。故本題答案為：低于；大于。11.研究加速度和力的關系加速度和質量的關系：兩個相同的小車并排放在光滑水平軌道上，小車前端系上細線，線的另一端跨過定滑輪各掛一個小盤，盤里分別放有不同質量的砝碼．小車所受的水平拉力F的大小可以認為等于砝碼（包括砝碼盤）的重力大?。≤嚭蠖艘蚕涤屑毦€，用一只夾子夾住兩根細線，控制兩輛小車同時開始運動和結束運動．（1）利用這一裝置，我們來研究質量相同的兩輛小車在不同的恒定拉力作用下，它們的加速度是怎樣的．由于兩個小車初速度都是零，運動時間又相同，由公式

，只要測出兩小車

之比就等于它們的加速度a之比．實驗結果是：當小車質量相同時，a正比于F．（2）利用同一裝置，我們來研究兩輛小車在相同的恒定拉力作用下，它們的加速度與質量是怎樣的．在兩個盤里放上相同數(shù)目的砝碼，使兩輛小車受到的拉力相同，而在一輛小車上加放砝碼，以增大質量．重做試驗，測出

和

．實驗結果是：當拉力F相等時，a與質量m成反比。（3）實驗中用砝碼（包括砝碼盤）的重力G的大小作為小車所受拉力F的大小，這樣做的前提條件是

（4））將夾子換為打點計時器，可以通過所打紙帶計算出物體的加速度。某次實驗所得圖線如圖所示。設圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，若牛頓定律成立，則小車受到的拉力為_________，小車的質量為________。參考答案：．(1)

位移(2)

小車質量

通過位移

(3)

砝碼與砝碼盤質量遠遠小于小車的總質量

(4)

12.（5分）長度為的質量分布不均的木棒，木棒用細繩懸掛在水平天花板上而處于水平位置，細繩與天花板間的夾角分布為，如圖所示,則木棒的重心離右端的距離為

。

參考答案：

解析：該題是質量分布不均的木棒，其重心位置未知，無法直接求重心離右端的距離。根據(jù)三力匯交原理，木棒受兩細繩和重力三個力作用，這三個力必然交于一點，如圖所示，則點為重心位置。設，。由幾何關系則有:，，可求得。13.（8分）質量為1．0kg的物體放在可繞豎直軸轉動的水平圓盤上，物體與轉軸間用輕彈簧相連．物體與轉盤間最大靜摩擦力是重力的0．2倍，彈簧的勁度系數(shù)為600N／m，原長為4cm，此時圓盤處于靜止狀態(tài)，如圖2—13所示．圓盤開始轉動后，要使物體與圓盤保持相對靜止，圓盤的最大角速度=

(2)當角速度達到2ω0時，彈簧的伸長量X=

．(g取10m／s2)參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，一定質量理想氣體經(jīng)歷A→B的等壓過程，B→C的絕熱過程（氣體與外界無熱量交換），其中B→C過程中內能減少900J．求A→B→C過程中氣體對外界做的總功．參考答案：W=1500J【詳解】由題意可知，過程為等壓膨脹，所以氣體對外做功為：過程：由熱力學第一定律得：

則氣體對外界做的總功為：

代入數(shù)據(jù)解得：。15.如圖所示，在平面直角坐標系中有一個垂直紙面向里的圓形勻強磁場，其邊界過原點O和y軸上的點A（0，L）．一質量為m、電荷量為e的電子從A點以初速度v0平行于x軸正方向射入磁場，并從x軸上的B點射出磁場，射出B點時的速度方向與x軸正方向的夾角為60°．求：（1）勻強磁場的磁感應強度B的大?。唬?）電子在磁場中運動的時間t．參考答案：答：（1）勻強磁場的磁感應強度B的大小為；（2）電子在磁場中運動的時間t為考點： 帶電粒子在勻強磁場中的運動；牛頓第二定律；向心力．專題： 帶電粒子在磁場中的運動專題．分析： （1）電子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律可以求出磁感應強度．（2）根據(jù)電子轉過的圓心角與電子做圓周運動的周期可以求出電子的運動時間．解答： 解：（1）設電子在磁場中軌跡的半徑為r，運動軌跡如圖，可得電子在磁場中轉動的圓心角為60°，由幾何關系可得：r﹣L=rcos60°，解得，軌跡半徑：r=2L，對于電子在磁場中運動，有：ev0B=m，解得，磁感應強度B的大小：B=；（2）電子在磁場中轉動的周期：T==，電子轉動的圓心角為60°，則電子在磁場中運動的時間t=T=；答：（1）勻強磁場的磁感應強度B的大小為；（2）電子在磁場中運動的時間t為．點評： 本題考查了電子在磁場中的運動，分析清楚電子運動過程，應用牛頓第二定律與周期公式即可正確解題．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.(21分)如圖，P、Q為某地區(qū)水平地面上的兩點，在P點正下方一球形區(qū)域內儲藏有石油，假定區(qū)域周圍巖石均勻分布，密度為；石油密度遠小于，可將上述球形區(qū)域視為空腔。如果沒有這一空腔，則該地區(qū)重力加速度（正常值）沿豎直方向；當存在空腔時，該地區(qū)重力加速度的大小和方向會與正常情況有微小偏高。重力加速度在原堅直方向（即PO方向）上的投影相對于正常值的偏離叫做“重力加速度反?！薄榱颂綄な蛥^(qū)域的位置和石油儲量，常利用P點附近重力加速度反常現(xiàn)象。已知引力常數(shù)為G。（1）設球形空腔體積為V，球心深度為d（遠小于地球半徑），=x，求空腔所引起的Q點處的重力加速度反常（2）若在水平地面上半徑L的范圍內發(fā)現(xiàn)：重力加速度反常值在與（k>1）之間變化，且重力加速度反常的最大值出現(xiàn)在半為L的范圍的中心,如果這種反常是由于地下存在某一球形空腔造成的，試求此球形空腔球心的深度和空腔的體積。參考答案：（1）；（2）,

解析：本題考查萬有引力部分的知識

（1）如果將近地表的球形空腔填滿密度為的巖石,則該地區(qū)重力加速度便回到正常值.因此,重力加速度反?？赏ㄟ^填充后的球形區(qū)域產(chǎn)生的附加引力………①來計算,式中的m是Q點處某質點的質量,M是填充后球形區(qū)域的質量,而r是球形空腔中心O至Q點的距離………③在數(shù)值上等于由于存在球形空腔所引起的Q點處重力加速度改變的大小.Q點處重力加速度改變的方向沿OQ方向,重力加速度反常是這一改變在豎直方向上的投影………④聯(lián)立以上式子得（2）由⑤式得,重力加速度反常的最大值和最小值分別為……………⑦由提設有、聯(lián)立以上式子得,地下球形空腔球心的深度和空腔的體積分別,17.下圖是導軌式電磁炮實驗裝置示意圖．兩根平行長直金屬導軌沿水平方向固定，其間安放金屬滑塊（即實驗用彈丸）．滑塊可沿導軌無摩擦滑行，且始終與導軌保持良好接觸．電源提供的強大電流從一根導軌流入，經(jīng)過滑塊，再從另一導軌流回電源．滑塊被導軌中的電流形成的磁場推動而發(fā)射．在發(fā)射過程中，該磁場在滑塊所在位置始終可以簡化為勻強磁場，方向垂直于紙面，其強度與電流的關系為B=kI，比例常量k=2.5×10﹣6T/A．已知兩導軌內側間距為l=3.0cm，滑塊的質量為m=30g，滑塊沿導軌滑行5m后獲得的發(fā)射速度為v=3.0km/s（此過程視為勻加速運動）．（1）求發(fā)射過程中金屬滑塊的加速度大?。唬?）求發(fā)射過程中電源提供的電流強度大??；（3）若電源輸出的能量有9%轉換為滑塊的動能，則發(fā)射過程中電源的輸出功率和輸出電壓各是多大？參考答案：考點：安培力；勻變速直線運動的位移與時間的關系；牛頓第二定律．分析：（1）由運動學公式確定滑塊加速的加速度，再由動能定理求得安培力，最后得到電流強度；（2）先由運動學公式確定滑塊加速的時間，再由能量守恒定律結合已知條件列式求解即可；（3）根據(jù)動能定理和動量守恒定律結合已知條件聯(lián)立方程組求解即可．解答：解：（1）由勻加速運動公式a==9×105m/s2（2）由安培力公式和牛頓第二定律，有F=IBl=kI2l，kI2l=ma因此

I==6.0×105A（3）滑塊獲得的動能是電源輸出能量的，即P△t×9%=mv2發(fā)射過程中電源供電時間△t==×10﹣2s所需的電源輸出功率為P==4.5×108W由功率P=IU，解得輸出電壓

U==750V答：（1）求