山東省泰安市第五中學2021-2022學年高三物理測試題含解析

山東省泰安市第五中學2021-2022學年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.有兩根長度不同的輕質(zhì)細線下面分別懸掛小球a、b，細線上端固定在同一點，若兩個小球繞同一豎直軸在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，相對位置關系分別如圖所示，則兩個擺球在運動過程中，小球a的角速度比小球b的角速度小的是（）A． B． C． D．參考答案：C【考點】向心力；牛頓第二定律．【分析】小球做勻速圓周運動，靠拉力和重力的合力提供向心力，結(jié)合牛頓第二定律求出角速度的表達式分析即可．【解答】解：ABC、取其中一個小球分析，受力如圖所示：小球做勻速圓周運動，mgtanθ=mω2Lsinθ，解得：，則Lcosθ（小球與懸掛點的高度差）越小，角速度越大，故AB錯誤，C正確；D、兩個小球的角速度一定相等，否則繩子會繞起來，故D錯誤；故選：C．2.隨著科技的不斷發(fā)展，無線充電已經(jīng)進入人們的視線.小到手表、手機，大到電腦、電動汽車的充電，都已經(jīng)實現(xiàn)了從理論研發(fā)到實際應用的轉(zhuǎn)化.下圖給出了某品牌的無線充電手機利用電磁感應方式無線充電的原理圖.關于電線充電，下列說法正確的是（

）A．無線充電時手機接收線圈部分的工作原理是“電流的磁效應”B．只有將充電底座接到直流電源上才能對手機進行充電.C．接收線圈中交變電流的頻率與發(fā)射線圈中交變電流的頻率相同D．只要有無線充電底座，所有手機都可以進行無線充電參考答案：C無線充電利用電磁感應原理。當充當?shù)鬃陌l(fā)射線圈中通有交表電流時，發(fā)射線圈產(chǎn)生交變的磁場，根據(jù)電磁感應原理，在接收線圈中產(chǎn)生感應電流，實現(xiàn)對接收充電設備的充電。無線充電時手機接收線圈部分的工作原理是“電磁感應”。只有將充電底座接到交流電源上才能對手機進行充電。所以A、B選項錯誤。接收線圈中交變電流的頻率與發(fā)射線圈中交變電流的頻率相同，C選項正確。3.(多選)如圖所示，豎直面內(nèi)固定有一個半徑為R的光滑圓環(huán)，質(zhì)量為m的珠子穿在環(huán)上，正在沿環(huán)做圓周運動。已知珠子通過圓環(huán)最高點時，對環(huán)的壓力大小為mg/3，則此時珠子的速度大小可能是A．

B．

C．

D．參考答案：BD（提示：珠子受到的壓力可能向下，也可能向上。）4.（單選）關于慣性，下列說法中正確的是（） A．靜止的物體沒有慣性 B． 物體運動速度大時慣性大 C．航天員在空間站中失去慣性 D． 物體在任何情況下都有慣性參考答案：考點： 慣性．分析： 一切物體在任何情況下都有慣性，慣性的大小只與物體的質(zhì)量有關．解答： 解：A、慣性大小只與物體的質(zhì)量有關，而與其他因素無關，故A錯誤；B、慣性的大小只與物體的質(zhì)量有關，與速度無關，故B錯誤；C、任何物體在任何情況下都有慣性，那么就不存在沒有慣性的物體，故C錯誤；D、任何物體在任何情況下都有慣性，故D正確；故選：D點評： 慣性是物理學中的一個性質(zhì)，它描述的是物體能夠保持原來的運動狀態(tài)的性質(zhì)，不能和生活中的習慣等混在一起．解答此題要注意：一切物體任何情況下都具有慣性．慣性只有在受力將要改變運動狀態(tài)時才體現(xiàn)出來．5.質(zhì)量分別為m1和m2的兩個物體A、B，并排靜止在水平地面上，如圖甲所示，用同向水平拉力F1、F2分別作用于物體A和B上，作用一段時間后撤去，兩物體各自滑行一段距離后停止．兩物體運動的速度—時間圖象分別如圖乙中圖線a、b所示，相關數(shù)據(jù)已在圖中標出，已知m1＜m2，下列判斷中正確的有()A.A、B兩物體與地面的動摩擦因數(shù)一定相同B.一定有F1大于F2C.力F1對物體A所做的功一定小于力F2對物體B所做的功D.力F1的最大瞬時功率一定小于力F2的最大瞬時功率參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.小明同學在學習機械能守恒定律后，做了一個實驗，將小球從距斜軌底面高h處釋放，使其沿豎直的圓形軌道（半徑為R）的內(nèi)側(cè)運動，在不考慮摩擦影響的情況下，（Ⅰ）若h＜R，小球不能通過圓形軌道最高點；（選填“能”或“不能”）（Ⅱ）若h=2R，小球不能通過圓形軌道最高點；（選填“能”或“不能”）（Ⅲ）若h＞2R，小球不一定能通過圓形軌道最高點；（選填“一定能”或“不一定能”）參考答案：考點：機械能守恒定律．專題：機械能守恒定律應用專題．分析：小球恰好能通過圓弧軌道最高點時，重力提供向心力，根據(jù)向心力公式求出到達最高點的速度，再根據(jù)機械能守恒定律求出最小高度即可求解．解答：解：小球恰好能通過最高點，在最高點，由重力提供向心力，設最高點的速度為v，則有：

mg=m，得：v=從開始滾下到軌道最高點的過程，由機械能守恒定律得：

mgh=2mgR+解得：h=2.5R所以當h＜2.5R時，小球不能通過圓形軌道最高點，Ⅰ．若h＜R，小球不能通過圓形軌道最高點；Ⅱ．若h=2R，小球不能通過圓形軌道最高點；Ⅲ．若h＞2R，小球不一定能通過圓形軌道最高點．故答案為：Ⅰ．不能；Ⅱ．不能；Ⅲ．不一定能點評：本題的突破口是小球恰好能通過最高點，關鍵抓住重力等于向心力求出最高點的速度．對于光滑軌道，首先考慮能否運用機械能守恒，當然本題也可以根據(jù)動能定理求解．7.（6分）如圖所示，單匝矩形閉合導線框abcd全部處于磁感應強度為B的水平勻強磁場中，線框面積為S，電阻為R。線框繞與cd邊重合的豎直固定轉(zhuǎn)軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動，線框中感應電流的有效值I=

。線框從中性面開始轉(zhuǎn)過的過程中，通過導線橫截面的電荷量q=

。

參考答案：，解析：本題考查交變流電的產(chǎn)生和最大值、有效值、平均值的關系及交變電流中有關電荷量的計算等知識。電動勢的最大值，電動勢的有效值，電流的有效值；8.電梯內(nèi)的水平地板上，豎直放置一根輕質(zhì)彈簧，彈簧上端固定質(zhì)量為m的物體。當電梯沿豎直方向勻速運動時，彈簧被壓縮了x；當電梯接著做減速運動時，彈簧又被繼續(xù)壓縮了0.1x。重力加速度大小為g。則彈簧的勁度系數(shù)k=________；該電梯做勻速運動時的速度方向為_________，電梯做減速運動時的加速度大小是________。參考答案：mg/x，向下，0.1g（提示：彈簧繼續(xù)被壓縮，說明彈力大于重力，加速度向上，由于是減速運動，因此速度一定是向下。）9.某同學想設計一個調(diào)光電路，現(xiàn)在已有下列器材：一只標有“6V，3W”的燈泡L，一只標有“12Ω，1A”的滑動變阻器，一電源電動勢為12V，電源內(nèi)阻不計，開關一只，導線若干．要想使調(diào)光電路的開關閉合后，改變滑動變阻器的滑片P的位置，可使燈泡由正常發(fā)光到逐漸變暗，直至熄滅．

（1）為了滿足實驗設計的要求還需要_________________________（填寫實驗器材），理由_____________________________________________

_______________________________________________

_______________________________________________

___________________________________________

（2）請在右邊的方框內(nèi)畫出符合設計要求的電路圖．參考答案：（1）一個分壓電阻R0；

若僅用現(xiàn)有器材設計電路其電路圖如圖所示，通過計算可知，當滑動觸片P使燈泡正確發(fā)光時，滑動電阻器左邊部分電阻為R1=7.42Ω，通過部分的電流將大于1A，所以滑動變阻器將破壞，因此不能滿足燈泡正常發(fā)光的情況．

（2）電路圖如圖所示．10.（4分）一帶電量為q的小圓環(huán)A，可沿著長為2的光滑絕緣固定的細桿在豎直方向運動，小圓環(huán)直徑遠小于。桿的下端固定一質(zhì)量為m、帶電量為q的小球B。平衡時，小圓環(huán)A恰好懸于細桿的正中間，如圖所示。這時桿對B小球的拉力為___________；若取B小球位置重力勢能為零，當設法使B小球所帶的電瞬間消失，則此后經(jīng)過時間_____________A小環(huán)的動能恰等于其重力勢能。（一切阻力均不計，靜電力恒量用k表示）。參考答案：；11.（4分）放射性元素每秒有一個原子核發(fā)生衰變時，其放射性活度即為1貝可勒爾。是核電站中核反應的副產(chǎn)物，它可以衰變成，半衰期為8天。福島核電站泄漏出的放射性物質(zhì)中就含有，當?shù)卣谀炒螜z測中發(fā)現(xiàn)空氣樣品的放射性活度為本國安全標準值的4倍。則一個核中有_______個中子、衰變成時放出的粒子為_______粒子。至少經(jīng)過_______天，該空氣樣品中的放射性活度才會達到本國安全標準值。參考答案：78、?、1612.質(zhì)量分別為60kg和70kg的甲、乙兩人，分別同時從原來靜止于光滑水平面上的小車兩端，以3m/s的水平初速度沿相反方向跳到地面上。若小車的質(zhì)量為20kg，則當兩人跳離小車后，小車的運動速度為_____________m/s，方向與（選填“甲、乙”）_____________相反。參考答案：1.5m/s，乙

13.一列簡諧橫波沿x軸的正方向傳播，t=0時刻的波形如圖所示，此時該波恰好傳播到x=4m處，t=0.1s時，質(zhì)點a第一次到達最低點，則該波的傳播速度為10m/s；t=0.6s時，位于x=8m處的質(zhì)點b恰好第一次沿y軸負方向通過平衡位置．參考答案：解：簡諧橫波沿x軸的正方向傳播，圖示時刻a質(zhì)點正向下運動，經(jīng)過T第一次到達最低點，即有T=0.1s，得T=0.4s由圖知λ=4m，則波速v===10（m/s）當圖示時刻a質(zhì)點的狀態(tài)傳到b點處時，質(zhì)點b恰好第一次沿y軸負方向通過平衡位置，則所用時間為t==s=0.6s，即t=0.6s時，位于x=8m處的質(zhì)點b恰好第一次沿y軸負方向通過平衡位置．故答案為：10，0.6．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（4分）歷史上第一次利用加速器實現(xiàn)的核反應，是用加速后動能為0.5MeV的質(zhì)子H轟擊靜止的X，生成兩個動能均為8.9MeV的He.（1MeV=1.6×-13J）①上述核反應方程為___________。②質(zhì)量虧損為_______________kg。參考答案：解析：或，?？键c：原子核15.（7分）如圖所示，一束光從空氣射入玻璃中，MN為空氣與玻璃的分界面．試判斷玻璃在圖中哪個區(qū)域內(nèi)（Ⅰ或Ⅱ）？簡要說明理由．并在入射光線和反射光線上標出箭頭。參考答案：當光由空氣射入玻璃中時，根據(jù)折射定律

=n，因n>1，所以i>γ，即當光由空氣射入玻璃中時，入射角應該大于折射角．如圖，在圖中作出法線，比較角度i和γ的大小，即可得出玻璃介質(zhì)應在區(qū)域?內(nèi)．箭頭如圖所示．（7分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，．塊磁鐵放在鐵板ABC上的A處，其中AB長為1m，BC長為0.6m，

BC與水平面夾角為，磁鐵與鐵板間的引力為磁鐵重力的0.2倍，磁鐵與鐵板間的動摩擦因數(shù)，現(xiàn)給磁鐵一個水平向左的初速度不計磁鐵經(jīng)過B處轉(zhuǎn)向的機械能損失。求：（g取）(1)磁鐵第一次到達B處的速度大?。?2)磁鐵沿BC向上運動的加速度大?。?3)請通過計算判斷磁鐵最終能否再次回到到B點。參考答案：見解析17.如圖所示，在—個圓形區(qū)域內(nèi)，兩個方向相反且都垂直于紙面的勻強磁場分布在以直徑為邊界的兩個半圓形區(qū)域I、II中，與的夾角為?！|(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子以某—速度從I區(qū)的邊緣點處沿與成角的方向射入磁場，隨后該粒子以垂直于的方向經(jīng)過圓心O進入II區(qū)，最后再從處射出磁場。已知該粒子從射入到射出磁場所用的時間為t，（忽略粒子重力）。求：(1)畫出粒子在磁場I和II中的運動軌跡；．(2)粒子在磁場I和II中的軌道半徑和比值；(3)I區(qū)和II區(qū)中磁感應強度的大小參考答案：見解析18.如圖，將質(zhì)量m＝2kg的圓環(huán)套在與水平面成θ=37°角的足夠長直桿上，直桿固定不動，環(huán)的直徑略大于桿的截面直徑，桿上依次有三點A、B、C，sAB=8m，sBC=0.6m，環(huán)與桿間動摩擦因數(shù)m＝0.5，對環(huán)施加一個與桿成37°斜向上的拉力F，使環(huán)從A點由靜止開始沿桿向上運動，已知t=4s時環(huán)到達B點。試求：（重力加速度g=l0m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）（1）F的大?。唬?）若到達B點時撤去力F，則環(huán)到達C點所用的時間。參考答案：解：（1）（8分）環(huán)做勻加速運動，若Fsin370<Gcos370，桿對環(huán)的彈力在垂直桿向上，N＋Fsin37°＝mgcos37°，F(xiàn)cos