山西省臨汾市霍州北環(huán)路街道辦事處北關(guān)中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理測(cè)試題含解析

山西省臨汾市霍州北環(huán)路街道辦事處北關(guān)中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理測(cè)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(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖甲所示，Q1、Q2為兩個(gè)固定點(diǎn)電荷，其中Q1帶正電，兩電荷連線的延長(zhǎng)線上有a、b兩點(diǎn)．一帶正電的試探電荷，只在靜電力作用下以一定的初速度沿直線從b點(diǎn)開始經(jīng)a點(diǎn)向遠(yuǎn)處運(yùn)動(dòng)，其速度－時(shí)間圖象如圖乙所示，va和vb分別為試探電荷經(jīng)過a、b兩點(diǎn)時(shí)的速度．下列說法正確的是A．Q2帶正電

B．|Q1|>|Q2|C．試探電荷從b點(diǎn)到a點(diǎn)的過程中電勢(shì)能增大D．試探電荷離開a點(diǎn)后所受靜電力一直減小參考答案：BC2.（單選）以下四種情況中，物體受力平衡的是（

） A．水平彈簧振子通過平衡位置時(shí) B．單擺擺球通過平衡位置時(shí) C．豎直上拋物體在最高點(diǎn)時(shí) D．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體參考答案：A3.下列說法正確的是（）A．?dāng)U散運(yùn)動(dòng)向著更為無序的方向進(jìn)行，是可逆過程B．物體的內(nèi)能取決于溫度、體積和物質(zhì)的量C．分子間作用力隨份子間距離的增大而減小D．液晶對(duì)不同顏色光的吸收強(qiáng)度隨電場(chǎng)強(qiáng)度的變化而變化E．失重條件下充入金屬液體的氣體氣泡不能無限地膨脹是因?yàn)橐后w表面張力的約束．參考答案：BDE【考點(diǎn)】熱力學(xué)第二定律；*液晶．【分析】擴(kuò)散現(xiàn)象是不可逆的過程．物體的內(nèi)能取決于溫度、體積和物質(zhì)的量．分子力與分子距離的關(guān)系比較復(fù)雜，分子距離增大，分子力不一定減小．液晶是各向異性的，對(duì)不同顏色光的吸收強(qiáng)度隨電場(chǎng)強(qiáng)度的變化而變化．根據(jù)液體表面張力的定義，結(jié)合失重的條件分析．【解答】解：A、擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)向著更為無序的方向進(jìn)行，此過程是不可逆的．故A錯(cuò)誤．B、物體的內(nèi)能是分子動(dòng)能和勢(shì)能的總和，取決于物體的溫度、體積和物質(zhì)的量．故B正確．C、分子間作用力隨分子間距離的增大，可能增大，可能減?。蔆錯(cuò)誤．D、液晶是各向異性的，對(duì)不同顏色光的吸收強(qiáng)度隨電場(chǎng)強(qiáng)度的變化而變化．故D正確．E、分子之間同時(shí)存在引力和斥力，當(dāng)r＞r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為引力，r＜r0時(shí)分子力表現(xiàn)為斥力，分子間總是同時(shí)存在引力和斥力，失重條件下液態(tài)金屬呈球狀是由于液體表面分子間存在表面張力的結(jié)果．故E正確．故選：BDE4.下列運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒的是（

）（A）跳傘運(yùn)動(dòng)員打開降落傘在豎直方向向下做勻速直線運(yùn)動(dòng)

（B）懸點(diǎn)固定的單擺擺球獲得一初速后在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)

（C）摩天輪在豎直平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，艙內(nèi)的乘客做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

（D）帶電小球僅在電場(chǎng)力作用下做加速運(yùn)動(dòng)參考答案：B5.（單選）一輛汽車沿水平方向運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻速度為10m/s，緊急剎車后，假設(shè)加速度大小恒為5m/s2，則（）A．剎車后2s停止 B． 剎車后4s停止 C． 剎車距離為20m D．剎車距離為30m參考答案：解：A、剎車所用時(shí)間為t==2s，故A正確，B錯(cuò)誤；C、剎車距離為x=故CD錯(cuò)誤；故選：A．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一列頻率為2.5Hz的簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，在t1=0時(shí)刻波形如圖中實(shí)線所示，在t2=0.7s時(shí)刻波形如圖中虛線所示。則虛線時(shí)刻橫坐標(biāo)為x=3m的質(zhì)點(diǎn)的速度是______________（選填“最大，零”）；在t3=0.1s時(shí)位于0<x<5m區(qū)間的質(zhì)點(diǎn)中有一部分正向y軸正方向運(yùn)動(dòng)，這些質(zhì)點(diǎn)在x軸上的坐標(biāo)區(qū)間是______________。

參考答案：零，1m<x<3m

7.我國航天計(jì)劃的下一個(gè)目標(biāo)是登上月球，當(dāng)飛船靠近月球表面的圓形軌道繞行幾圈后登陸月球，飛船上備有以下實(shí)驗(yàn)器材：A．計(jì)時(shí)表一只；B．彈簧測(cè)力計(jì)一把；C．已知質(zhì)量為m的物體一個(gè)；D．天平一只(附砝碼一盒)。已知宇航員在繞行時(shí)及著陸后各做了一次測(cè)量，依據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù)，可求出月球的半徑R

及月球的質(zhì)量M(已知萬有引力常量為G)(1)兩次測(cè)量所選用的器材分別為________、________和________(用選項(xiàng)符號(hào)表示)；(2)兩次測(cè)量的物理量是________和________；(3)試用所給物理量的符號(hào)分別寫出月球半徑R和質(zhì)量M的表達(dá)式R＝________，M＝________。參考答案：8.（4分）放射性元素每秒有一個(gè)原子核發(fā)生衰變時(shí)，其放射性活度即為1貝可勒爾。是核電站中核反應(yīng)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(dāng)?shù)卣谀炒螜z測(cè)中發(fā)現(xiàn)空氣樣品的放射性活度為本國安全標(biāo)準(zhǔn)值的4倍。則一個(gè)核中有_______個(gè)中子、衰變成時(shí)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(huì)達(dá)到本國安全標(biāo)準(zhǔn)值。參考答案：78、?、169.某同學(xué)為了探究“恒力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系”，他設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：他的操作步驟是：①安裝好實(shí)驗(yàn)裝置如圖。②將質(zhì)量為200g的小車?yán)酱螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，并按住小車。③在質(zhì)量為10g、30g、50g的三種鉤碼中，他挑選了一個(gè)質(zhì)

量為50g的鉤碼掛在拉線P上。④先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，后釋放小車，打出一條紙帶。在多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶中取出自認(rèn)為滿意的一條，經(jīng)測(cè)量、計(jì)算，得到如下數(shù)據(jù)：（g=9.8m/s2）①第一個(gè)點(diǎn)到第N個(gè)點(diǎn)的距離為40.00cm.②打下第N點(diǎn)時(shí)小車的速度大小為1.20m/s。該同學(xué)將鉤碼的重力當(dāng)作小車所受的拉力，算出從打下第一點(diǎn)到打下第N點(diǎn)拉力對(duì)小車做的功為

J，小車動(dòng)能的增量為

-----

J。（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

此次實(shí)驗(yàn)探究結(jié)果的誤差很大，顯然，在實(shí)驗(yàn)探究過程中忽視了某些產(chǎn)生誤差的因素。請(qǐng)你根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置和操作過程幫助他分析一下，造成較大誤差的主要原因是：①

②

。參考答案：

①小車質(zhì)量沒有遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量；②沒有平衡摩擦力；10.如圖所示，用皮帶傳動(dòng)的兩輪M、N半徑分別是R、2R,A為M邊緣一點(diǎn),B距N輪的圓心距離為R,則A、B兩點(diǎn)角速度之比為：__________；線速度之比為：_________；向心加速度之比為：_________。參考答案：11.一汽艇在相距2km的甲乙兩碼頭之間往返航行，逆水時(shí)用1.5h，順?biāo)畷r(shí)用1h，則往返一次的平均速度為________，平均速率為_________。參考答案：0，0.8km/h12.物體做自由落體運(yùn)動(dòng)，把其全程自上而下分為三段，物體通過三段所用的時(shí)間之比為1：2：3，則這三段的位移之比為

，這三段中物體的平均速度之比為

[LU21]

。參考答案：13.一處于基態(tài)的氫原子，撞擊靜止的也處于基態(tài)的另一氫原子，碰撞后，兩氫原子躍遷到同一激發(fā)態(tài)，且動(dòng)能均為10.2eV。已知?dú)湓踊鶓B(tài)能量為-13.6eV。則①氫原子第一激發(fā)態(tài)的能量值是

eV；②碰撞前運(yùn)動(dòng)氫原子的最小動(dòng)能是

eV。參考答案：三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.質(zhì)量為m=4kg的小物塊靜止于水平地面上的A點(diǎn)，現(xiàn)用F=10N的水平恒力拉動(dòng)物塊一段時(shí)間后撤去，物塊繼續(xù)滑動(dòng)一段位移停在B點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)相距x=45m，物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2．g取10m/s2．求：（1）撤去力F后物塊繼續(xù)滑動(dòng)的時(shí)間t；（2）物塊在力F作用過程發(fā)生的位移x1的大?。畢⒖即鸢福海?）撤去力F后物塊繼續(xù)滑動(dòng)的時(shí)間為3s；（2）物塊在力F作用過程發(fā)生的位移x1的大小36m解：設(shè)F作用時(shí)間為t1，之后滑動(dòng)時(shí)間為t，前段加速度大小為a1，后段加速度大小為a2（1）由牛頓第二定律可得：F﹣μmg=ma1μmg=ma2且：a1t1=a2t可得：a1=0.5m/s2，a2=2m/s2，t1=4t（a1t12+a2t2）=x解得：t=3s（2）由（1）可知，力F作用時(shí)間t1=4t=12x1=a1t12==36m答：（1）撤去力F后物塊繼續(xù)滑動(dòng)的時(shí)間為3s；（2）物塊在力F作用過程發(fā)生的位移x1的大小36m15.（選修3-5模塊）（4分）2008年北京奧運(yùn)會(huì)場(chǎng)館周圍80％～90％的路燈將利用太陽能發(fā)電技術(shù)來供電，奧運(yùn)會(huì)90％的洗浴熱水將采用全玻真空太陽能集熱技術(shù)．科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)太陽發(fā)光是由于其內(nèi)部不斷發(fā)生從氫核到氦核的核聚變反應(yīng)，即在太陽內(nèi)部4個(gè)氫核（H）轉(zhuǎn)化成一個(gè)氦核（He）和兩個(gè)正電子（e）并放出能量.已知質(zhì)子質(zhì)量mP=1.0073u，α粒子的質(zhì)量mα=4.0015u，電子的質(zhì)量me=0.0005u．1u的質(zhì)量相當(dāng)于931.MeV的能量．①寫出該熱核反應(yīng)方程；②一次這樣的熱核反應(yīng)過程中釋放出多少M(fèi)eV的能量?（結(jié)果保留四位有效數(shù)字）參考答案：

答案：①4H→He+2e（2分）②Δm=4mP－mα－2me=4×1.0073u－4.0015u－2×0.0005u=0.0267u（2分）ΔE=Δmc2

=0.0267u×931.5MeV/u＝24.86MeV

（2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，在質(zhì)量為m=1kg的重物上系著一條長(zhǎng)30cm的細(xì)繩，細(xì)繩的另一端連著一個(gè)輕質(zhì)圓環(huán)，圓環(huán)套在水平的棒上可以滑動(dòng)，環(huán)與棒間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為0.75，另有一條細(xì)繩，在其一端跨過定滑輪，定滑輪固定在距離圓環(huán)50cm的地方，當(dāng)細(xì)繩的端點(diǎn)掛上重物G，而圓環(huán)將要開始滑動(dòng)時(shí)，（g取10/ms2）試問：（1）AO與AB間夾角θ多大？（2）長(zhǎng)為30cm的細(xì)繩的張力是多少？（3）圓環(huán)將要開始滑動(dòng)時(shí)，重物G的質(zhì)量是多少？參考答案：17.如圖，將邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，質(zhì)量為M，總電阻為r的正方形銅框abcd豎直向上拋出，穿過寬度為h，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向水平且與銅框平面垂直，銅框向上ab邊離開磁場(chǎng)時(shí)的速度剛好是dc邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度的一半，銅框離開磁場(chǎng)后繼續(xù)上升一段高度，然后落下，并勻速進(jìn)入磁場(chǎng)，整個(gè)過程中始終存在大小恒定的空氣阻力f，且銅框不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，求：（1）銅框在下落階段勻速進(jìn)入磁場(chǎng)的速度v2。

（2）銅框在上升階段通過磁場(chǎng)產(chǎn)生的焦耳熱Q。參考答案：解：（1）線框下落階段勻速進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，F(xiàn)+

f

=Mg

……

①（3分）

……

②（2分）由①②式聯(lián)立解得：

……

③（2分）

（2）設(shè)線框從最高點(diǎn)落回磁場(chǎng)時(shí)，下落高度為H,由動(dòng)能定理得：

……

④（3分）線框從上升階段剛離開磁場(chǎng)到下落剛回到磁場(chǎng)的過程中，由功能關(guān)系得：

……

⑤

（3分）依題意有：

……

⑥（1分）且全程有：

……⑦

（3分）解得：

……⑧（2分）18.如圖所示，第二、三象限存在足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，方向平行于紙面向上，一個(gè)質(zhì)量為m，電量為q的正粒子，在x軸上M點(diǎn)（﹣4r，0）處以某一水平速度釋放，粒子經(jīng)過y軸上N點(diǎn)（0，2r）進(jìn)入第一象限，第一象限存在一個(gè)足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2，方向垂直于紙面向外，第四象限存在另一個(gè)足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2，方向垂直于紙面向里，不計(jì)粒子重力，r為坐標(biāo)軸每個(gè)小格的標(biāo)度，試求：（1）粒子初速度v0；（2）粒子第1次穿過x軸時(shí)的速度大小和方向；（3）畫出粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡并求出粒子第n次穿過x軸時(shí)的位置坐標(biāo)．參考答案：解：（1）粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)則x方向：4r=v0ty方向：2r=at2qE=ma

可解得v0=2（2）結(jié)合x方向：4r=v0t

y方向：2r=vyt

則vx=vy可知粒子射出電場(chǎng)時(shí)v=v0=2，方向與水平成45°斜向上粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑R==r由幾何關(guān)系可知粒子第1次穿過x軸時(shí)速度v=2方向與水平成45°斜向左下方．（3）粒子軌跡如圖所示分析粒子軌跡可知，粒子第n次穿過x軸時(shí)的位置坐標(biāo)為（2nr，0）