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15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示，一矩形閉合線圈在勻強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開始計時，則在0～這段時間內(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，以無窮遠處為電勢的零點，則以下認識中正確的有

A．b點的電勢比a點電勢高

B．c點電勢為負值 C．a(chǎn)、b兩點場強相同 D．將一正電荷從b點移到c點電場力做負功參考答案：B等量異種點電荷連線的垂直平分線是一條等勢線，所以a點電勢與b點電勢相等，故A錯誤．根據(jù)點電荷場強公式E=，運用矢量合成的平行四邊形定則得a、b兩點的電場強度大小不等，方向相同，故C錯誤．正電荷從b點移到c點，沿著電場線的方向運動，電場力做正功，D錯誤。沿著電場線的方向，電勢越來越低，取無窮遠處電勢為零，則負電荷周圍的電勢均為負值，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。取重力加速度ｇ＝10ｍ／s２．當(dāng)人以330Ｎ的力拉繩時，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點由靜止開始下滑，到b點接觸到一個輕彈簧，滑塊壓縮彈簧到c點開始彈回，返回b點離開彈簧，最后又回到a點．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)機械能守恒參考答案：B【考點】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】了解滑塊的運動過程，滑塊先加速運動到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，滑塊速度最大，再向下做減速運動，速度減到0時，彈簧壓得最緊，彈性勢能最大．選擇適當(dāng)?shù)倪^程運用動能定理列式求解．【解答】解：A、滑塊從a到c，運用動能定理得：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，滑塊速度最大，設(shè)滑塊在d點合力為0，d點在b和c之間．滑塊從a到d，運用動能定理得：mghad+W彈=EKd﹣0mghad＜6J，W彈＜0，所以EKd＜6J．故B錯誤．C、從c點到b點彈簧的彈力對滑塊做功與從b點到c點彈簧的彈力對滑塊做功大小相等，根據(jù)A選項分析可知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。某時刻用豎直向下的恒力壓物體A使其靜止起加速下滑，同時B物體從同高度自由落體。兩者同時到地面，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得知氣體的溫度不變，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)第一定律得知氣體要放熱．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______________（將選項前的字母代號填在橫線上）

A．沉入海底

B．放至沙漠

C．運到月球

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，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，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,一個負電荷在M面上的D點具有電勢能為+2.4×10-3J,在N等勢面上的F點具有的電勢能為+0.8×10-3J,如果將這個負電荷從C點移到E點電場力做功是_________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，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．負電荷在高電勢處電勢能要小；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：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，以小車前進的方向為正方向．最關(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)，以小車前進的方向為正方向，跳前系統(tǒng)對地的速度為v0，設(shè)跳離時車對地的速度為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．點評：運動動量守恒定律時，一定要注意所有的速度都是相對于同一個參考系，因此該題的難點是人對地的速度為多大．11.某同學(xué)利用驗證牛頓第二定律的實驗裝置來驗證動能定理。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時器可以顯示出遮光片從光電門甲至乙所用的時間。改變光電門甲的位置進行多次測量，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動，用米尺測量甲、乙之間的距離s，并記下相應(yīng)的時間t。測得小車的質(zhì)量為M，鉤碼的質(zhì)量為m，并滿足M遠遠大于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）為減小實驗誤差，你認為實驗操作之前必須進行的操作是：

。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，游標上有20個小的等分刻度的游標卡尺測量一工件的內(nèi)徑的實物圖，圖乙是游標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】刻度尺、游標卡尺的使用；螺旋測微器的使用．【分析】解決本題的關(guān)鍵掌握游標卡尺讀數(shù)的方法，主尺讀數(shù)加上游標讀數(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)時需估讀．【解答】解：20分度的游標卡尺，精確度是0.05mm，游標卡尺的主尺讀數(shù)為22mm，游標尺上第16個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標讀數(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，分別算出運動時間，結(jié)合題中的1s求橋長，在不同介質(zhì)中傳播時波的頻率不會變化。點睛：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動，、兩球碰撞后黏合在一起，兩球繼續(xù)向右運動并跟球碰撞，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、計算題：本題共3小題，共計47分16.在圖示區(qū)域中，x軸上方有一勻強磁場，磁感應(yīng)強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點沿y軸正方向射入磁場，質(zhì)子在磁場中運動一段時間以后從C點進入x軸下方的勻強電場區(qū)域中，在C點速度方向與x軸正方向夾角為45°，該勻強電場的強度大小為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，不計質(zhì)子的重力，(磁場區(qū)域和電場區(qū)域足夠大)求：⑴C點的坐標．⑵質(zhì)子從A點出發(fā)到第三次穿越x軸時的運動時間．⑶質(zhì)子第四次穿越x軸時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的運動時間

(2分)

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

(2分)

質(zhì)子從C運動到D的時間

(1分)

所以，質(zhì)子從A點出發(fā)到第三次穿越x軸所需時間

(2分)

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

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，一根上細下粗、粗端與細端都粗細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入粗管中，此時封閉氣體的溫度；（2）接著在細管口加一個抽氣機，對細管內(nèi)空氣進行抽氣（保持第一小問中的溫度不變），使水銀柱上升至原圖示位置，細管內(nèi)被抽氣體的壓強。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：，