2022年河北省石家莊市郭莊鎮(zhèn)中學高三物理測試題含解析

2022年河北省石家莊市郭莊鎮(zhèn)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.如圖所示，將一勁度系數為的輕彈簧一端固定在內壁光滑、半徑為R的半球形容器底部處(O為球心)，彈簧另一端與質量為m的小球相連，小球靜止于P點。已知容器與水平面間的動摩擦因數為，OP與水平方向的夾角為0=30o。下列說法正確的是

A．水平面對容器有向右的摩擦力

B．輕彈簧對小球的作用力大小為mg

C．容器對小球的作用力大小為mg

D．彈簧原長為參考答案：CD2.汶川地震中有2300個移動通信基站在地震中受損，一些受災嚴重的地區(qū)通信完全中斷。汶川地震后人們發(fā)現了衛(wèi)星通信的重大作用。通信衛(wèi)星大多是相對地球“靜止”的同步衛(wèi)星，如圖所示在地球周圍均勻地配置3顆同步通信衛(wèi)星，就覆蓋了幾乎全部地球表面，可以實現全球通信。下列有關說法中不正確的是

A．地震波包括橫波和縱波兩種B．地球同步衛(wèi)星繞地球運行的軌道在赤道平面內且半徑任意變化C．光纜通信具有傳輸容量大、通信效果好、保密性強的優(yōu)點D．地球同步衛(wèi)星運行的角速度與地球自轉的角速度相等參考答案：B3.一艘船在靜水中的速度為3m/s，今欲過一條寬為60m的河,若已知水的流速為4m/s,則船過河的最短時間為(

)A.20s

B.15s

C.12s

D.因為水速大于船在靜水中的速度,故船不能過到對岸參考答案：A4.質貴為1kg的物體，放在動摩擦因數為0.2的水平面上，在水平拉力的作用下由靜止開始運動.水平拉力做的功W和物體發(fā)生的位移s之間的關系如圖所示，重力加速度為10m/s2。則下列說法正確的是A.s=3m時物體的速度大小為B.S=9m時物體的速度大小為C.OA段物體的加速度大小為D.AB段物體的加速度大小為參考答案：BC5.（單選）某點電荷和金屬圓環(huán)間的電場線分布如圖所示．下列說法正確的是（）A．a點的電勢高于b點的電勢B．若將一正試探電荷由a點移到b點，電場力做負功C．c點的電場強度與d點的電場強度大小無法判斷D．若將一正試探電荷從d點由靜止釋放，電荷將沿著電場線由d到c參考答案：考點：電勢；電場強度；電場線．專題：電場力與電勢的性質專題．分析：解答本題要掌握：根據電場線的疏密判斷電場強度的大小，根據電場力做功情況，判斷電勢能的變化；對于不在同一電場線上的兩點在判斷其電勢高低時，可以通過等勢線把它們移動到同一電場線上，然后根據沿電場線電勢降低進行判斷．解答：解：A、由沿電場線的方向電勢降落和電場線與等勢面垂直的特點，可知a點的電勢低于b點的電勢，故A錯誤；B、由電勢能的公式式：Ep=qφ，可得出a點的電勢能低于b點的電勢能，由電場力做功與電勢能變化的關系，說明電場力做了負功，故B正確；C、因為電場線的疏密表示電場的強弱，故c點的電場強度小于d點的電場強度，故C錯誤；D、正試探電荷在d點時所受的電場力沿該處電場線的切線方向，使該電荷離開該電場線，所以該電荷不可能沿著電場線由d到c．故D錯誤．故選：B．點評：本題考查了電場線和電場強度、電勢之間的關系，對于電勢能可以通過電勢高度進行判斷，也可以通過電場力做功進行判斷．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（6分）氫有三種同位素，分別叫做

、

、

，符號是

、

、

。參考答案：氕、氘、氚，、、7.一衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的線速度大小為v，若地球質量為M，引力常量為G，則該衛(wèi)星的圓周運動的半徑R為

；它在1/6周期內的平均速度的大小為

。參考答案：；8.一小球從樓頂邊沿處自由下落，在到達地面前最后1s內通過的位移是樓高的，則樓高是

.參考答案：9.如圖所示，實線是一列簡諧橫波在t1時刻的波形圖，虛線是在t2=(t1＋0.2)s時刻的波形圖．若波速為35m/s，則質點M在t1時刻的振動方向為

；若在t1到t2的時間內，M通過的路程為1m，則波速為

m/s．參考答案：向下2510.如圖，質量為M=3kg的木板放在光滑水平面上，質量為m=1kg的物塊在木板上，它們之間有摩擦，木板足夠長，兩者都以v=4m/s的初速度向相反方向運動，當木板的速度為v1=2.4m/s時，物塊速度的大小是

m/s，木板和物塊最終的共同速度的大小是

m/s。參考答案：

0.8

11.物體從180m高處自由落下，如果把物體下落的時間分成相等的三段，則每段時間下落位移自上而下依次為

，

，

。（取g=10m/s2）參考答案：20m,60m,100m12.如圖所示為氫原子的能級圖，n為量子數。①在氫原子的核外電子由量子數為2的軌道躍遷到量子數為3的軌道的過程中，將______(填“吸收”、“放出”)光子。②若已知普朗克常量h=6.6×10－34J·S，某金屬的逸出功為3.3eV，則該金屬的極限頻率_____________Hz。若一群處于量子數為3的激發(fā)態(tài)的氫原子在向基態(tài)躍遷過程中，有________種頻率的光子能使該金屬產生光電效應．參考答案：13.在如圖所示電路中，電源電動勢為E，內阻為r。滑動變阻器R3的滑片P從上端向下移動過程中，電壓表的示數________；電流表的示數________（以上均選填“變大”、“變小”或“不變”）。參考答案：答案：變大；變大三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，在滑雪運動中一滑雪運動員，從傾角θ為37°的斜坡頂端平臺上以某一水平初速度垂直于平臺邊飛出平臺，從飛出到落至斜坡上的時間為1.5s，斜坡足夠長，不計空氣阻力，若g取10m/s2，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：(1)運動員在斜坡上的落點到斜坡頂點(即飛出點)間的距離；(2)運動員從斜坡頂端水平飛出時的初速度v0大小.參考答案：18.75m

試題分析：（1）根據位移時間公式求出下落的高度，結合平行四邊形定則求出落點和斜坡頂點間的距離。（2）根據水平位移和時間求出初速度的大小。（1）平拋運動下落的高度為：則落點與斜坡頂點間的距離為：（2）平拋運動的初速度為：【點睛】解決本題的關鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，結合運動學公式和數學公式進行求解，并且要知道斜面的傾角是與位移有關，還是與速度有關。15.（選修3-3）（6分）如圖所示，用面積為S的活塞在汽缸內封閉著一定質量的空氣，活塞質量為m，在活塞上加一恒定壓力F，使活塞下降的最大高度為?h，已知此過程中氣體放出的熱量為Q，外界大氣壓強為p0，問此過程中被封閉氣體的內能變化了多少？

參考答案：解析：由熱力學第一定律△U=W+Q得

△U=（F+mg+P0S）△h－Q

（6分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（10分）如圖所示xOy的區(qū)域中，x＜0的區(qū)域有場強大小為E，方向沿y軸負方向的勻強電場，0＜x＜d的區(qū)域中有磁感應強度大小為B，方向垂直于紙面向里的勻強磁場，y軸為兩場的分界線?，F有一質量為m，電荷量為-q的帶電粒子從電場中的P點處，以初速度v0沿x軸正方向進入電場，已知PO間的距離為。粒子的重力忽略不計。求：（1）帶電粒子進入磁場時的位置坐標；（2）射入磁場時帶電粒子的速度大小和方向；（3）要使帶電粒子穿過磁場區(qū)域不再返回電場中，磁場的寬度d應滿足的條件。參考答案：解析：（1）以帶電粒子為研究對象，對帶電粒子受力分析，帶電粒子在電場中向上做類平拋運動，設它在+y方向上偏移量為Δy，在電場中的加速度為a，運動時間為t，所以：

坐標為：

（2）設帶電粒子進入磁場時的速度大小為v，沿y軸方向的速度為vy，所以：

（2分）

速度方向與水平方向成45°角。

（1分）

（3）畫出帶電粒子進入磁場后的臨界運動軌跡，設進入磁場時速度v的方向與水平方向的夾角為θ，

畫進、出磁場是速度的垂線，交點為半徑，設半徑為r，由幾何關系得：

（4分）17.如圖所示，在光滑的水平桌面內有一直角坐標系xOy，在y軸正半軸與邊界直線MN間有一垂直于紙面向外磁感應強度為B的勻強磁場，直線MN平行于y軸，N點在x軸上，在磁場中放置一固定在短絕緣板，其上表面所在的直線過原點O且與x軸正方向成α=30°角，在y軸上的S點左側正前方處，有一左端固定的絕緣輕質彈簧，彈簧的右端與一個質量為m，帶電量為q的帶電小球接觸（但不栓接），彈簧處于壓縮鎖定狀態(tài)，在某時刻解除鎖定，帶電小球將垂直于y軸從S點射入磁場，垂直打在絕緣板上，并以原速率反向彈回，然后經過直線MN上的P點并垂直于MN向右離開磁場，在x軸上有一點Q，已知NP=4L，NQ=3L，則：

（1）小球帶何種電荷？小球從S進入磁場后經多長時間打在絕緣板上？

（2）彈簧解除鎖定前的彈性勢能是多少？

（3）如果在直線MN的右側加一方向與桌面平行的勻強

電場，小球在電場力的作用下最后在Q點垂直擊中x軸，

那么，該勻強電場的電場強度是多少？方向如何？參考答案：解：(1)小球只有沿Y軸負方向偏轉才能與擋板相碰，根據左手則，可知小球帶正電…(1分)小球進入S后做勻速圓周運動，由向心力公式得：

…(1分)

…(1分)

…(1分)

由以上三式可得：

…(1分)

設小球進入S后做勻速圓周運動的速度大小為V0，由向心力公式得：

…(1分)小球進入磁場與離開磁場的速度方向都是與X軸平行向右，在磁場中軌跡如圖示，運動軌跡圓半徑：

…(1分)在彈簧推動小球的過程中，由機械能守恒得：

…(1分)聯(lián)立求解得：

…(1分)(3)當小球在電場力作用下沿X軸正方向走完NQ，該方向上的速度減為0時，設經過的時間為t，加速度為a1，由題意得：

…(1分)加速度

…(1分)該方向上的電場力，方向沿X軸負方向

…(1分)同時，當小球在Y軸上向下走完PN時，設該方向上的加速度為a2,由題意得：

…(1分)該方向上的電場力，方向沿Y軸負方向

…(1分)故小球在電場中受到電場力的大小為：

…(1分)方向為

…(1分)

如圖所示

電場強度

…(1分)代入數據得：

…………(1分)

方向為

………18.小明同學乘坐杭溫線“和諧號”動車組，發(fā)現車廂內有速率顯示屏。當動車組在平直軌道上經歷勻加速、勻速與再次勻加速運行期間，他記錄了不同時刻的速率，部分數據列于表格中。已知動車組的總質量M=2.0×105kg，假設動車組運動時受到的阻力是其重力的0.1倍，取g=10m/s2。在小明同學記錄動車組速率這段時間內，求：（1）動車組的加速度值；（2）動車組牽引力的最大值；（3）動車組位移的大小。參考答案：（1）通過記錄表格可以看出，動車組有兩個時間段處于加速狀態(tài)，設加速度分別為a1、a2，由

（2分)代入數據后得：

（1分）

（1分）

（2）（2分）