河北省張家口市西合營中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理測試題含解析

河北省張家口市西合營中學(xué)2021-2022學(xué)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.將一只蘋果斜向上拋出，蘋果在空中依次飛過三個完全相同的窗戶1、2、3，圖中曲線為蘋果在空中運行的軌跡。若不計空氣阻力的影響，以下說法中正確的是A.蘋果通過第1個窗戶所用的時間最長B.蘋果通過第3個窗戶的平均速度最大C.蘋果通過第1個窗戶重力所做的功最多D.蘋果通過第3個窗戶重力的平均功率最小參考答案：D2.如圖所示,蜘蛛在地面與豎直墻壁之間結(jié)網(wǎng)，蛛絲AB與水平地面之間的夾角450，A點到地面的距離為1m，已知重力加速度g取10m/s2，空氣阻力不計，若蜘蛛從豎直墻上距地面0.8m的C點以水平速度v0跳出,要到達(dá)蛛絲,水平速度v0至少為（

）A．1m/s

B．2m/s

C．2.5m/s

D．m/s參考答案：B3.關(guān)于力和運動的關(guān)系，下列說法正確的是A．物體在恒力作用下一定做直線運動B．物體在變力作用下一定做曲線運動C．做曲線運動的物體可能受到的是恒力D．做直線運動的物體可能受到的是變力參考答案：CD4.將金屬塊用壓縮的輕彈簧卡在一個矩形箱子中，如圖所示，在箱子的上頂板和下底板裝有壓力傳感器，能隨時顯示出金屬塊和彈簧對箱子上頂板和下底板的壓力大小。將箱子置于電梯中，隨電梯沿豎直方向運動。當(dāng)箱子隨電梯以a=4．0m/s2的加速度豎直向上做勻減速運動時，上頂板的傳感器顯示的壓力為4．0N，下底板的傳感器顯示的壓力為10．0N。取g=10m/s2，若上頂板傳感器的示數(shù)是下底板傳感器的示數(shù)的一半，則升降機(jī)的運動狀態(tài)可能是

（

）

A．勻加速上升，加速度大小為5m/s2

B．勻加速下降，加速度大小為5m/s2

C．勻速上升

D．靜止?fàn)顟B(tài)參考答案：B5.如圖所示，空的薄金屬筒開口向下靜止于恒溫透明液體中，筒中液面與A點齊平?，F(xiàn)緩慢將其壓到更深處，筒中液面與B點齊平，不計氣體分子間相互作用，且筒內(nèi)氣體無泄漏。下列圖像中能體現(xiàn)筒內(nèi)氣體從狀態(tài)A到B變化過程的是（

）參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.總質(zhì)量為M的火箭被飛機(jī)釋放時的速度為，方向水平．釋放后火箭立即向后以相對于地面的速率u噴出質(zhì)量為m的燃?xì)?，則火箭相對于地面的速度變?yōu)?/p>

▲

參考答案：

（3）

7.從地面以初速度v0豎直向上拋出一質(zhì)量為m的球，設(shè)球在運動過程中受到的空氣阻力與其速率成正比關(guān)系，它運動的速率隨時間變化的規(guī)律如圖所示，在t1時刻到達(dá)最高點，再落回地面，落地時速率為v1，且落地前球已做勻速運動。則球受到的空氣阻力與其速率之比k=___________，球上升的最大高度H=_________________。參考答案：，8.某熱機(jī)在工作中從高溫?zé)釒煳樟?×106kJ的熱量，同時有2×106kJ的熱量排放給了低溫?zé)釒?冷凝器或大氣），則在工作中該熱機(jī)對外做了

kJ的功，熱機(jī)的效率％．參考答案：

6×106

；

75

9.設(shè)雨點下落過程中所受空氣阻力大小與雨點半徑的平方成正比，現(xiàn)有兩個密度相同大小不同的雨點從同一高度的云層靜止起下落，那么先到達(dá)地面的是________（填“大”或“小”）雨點，接近地面時速度較小的是________（填“大”或“小”）雨點。參考答案：答案：大，小解析：由m=ρV=ρπr3，f=kr2，mg-f=ma，聯(lián)立解得a=g-。由于半徑r大的雨滴下落的加速度大，所以大雨滴先到達(dá)地面。從同一高度的云層靜止起下落，由v2=2ah可知，接近地面時速度較小的是小雨滴。

10.（6分）一列簡諧橫波在時的波形圖如下，若波自右向左傳播的，則在X=0.2m處且處于平衡位置的P點此時的運動方向是

。若經(jīng)過時間后，P點剛好第一次到達(dá)波峰，則波的傳播速度是

,從到時P點走過的路程為

。參考答案：向下

10m/s

2.05m11.（4分）隨著能量消耗的迅速增加，如何有效的提高能量利用率是人類所面臨的一項重要任務(wù)。如圖是上海“明珠線”某輕軌車站的設(shè)計方案，與站臺連接的軌道有一個小的坡度，從提高能量利用的角度來看，這種設(shè)計的優(yōu)點是

。參考答案：

上坡時，部分動能轉(zhuǎn)化為重力勢能；下坡時部分重力勢能轉(zhuǎn)化為動能。12.如圖所示，是小球做平拋運動中的一段軌跡，已知小球質(zhì)量m=0.2kg，取重力加速度g=10m/s2，則由軌跡對應(yīng)的坐標(biāo)值可求得其初速度v0＝_________m/s；若以拋出點為零勢能參考平面，小球經(jīng)P點時的重力勢能Ep=________J．參考答案：vo=2m/s；

Ep=-0.4J13.如圖所示，虛線框內(nèi)存在一沿水平方向、且與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場。現(xiàn)通過圖示裝置來測量該磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小、并判定其方向。所用器材已在圖中給出，其中D為位于紙面內(nèi)的U形金屬框，其底邊水平，長度為L，兩側(cè)邊豎直且等長；直流電源電動勢為E，內(nèi)阻為r；R為電阻箱；S為開關(guān)。此外還有細(xì)沙、天平和若干輕質(zhì)導(dǎo)線。已知重力加速度為g。先將開關(guān)S斷開，在托盤內(nèi)加放適量細(xì)沙，使D處于平衡狀態(tài)，然后用天平稱出細(xì)沙質(zhì)量m1。閉合開關(guān)S，將電阻箱阻值調(diào)節(jié)至R1=r，在托盤內(nèi)重新加入細(xì)沙，使D重新處于平衡狀態(tài)，用天平稱出此時細(xì)沙的質(zhì)量為m2且m2＞m1。（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小為___________，方向垂直紙面____________（選填“向里”或“向外”）；

（2）將電阻箱阻值調(diào)節(jié)至R2=2r，則U形金屬框D_________（選填“向下”或“向上”）加速，加速度大小為___________。參考答案：（1），向外；（2）向上，三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖為一塊直角三棱鏡，頂角A為30°．一束激光沿平行于BC邊的方向射向直角邊AB，并從AC邊射出，出射光線與AC邊夾角也為30°．則該激光在棱鏡中的傳播速度為多少？(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)參考答案：1.7×108m/s解：光路圖如圖：

由幾何關(guān)系得：α=∠A=30°，β=90°-30°=60°

折射率

激光在棱鏡中傳播速【點睛】幾何光學(xué)要正確作出光路圖，由幾何知識找出入射角和折射角是關(guān)鍵．知道光速和折射率的關(guān)系.15.（10分）如圖所示，氣缸放置在水平臺上，活塞質(zhì)量為5kg，面積為25cm2，厚度不計，氣缸全長25cm，大氣壓強(qiáng)為1×105pa，當(dāng)溫度為27℃時，活塞封閉的氣柱長10cm，若保持氣體溫度不變，將氣缸緩慢豎起倒置．g取10m/s2．

（1）氣缸倒置過程中，下列說法正確的是__________A．單位時間內(nèi)氣缸單位面積上氣體分子撞擊次數(shù)增多B．單位時間內(nèi)氣缸單位面積上氣體分子撞擊次數(shù)減少C．吸收熱量，對外做功D．外界氣體對缸內(nèi)氣體做功，放出熱量（2）求氣缸倒置后氣柱長度；（3）氣缸倒置后，溫度升至多高時，活塞剛好接觸平臺(活塞摩擦不計)?參考答案：(1)BC(2)15cm(3)227℃四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，一個板長為L，板間距離也是L的平行板容器上極板帶正電，下極板帶負(fù)電。有一對質(zhì)量均為m，重力不計，帶電量分別為+q和-q的粒子從極板正中水平射入（忽略兩粒子間相互作用），初速度均為v0。若-q粒子恰能從上極板邊緣飛出，求⑴兩極板間勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E的大小和方向⑵-q粒子飛出極板時的速度v的大小與方向⑶在極板右邊的空間里存在著垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，為使得+q粒子與-q粒子在磁場中對心正碰（碰撞時速度方向相反），則磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)為多少？并畫出運動軌跡圖。參考答案：解：（1）（4分）板間電場強(qiáng)度方向豎直向下（1分）

-q粒子在水平方向上勻速運動，在豎直方向上勻加速運動

（1分）

=

（1分）

由①②得，

（1分）（2）（4分）設(shè)粒子飛出板時水平速度為vx，豎直速度為vy，水平偏轉(zhuǎn)角為

（1分）

（1分）

（1分）

解得，

（1分）（3）（4分）由于+q粒子在電場中向下偏轉(zhuǎn)，且運動軌跡與-q粒子對稱，它飛出下極板時速度大小與偏轉(zhuǎn)角和-q粒子相同，進(jìn)入磁場后它們均做圓周運動，為了使它們正碰，只須，軌跡如圖所示（正確畫出軌跡圖可得1分）

由幾何關(guān)系易知．

（1分）

洛倫茲力提供向心力

（1分）

由得⑨⑩⑾

（1分）17.如圖所示，半徑為R的光滑半圓軌道與高為10R的光滑斜軌道放在同一豎直平面內(nèi)，兩軌道之間由一條光滑水平軌道CD相連，水平軌道與斜軌道間有一段很小圓弧過渡。在水平軌道上，輕質(zhì)彈簧被a、b兩小球擠壓（彈簧與兩小球均不相連），處于靜止?fàn)顟B(tài)。同時釋放兩個小球，a、b兩小球都在水平軌道CD上與彈簧分離，之后a球恰好能通過圓軌道最高點A，b球恰好能到達(dá)斜軌道的最高點B．已知a球質(zhì)量為m，重力加速度為g．求：（1）彈簧恢復(fù)原長時，a球、b球的速度大小各是多少？（2）b球的質(zhì)量是多少？（3）釋放小球前彈簧的彈性勢能為多少？參考答案：18.25．(18分)如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xoy的0≤x≤2L、0≤y≤L區(qū)域內(nèi)存在沿y軸正向的勻強(qiáng)電場，一質(zhì)量為m，電荷量為q，不計重力，帶正電的粒子以速度v0從坐標(biāo)原點O沿x軸正向射入電場后，恰好從M（2L，L）點離開電場，粒子離開電場后將有機(jī)會進(jìn)入一個磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為、方向垂直于紙面向外的矩形磁場區(qū)域，并最終從x軸上的N（4L，0）點與x軸正向成45°角離開第一象限，題中只有、、、為已知量，求：（1）勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度；（2）粒子在第一象限內(nèi)運動的時間;（3）如果粒子離開M點后有機(jī)會進(jìn)入的是垂直紙面向里的矩形磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小仍然為，粒子運動一段時間后仍然能從x軸上的N點與x軸正向成45°角離開第一象限，則該矩形區(qū)域的最小面積S。參考答案：(1)由帶電粒子在電場中做類平拋運動有

（1分）①

（1分）②