黑龍江省哈爾濱市鐵路職業(yè)中學(xué)2022年高三物理測(cè)試題含解析

黑龍江省哈爾濱市鐵路職業(yè)中學(xué)2022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.如圖所示，車廂里懸掛著兩個(gè)質(zhì)量不同的小球，上面的球比下面的球質(zhì)量大，當(dāng)車廂向右作勻加速運(yùn)動(dòng)(空氣阻力不計(jì))時(shí)，下列各圖中正確的是（

）參考答案：B2.一定質(zhì)量的水，溫度從30℃升高到50℃，下列說法中正確的是A．每個(gè)水分子熱運(yùn)動(dòng)的速率都變大

B．水分子的平均動(dòng)能變大C．水的分子勢(shì)能不變

D．分子間相互作用的引力和斥力都增大參考答案：B3.（多選）如圖所示，長方形abcd長ad=0.6m，寬ab=0.3m，e、f分別是ad、bc的中點(diǎn)，以ad為直徑的半圓內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（邊界上無磁場(chǎng)），磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.25T．一群不計(jì)重力、質(zhì)量m=3×10-7kg、電荷量q=＋2×10－3C的帶電粒子以速度υ0=5×l02m/s從左右兩側(cè)沿垂直ad和bc方向射入磁場(chǎng)區(qū)域，則A．從ae邊射入的粒子，出射點(diǎn)分布在ab邊和bf邊B．從ed邊射入的粒子，出射點(diǎn)全部分布在bf邊C．從bf邊射入的粒子，出射點(diǎn)全部分布在ae邊D．從fc邊射入的粒子，全部從d點(diǎn)射出參考答案：ABD4.（多選）如圖所示，傾角為θ的粗糙斜面上靜止放置著一個(gè)質(zhì)量為m的閉合正方形線框abcd，它與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ．線框邊長為l，電阻為R．a(chǎn)b邊緊靠寬度也為l的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的下邊界，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于斜面向上．將線框用細(xì)線通過光滑定滑輪與重物相連，重物的質(zhì)量為M，如果將線框和重物由靜止釋放，線框剛要穿出磁場(chǎng)時(shí)恰好勻速運(yùn)動(dòng)．下列說法正確的是（）A．線框剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度a=B．線框勻速運(yùn)動(dòng)的速度v=C．線框通過磁場(chǎng)過程中，克服摩擦力和安培力做的功等于線框機(jī)械能的減少量D．線框通過磁場(chǎng)過程中，產(chǎn)生的焦耳熱小于2（M﹣msinθ﹣μmcosθ）gl參考答案：【考點(diǎn)】：導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；功能關(guān)系；焦耳定律．【專題】：電磁感應(yīng)與電路結(jié)合．【分析】：根據(jù)牛頓第二定律求解線框進(jìn)入磁場(chǎng)前的加速度．由線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)，推導(dǎo)出安培力與速度的關(guān)系，由平衡條件求解速度．根據(jù)能量守恒定律求解熱量．：解：A、線框進(jìn)入磁場(chǎng)前，設(shè)繩子上的拉力為F，根據(jù)牛頓第二定律得線框的加速度為：重物的加速度：聯(lián)立得：．故A錯(cuò)誤；B、線框出磁場(chǎng)時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，由F安+mgsinθ+μmgcosθ=F=Mg，而F安=，解得：．故B正確．C、線框通過磁場(chǎng)過程中，線框與重物克服摩擦力和安培力做的功等于線框與重物機(jī)械能的和的減少量．故C錯(cuò)誤．D、線框通過磁場(chǎng)過程中，線框與重物克服摩擦力和安培力做的功等于線框與重物機(jī)械能之和的減少量．即：得：．故D正確．故選：BD．【點(diǎn)評(píng)】：本題是電磁感應(yīng)中力學(xué)問題，記住安培力的經(jīng)驗(yàn)公式F安=，正確分析受力和功能關(guān)系是解答本題的關(guān)鍵，要注意線框切割磁感線的邊長與通過的位移大小是不同的，不能搞錯(cuò)．5.（2015?湖北模擬）近幾年我國在航空航天工業(yè)上取得了長足的進(jìn)步，既實(shí)現(xiàn)了載人的航天飛行，又實(shí)現(xiàn)了航天員的出艙活動(dòng)．如圖所示，在某次航天飛行實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中，飛船先沿橢圓軌道1飛行，后在遠(yuǎn)地點(diǎn)343千米的P處點(diǎn)火加速，由橢圓軌道1變成高度為343千米的圓軌道2．下列判斷正確的是（）A．飛船在橢圓軌道1上的機(jī)械能比圓軌道2上的機(jī)械能大B．飛船在圓軌道2上時(shí)航天員出艙前后都處于失重狀態(tài)C．飛船在此圓軌道2上運(yùn)動(dòng)的角速度小于同步衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的角速度D．飛船在橢圓軌道1上通過P的加速度小于沿圓軌道2運(yùn)動(dòng)的加速度參考答案：B：【考點(diǎn)】：人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系．【專題】：人造衛(wèi)星問題．【分析】：同步衛(wèi)星的周期T=24h，根據(jù)周期與角速度的關(guān)系可知角速度的大小關(guān)系．飛船在飛行過程中只受地球萬有引力作用，飛船處于完全失重狀態(tài)．飛船的加速度由萬有引力產(chǎn)生，加速度是否相同就是看飛船受到的萬有引力是否一樣．

解：A、在遠(yuǎn)地點(diǎn)343千米處點(diǎn)火加速，機(jī)械能增加，故飛船在橢圓軌道1上的機(jī)械能比圓軌道2上的機(jī)械能小，故A錯(cuò)誤．B、飛船在圓軌道上時(shí)，航天員出艙前后，航天員所受地球的萬有引力提供航天員做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，航天員此時(shí)的加速度就是萬有引力加速度，即航天員出艙前后均處于完全失重狀態(tài)，但都受重力，故B正確．C、因?yàn)轱w船在圓形軌道上的周期為90分鐘小于同步衛(wèi)星的周期，根據(jù)ω=可知角速度與周期成反比，所以飛船在此圓軌道上運(yùn)動(dòng)的角度速度大于同步衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的角速度，故C錯(cuò)誤．D、飛船變軌前后通過橢圓軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)的加速度均為萬有引力加速度，據(jù)可知，軌道半徑一樣則加速度一樣，故D錯(cuò)誤．故選：B．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.為“驗(yàn)證牛頓第二定律”，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：A．實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，一端系在滑塊上的輕質(zhì)細(xì)繩通過轉(zhuǎn)軸光滑的輕質(zhì)滑輪，另一端掛一質(zhì)量為m＝0.33kg的沙桶，用墊塊將長木板的有定滑輪的一端墊起．調(diào)整長木板的傾角，直至輕推滑塊后，滑塊沿長木板向下做勻速直線運(yùn)動(dòng)；B．保持長木板的傾角不變，取下細(xì)繩和鉤碼，接好紙帶，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，然后讓滑塊沿長木板滑下，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶如圖乙所示．請(qǐng)回答下列問題：(1)圖乙中紙帶的哪端與滑塊相連？

（填“左端”或“右端”）(2)圖乙中相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)打點(diǎn)未畫出，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接頻率為50Hz的交流電源，根據(jù)圖乙求出滑塊的加速度a＝________m/s2.（小數(shù)點(diǎn)后取兩位數(shù)）(3)不計(jì)紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的阻力，滑塊的質(zhì)量M＝________kg.(g取10m/s2)參考答案：(1)取下細(xì)繩和鉤碼后，滑塊加速下滑，隨著速度的增加點(diǎn)間距離逐漸加大，故紙帶的右端與滑塊相連．(2)由Δx＝aT2，得a＝＝m/s2＝1.65m/s2.(3)勻速下滑時(shí)滑塊所受合外力為零，撤去鉤碼滑塊所受合外力等于mg，由mg＝Ma得M＝2kg.答案：(1)右端(2)1.65(3)27.如圖所示，在光滑水平面上，一絕緣細(xì)桿長為，兩端各固定著一個(gè)帶電小球，處于水平方向、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，兩小球帶電量分別為＋q和－q，輕桿可繞中點(diǎn)O自由轉(zhuǎn)動(dòng)。在輕桿與電場(chǎng)線夾角為α?xí)r，忽略兩電荷間的相互作用，兩電荷受到的電場(chǎng)力對(duì)O點(diǎn)的力矩大小為___________，兩電荷具有的電勢(shì)能為___________。參考答案：8.如圖所示，在河岸上利用定滑輪拉繩使小船靠岸，拉繩速度為v，當(dāng)船頭繩長方向與水平方向夾角為θ時(shí)，船的速度為

。

參考答案：9.（5分）

，稱為核反應(yīng)；與衰變過程一樣，在核反應(yīng)中，

守恒、

守恒。參考答案：原子核在其他粒子的轟擊下產(chǎn)生新原子核的過程，稱為核反應(yīng)；質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)10.質(zhì)量為0.2kg的小球以10m/s速度豎直下落到水泥地面，然后向上彈起．若取豎直向上為正方向，小球與地面碰撞前后動(dòng)量的變化量為3.6kgm/s，則小球與地面相碰前瞬間的動(dòng)量為﹣2kgm/s，小球向上彈起的速度大小為8m/s．參考答案：解：取豎直向上方向?yàn)檎较?，則小球與地面相碰前的動(dòng)量P0=mv0=﹣0.2×10=﹣2kg?m/s；在碰撞過程中動(dòng)量的變化為：△p=mv2﹣P0=3.6kg?m/s．解得：v2=8m/s；故答案為：﹣2

811.氫原子第n能級(jí)的能量為En=，其中E1為基態(tài)能量．當(dāng)氫原子由第5能級(jí)躍遷到第3能級(jí)時(shí)，發(fā)出光子的頻率為；若氫原子由第3能級(jí)躍遷到基態(tài)，發(fā)出光子的頻率為，則=

。參考答案：12.光電計(jì)時(shí)器是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的常見儀器，當(dāng)有物體從光電門通過時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間，現(xiàn)利用如圖9所示裝置探究物體的加速度與合外力，質(zhì)量關(guān)系，其NQ是水平桌面，PQ是一端帶有滑輪的長木板，1、2是固定在木板上的兩個(gè)光電門（與之連接的兩個(gè)光電計(jì)時(shí)器沒有畫出）．小車上固定著用于擋光的窄片K，測(cè)得其寬度為d，讓小車從木板的頂端滑下，光電門各自連接的計(jì)時(shí)器顯示窄片K的擋光時(shí)間分別為t1和t2。⑴該實(shí)驗(yàn)中，在改變小車的質(zhì)量M或沙桶的總質(zhì)量m時(shí)，保持M>>m，這樣做的目的是

；⑵為了計(jì)算出小車的加速度，除了測(cè)量d、t1和t2之外，還需要測(cè)量

，若上述測(cè)量量用x表示，則用這些物理量計(jì)算加速度的表達(dá)式為a=

；參考答案：（1）小車所受合外力大小等于（或約等于）mg

（2）兩光電門之間的距離（或小車由光電門1運(yùn)動(dòng)至光電門2所用的時(shí)間）

（或13.某物理興趣小組采用如圖所示的裝置深入研究平拋運(yùn)動(dòng)。質(zhì)量分別為mA和mB的A、B小球處于同一高度，M為A球中心初始時(shí)在水平地面上的垂直投影。用小錘打擊彈性金屬片，使A球沿水平方向飛出，同時(shí)松開B球，B球自由下落。A球落到地面N點(diǎn)處，B球落到地面P點(diǎn)處。測(cè)得mA=0.04kg，mB=0.05kg，B球距地面的高度是1.25m，M、N點(diǎn)間的距離為1.50m，則B球落到P點(diǎn)的時(shí)間是____s，A球落地時(shí)的動(dòng)能是____J。（忽略空氣阻力）參考答案：(1)0.5（２分）；

0.68三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.2004年1月25日，繼“勇氣”號(hào)之后，“機(jī)遇”號(hào)火星探測(cè)器再次成功登陸火星．人類為了探測(cè)距離地球大約3.0×105km的月球，也發(fā)射了一種類似四輪小車的月球探測(cè)器．它能夠在自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)的控制下行走，且每隔10s向地球發(fā)射一次信號(hào)，探測(cè)器上還裝著兩個(gè)相同的減速器(其中一只是備用的)，這種減速器可提供的最大加速度為5m/s2，某次探測(cè)器的自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)出現(xiàn)故障，從而使探測(cè)器只能勻速前進(jìn)而不再避開障礙物．此時(shí)地球上的科學(xué)家只能對(duì)探測(cè)器進(jìn)行人工遙控操作．下表為控制中心的顯示屏上的數(shù)據(jù)：

已知控制中心的信號(hào)發(fā)射和接收設(shè)備工作速度極快．科學(xué)家每次分析數(shù)據(jù)并輸入命令至少需要3s.問：(1)經(jīng)過數(shù)據(jù)分析，你認(rèn)為減速器是否執(zhí)行了命令？(2)假如你是控制中心的工作人員，采取怎樣的措施？加速度滿足什么條件？請(qǐng)計(jì)算說明．

參考答案：(1)未執(zhí)行命令(2)立即輸入命令，啟動(dòng)另一個(gè)備用減速器，加速度a>1m/s2，便可使探測(cè)器不與障礙物相碰．

15.螺線管通電后，小磁針靜止時(shí)指向如圖所示，請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出通電螺線管的N、S極，并標(biāo)出電源的正、負(fù)極。參考答案：N、S極1分電源+、-極四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.直角坐標(biāo)系xoy界線OM兩側(cè)區(qū)域分別有如圖所示電、磁場(chǎng)（第三象限除外），勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向外，勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)、方向沿x軸負(fù)方向。一不計(jì)重力的帶正電的粒子，從坐標(biāo)原點(diǎn)O以速度為v、沿x軸負(fù)方向射入磁場(chǎng)，隨后從界線上的P點(diǎn)垂直電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng)，并最終飛離電、磁場(chǎng)區(qū)域。已知粒子的電荷量為q，質(zhì)量為m，求：

（1）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑R及P點(diǎn)的位置坐標(biāo)；

（2）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；（3）粒子最終飛離電、磁場(chǎng)區(qū)域的位置坐標(biāo)。參考答案：解：（1）由洛侖茲力提供向心力，有：

（3分）

解得：（3分）

如圖所示，由幾何關(guān)系可知，粒子經(jīng)過界線OM的位置P的坐標(biāo)為（，）（2分）

（2）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期

（2分）

粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間（2分）

（3）粒子從P點(diǎn)射入電場(chǎng)將做類平拋運(yùn)動(dòng)，如圖所示，有：

①（1分）

②（1分）

其中：

③（1分）

聯(lián)立①②③式解得（2分）

故粒子最終飛離電、磁場(chǎng)區(qū)域的位置坐標(biāo)為（1分）17.飛機(jī)若僅依靠自身噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)推力起飛需要較長的跑道，某同學(xué)設(shè)計(jì)在航空母艦上安裝電磁彈射器以縮短飛機(jī)起飛距離，他的設(shè)計(jì)思想如下：如圖所示，航空母艦的水平跑道總長l=180m，其中電磁彈射器是一種長度為l1=120m的直線電機(jī)，這種直線電機(jī)從頭至尾可以提供一個(gè)恒定的牽引力F牽．一架質(zhì)量為m=2.0×104kg的飛機(jī)，其噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)可以提供恒定的推力F推=1.2×105N．考慮到飛機(jī)在起飛過程中受到的阻力與速度大小有關(guān)，假設(shè)在電磁彈射階段的平均阻力為飛機(jī)重力的0.05倍，在后一階段的平均阻力為飛機(jī)重力的0.2倍．飛機(jī)離艦起飛的速度v=100m/s，航母處于靜止?fàn)顟B(tài)，飛機(jī)可視為質(zhì)量恒定的質(zhì)點(diǎn)．請(qǐng)你求出（計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）（1）飛機(jī)在后一階段的加速度大??；（2）電磁彈射器的牽引力F牽的大?。畢⒖即鸢福海?）飛機(jī)在后一階段的加速度大小為4m/s2．（2）電磁彈射器的牽引力F牽的大小為6.8×105N．：解：（1）令后一階段的加