2021-2022学年河南省新乡市方里中学高三物理测试题含解析

2021-2022学年河南省新乡市方里中学高三物理测试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.一个折射率为的三棱镜，顶角是45°，有很细的一束光沿如图所示方向射到三棱镜上，改变入射角i的大小（0°<i<90°），则（

）A．只有在界面Ⅰ可能发生全反射B．只有在界面Ⅱ可能发生全反射C．在界面Ⅰ和界面Ⅱ都不可能发生全反射

D.在界面Ⅰ和界面Ⅱ都可能发生全反射参考答案：C2.（单选）如图，游乐场中，从高处A到水面B处有两条长度相同的光滑轨道．甲、乙两小孩沿不同轨道同时从A处自由滑向B处，下列说法正确的有（）A．甲的切向加速度始终比乙的大B．甲、乙在同一高度的速度大小不相等C．甲、乙在同一时刻总能到达同一高度D．甲比乙先到达B处参考答案：考点：功能关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系．分析：①由受力分析及牛顿第二定律可知，甲的切向加速度先比乙的大，后比乙的小；②可以使用机械能守恒来说明，也可以使用运动学的公式计算，后一种方法比较麻烦；③哪一个先达到B点，可以通过速度的变化快慢来理解，也可以使用v﹣t图象来计算说明．解答：解：A、由受力分析及牛顿第二定律可知，甲的切向加速度先比乙的大，后比乙的小，故A错误；B：由机械能守恒定律可知，各点的机械能保持不变，高度（重力势能）相等处的动能也相等，故速度大小相等，但速度方向不同，故B错误；C、D：甲的切向加速度先比乙的大，速度增大的比较快，开始阶段的位移比较大，故甲总是先达到同一高度的位置．故C错误，D正确．故选：D．点评：甲乙下滑时满足机械能守恒，可以由此判定在同一高度时物体的动能相同，总位移相等可以根据速度的变化情况判断平均速度的变化情况来分析．关键是分析甲乙开始时的加速度变化情况．3.某同学设计了一个验证平行四边形定则的实验，装置如图所示。系着小物体m1、m2的细线绕过光滑小滑轮与系着小物体m3的细线连结在O点，当系统达到平衡时绕过滑轮的两细线与竖直方向夹角分别为37°和53°，则三个小物体的质量之比m1∶m2∶m3为（sin37o=0.6，sin53o=0.8）

（

）A、3∶4∶5

B、4∶3∶5C、4∶5∶3

D、3∶5∶4参考答案：B4.（单选）如图所示，两个相同的小球带电量分别为+4Q和+Q，被固定在光滑、绝缘水平面上的A、B两点，O是AB的中点，C、D分别是AO和OB的中点．一带电量为+q的小球从C点由静止释放，仅在电场力作用下向右运动，则小球从C点运动到D点的过程中（）A．速度一直增大B．加速度一直减小C．电场力先做正功后做负功D．电势能先增大后减小参考答案：【考点】：电势差与电场强度的关系．【专题】：电场力与电势的性质专题．【分析】：本题中滑块受到的电场力是两个电荷对它作用力的合力；看电场力做功的情况，判断电势能的变化；水平面光滑，动能和电势能相互转化．：解：A、小球受到的电场力是两个电荷对它作用力的合力，在c处4Q电荷对球的电场力较大，球向右运动过程中，两个电荷对球的电场力逐渐平衡，后又增大，受到的合力先向右后向左，加速度先减小后增大，故速度先增大后减小，故AB错误．C、由于受到的合力先向右后向左，位移一直向右，故电场力先做正功，后做负功，电势能先减小后增大，故C正确，D错误；故选：C【点评】：解决本题的关键会进行电场的叠加，以及会根据电场力做功判断电势能的变化5.做匀加速沿直线运动的质点在第一个3s内的平均速度比它在第一个5s内的平均速度小3m/s，则质点的加速度大小为A．1m/s2

B．2m/s2

C．3m/s2

D．4m/s2参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，一列简谐波沿+x方向传播,实线为t＝0时刻的波形，虚线表示经过Dt＝0.2s后它的波形图，已知T＜Dt＜2T（T表示周期），则这列波传播速度v＝________m/s；这列波的频率f＝___________Hz。参考答案：0.25m/s，6.25Hz。7.如图11所示，mA=4kg，mB=1kg，A与桌面动摩擦因数μ=0.2，B与地面间的距离s=0.8m，A、B原来静止。则B刚落到地面时的速度为

m/s，B落地后，A在桌面上能继续滑行

米才能静止下来。（g取10m/s2）

图11参考答案：0.8

0.168.如图所示，有若干个相同的小钢球从斜面的某一位置每隔0.1s无初速度地释放一颗，连续释放若干个小球后，对准斜面上正在滚动的若干小球拍摄到如图的照片，可得AB＝15cm、BC＝20cm。试求Ａ球上面还有

颗正在滚动的小球。参考答案：2解析：小球运动的加速度。

小球B的速度

B球已运动时间

设在A球上面正在滚动的小球的颗数为n则颗取整数n=2颗，即A球上面还有2颗正在滚动的小球。9.在真空的直角坐标系中，有两条互相绝缘且垂直的长直导线分别与x、y轴重合，电流方向如图所示．已知真空中距无限长通电直导线距离为r处的磁感应强度B=，k=2×10-7T·m/A．若I1=4.0A，I2=3.0A．则：在xOz平面内距原点r=10.0cm的各点中，

处磁感应强度最小，最小值为

．

参考答案：

答案：(0，10cm)和(0，－10cm)，1.0×10-5T10.某一单摆在小角度自由摆动时的振动图像如图所示。根据数据估算出它的摆长为

△△m，摆动的最大偏角正弦值约为

。参考答案：1

0.0411.一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻的波形如图所示，经0．3s时间质点a第一次到达波峰位置，则这列波的传播速度为

m／s，质点b第一次出现在波峰的时刻为

s．参考答案：10m／s（2分）

0．5s（12.如图所示，有一个匀强电场，方向平行于纸面。电场中有A、B、C、D四点，已知AD=DB=BC=d，且ABBC。有一个电量为q的正电荷从A点移动到B点电场力做功为2W，从B点移动到C点克服电场力做功为W。则电场中D点的电势

（填“大于”“小于”或“等于”）C点的电势；该电场的电场强度为

。参考答案：等于；13.2004年7月25日，中国用长征运载火箭成功地发射了“探测2号”卫星．右图是某监测系统每隔2.5s拍摄的关于起始匀加速阶段火箭的一组照片．(1)已知火箭的长度为40m，用刻度尺测量照片上的长度，结果如图所示．则火箭在照片中第2个像所对应时刻的瞬时速度大小v=____________m／s．(2)为探究物体做直线运动过程x随t变化的规律，某实验小组经过实验和计算得到下表的实验数据：根据表格数据，请你在下图所示的坐标系中，用纵、横轴分别选择合适的物理量和标度作出关系图线．并根据图线分析得出物体从AB的过程中x随t变化的定量关系式：________________________．参考答案：(1)42m/s(2)图略（4分）三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.有一根圆台状均匀质合金棒如下图甲所示，某同学猜测其电阻的大小与该合金棒的电阻率ρ、长度L和两底面直径d、D有关．他进行了如下实验：(1)用游标卡尺测量合金棒的两底面直径d、D和长度L.图乙中游标卡尺(游标尺上有20个等分刻度)的读数L＝______cm.(注游标上第8条刻线与主尺刻线对齐)(2)测量该合金棒电阻的实物电路如图丙所示(相关器材的参数已在图中标出)．该合金棒的电阻约为几个欧姆．图中有一处连接不当的导线是________．(用标注在导线旁的数字表示)(3)改正电路后，通过实验测得合金棒的电阻R＝6.72Ω.根据电阻定律计算电阻率为ρ、长为L、直径分别为d和D的圆柱状合金棒的电阻分别为Rd＝13.3Ω、RD＝3.38Ω.他发现：在误差允许范围内，电阻R满足R2＝Rd·RD，由此推断该圆台状合金棒的电阻R＝________.(用ρ、L、d、D表示)参考答案：(1)9.940(2)⑥15.某校组织学生用单摆测定当地的重力加速度.（1）通过游标卡尺测定某小球的直径，测量的结果如图所示，则该小球的直径为______cm。（2）某位同学在该实验中，单摆偏角小于5°，测出的重力加速度的数值偏大，可能的原因是

。A．振幅较小

B．测量摆线长时，用力拉紧摆线，测出摆线长度C．数振动次数时，少计了一次

D．数振动次数时，多计了一次（3）有一同学没有使用游标卡尺也测出了重力加速度。他采用的方法是：先测出一摆线较长的单摆的振动周期T1，然后把摆线缩短适当的长度，再测出其振动周期T2。用该同学测出的物理量表达重力加速度为g=_____

。参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，绝缘细绳绕过轻滑轮连接着质量为m的正方形导线框和质量为M的物块，导线框的边长为L、电阻为R。物块放在光滑水平面上，线框平面竖直且ab边水平，其下方存在两个匀强磁场区域，磁感应强度的大小均为B，方向水平但相反，Ⅰ区域的高度为L，Ⅱ区域的高度为2L。开始时，线框ab边距磁场上边界PP′的高度也为L，各段绳都处于伸直状态，把它们由静止释放，运动中线框平面始终与磁场方向垂直，M始终在水平面上运动，当ab边刚穿过两磁场的分界线QQ′进入磁场Ⅱ时，线框做匀速运动，不计滑轮处的摩擦。求：（1）ab边刚进入磁场Ⅰ时，线框的速度大小；（2）cd边从PP′位置运动到QQ′位置过程中，通过线圈导线某横截面的电荷量；（3）ab边从PP′位置运动到NN′位置过程中，线圈中产生的焦耳热。参考答案：(1)对线框和物块组成的整体，由机械能守恒定律mgL＝(m＋M)v12

（2分）v1＝

（2分）(2)线框从Ⅰ区进入Ⅱ区过程中，ΔΦ＝Φ2-Φ1＝2BL2

（2分）E＝

（1分）I＝

（1分）通过线圈导线某截面的电量：q＝IΔt＝（2分）(3)线框ab边运动到位置NN′之前，线框只有ab边从PP′位置下降2L的过程中才有感应电流，设线框ab边刚进入Ⅱ区域做匀速运动的速度是v2，线圈中电流为I2，I2＝

（2分）此时M、m均做匀速运动，

2BI2L＝mg

（2分）v2＝

根据能量转化与守恒定律，mg·3L＝(m＋M)v22＋Q（2分）则线圈中产生的焦耳热为:Q＝3mgL－（2分）17.如图所示，一薄的长木板B置于光滑水平地面上，长度为L=0.25m、质量为M=4kg。另有一质量为m=2kg的小滑块A置于木板的左端，二者均相对地面静止。已知A与B之间的动摩擦因数为，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，若B受到如图所示的水平外力F作用，求：（1）0~2s时间内，B在水平地面上的滑动的距离；（2）2s~4s时间内，B在水平地面上滑动的距离。参考答案：见解析18.如图甲所示，空间Ⅰ区域存在方向垂直纸面向里的有界匀强磁场，左右边界线MN与PQ相互平行，MN右侧空间Ⅱ区域存在一周期性变化的匀强电场，方向沿纸面垂直MN边界，电场强度的变化规律如图乙所示（规定向左为电场的正方向）．一质量为m、电荷量为+q的粒子，在t=0时刻从电场中A点由静止开始运动，粒子重力不计．（1）若场强大小E1=E2=E，A点到MN的距离为L，为使粒子进入磁场时速度最大，交变电场变化周期的最小值T0应为多少？粒子的最大速度v0为多大？（2）设磁场宽度为d，改变磁感应强度B的大小，使粒子以速度v1进入磁场后都能从磁场左边界PQ穿出，求磁感应强度B满足的条件及该粒子穿过磁场时间t的范围．（3）若电场的场强大小E1=2E0，E2=E0，电场变化周期为T，t=0时刻从电场中A点释放的粒子经过n个周期正好到达MN边界，假定磁场足够宽，粒子经过磁场偏转后又回到电场中，向右运动的最大距离和A点到MN的距离相等．求粒子到达MN时的速度大小v和匀强磁场的磁感应强度大小B．参考答案：（1）当粒子在电场中一直做加速运动，进入磁场时速度最大，设加速时间为t，则

（2分）

（1分）解得

（1分）由功能关系有

（2分）解得

（1分）（2）设粒子在磁场运动的轨道半径为r，则有

（2分）

（1分）

解得

（1分）根据几何关系，粒子在磁场中通过的弧长s应满足的条件是

（1分）粒