山西省临汾市霍州北环路街道办事处北关中学2021-2022学年高三物理测试题含解析

山西省临汾市霍州北环路街道办事处北关中学2021-2022学年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.如图甲所示，Q1、Q2为两个固定点电荷，其中Q1带正电，两电荷连线的延长线上有a、b两点．一带正电的试探电荷，只在静电力作用下以一定的初速度沿直线从b点开始经a点向远处运动，其速度－时间图象如图乙所示，va和vb分别为试探电荷经过a、b两点时的速度．下列说法正确的是A．Q2带正电

B．|Q1|>|Q2|C．试探电荷从b点到a点的过程中电势能增大D．试探电荷离开a点后所受静电力一直减小参考答案：BC2.（单选）以下四种情况中，物体受力平衡的是（

） A．水平弹簧振子通过平衡位置时 B．单摆摆球通过平衡位置时 C．竖直上抛物体在最高点时 D．做匀速圆周运动的物体参考答案：A3.下列说法正确的是（）A．扩散运动向着更为无序的方向进行，是可逆过程B．物体的内能取决于温度、体积和物质的量C．分子间作用力随份子间距离的增大而减小D．液晶对不同颜色光的吸收强度随电场强度的变化而变化E．失重条件下充入金属液体的气体气泡不能无限地膨胀是因为液体表面张力的约束．参考答案：BDE【考点】热力学第二定律；*液晶．【分析】扩散现象是不可逆的过程．物体的内能取决于温度、体积和物质的量．分子力与分子距离的关系比较复杂，分子距离增大，分子力不一定减小．液晶是各向异性的，对不同颜色光的吸收强度随电场强度的变化而变化．根据液体表面张力的定义，结合失重的条件分析．【解答】解：A、扩散运动向着更为无序的方向进行，此过程是不可逆的．故A错误．B、物体的内能是分子动能和势能的总和，取决于物体的温度、体积和物质的量．故B正确．C、分子间作用力随分子间距离的增大，可能增大，可能减小．故C错误．D、液晶是各向异性的，对不同颜色光的吸收强度随电场强度的变化而变化．故D正确．E、分子之间同时存在引力和斥力，当r＞r0时，分子力表现为引力，r＜r0时分子力表现为斥力，分子间总是同时存在引力和斥力，失重条件下液态金属呈球状是由于液体表面分子间存在表面张力的结果．故E正确．故选：BDE4.下列运动过程中机械能守恒的是（

）（A）跳伞运动员打开降落伞在竖直方向向下做匀速直线运动

（B）悬点固定的单摆摆球获得一初速后在竖直平面内做圆周运动

（C）摩天轮在竖直平面内匀速转动时，舱内的乘客做匀速圆周运动

（D）带电小球仅在电场力作用下做加速运动参考答案：B5.（单选）一辆汽车沿水平方向运动，某时刻速度为10m/s，紧急刹车后，假设加速度大小恒为5m/s2，则（）A．刹车后2s停止 B． 刹车后4s停止 C． 刹车距离为20m D．刹车距离为30m参考答案：解：A、刹车所用时间为t==2s，故A正确，B错误；C、刹车距离为x=故CD错误；故选：A．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一列频率为2.5Hz的简谐横波沿x轴传播，在t1=0时刻波形如图中实线所示，在t2=0.7s时刻波形如图中虚线所示。则虚线时刻横坐标为x=3m的质点的速度是______________（选填“最大，零”）；在t3=0.1s时位于0<x<5m区间的质点中有一部分正向y轴正方向运动，这些质点在x轴上的坐标区间是______________。

参考答案：零，1m<x<3m

7.我国航天计划的下一个目标是登上月球，当飞船靠近月球表面的圆形轨道绕行几圈后登陆月球，飞船上备有以下实验器材：A．计时表一只；B．弹簧测力计一把；C．已知质量为m的物体一个；D．天平一只(附砝码一盒)。已知宇航员在绕行时及着陆后各做了一次测量，依据测量的数据，可求出月球的半径R

及月球的质量M(已知万有引力常量为G)(1)两次测量所选用的器材分别为________、________和________(用选项符号表示)；(2)两次测量的物理量是________和________；(3)试用所给物理量的符号分别写出月球半径R和质量M的表达式R＝________，M＝________。参考答案：8.（4分）放射性元素每秒有一个原子核发生衰变时，其放射性活度即为1贝可勒尔。是核电站中核反应的副产物，它可以衰变成，半衰期为8天。福岛核电站泄漏出的放射性物质中就含有，当地政府在某次检测中发现空气样品的放射性活度为本国安全标准值的4倍。则一个核中有_______个中子、衰变成时放出的粒子为_______粒子。至少经过_______天，该空气样品中的放射性活度才会达到本国安全标准值。参考答案：78、?、169.某同学为了探究“恒力做功与物体动能变化的关系”，他设计了如下实验：他的操作步骤是：①安装好实验装置如图。②将质量为200g的小车拉到打点计时器附近，并按住小车。③在质量为10g、30g、50g的三种钩码中，他挑选了一个质

量为50g的钩码挂在拉线P上。④先接通打点计时器的电源，后释放小车，打出一条纸带。在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条，经测量、计算，得到如下数据：（g=9.8m/s2）①第一个点到第N个点的距离为40.00cm.②打下第N点时小车的速度大小为1.20m/s。该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力，算出从打下第一点到打下第N点拉力对小车做的功为

J，小车动能的增量为

-----

J。（计算结果保留三位有效数字）

此次实验探究结果的误差很大，显然，在实验探究过程中忽视了某些产生误差的因素。请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助他分析一下，造成较大误差的主要原因是：①

②

。参考答案：

①小车质量没有远大于钩码的质量；②没有平衡摩擦力；10.如图所示，用皮带传动的两轮M、N半径分别是R、2R,A为M边缘一点,B距N轮的圆心距离为R,则A、B两点角速度之比为：__________；线速度之比为：_________；向心加速度之比为：_________。参考答案：11.一汽艇在相距2km的甲乙两码头之间往返航行，逆水时用1.5h，顺水时用1h，则往返一次的平均速度为________，平均速率为_________。参考答案：0，0.8km/h12.物体做自由落体运动，把其全程自上而下分为三段，物体通过三段所用的时间之比为1：2：3，则这三段的位移之比为

，这三段中物体的平均速度之比为

[LU21]

。参考答案：13.一处于基态的氢原子，撞击静止的也处于基态的另一氢原子，碰撞后，两氢原子跃迁到同一激发态，且动能均为10.2eV。已知氢原子基态能量为-13.6eV。则①氢原子第一激发态的能量值是

eV；②碰撞前运动氢原子的最小动能是

eV。参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.质量为m=4kg的小物块静止于水平地面上的A点，现用F=10N的水平恒力拉动物块一段时间后撤去，物块继续滑动一段位移停在B点，A、B两点相距x=45m，物块与地面间的动摩擦因数μ=0.2．g取10m/s2．求：（1）撤去力F后物块继续滑动的时间t；（2）物块在力F作用过程发生的位移x1的大小．参考答案：（1）撤去力F后物块继续滑动的时间为3s；（2）物块在力F作用过程发生的位移x1的大小36m解：设F作用时间为t1，之后滑动时间为t，前段加速度大小为a1，后段加速度大小为a2（1）由牛顿第二定律可得：F﹣μmg=ma1μmg=ma2且：a1t1=a2t可得：a1=0.5m/s2，a2=2m/s2，t1=4t（a1t12+a2t2）=x解得：t=3s（2）由（1）可知，力F作用时间t1=4t=12x1=a1t12==36m答：（1）撤去力F后物块继续滑动的时间为3s；（2）物块在力F作用过程发生的位移x1的大小36m15.（选修3-5模块）（4分）2008年北京奥运会场馆周围80％～90％的路灯将利用太阳能发电技术来供电，奥运会90％的洗浴热水将采用全玻真空太阳能集热技术．科学研究发现太阳发光是由于其内部不断发生从氢核到氦核的核聚变反应，即在太阳内部4个氢核（H）转化成一个氦核（He）和两个正电子（e）并放出能量.已知质子质量mP=1.0073u，α粒子的质量mα=4.0015u，电子的质量me=0.0005u．1u的质量相当于931.MeV的能量．①写出该热核反应方程；②一次这样的热核反应过程中释放出多少MeV的能量?（结果保留四位有效数字）参考答案：

答案：①4H→He+2e（2分）②Δm=4mP－mα－2me=4×1.0073u－4.0015u－2×0.0005u=0.0267u（2分）ΔE=Δmc2

=0.0267u×931.5MeV/u＝24.86MeV

（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在质量为m=1kg的重物上系着一条长30cm的细绳，细绳的另一端连着一个轻质圆环，圆环套在水平的棒上可以滑动，环与棒间的动摩擦因数μ为0.75，另有一条细绳，在其一端跨过定滑轮，定滑轮固定在距离圆环50cm的地方，当细绳的端点挂上重物G，而圆环将要开始滑动时，（g取10/ms2）试问：（1）AO与AB间夹角θ多大？（2）长为30cm的细绳的张力是多少？（3）圆环将要开始滑动时，重物G的质量是多少？参考答案：17.如图，将边长为L，质量为M，总电阻为r的正方形铜框abcd竖直向上抛出，穿过宽度为h，磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向水平且与铜框平面垂直，铜框向上ab边离开磁场时的速度刚好是dc边进入磁场时速度的一半，铜框离开磁场后继续上升一段高度，然后落下，并匀速进入磁场，整个过程中始终存在大小恒定的空气阻力f，且铜框不发生转动，求：（1）铜框在下落阶段匀速进入磁场的速度v2。

（2）铜框在上升阶段通过磁场产生的焦耳热Q。参考答案：解：（1）线框下落阶段匀速进入磁场时，F+

f

=Mg

……

①（3分）

……

②（2分）由①②式联立解得：

……

③（2分）

（2）设线框从最高点落回磁场时，下落高度为H,由动能定理得：

……

④（3分）线框从上升阶段刚离开磁场到下落刚回到磁场的过程中，由功能关系得：

……

⑤

（3分）依题意有：

……

⑥（1分）且全程有：

……⑦

（3分）解得：

……⑧（2分）18.如图所示，第二、三象限存在足够大的匀强电场，电场强度为E，方向平行于纸面向上，一个质量为m，电量为q的正粒子，在x轴上M点（﹣4r，0）处以某一水平速度释放，粒子经过y轴上N点（0，2r）进入第一象限，第一象限存在一个足够大的匀强磁场，其磁感应强度B=2，方向垂直于纸面向外，第四象限存在另一个足够大的匀强磁场，其磁感应强度B=2，方向垂直于纸面向里，不计粒子重力，r为坐标轴每个小格的标度，试求：（1）粒子初速度v0；（2）粒子第1次穿过x轴时的速度大小和方向；（3）画出粒子在磁场中运动轨迹并求出粒子第n次穿过x轴时的位置坐标．参考答案：解：（1）粒子在电场中做类平抛运动则x方向：4r=v0ty方向：2r=at2qE=ma

可解得v0=2（2）结合x方向：4r=v0t

y方向：2r=vyt

则vx=vy可知粒子射出电场时v=v0=2，方向与水平成45°斜向上粒子在磁场中运动半径R==r由几何关系可知粒子第1次穿过x轴时速度v=2方向与水平成45°斜向左下方．（3）粒子轨迹如图所示分析粒子轨迹可知，粒子第n次穿过x轴时的位置坐标为（2nr，0）