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山西省吕梁市王家会中学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1.一列沿x轴传播的简谐横波,时刻的波形如图所示,此时质元恰在波峰,质元恰在平衡位置且向上振动。再过0.2s,质元第一次到达波峰,则A.波沿轴负方向传播B.波的传播速度为30m/sC.末质元的位移为零D.质元的振动位移随时间变化的关系式为参考答案:
答案:BC2.先后用相同材料制成的橡皮条彼此平行的沿水平方向拉同一质量为m的物块,且每根橡皮条的伸长量均相同,物块m在橡皮条拉力的作用下所产生的加速度a与所用橡皮条的数目n的关系如图所示。下列措施中能使图线的截距变化的是A.仅改变橡皮条的伸长量B.仅改变物块的质量C.仅改变橡皮条的劲度系数D.仅改变物体与水平面的动摩擦因数参考答案:C3.民族运动会上有一个骑射项目,运动员骑在奔驶的马背上,弯弓放箭射击侧向的固定目标.假设运动员骑马奔驰的速度为v1,运动员静止时射出的弓箭速度为v2.跑道离固定目标的最近距离为d.要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短,则
(
)
A.运动员放箭处离目标的距离为
B.运动员放箭处离目标的距离为
C.箭射到靶的最短时间为
D.箭射到靶的最短时间为参考答案:BC4.(单选)A、B是两个完全相同的电热器,A通以图甲所示的方波交变电流,B通以图乙所示的正弦交变电流,则两电热器的电功率之比PA:PB等于
A.5:4
B.3:2
C.:1
D.2:1
参考答案:A5.引力波现在终于被人们用实验证实,爱因斯坦的预言成为科学真理.早在70年代有科学家发现高速转动的双星,可能由于辐射引力波而使质量缓慢变小,观测到周期在缓慢减小,则该双星间的距离将()A.变大 B.变小C.不变 D.可能变大也可能变小参考答案:B【考点】万有引力定律及其应用.【分析】双星做匀速圆周运动具有相同的周期,靠相互间的万有引力提供向心力,根据万有引力提供向心力得出周期的表达式,结合周期的变化和双星质量的变化得出双星间距离的变化.【解答】解:双星靠相互间的万有引力提供向心力,有:,,解得,,则.解得T=.因为双星的总质量减小,周期减小,可知双星间距离在减小.故选:B.二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6.(4分)从事太空研究的宇航员需要长时间在太空的微重力条件下工作、生活,这对适应了地球表面生活的人,将产生很多不良影响。为了解决这个问题,有人建议在未来的太空城中建立两个一样的太空舱,它们之间用硬杆相连,可绕O点高速转动,如图所示。由于做匀速圆周运动,处于太空中的宇航员将能体验到与在地面上受重力相似的感觉。太空舱中宇航员感觉到的“重力”方向指向
;假设O点到太空舱的距离为90m,要想让太空舱中的宇航员能体验到地面重力相似的感觉,则太空舱转动的角速度大约是
rad/s(g取10m/s2)。参考答案:
答案:沿半径方向向外;1/37.如图所示,质量为M的长平板车放在光滑的倾角为α的斜面上,车上站着一质量为m的人,若要平板车静止在斜面上,车上的人必须以加速度a=
向
(填“上或下”)加速奔跑[LU25]
。参考答案:8.某兴趣小组用下面的方法测量小球的带电量:图中小球是一个外表面镀有金属膜的空心塑料球.用绝缘丝线悬挂于O点,O点固定一个可测量丝线偏离竖直方向角度的量角器,M、N是两块竖直放置的较大金属板,加上电压后其两板间电场可视为匀强电场。另外还要用到的器材有天平、刻度尺、电压表、直流电源、开关、滑动变阻器及导线若干。
实验步骤如下:①用天平测出小球的质量m.并用刻度尺测出M、N板之间的距离d,使小球带上一定的电量;②连接电路:在虚线框内画出实验所需的完整的电路图;③闭合开关,调节滑动变阻器滑片的位置,读出多组相应的电压表的示数U和丝线偏离竖直方向的角度;④以电压U为纵坐标,以_____为横坐标作出过原点的直线,求出直线的斜率为k;⑤计算小球的带电量q=_________.参考答案:②电路如图(3分)
④tanθ(2分)
⑤q=mgd/k
(2分)电路图如图(a)所示。带电小球的受力如图(b),根据平衡条件有tanθ=,又有F=qE=q,联立解得,U=tanθ=ktanθ,所以应以tanθ为横坐标.由上可知k=,则小球的带电量为q=。9.一矩形线圈围绕着垂直于匀强磁场的中心轴匀速转动,从线圈平面通过中性面开始,将它转过1/4转用的时间分成三等分,则在这连续三段时间内的感应电动势的平均值的比值是:
。参考答案:答案:10.(4分)如图所示,在y轴上关于O点对称的A、B两点有等量同种点电荷+Q,在x轴上C点有点电荷-Q,且CO=OD,∠ADO=60°。则D点电场强度大小为
;若将点电荷-q从O移向C,其电势能
。(选填:“增大”、“减小”或“不变”)参考答案:
答案:零;增大11.一物体做匀加速直线运动,经过A、B、C三点,已知AB=BC,AB段平均速度的大小为20m/s,BC段平均速度的大小为30m/s,则可求得从A到C的平均速度的大小为
参考答案:24m/12.一物体质量为1kg,沿倾角为300的传送带从最高端A点以初速度v0=8m/s下滑,传送带匀速向下运动的速度为2m/s,全长20m。物体与传送带之间的动摩擦因数为,物体运动到传送带底端B点的速度大小为___________m/s;全过程中因物体和传送带间的摩擦而产生的热量为___________J。(重力加速度g=10m/s2)
参考答案:2,5413.在平直的公路上,自行车与同方向行驶的汽车同时经过A点。自行车做匀速运动,速度为6m/s.汽车做初速度为10m/s(此即为汽车过A点的速度)、加速度大小为0.5m/s2的匀减速运动.则自行车追上汽车所需时间为
s,自行车追上汽车时,汽车的速度大小为
m/s,自行车追上汽车前,它们的最大距离是
m。参考答案:16;2;16三、简答题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14.(选修3—3(含2—2))(7分)如图所示是一定质量的气体从状态A经状态B到状态C的p-T图象,已知气体在状态B时的体积是8L,求气体在状态A和状态C的体积分别是多大?并判断气体从状态B到状态C过程是吸热还是放热?参考答案:解析:由图可知:从A到B是一个等温过程,根据玻意耳定律可得:……(2分)
代入数据解得:……………(1分)
从B到C是一个等容过程,
……………(1分)
【或由,代入数据解得:】
由图可知气体从B到C过程为等容变化、温度升高,……(1分)故气体内能增大,……(1分)由热力学第一定律可得该过程气体吸热。……………(1分)15.(选修3-4模块)(4分)如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图,已知波的传播速度v=2m/s.试回答下列问题:①写出x=1.0m处质点的振动函数表达式;②求出x=2.5m处质点在0~4.5s内通过的路程及t=4.5s时的位移.参考答案:
解析:①波长λ=2.0m,周期T=λ/v=1.0s,振幅A=5cm,则y=5sin(2πt)
cm(2分)
②n=t/T=4.5,则4.5s内路程s=4nA=90cm;x=2.5m质点在t=0时位移为y=5cm,则经过4个周期后与初始时刻相同,经4.5个周期后该质点位移y=
—5cm.(2分)四、计算题:本题共3小题,共计47分16.在平面直角坐标系xOy中,第1象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v0垂直于Y轴射入电场,经x轴上的N点与x轴正方向成θ=60°角射入磁场,最后从y轴负半轴上的P点垂直于Y轴射出磁场,如图所示。不计粒子重力,求(1)M、N两点间的电势差UMN。(2)粒子在磁场中运动的轨道半径r;(3)粒子从M点运动到P点的总时间t。参考答案:(1)设粒子过N点时的速度为v,有
(1)
(2)2分粒子从M点运动到N点的过程,有
(3)2分
(4)1分(2)粒子在磁场中以为圆心做匀速圆周运动,半径为,有(5)2分1分
(6)(3)由几何关系得
(7)1分设粒子在电场中运动的时间为t1,有
(8)2分
(9)1分粒子在磁场在做匀速圆周运动的周期
(10)1分设粒子在磁场中运动的时间为t2,有
(11)1分
(12)1分
1分
(13)2分17.两个完全相同的物块A、B,质量均为m=0.8kg,在同一粗糙水平面上以相同的初速度从同一位置开始运动。图中的两条直线分别表示A物块受到水平拉力F作用和B物块不受拉力作用的v-t图象,求:(1)物块A所受拉力F的大小;(2)8s末物块A、B之间的距离x参考答案:18.如图所示,粗糙斜面与光滑水平面通过半径可忽略的光滑小圆弧平滑连接,斜面倾角α=37°,A、B是两个质量均为m=1㎏的小滑块(可视为质点),C为左端附有胶泥的质量不计的薄板,D为两端分别连接B和C的轻质弹簧.薄板、弹簧和滑块B均处于静止状态.当滑块A置于斜面上且受到大小F=4N,方向垂直斜面向下的恒力作用时,恰能向下匀速运动.现撤去F,让滑块A从斜面上距斜面底端L=1m处由静止下滑,若取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.(1)求滑块A到达斜面底端时的速度大小v1;(2)滑块A与C接触后粘连在一起(不计此过程中的机械能损失),求此后两滑块和弹簧构成的系统在相互作用过程中,弹簧的最大弹性势能Ep.参考答案:解:(1)滑块匀速下滑时,受重力mg、恒力F、斜面支持力FN和摩擦力Fμ作用,由平衡条件有
即:
化简后得,代入数据解得动摩擦因数
撤去后,滑块匀加速下滑,
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