山西省大同市第第三中学2022年高三物理测试题含解析

山西省大同市第第三中学2022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.（多选）如图所示，在一绝缘斜面C上有一带正电的小物体A处于静止状态，现将一带正电的小球B沿以A为圆心的圆弧缓慢地从P点转至A正上方的Q点处，已知P、A在同一水平线上，且在此过程中物体A和C始终保持静止不动，A、B可视为质点．关于此过程，下列说法正确的是（）A．物体A受到斜面的库仑力一直不变B．物体A受到斜面的支持力先增大后减小C．地面对斜面C的摩擦力先增大后减小D．斜面对A的作用力一直增大参考答案：BD解析：A、物体A受到的库仑力大小不变，但是方向一直在改变，故A错误；B、对A研究：P对A的库仑力垂直于斜面方向的分力，先逐渐增大后逐渐减小，当库仑力与斜面垂直时最大，设该分力为F′，根据平衡条件：斜面对A的支持力N=mgcosα+F′，可知N先增大后减小，故B正确；C、以A和C整体为研究对象，分析受力情况如图所示．设P对A的库仑力大小为F，与竖直方向的夹角为θ．根据平衡条件得：f=Fsinθ由于F大小不变，θ减小，则知地面对斜面C的摩擦力逐渐减小．故C错误；D、对A分析，A受力重力、库仑力，斜面对A的支持力、摩擦力，斜面对物体A的合力与重力和库伦力的合力平衡，重力与库仑力夹角变小，合力变大，故斜面对A的作用力变大，故D正确；故选：BD．2.放射性元素在衰变过程中，有些放出α射线，有些放出β射线，有些在放出α射线或β射线的同时，还以射线的形式释放能量。例如核的衰变过程可表示为，这个衰变A．是β衰变，产生的核从高能级向低能级跃迁B．是β衰变，产生的核从低能级向高能级跃迁C．是α衰变，产生的核从高能级向低能级跃迁D．是α衰变，产生的核从低能级向高能级跃迁参考答案：A

由核反应方程式可知该核反应生成了，并且释放能量，故选项A正确。3.如图所示，两束不同的单色细光束a、b，以不同的入射角从空气射入玻璃三棱镜中，其出射光合为一束（c光束），则以下判断正确的是：

A．a光的波动性强于b光的波动性B．a光的光子能量大于b光的光子能量C．若b光能使某种金属发生光电效应，则a光也一定能使该金属发生光电效应D．若让a、b光分别通过同一双缝装置形成干涉图样，则b光的相邻亮条纹间距大于a光的相邻亮条纹间距参考答案：A4.（单选）设想在地球赤道平面内有一垂直于地面延伸到太空的轻质电梯，电梯顶端可超过地球的同步卫星高度R（从地心算起）延伸到太空深处，这种所谓的太空电梯可用于低成本地发射绕地人造卫星。假设某物体A乘坐太空电梯到达了图示的B位置并停在此处，与同高度运行的卫星C比较A.A与C运行的速度相同

B.A的速度大于C的速度C.A的速度小于C的速度

D.因为不知道质量，故无法比较A与C的速度大小参考答案：C5.质量为m的物体,以初速度v0由固定的光滑斜面的底端沿斜面向上滑动,在滑动过程中,当高度为h时，该物体具有的机械能为A.mgh

B.

C.

D.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.（4分）用塑料部件代替金属部件可以减小汽车质量，从而可以节能。假设汽车使用塑料部件后质量为原来的4/5，而其它性能不变。若车行驶时所受的阻力与车的质量成正比，则与原来相比，使用塑料部件的汽车能节省

%的汽油。

参考答案：答案：20%7.一台激光器发光功率为P0，发出的激光在真空中波长为，真空中的光速为，普朗克常量为，则每一个光子的能量为

；该激光器在时间内辐射的光子数为

。参考答案：

hC/λ

；

P0tλ/hc

8.如图所示，质量为m1的滑块置于光滑水平地面上，其上有一半径为R的光滑圆弧。现将质量为m2的物体从圆弧的最高点自由释放，在物体下滑过程中m1和m2的总机械能________（选填“守恒”或“不守恒”），二者分离时m1、m2的速度大小之比为___________。参考答案：守恒，9.光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图1所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间。利用如图2所示装置测量滑块与长1m左右的木板间动摩擦因数，图中木板固定在水平面上，木板的左壁固定有一个处于锁定状态的压缩轻弹簧（弹簧长度与木板相比可忽略），弹簧右端与滑块接触，1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出。现使弹簧解除锁定，滑块获得一定的初速度后，水平向右运动先后经过两个光电门1和2，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为2.0×10-2s和5.0×10-2s，用游标卡尺测量小滑块的宽度d，卡尺示数如图3所示.（1）读出滑块的宽度d=

cm（2）滑块通过光电门1的速度为v1,通过光电门2的速度v2,则v2=

m/s；（结果保留两位有效数字）（3）若用米尺测量出两个光电门之间的距离为L（已知L远大于d），已知当地的重力加速为g，则滑块与木板动摩擦因数μ表达式为

（用字母v1、、v2、、L、g表示）。参考答案：（1）

5.50

（2）1.1

（3）10.有一只家用电熨斗，其电路结构如图（a）所示，图中1、2、3、4是内部4个接线柱，改变内部接线方式可使电熨斗获得低、中、高三个不同的温度挡。图（b）是它的四种不同的连线方式，其中能获得低挡温度的连线方式是图（b）中的

?

，能获得高挡温度的连线方式是图（b）中的

?

。参考答案：B，D11.“静止”在赤道上空的地球同步气象卫星把广阔视野内的气象数据发回地面，为天气预报提供准确、全面和及时的气象资料。设地球同步卫星的轨道半径是地球半径的n倍，则同步卫星运行速度是第一宇宙速度的

倍，同步卫星的向心加速度是地球表面重力加速度的

倍。参考答案：12.（选修3－4）（4分）如图所示，为某时刻一列简谐横波的波形图象，已知此列波的振动周期为4s，由图可知这列波的传播速度大小为

m/s，若此时波形上质点A正经过平衡位置向上运动，则知波的传播方向是

。参考答案：答案：6（2分）；x的正方向（或水平向右）（2分）13..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；三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（11分）某同学在利用DIS实验的电压、电流传感器，描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验中，采用了图甲所示电路。

（1）图甲中E矩形框内应该接

，F矩形框内应该接

。（选填“电压传感器”、“电流传感器”或“小灯泡”）（2）该同学利用测量的数据，画出如图乙的图线，但该同学忘记在坐标上标明横坐标和纵坐标所表示物理量。请你根据图线作出判断：横坐标表示____________，纵坐标表示_________。参考答案：

答案：（1）电压传感器，小灯泡

（2）电流，电压15.“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中，用打点计时器记录纸带运动的时间，计时器所用电源的频率为50Hz，图为一次实验得到的一条纸带，任取一个点为第1点，接下来每5个点取一个计数点，其中1、2、3、4、5、6、7都为记数点。测得：，。（以下计算结果均保留三位有效数字）

（1）在计时器打出点1、2、3时，小车的速度分别为：

m/s，

m/s，

m/s；

（2）求了小车的加速度

m/s2。参考答案：（1）0.116m/s

0.165m/s

（2）0.496m/s2四、计算题：本题共3小题，共计47分16.2010年11月15日下午,上海市胶州路余姚路附近一教师公寓突发火灾,一架警用直升机随即赶往现场勘查火情.假如直升机能对被困人员进行救援,武警队员从悬停在空中离被困人员95m高的直升机上沿绳滑落进行救人,某武警队员和他携带的设备质量共为70kg,设武警队员用特制的手套轻握绳子时可获得210N的摩擦阻力,紧握绳子时可获得910N的摩擦阻力,滑落过程中武警队员至少轻握绳子才能确保安全.试求（重力加速度g=10m/s2）：(1)武警队员轻握绳子降落时的加速度大小;(2)若要使武警队员到达被困人员跟前时速度为零,则武警队员在空中下滑过程中按怎样的方式运动所需时间最少?最少时间为多少?参考答案：(2)在位移一定的情况下,武警队员经过加速和减速两个过程所需的时间最短,即武警队员先轻握绳子以最大加速度下滑,再紧握绳子以最大的摩擦阻力做减速运动,使到达被困人员跟前时速度为0,这样的下滑过程所需时间最少.

(2分)设有最大的摩擦阻力时武警队员的加速度大小为a′,则′

(1分)解得=3m/s

(1分)设运动过程中的最大速度为v,则有

(1分)解得v=20m/s

(1分)所以.5s.

(1分)17.（14分）光滑平行导轨弯成如图所示形状，倾斜部分与水平部分之间夹角为θ，圆周部分半径为R。匀强磁场只限于水平部分如图虚线内很窄的区域，磁感应强度为B，方向竖直向上。导体棒2位于磁场右边界，将导体棒1在倾斜导轨部分高h处由静止释放，棒1和2质量均为m，电阻均为R且始终与导轨垂直，棒2刚好能滑到圆弧轨道的最高点，不计棒在倾斜导轨和水平导轨连接处的能量损失。则导体棒2在离开磁场的瞬间过程中回路内产生的电能。参考答案：解析：对2棒，在最高处：

从最低处到最高处，由动能定理得：

得：

对1棒，由动能定理得：

得：

对1棒和2棒，由动量守恒得：mv0=mv1+mv2

得：

棒2在离开磁场的瞬间过程中回路内产生的电能，可由系统能量守恒得：

18.如图甲所示，在边界MN左侧存在斜方向的匀强电场E1，在MN的右侧有竖直向上、场强大小为E2=0.4N/C的匀强电场，还有垂直纸面向内的匀强磁场B（图甲中未画出）和水平向右的匀强电场E3（图甲中未画出），B和E3随时间变化的情况如图乙所示，P1P2为距MN边界2.28m的竖直墙壁，现有一带正电微粒质量为4×10-7kg，电量为1×10-5C，从左侧电场中距MN边界m的A处无初速释放后，沿直线以1m/s速度垂直MN边界进入右侧场区，设进入右侧场时刻t=0，取g=10m/s2．求：（1）MN左侧匀强电场的电场强度E1的大小及方向。（sin37o=0.6）；（2）带电微粒在MN右侧场区中运动了1.5s时的速度的大小及方向；（3）带电微粒在MN右侧场区中运动多长时间与墙壁碰撞？（≈0.19）参考答案：(1)设MN左侧匀强电场场强为E1，方向与水平方向夹角为θ．带电小球受力如右图．沿水平方向有qE1cosθ=ma

（1分）沿竖直方向有qE1sinθ=mg

（1分）

对水平方向的匀加速运动有

v2=2as

（1分）

代入数据可解得E1=0.5N/C

（1分）θ=53o

（1分）即E1大小为0.5N/C,方向与水平向右方向夹53o角斜向上．带电微粒在MN右侧场区始终满足qE2=mg

（1分）在0~1s时间内，带电微粒在E3电场中

m/s2

（1分）

带电微粒在1s时的速度大小为v1=v+at=1+0.1×1=1.1m/s

（1分）在1~1.5s时间内，带电微粒在磁场B中运动，周期为s

（1分）

在1~1.5s时间内，带电微粒在磁场B中正好作半个圆周运动．所以带电微粒在MN右侧场区中运动了1.5s时的速度大小为1.1m/s,方向水平向左．

（1分）(3)在0s~1s时间内带电微粒前进距离s1=vt+at2=1×1+×0.1×12=1.05m

(1分)带电微粒在磁场B中作圆周运动的半径m

（1分）因为r+s1＜2.28m，所以在1s~2s时间内带电微粒未碰及墙壁．在2s~3s时间内带电微粒作匀加速运动，加速度仍为a=0.1m/s2，在3s内带电微粒共前进距离s3=m