山西省太原市志宏学校2021-2022学年高三物理测试题含解析

山西省太原市志宏学校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.如图所示，理想变压器原线圈匝数为n1=1000匝，副线圈匝数为n2=200匝，将原线圈接在(V)的交流电源上，已知电阻，电流表A为理想交流电表。则下列说法正确的是(

)

A．穿过铁芯的磁通量的最大变化率为0．2Wb/sB．交流电的频率为50HzC．电流表A的示数为0．4AD．变压器的输入功率是16W参考答案：D接入电压u=200sin120πt（V）可知：U1=200V，T=s，所以f==60Hz，故B错误；根据Em=n得：=Wb/s，故A错误；根据=5得：U2=40V，所以I=A=0.4A，故C错误；副线圈的输出功率P2=U2I2=40×0.4W=16W，而变压器的输入功率P1=P2=16W，故D正确．故选D。2.（07年如东、启东联考）一个质量为2kg的物体，在六个恒定的共点力作用下处于平衡状态。现同时撤去大小分别为15N和20N的两个力，关于此后该物体运动的说法中正确的是（

）A．一定做匀变速直线运动，加速度大小可能是5m/s2B．可能做匀减速直线运动，加速度大小是2m/s2C．一定做匀变速运动，加速度大小可能是15m/s2D．可能做匀速圆周运动，向心加速度大小可能是5m/s2参考答案：

答案：C3.如图所示，“神舟八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器于北京时间2011年11月3日凌晨实现刚性连接，形成组合体，中国载人航天首次空间交会对接试验获得成功。若已知飞船绕地球的运行周期T、地球半径R、地球表面的重力加速度g、万有引力恒量G,根据以上信息可以确定的物理量是A．飞船的质量

B．飞船所受的万有引力C．飞船所在轨道的重力加速度

D．飞船的轨道半径参考答案：CD4.下列说法符合物理学史实的是（）A．伽利略通过斜面实验的合理外推，得出了自由落体运动的规律B．开普勒发现了行星运动的规律，提出了万有引力定律C．卡文迪许利用扭秤实验巧妙地测出了静电力常量k的数值D．法拉第根据小磁针在通电导线周围的偏转现象发现了电流的磁效应参考答案：A【考点】物理学史．【分析】本题根据卡文迪许、开普勒、牛顿、伽利略和法拉第的物理学成就进行解答．【解答】解：A、伽利略通过斜面实验，运用数学知识合理外推，得出了自由落体运动的规律，故A正确．B、开普勒发现了行星运动的规律，牛顿提出了万有引力定律，故B错误．C、卡文迪许利用扭秤巧妙地测得引力常量G的数值，而不是静电力常量k的数值，故C错误．D、奥斯特根据小磁针在通电导线周围的偏转发现了电流的磁效应，法拉第得出的是电磁感应规律，故D错误．故选：A5.质量为m，长为L的导体棒电阻为R，初始静止于光滑的水平轨道上，电源电动势为E，内阻不计．匀强磁场的磁感应强度为B，其方向与轨道平面成θ角斜向上方，电键闭合后导体棒开始运动（）

A．导体棒向左运动

B．电键闭合瞬间导体棒MN所受安培力为BEL/R

C．电键闭合瞬间导体棒MN所受安培力为BELsinθ/R

D．电键闭合瞬间导体棒MN的加速度为BELsinθ/Mr参考答案：CD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某同学想设计一个调光电路，现在已有下列器材：一只标有“6V，3W”的灯泡L，一只标有“12Ω，1A”的滑动变阻器，一电源电动势为12V，电源内阻不计，开关一只，导线若干．要想使调光电路的开关闭合后，改变滑动变阻器的滑片P的位置，可使灯泡由正常发光到逐渐变暗，直至熄灭．

（1）为了满足实验设计的要求还需要_________________________（填写实验器材），理由_____________________________________________

_______________________________________________

_______________________________________________

___________________________________________

（2）请在右边的方框内画出符合设计要求的电路图．参考答案：（1）一个分压电阻R0；

若仅用现有器材设计电路其电路图如图所示，通过计算可知，当滑动触片P使灯泡正确发光时，滑动电阻器左边部分电阻为R1=7.42Ω，通过部分的电流将大于1A，所以滑动变阻器将破坏，因此不能满足灯泡正常发光的情况．

（2）电路图如图所示．7.一个质量为50千克的人站立在静止于平静的水面上的质量为400千克船上，突然船上人以2米/秒的水平速度跳向岸，不计水的阻力，则船以_____

___米/秒的速度后退，若该人向上跳起，以人船为系统，人船的动量_________。（填守恒或不守恒）参考答案：0．25

；不守恒

8.如图所示，物体A、B间用轻质弹簧相连，已知mA=3mB，且物体与地面间的动摩擦因数为μ。在水平外力作用下，A和B一起沿水平面向右匀速运动，当撤去外力的瞬间，物体A、B的加速度分别为aA=

，aB=

。参考答案：9.（4分）钳型表的工作原理如图所示。当通有交流电的导线从环形铁芯的中间穿过时，与绕在铁芯上的线圈相连的电表指针会发生偏转。由于通过环形铁芯的磁通量与导线中的电流成正比，所以通过偏转角度的大小可以测量导线中的电流。日常所用交流电的频率在中国和英国分别为50Hz和60Hz。现用一钳型电流表在中国测量某一电流，电表读数为10A；若用同一电表在英国测量同样大小的电流，则读数将是

A。若此表在中国的测量值是准确的，且量程为30A；为使其在英国的测量值变为准确，应重新将其量程标定为

A。参考答案：12，25解析：根据φ∝，＝Imsin(),∝Imcos(),说明线圈中的电动势有效值与频率成正比，根据欧姆定律可知电流与频率成正比，所以在英国用同一电表在英国测量同样大小的电流的读数将是I＝10A×＝12A；因为在英国电流值为标准的6/5，需量程为变为原来的5/6。10.质点做直线运动，其s-t关系如图所示，质点在0-20s内的平均速度大小为_________m/s，质点在_________时的瞬时速度等于它在6-20s内的平均速度。参考答案：11.如图所示，半径为R的光滑半圆球固定在水平面上，顶部有一小物体A，现给它一个水平初速度，当这一水平初速度v0至少为_______________时，它将做平抛运动，这时小物体A的落地点P到球心O的距离=_______________.参考答案：;在最高点，有mg-N=m，N=0时物体A做平抛运动，此时v0=．物体A做平抛运动的时间，所以==。12.(选修模块3－5)（4分）氢原子的能级如图所示，当氢原子从n=4向n=2的能级跃迁时，辐射的光子照射在某金属上，刚好能发生光电效应，则该金属的逸出功为

eV。现有一群处于n=5的能级的氢原子向低能级跃迁，在辐射出的各种频率的光子中，能使该金属发生光电效应的频率共有

种。

参考答案：

答案：2.55（2分）6（2分）13.已知引力常量月球中心到地球中心的距离及和月球绕地球运行的周期T。仅利用这三个数据，可以估算出的物理量有（）。A.月球的质量B.地球的密度C.地球的半径D.月球绕地球运行速度的大小参考答案：D【详解】研究月球绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式，得，所以可以估算出地球的质量，不能估算出月球的质量；由题中条件不能求解地球的半径，也就不能求解地球的密度；故ABC错误。研究月球绕地球做匀速圆周运动，根据圆周运动知识得：月球绕地球运行速度的大小，故D正确。故选D。三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3-5）（4分）已知氘核质量2.0136u，中子质量为1.0087u，核质量为3.0150u。A、写出两个氘核聚变成的核反应方程___________________________________。B、计算上述核反应中释放的核能。（结果保留2位有效数字）（1u=931.5Mev）C、若两氘以相等的动能0.35MeV作对心碰撞即可发生上述核反应，且释放的核能全部转化为机械能，则反应中生成的核和中子的动能各是多少？（结果保留2位有效数字）参考答案：

答案：a、

b、在核反应中质量的亏损为Δm=2×2.0136u-1.0087u-3.015u=0.0035u所以释放的核能为0.0035×931.5Mev=3.26Mev

c、反应前总动量为0，反应后总动量仍为0，

所以氦核与中子的动量相等。

由EK=P2/2m得

EHe:En=1:3

所以En=3E/4=2.97Mev

EHe=E/4=0.99Mev15.（10分）在其他能源中，核能具有能量密度大，地区适应性强的优势，在核电站中，核反应堆释放的核能被转化为电能。核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能。(1)核反应方程式，是反应堆中发生的许多核反应中的一种，n为中子，X为待求粒子，为X的个数，则X为________，=__________，以、分别表示、、核的质量，，分别表示中子、质子的质量，c为光的真空中传播的速度，则在上述核反应过程中放出的核能（2）有一座发电能力为的核电站，核能转化为电能的效率为。假定反应堆中发生的裂变反应全是本题(1)中的核反应，已知每次核反应过程中放出的核能，核的质量，求每年(1年=3.15×107s)消耗的的质量。参考答案：解析：(1)

(2)反应堆每年提供的核能

①其中T表示1年的时间以M表示每年消耗的的质量，得：

②解得:代入数据得：M=1.10×103（kg）

③四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，食盐（NaCl）的晶体是由钠离子（图中○）和氯离子（图中●）组成的。这两种离子在空间中三个互相垂直的方向上，都是等距离地交错排列的。已知食盐的摩尔质量是。食盐的密度是，阿伏加德罗常数为N，在食盐晶体中两个距离最近的氯与钠离子中心间的距离为多少?参考答案：设食盐的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为N，则每摩尔占有的体积为，每个分子占有的体积为，每个钠离子占有的体积为，相邻钠离子与氯离子间距离为。故选。17.如图甲所示，CD和MN之间存在着变化的电场，电场变化规律如图乙所示，（图中电场方向为正方向），MN为一带电粒子可以自由通过的理想边界，直线MN下方无磁场，上方两个同心半圆内存在着有理想边界的匀强磁场，其分界线是半径为R和2R的半圆，半径为R的圆两侧的磁场方向相反且垂直于纸面，磁感应强度大小都为B，现有一质量为m、电荷量为q的带负电微粒在t=0时刻从O2点沿MN、CD间的中心线O2O1水平向左射入电场，到达P点时以水平向左的速度进入磁场，最终打在Q点。不计微粒的重力。求：（1）微粒在磁场中运动的周期T；（2）微粒在电场中的运动时间t1与电场的变化周期T0之间的关系；（3）MN、CD之间的距离d；（4）微粒在磁场中运动的半径r的可能值的表达式及r的最大值。参考答案：（1）（4分）洛仑兹力提供向心力………(2分)

………(1分)

………(1分)（2）（3分）由题意分析可知：微粒在竖直方向的运动加速和减速的时间是相等的

则t1=

（k=1，2，3…）………(3分，漏k的范围扣1分)（3）（5分）微粒运动的加速度大小………(1分)时间内带电粒子的位移大小………(2分)

（k=1，2，3…）

………(1分)

（k=1，2，3…）………(1分)（4）（6分）粒子的运动轨迹将磁场边界分成等分（=2，3，4…）由几何知识可得：………(1分)

………(1分)

由于有边界限制，须有：x+r<2R………(1分)由几何关系可知

则有

………(1分)得到

当时不成立，如图，故=3，4，5…

经分析可知，n越大，r就越小。………………(1分)当=3时，半径r有最大值，最大值

（1分）18.如图所示:轻弹簧一端连于固定点O，可在竖直平面内自由转动；另一端连接一带电小球P，其质量kg，电荷量q=0.2C。将弹簧保持原长拉至水平后，以初速度竖直向下射出小球P，小球P到达O点的正下方点时速度