山西省长治市官滩中学2022年高三物理测试题含解析

山西省长治市官滩中学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.如图所示，一理想变压器原线圈匝数n1=l100匝，副线圈匝数n2=220匝，交流电源的电压(V)，电阻R=44，电压表、电流表均为理想电表，则

A．交流电的频率为50Hz

B．电流表Al的示数为0.2A

C．电流表A2的示数为A

D．电压表的示数为44V参考答案：ABD交流电的频率f==50HZ．故A正确。电阻R的电流为=1A，根据原副线圈的电流与匝数成反比可以求得原线圈的电流为0.2A，所以B正确。电流表A2的示数为=1A，C错误。电压表的示数为U2=U1=44V故D正确。本题选ABD.2.（单选）据报道，2014年3月4日英国兰开夏郡的一名13岁学生杰米·爱德华兹在学校实验室里成功完成了一项核实验，成为世界上实现聚变的最年轻的人，引起人们对氢元素、氢的同位素、核反应的热议．下列说法错误的是

A．氢原子光谱是线状谱

B．氘（）可以发生α衰变

C．是核聚变

D．核裂变是可控的参考答案：B3.（单选）如图所示，一只半球形碗倒扣在水平桌面上处于静止状态，球的半径为R，质量为m的蚂蚁只有在离桌面的高度大于或等于R时，才能停在碗上，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，那么蚂蚁和碗面间的动摩擦因数为（

）A.

B.

C.

D.参考答案：C4.如图所示为两块质量均为m，长度均为L的木板放置在光滑的水平桌面上，木块1质量也为m（可视为质点），放于木板2的最右端，木板3沿光滑水平桌面运动并与叠放在下面的木板2发生碰撞后粘合在一起，如果要求碰后木块1停留在木板3的正中央，木板3碰撞前的初速度v0为多大？已知木块与木板之间的动摩擦因数为μ．参考答案：解：设第3块木块的初速度为V0，对于3、2两木块的系统，设碰撞后的速度为V1，据动量守恒定律得：mV0=2mV1…①对于3、2整体与1组成的系统，设共同速度为V2，则据动量守恒定律得：2mV1=3mV2…②第1块木块恰好运动到第3块正中央，则据能量守恒有：…③由①②③联立方程得：v0=3答：木板3碰碰撞前的速度v0为3．5.小球从空中自由下落，与水平地面相碰后弹到空中某一高度，其速度随时间变化的关系如图所示，取g=10m/s2则不正确A．小球下落的最大的速度为5m/sB．小球第一次反弹初速度的大小为3m/sC．小球能弹起的最大高度为0.45mD．小球能弹起的最大高度为1.25m参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.甲、乙两天体的质量之比为l：80，它们围绕二者连线上的某点Ｏ做匀速圆周运动。据此可知甲、乙绕O点运动的线速度大小之比为参考答案：7.质量分别为60kg和70kg的甲、乙两人，分别同时从原来静止于光滑水平面上的小车两端，以3m/s的水平初速度沿相反方向跳到地面上。若小车的质量为20kg，则当两人跳离小车后，小车的运动速度为_____________m/s，方向与（选填“甲、乙”）_____________相反。参考答案：1.5m/s，乙

8.设雨点下落过程中所受空气阻力大小与雨点半径的平方成正比，现有两个密度相同大小不同的雨点从同一高度的云层静止起下落，那么先到达地面的是________（填“大”或“小”）雨点，接近地面时速度较小的是________（填“大”或“小”）雨点。参考答案：答案：大，小解析：由m=ρV=ρπr3，f=kr2，mg-f=ma，联立解得a=g-。由于半径r大的雨滴下落的加速度大，所以大雨滴先到达地面。从同一高度的云层静止起下落，由v2=2ah可知，接近地面时速度较小的是小雨滴。

9.某同学在探究摩擦力的实验中采用了如图所示的操作，将一个长方体木块放在水平桌面上，然后用一个力传感器对木块施加一个水平拉力F，并用另外一个传感器对木块的运动状态进行监测，表中是她记录的实验数据．木块的重力为10.00N，重力加速度g＝9.80m/s2，根据表格中的数据回答下列问题(答案保留3位有效数字)：实验次数运动状态水平拉力F/N1静止3.622静止4.003匀速4.014匀加速5.015匀加速5.49(1)木块与桌面间的最大静摩擦力Ffm>________N；(2)木块与桌面间的动摩擦因数μ＝________；(3)木块匀加速运动时受到的摩擦力Ff＝________N.参考答案：(1)4.01(2)0.401(3)4.0110.某发电厂用2.2KV的电压将电能输出到远处的用户，后改为用22KV的电压，在既有输电线路上输送同样的电功率。前后两种输电方式消耗在输电线上的电功率之比为__________。要将2.2KV的电压升高到22KV，若变压器原线圈的匝数为180匝，则副线圈的匝数应该是________匝。参考答案：答案：100；1800解析：由于电线的电阻不变，相同的功率，以不同的电压输送时，输送电流也不同。设输送功率为P，则有，而在电线上损耗功率为，所以有损失的功率与输送电压的平方成反比，两种输电方式的输送电压之比为，所以损失功率之比为，即前后两种输电方式消耗在输电线上的电功率之比为100。理想变压器没有能量损失，原副线圈的电压比等于匝数比。所以副线圈的匝数为原线圈匝数的10倍，等于1800匝。11.从地面以初速度v0竖直向上抛出一质量为m的球，设球在运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比关系，它运动的速率随时间变化的规律如图所示，在t1时刻到达最高点，再落回地面，落地时速率为v1，且落地前球已做匀速运动。则球受到的空气阻力与其速率之比k=___________，球上升的最大高度H=_________________。参考答案：，12.在“探究功与物体速度变化关系”的实验中，某实验研究小组的实验装置如图甲所示，弹簧与木块接触但并没有拴连。木块从A点静止释放后，在1根弹簧作用下弹出，沿足够长的木板运动到B1点停下，O点为弹簧原长时所处的位置，测得OB1的距离为L1，并记录此过程中弹簧对木块做的功为W。用完全相同的弹簧2根、3根……并列在一起进行第2次、第3次……实验，每次实验木块均从A点释放，木块分别运动到B2、B3……停下，测得OB2、OB3……的距离分别为L2、L3……作出弹簧对木块做功W与木块停下的位置距O点的距离L的图象如图乙所示。（1）根据图线分析，弹簧对木块做功W与木块在O点的速度v0之间的关系为

（2）W—L图线不通过原点的原因是

。（3）求出弹簧被压缩的长度为

cm。参考答案：（1）W与成线性关系（2）未计木块通过AO段时摩擦力对木块所做（3）

3

cmKs5u13.在探究“加速度与力、质量的关系”的活动中：①某同学在接通电源进行实验之前，将实验器材组装如图所示。请你指出该装置中的错误或不妥之处（只要答出其中的两点即可）：

，

。②改正实验装置后，该同学顺利地完成了实验。下图是他在实验中得到的一条纸带，图中相邻两计数点之间的时间间隔为0.1s，由图中的数据可算得小车的加速度a为

m/s2。（结果取两位有效数字）参考答案：）打点计时器不应使用干电池，应使用交流电源；实验中没有平衡小车的摩擦力；小车初始位置离打点计时器太远（只要答出其中的两点即可）2）0.19~0.20内均正确三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，截面是直角梯形的物块静置于光滑水平地面上，其两个侧面恰好与两个固定在地面上的挡板X和Y相接触。图中AB高H=0.3m、AD长L=0.5m，斜面倾角θ=37°。可视为质点的小物块P（图中未画出）质量m=1kg，它与斜面的动摩擦因数μ可以通过更换斜面表面的材料进行调节，调节范围是0≤μ＜1。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2,结果可保留根号.）（1）令μ=0，将P由D点静止释放，求小物块P在斜面上的运动时间；（2）令μ=0.5，在D点给P一个沿斜面向下的初速度v0=2m/s，求小物块P落地时的动能；（3）对于不同的μ，每次都在D点给小物块P一个沿斜面向下足够大的初速度以保证它能滑离斜面，求μ的取值在哪个范围内，挡板X始终受到压力的作用。参考答案：（1）（2）6J（3）μ的取值范围为0.75<μ<1解析：（1）当μ=0时，P沿斜面下滑的加速度为a，由牛顿第二定律得：mgsinθ=ma，解得：a=gsinθ=6m/s2，

由运动学公式得：L=at2，

解得：t=s≈0.41s，

（2）设落地时P的动能为Ek，P沿斜面下滑到落地，由动能定理得：

mg（H+Lsinθ）-μmgLcosθ=EK-mv02，

解得：EK=6J；

（3）P在斜面上下滑过程中梯形物块受力如图：

由平衡条件可得F+Nsinθ=fcosθ，

所以F=μmgcosθcosθ-mgcosθsinθ

代入数据，得F=6.4μ-4.8，

挡板X受压力，则F＞0，所以6.4μ-4.8＞0，得μ＞0.75

依题意，0≤μ＜1，所以μ的取值范围为0.75＜μ＜115.（8分）如图所示的实验装置可以探究加速度与物体质量、物体受力的关系．小车上固定、一个盒子，盒子内盛有沙子．沙桶的总质量(包括桶以及桶内沙子质量)记为m，小车的总质量(包括车、盒子及盒内沙子质量)记为M.验证在质量不变的情况下，加速度与合外力成正比：从盒子中取出一些沙子，装入沙桶中，称量并记录沙桶的总重力mg，将该力视为合外力F，对应的加速度a则从打下的纸带中计算得出．多次改变合外力F的大小，每次都会得到一个相应的加速度．本次实验中，桶内的沙子取自小车中，故系统的总质量不变．以合外力F为横轴，以加速度a为纵轴，画出a－F图象，图象是一条过原点的直线．①a－F图象斜率的物理意义是

．②你认为把沙桶的总重力mg当作合外力F是否合理？答：

.(填“合理”或“不合理”)；③本次实验中，是否应该满足M?m这样的条件？答：

(填“是”或“否”)；理由是

．参考答案：①②合理③否因为实验的研究对象是整个系统，系统受到的合外力就等于mg

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，半圆形玻璃砖的半径为R，AB边竖直，一纸面内的单色光束从玻璃砖的C点射入，入射角θ从0°到90°变化，现要求只考虑能从AB边折射的情况（不考虑从AB上反射后的情况），已知：α=45°，玻璃砖对该单色光的折射率n=，光在真空中的速度为c．则求；①能从AB边出射的光线与AB交点的范围宽度d；②光在玻璃砖中传播的最短时间t．参考答案：解：①当θ=0°时，光线射到O点．

当θ=90°时，设折射角为β，由，β=45°，折射光线与AB边垂直．根据临界角公式sinC==，得C=45°，最大的折射角r=C=45°故能从AB边出射的光线与AB交点的范围宽度为：；②光在玻璃砖中传播的速度为：光在玻璃砖中传播的最短距离为：所以最短时间为：答：①能从AB边出射的光线与AB交点的范围宽度d为R；②光在玻璃砖中传播的最短时间t为．17.21世纪，对战场信息的掌控程度主导着战争的成败，集侦察、情报传输和火力打击于一身的无人机已成为信息化战场的“新宠”.在第八届珠海航展上，中国最先进的无人机隆重登场，首次展现了中国的无人作战体系.某无人机竖直向上飞行时，最大速度为v1；竖直向下飞行时，最大速度为v2.已知无人机的最大牵引力的大小恒定，无人机所受到的空气阻力大小与飞行的速率成正比，方向与飞行方向相反.求无人机水平飞行的最大速度.参考答案：无人机竖直向上飞行时

（3分）无人机竖直向下飞行时

（3分）

无人机水平飞行时

（3分）所以

18.如图，将质量m＝2kg的圆环套在与水平面成θ=37°角的足够长直杆上，直杆固定不动，环的直径略大于杆的截面直径，杆上依次有三点A、B、C，sAB=8m，sBC=0.6m，环与杆间动摩擦因数m＝0.5，对环施加一个与杆成37°斜向上的拉力F，使环从A点由静止开始沿杆向上运动，已知t=4s时环到达B点。试求：（重力加速度g=l0m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）（1）F的大小；（2）若到达B点时撤去力F，则环到达C点所用的时间。参考答案：解：（1）（8分）环做匀加速运动，若Fsin370<Gcos370，杆对环的弹力在垂直杆向上，N＋Fsin37°＝mg