山西省阳泉市立壁中学2021-2022学年高三物理测试题含解析

山西省阳泉市立壁中学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.以下说法正确的有_____________。A．卢瑟福用α粒子散射实验证明了原子核内存在质子B．放射性元素放出的β粒子是原子的核外电子C．根据玻尔理论，氢原子放出一个光子，核外电子的运动半径减小D．查德威克用实验证实了原子核内存在中子参考答案：CD2.（多选）氢原子辐射出一个光子后，下列说法正确的是（）A．电子绕核旋转半径减小B．电子的动能减小C．氢原子的电势能减小D．原子的能级值减小E．电子绕核旋转的周期增大参考答案：解：氢原子辐射出一个光子后，从高能级向低能级跃迁，氢原子的能量减小，轨道半径减小，根据=，得轨道半径减小，电子速率增大，动能增大，由于氢原子能量减小，则氢原子电势能减小，电子绕核运动的周期减小．故ACD正确，BE错误．故选：ACD．3.如图所示，A、B都是重物，A被绕过小滑轮P的细线所悬挂，B放在粗糙的水平桌面上；小滑轮P被一根斜短线系于天花板上的O点；O′是三根线的结点，bO′水平拉着B物体，cO′沿竖直方向拉着弹簧；弹簧、细线、小滑轮的重力和细线与滑轮间的摩擦力均可忽略，整个装置处于平衡静止状态。若悬挂小滑轮的斜线OP的张力是20N，则下列说法中错误的是()（取g＝10m/s2）A．弹簧的弹力为10N

B．重物A的质量为2kgC．桌面对B物体的摩擦力为10ND．OP与竖直方向的夹角为60°参考答案：D4.若物体在运动过程中所受到的合外力不为零，则在运动过程中A．物体的动能可能不变

B．物体的动量可能不变C．物体的加速度可能不变

D．物体运动的方向可能不变参考答案：ACD5.下列说法中正确的是

A．普朗克在研究黑体辐射问题时提出了能量子假说B．光电效应、康普顿效应说明光具有粒子性C．α粒子散射实验证明了原子核是由质子和中子组成的D．天然放射现象的发现揭示了原子的核式结构参考答案：AB二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.同打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图甲所示。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。现利用图乙所示装置研究滑块的运动情况，图中MN是水平桌面，Q是木板与桌面的接触点，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，让滑块从木板的顶端滑下，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为5.0×10－2s和2.0×10－2s。用游标卡尺测量小滑块的宽度d，卡尺示数如图丙所示。（1）读出滑块的宽度d＝________cm。（2）滑块通过光电门1的速度v1＝______m/s。(保留两位有效数字)（3）若提供一把米尺，测出两个光电门之间的距离1.00m，则滑块运动的加速度为_______m/s2。(保留两位有效数字)参考答案：7.如图所示是一列沿x轴负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，则x=1.5m处质点的振动函数表达式y=

▲

cm，x=2.0m处质点在0-1.5s内通过的路程为

▲

cm。参考答案：、308.对于绕轴转动的物体，描述转动快慢的物理量有角速度ω等物理量．类似加速度，角加速度β描述角速度的变化快慢，则角加速度β的定义式是，单位是rad/s2．参考答案：考点：向心加速度．专题：匀速圆周运动专题．分析：利用加速度、速度和位移公式，类似于角加速度、角度公式．角加速度为角速度变化量与所用时间的比值，由公式知在国际单位制中β的单位为rad/s2，解答：解：角加速度为角速度变化量与所用时间的比值，由公式知在国际单位制中β的单位为rad/s2，故答案为：，rad/s2点评：本题比较新颖，利用类似法可以写出角加速度、角速度和角度公式．9.如图所示，一辆长L=2m,高h=0.8m,质量为M=12kg的平顶车，车顶面光滑，在牵引力为零时，仍在向前运动，设车运动时受到的阻力与它对地面的压力成正比，且比例系数μ=0.3。当车速为v0=7m／s时，把一个质量为m=1kg的物块（视为质点）轻轻放在车顶的前端，并开始计时。那么，经过t=

s物块离开平顶车；物块落地时，落地点距车前端的距离为s=

m。参考答案：

10.一列简谐波在t=0.8s时的图象如图甲所示，其x=0处质点的振动图象如图乙所示，由图象可知：简谐波沿x轴

▲

方向传播（填“正”或“负”），波速为

▲

m／s，t=10.0s时刻，x=4m处质点的位移是

▲

m．参考答案：11.若某欧姆表表头的满偏电流为5mA，内接一节干电池，电动势为1.5V，

那么该欧姆表的内阻为________Ω，待测电阻接入红、黑表笔之间时，指针偏在满刻度的3/4处，则待测电阻的阻值为________Ω，表盘中值刻度是________．参考答案：30010030012.如图所示，a、b两幅图分别是由单色光照射圆孔屏和肥皂膜后所观察到的图案．两种图案虽然不一样，但却共同反映了光具有

性；产生图案a的条件是圆孔屏上圆孔的大小要和单色光的_________________差不多．参考答案：答案：波动

波长13.如图所示，某车沿水平方向高速行驶，车厢中央的光源发出一个闪光，闪光照到了车厢的前、后壁，则地面上的观察者认为该闪光________(填“先到达前壁”“先到达后壁”或“同时到达前后壁”)，同时他观察到车厢的长度比静止时变________(填“长”或“短”)了．参考答案：先到达后壁短三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某兴趣小组用如图所示的装置测量滑块与木板之间的动摩擦因数μ。在一端带有定滑轮的水平长木板上固定A、B两个光电门，滑块用跨过定滑轮的水平细绳与托盘相连。实验时，让滑块由静止开始运动，测出托盘和盘中砝码的总质量为m，滑块的质量为M，两光电门之间的距离为S，遮光片的宽度为d，记录遮光片通过A、B两光电门的遮光时间分别为t1、t2，重力加速度为g。（1）滑块运动的加速度表达式a= （用d、t1、t2、S表示）；（2）若用托盘和砝码的总重力来代替细绳对滑块的拉力，则滑块与木板间的动摩擦因数μ=

（用a、m、M、g表示）；（3）关于本实验的误差，下列说法正确的是______。A.μ的测量值比真实值小B.μ的测量值比真实值大C.增加滑块的质量M可减小实验误差D.增加托盘和盘中砝码的总质量m可减小实验误差参考答案：（1）由速度v=，v22-v12=2aS，可得a=[（）2-（）2];（2）根据牛顿第二定律有mg-μMg=Ma，则有μ=；（3）用整体法可知mg-μ′Mg=（M+m）a，则μ′=，所以μ>μ′，所以本实验方案的测量值比真实值大；当增加滑块质量M时，由牛顿第二定律可知整体运动加速度a减小，又Δμ=μ－μ′=·，由M增大，a减小，则Δμ减小，即测量值与真实值的差值减小，故当增加滑块的质量M时可以减小实验误差，当增加托盘和盘中砝码的总质量m时，由牛顿第二定律可知整体运动加速度a增大，又Δμ=μ－μ′=·，由m增大，a增大，则Δμ增大，即测量值与真实值的差值增大，故增加托盘和盘中砝码的总质量m会增大实验误差，所以B、C选项正确。15.为了“探究加速度与力、质量的关系”，现提供如图所示实验装置．请思考探究思路并回答下列问题：

（1）为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是___________A．将不带滑轮的木板一端垫高适当，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动B．将不带滑轮的木板一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动C．将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动D．将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动（2）在“探究加速度与力、质量关系”的实验中，得到一条打点的纸带，如图所示，已知相邻计数点间的时间间隔为T，且间距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出，则小车加速度的表达式为a=___________；（3）消除小车与水平木板之间摩擦力的影响后，可用钩码总重力代替小车所受的拉力，此时钩码m与小车总质量M之间应满足的关系为_______________；（4）在“探究加速度与质量的关系”时，保持砝码质量不变，改变小车质量m，得到的实验数据如下表：实验次数12345小车加速度a/ms-20．770．380．250．190．16小车质量m/kg0．200．400．600．801．00

为了验证猜想，请在下列坐标系中作出最能直观反映a与m之间关系的图象．参考答案：

(1).C

(2).

(3).m<<M

解：(1)平衡摩擦力时将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动。故选：C.(2)根据△x=aT2，运用逐差法得，a=；(3)设加速度为a:对小车：F=Ma对重物：mg?F=ma联立得：F=，只有当m<<M时，才可以可用钩码总重力代替小车所受的拉力；(4)根据所提供数据，采用描点法作出a?1/m图线如图所示【点睛】（1）平衡摩擦力的方法是将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动；（2）根据连续相等时间内的位移之差是一恒量，运用逐差法求出小车的加速度；（3）当m<<M时，才可以可用钩码总重力代替小车所受的拉力；（4）据所提供数据，采用描点法作出a-1/m图线．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图示，小物块每次都从倾角为300的长为40米的光滑斜面顶点O由静止释放，斜面和光滑水平面AB之间由一小段长度不计的光滑弧面连接。物块由B点滑上水平传送带BC后又滑向倾斜传送带DE。CD间由长度不计的光滑曲面连接。传送带粗糙，物块和倾斜传送带DE间滑动摩擦因数为0.5.传送带DE倾角为370。当传送带都静止时，物块最高能滑到F点速度减为零。DF间距离为5米。求（1）传送带都静止时小物块由O点释放运动到B点和C点速度大小分别是多少？

（2）试分析开动两传送带能否使从O点静止释放的物块在倾斜传送带DE上滑动的最大高度低于F点？若能，应该怎样开动两传送带？

（3）应该怎样开动两传送带才能使从O点静止释放的物块在DE上上升的距离最大，其最大距离是多少？(设DE传送带足够长）

（4）如果传送带DE长度只有55米，传送带BC的速度满足（3）条件。可以调节DE传送带的速度，那么DE传送带匀速运行最大速度不能超过多少，才能使从O点静止释放的物块不会冲出DE传送带。参考答案：解，由题意知，从O到B，机械能守恒，有

从D到F，由动能定理得，

(4分）（也可用牛顿运动定律解题，两种方法都给分）⑵答：不能(1分）⑶情形如下：BC传送带以匀速向右运动，但需要满足一直让物块加速至C，设DE传送带以向上匀速传动，但速度也要一直比物块大，这样物块滑行的距离才最大。设物块一直加速至C的速度为，则由⑴知，

当传送带BC运动时，物块一直加速，则

满足速度最大的话，（2分）在传送带DE上，以最小的加速度减速，滑行距离最大，即。设物块在DE上滑行加速度为，则（2分）⑷设满足题意情况下临界状态，DE传送带的速度为，且，即物块先以做匀减速，减至后，又以继续做匀减速直到速度为0物块恰好运动到E点，之后便会返回，不会冲出DE传送带。设第一过程的位移为，第二过程的位移为，则

⑴

⑵

⑶，联立⑴

⑵

⑶，得

（3分）17.

（14）在原子核物理中，研究核子与核子关联的最有效途径是“双电荷交换反应”。这类反应的前半部分过程和下述力学模类似，两个小球A和B用轻质弹簧相连，在光滑的水平直轨道上处于静止状态。在它们左边有一垂直于轨道的固定挡板P，右边有一小球C沿轨道以速度v0射向B球，如图所示，C与B发生碰撞并立即结成一个整体D，在它们继续向左右的过程中，当弹簧长度变到最短时，长度突然被锁定，不再改变，然后，A球球与挡板P发生碰撞，碰后A、D都静止不动，A与P接触而不粘连，过一段时间，突然解除锁定（锁定及解除锁定均无机械能损失）。已A、B、C三球的质量均为m。（1）求弹簧长度刚被锁定后A球的速度（2）求在A球离开挡板P之后的运动过程中，弹簧的最大弹性势能。参考答案：解析：（1）设C球与B球粘连成D时，D的速度为v1，由动量守恒，有

mv0=(m+m)v1

①

当弹簧压至最短时，D与A的速度相等，高此速度为v2，由动量守恒，有

2mv1=3mv2

②

由①、②两式得A的速度

（2）设弹簧长度被锁定