2021-2022学年山西省忻州市牛尾联合学校高三物理测试题含解析

2021-2022学年山西省忻州市牛尾联合学校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，真空中的A、B两点分别放置等量的正点电荷，在A、B两点间取一个正八边形路径abcdefgh，该正八边形路径关于A、B两点间连线及连线的中垂线对称。则下列判断正确的是A．b、c、f、g四点的电势不相同B．b、c、f、g四点的电场强度相同C．电子沿cdef从c移动到f过程中，电势能先减小后增加D．电子沿fg从f移动到g的过程中，电场力先做正功后做负功参考答案：C2.（单选）马航客机失联牵动全世界人的心，现初步确定失事地点位于南纬31°52′东经115°52′的澳大利亚西南城市珀斯附近的海域，有一颗绕地球做匀速圆周运动的卫星，每天上午同一时刻在该区域的正上方海面照像，则（）A．该卫星轨道平面可能与地球某一纬线圈共面B．该卫星一定是地球同步卫星C．该卫星速度可能大于7.9km/sD．地球自转周期一定是该卫星运行周期的整数倍参考答案：考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．专题：人造卫星问题．分析：卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供圆周运动向心力，故卫星轨道平面必与地心共面，且地心为轨道圆心，据此分析即可．解答：解：A、卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供圆周运动向心力，故地心必在轨道平面内，不可能与地球某一纬线圈共面，故A错误；B、地球同步卫星一定在赤道上空，故B错误；C、该卫星速度一定小于7.9km/s，故C错误；D、由于卫星每天上午同一时刻在该区域的正上方海面照像，故知地球自转一周，则该卫星绕地球做圆周运动N周，即地球自转周期一定是该卫星运行周期的整数倍，故D正确；故选：D．点评：解决本题的关键是抓住卫星绕地球做圆周运动万有引力提供圆周运动向心力，由于卫星所受万有引力指向地心，故卫星所在轨道平面与地心共面，且地心为轨道的圆心，据此才能正确分析得出结论．3.在离地球十几亿光年的遥远星系中有两个黑洞A、B，其质量分别为太阳质量的36倍和29倍，A、B绕它们连线上某点以相同周期转动组成双星系统．在漫长的演变过程中，A、B缓慢靠近，最后合并为一个黑洞，释放出巨大能量，则（）A．A、B所受万有引力之比为36：29B．A、B做圆周运动的半径之比为29：36C．A、B缓慢靠近过程中势能增大D．A、B缓慢靠近过程中动能减小参考答案：B【考点】万有引力定律及其应用；功能关系．【分析】双星做匀速圆周运动具有相同的角速度，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公式可确定其半径之比，由引力做功确定能量的变化．【解答】解：A、二者所受的引力为作用力与反作用力，则大小相等，则A错误B、二者的角速度相同是，则=，则=，则B正确C、D、缓慢靠近过程中势能增大引力做正功，势能减小，动能增加，则C错误，D错误故选：B4.一辆公共汽车进站后开始刹车，做匀减速直线运动。开始刹车后的第1s内和第2s内位移大小依次为9m和7m，则刹车后6s内的位移是

A．20m

B．24m

C．25m

D．75m参考答案：C由，解得，由，解得，故刹车后5s内汽车将停止运动，刹车后6s内的位移等于刹车后5s内的位移，解得选项C正确。5.（单选）关于胡克定律的下列说法，正确的是（）

A．拉力相同、伸长不相同的弹簧，它们的劲度系数相同

B．劲度系数相同的弹簧，弹簧的伸长也一定相同

C．劲度系数相同的弹簧，弹簧的弹力也一定相同

D．劲度系数和拉力、伸长没有关系，它只决定于弹簧的材料、长度、弹簧丝的粗细参考答案：考点：胡克定律．分析：劲度系数是弹簧的固有属性，由决定于弹簧的材料、长度、弹簧丝的粗细；胡克定律的成立条件是弹簧处于弹性限度内．解答：解：A、根据F=kx，在弹性限度内拉力相同、伸长量不相同的弹簧，它们的劲度系数不相同，．故A错误；B、D、劲度系数是弹簧的固有属性，决定于弹簧的材料、长度、弹簧丝的粗细，不因弹簧的受力，形变量等因素而改变，劲度系数相同，也不能说明弹力相同，形变量相同，故BC错误，D正确；故选：D．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（2）．氢原子第n能级的能量为En=，其中E1为基态能量．当氢原子由第4能级跃迁到第2能级时，发出光子的频率为ν1；若氢原子由第2能级跃迁到基态，发出光子的频率为ν2，则=．参考答案：由第4能级跃迁到第2能级，有：，从第2能级跃迁到基态，有：，则=．

7.(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）8.如图为频率f=1Hz的波源产生的横波，图中虚线左侧为A介质，右侧为B介质。其中x=14m处的质点振动方向向上。则该波在A、B两种介质中传播的速度之比vA：vB=

。若图示时刻为0时刻，则经0．75s处于x=6m的质点位移为

cm。

参考答案：

2∶3（2分）

5（9.在x轴上的和处各有一个做简谐振动、频率为的波源，两波源在同种均匀介质中形成两列简谐横波，时刻的波形如图所示，则两列波的传播速度大小为______，在时刻之后的内处质点的位移为______，两列波在处叠加以后的振幅是否为零______。参考答案：

(1).

(2).5cm

(3).不为零【详解】由图知，两列波的波长为，传播速度大小均为。波的周期为。在时刻，处质点正向上运动，在0之后的内即内，处质点到达波峰，位移为5cm。在处的质点到和的路程差为，所以处并不是振动减弱的点，其振幅不为0。10.某物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候，测得弹力的大小F和弹簧长度L的关系如图所示，则由图线可知：（1）弹簧的劲度系数

N/m。（2）当弹簧受到5N的拉力时，弹簧的长度为

cm。参考答案：（1）200N/m。（2）12.5cm。11.（选修3-4）（6分）根据麦克斯韦电磁场理论，如果在空间某区域有周期性变化的电场，这个变化的电场就会在周围产生

．不同波段的电磁波具有不同的特性，如红外线具有明显的

效应，紫外线具有较强的

效应．参考答案：答案：周期性变化的磁场（2分）

热（2分）

荧光（2分）12.在点电荷电场中的A点分别由静止释放质子和α粒子，从A运动到B的过程中，电场力对质子和α粒子的冲量之比为

。参考答案：

答案：：413.如图所示，电流表的示数为0．1A，电压表的示数为60V．

（1）待测电阻的测量值是____。（2）如果电压表的内阻RV=3KΩ，则待测电阻的真实值是

________。参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修模块3－4）如图所示是一种折射率n=1.5的棱镜用于某种光学仪器中。现有一束光线沿MN的方向射到棱镜的AB界面上，入射角的大小。求光在棱镜中传播的速率及此束光线射出棱镜后的方向（不考虑返回到AB面上的光线）。

参考答案：解析：由得（1分）

由得，（1分）

由＜，可知C＜45°（1分）

而光线在BC面的入射角＞C，故光线在BC面上发生全反射后，垂直AC面射出棱镜。（2分）

15.如图所示，在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场，其边界过原点O和y轴上的点A（0，L）．一质量为m、电荷量为e的电子从A点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场，并从x轴上的B点射出磁场，射出B点时的速度方向与x轴正方向的夹角为60°．求：（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小；（2）电子在磁场中运动的时间t．参考答案：答：（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小为；（2）电子在磁场中运动的时间t为考点： 带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力．专题： 带电粒子在磁场中的运动专题．分析： （1）电子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律可以求出磁感应强度．（2）根据电子转过的圆心角与电子做圆周运动的周期可以求出电子的运动时间．解答： 解：（1）设电子在磁场中轨迹的半径为r，运动轨迹如图，可得电子在磁场中转动的圆心角为60°，由几何关系可得：r﹣L=rcos60°，解得，轨迹半径：r=2L，对于电子在磁场中运动，有：ev0B=m，解得，磁感应强度B的大小：B=；（2）电子在磁场中转动的周期：T==，电子转动的圆心角为60°，则电子在磁场中运动的时间t=T=；答：（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小为；（2）电子在磁场中运动的时间t为．点评： 本题考查了电子在磁场中的运动，分析清楚电子运动过程，应用牛顿第二定律与周期公式即可正确解题．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，斜面的倾角为，与斜面平行的细线系住木板A，木板A的质量为m=0.5kg。质量为M=lkg的木块B在木板A的下面，并沿斜面匀速下滑。若A和B之间的动摩擦因数与B和斜面之间的动摩擦因数相同。求：(1)动摩擦因数：(2)细线的拉力大小。参考答案：17.如图，长2米的轻绳，一端系在悬点O上，一端系一质量m1为0.1kg的小球。小球从A点由静止释放，已知，OA与竖直方向成53°角。小球运动到悬点O的正下方B点时，与质量m2为0.05kg的另一小球正碰，碰撞过程无能量损失。碰后瞬间，质量为m2的小球过B点下方的起电器时，带上正电，电荷量为q。水平轨道BC和光滑半圆轨道CD相切，BC长0.5米，与小球之间的动摩擦因数μ为0.1，竖直半圆轨道CD的半径R是0.2米。水平轨道BC和竖直半圆轨道CD都是绝缘材料制成，且处于场强为E=104v/m的竖直匀强电场中。如果碰后质量为m1小球对轨道无影响，而质量为m2的小球刚好能过半圆的最高点D。（g=10m/s2，sin53°=0.8,cos53°=0.6）求：质量为m2的小球所带电量q是多少？参考答案：A下摆：

m1gL(1-cos53°)=0.5m1v2

，∴v=4m/sAB碰撞：

m1v=m1v1+m2v2，

0.5m1v2=0.5m1v12+0.5m2v22，

∴v2=16/3

m/s

（7分）B减速：-μ(m2g+qE)s=0.5m2v32-0.5m2v22，B上升：0.5m2v32=2m2gR+2qER+0.5m2v42，B点：

m2g+qE=m2v42/R

，

∴q=×10-4C=7.9×10-5C

18.如图所示，隧道是高速公路上的特殊路段也是事故多发路段之一。某日，一轿车A因故恰停在隧道内离隧道入口d=50m的位置。此时另一轿车B正以v0=90km/h的速度匀速向隧道口驶来，轿车B的驾驶员在进入隧道口时，才发现停在前方的轿车A并立即采取制动措施。假设该驾驶员反应时间t1=0.57s，轿车制动系统响应时间(开始踏下制动踏板到实际制动)t2=0.03s，轿车制动时制动力恒为自身重力的0.75倍，g取10m/s2。（1）试通过计算说明该轿车B会不会与停在前面的轿车A相撞?（2）若会相撞，那么撞前瞬间轿车B速度大小为多少?若不会相撞，那么停止时与轿车A的距离为多少？

参考答案：解：（1）轿车B在实际制动前做匀速直线运动，设其发生的位移为s2，由题意可知：s1=v0(t1+t2)

2分得s1