山东省泰安市新泰青云第一中学2022年高三物理测试题含解析

山东省泰安市新泰青云第一中学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.（多选题）如图，P是偏振片，P的透振方向（用带的箭头的实线表示）为竖直方向．下列四种入射光束中，哪几种照射P时能在P的另一侧观察到透射光？（）A．太阳光B．沿竖直方向振动的光C．沿水平方向振动的光D．沿与竖直方向成45°角振动的光参考答案：ABD【考点】光的偏振．【分析】根据光的现象，只要光的振动方向不与偏振片的狭逢垂直，都能有光通过偏振片．【解答】解：A、太阳光包含垂直传播方向向各个方向振动的光，当太阳光照射P时能在P的另一侧观察到偏振光，故A正确；B、沿竖直方向振动的光能通过偏振片，故B正确；C、沿水平方向振动的光不能通过偏振片，因为它们已经相互垂直．故C是错误的；D、沿与竖直方向成45°角振动的光也能通过偏振片，故D正确；故选：ABD2.（单选）如图所示，质量为m的小球固定在长为L的细杆一端，绕细杆的另一端O在竖直面内做圆周运动，球转到最高点A时，线速度大小为，则（）A．杆受到的拉力B．杆受到的压力C．杆受到的拉力D．杆受到的压力参考答案：考点：向心力；牛顿第二定律．版权所有专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用．分析：设此时杆对小球的作用力为拉力，根据圆周运动向心力公式F=m即可求解，若解得T为正数，则方向与假设方向相同，若为负数说明力的方向与假设相反．解答：解：设此时杆对小球的作用力为拉力，则有：T+mg=m解得：T=﹣mg=﹣负号说明力的方向与假设相反，即球受到的力为杆子的支持力根据牛顿第三定律可知：杆受到的压力，故B正确．故选：B点评：本题主要考查了圆周运动向心力公式的直接应用，注意在不知道杆子对小球力的方向时，可以采用假设法．3.航天飞机中的物体处于完全失重状态，是指这个物体(

)A.不受地球的吸引力

B.受到地球吸引力和向心力的作用而处于平衡状态C.受到向心力和离心力的作用而处于平衡状态

D.对支持它的物体的压力为零参考答案：D4.（多选）如图所示是一场强大小为E的匀强电场，现将一电子从A点移动到B点．已知电子的带电量为e，AB间距离为d，AB连线与电场线成37°角，则可知（

）A、A点的电势小于B点电势B、电场力做功为W＝eEdcos37°C、A、B两点的电势差为UAB＝Edcos37°D、电子的电势能增大参考答案：CD5.PM2.5是指直径小于2.5微米的颗粒，其悬浮在空气中很难自然沉降到地面。则空气中的PM2.5A．不受重力作用

B．运动不是分子热运动C．相互作用力表现为分子斥力

D．颗粒越大，无规则运动越明显参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.两颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，运行线速度之比是v1:v2=1:2，它们运行的轨道半径之比为__________；所在位置的重力加速度之比为__________。参考答案：4:1

1:16由万有引力提供向心力可得，解得，，将v1:v2=1:2代入即可解答。7.如图所示，重力大小均为G的杆O1B和O2A，长度均为L，O1和O2为光滑固定转轴，A处有一凸起的搁在O1B的中点，B处用绳系在O2A的中点，此时两短杆便组合成一根长杆，则A处受到的支承力大小为

B处绳子的张力大小为

。

参考答案：G，G8.一个圆盘边缘系一根细绳，绳的下端拴着一个质量为m的小球，圆盘的半径是r，绳长为L，圆盘匀速转动时小球随着一起转动，并且细绳与竖直方向成θ角，如图所示，则圆盘的转速是______.参考答案：9.17．模块3-5试题（12分）（1）（4分）原子核Th具有天然放射性，它经过若干次α衰变和β衰变后会变成新的原子核。下列原子核中，有三种是Th衰变过程中可以产生的，它们是

（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得3分.选对3个得4分;每选错I个扣2分，最低得分为0分）A．Pb

B．Pb

C．Po

D．Ra

E．Ra（2）（8分）如图，光滑水平面上有三个物块A、B和C，它们具有相同的质量，且位于同一直线上。开始时，三个物块均静止，先让A以一定速度与B碰撞，碰后它们粘在一起，然后又一起与C碰撞并粘在一起，求前后两次碰撞中损失的动能之比。

参考答案：（1）ACD

(2)310.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。11.如图所示，把一根条形磁铁从同样高度插到线圈中同样的位置处，第一次快插，第二次慢插，两情况下线圈中产生的感应电动势的大小关系是E1____E2；通过线圈截面电量的大小关系是ql____q2。（填大于，小于，等于）参考答案：12.某同学利用验证牛顿第二定律的实验装置来验证动能定理。在一端带滑轮的长木板上固定放置两个光电门，其中光电门乙固定在靠近滑轮处，光电门甲的位置可移动。与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间。改变光电门甲的位置进行多次测量，每次都使小车上的遮光片从紧靠光电门甲处由静止开始运动，用米尺测量甲、乙之间的距离s，并记下相应的时间t。测得小车的质量为M，钩码的质量为m，并满足M远远大于m。则：外力对小车做功为W=

，小车动能的增量为△EK=

。（用题中的字母表示）为减小实验误差，你认为实验操作之前必须进行的操作是：

。参考答案：13.21．如上右图所示，把两支完全相同的密度计分别放在甲、乙两种液体中，所受到的浮力为和，则

；若它们的液面相平，则两液体对容器底部的压强关系是

。参考答案：=（等于）

<（小于）三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.参考答案：15.在做《研究匀变速直线运动》的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如图所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G等7个计数点，每相邻两个计数点之间还有4个点，图中没有画出，打点计时器接周期为T=0.02Ｓ的交流电源．经过测量得：d1=3.62cm，d2=8.00cm，

d3=13.2cm，

d4=19.19cm，

d5=25.99cm，

d6=33.61cm.（1）计算VF＝_______________m/s；

（2）物体的加速度a＝____________m/s2；

（3）如果当时电网中交变电流的频率是f=51Hz，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比______________（选填：偏大、偏小或不变）．参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图甲所示，两平行金属板接有如图乙所示随时间t变化的电压U，两板间电场可看作均匀的，且两板外无电场，板长L=0.2m，板间距离d=0.2m．在金属板右侧有一边界为MN的区域足够大的匀强磁场，MN与两板中线OO′垂直，磁感应强度B=5×10﹣3T，方向垂直纸面向里．现有带正电的粒子流沿两板中线OO′连续射入电场中，已知每个粒子速度v0=105m/s，比荷q/m=108C/kg，重力忽略不计，在每个粒子通过电场区域的极短时间内，电场可视作是恒定不变的．（1）试求带电粒子射出电场时的最大速度；（2）证明：在任意时刻从电场射出的带电粒子，进入磁场时在MN上的入射点和在MN上出射点的距离为定值，写出该距离的表达式；（3）从电场射出的带电粒子，进入磁场运动一段时间后又射出磁场，求粒子在磁场中运动的最长时间和最短时间．参考答案：解：（1）偏转电压由0到200V的变化中，粒子流可能都能射出电场，也可能只有部分粒子能射出电场．设偏转的电压为U0时，粒子刚好能经过极板的右边缘射出．粒子的加速度：粒子在偏转电场中的时间：联立以上三式解得：得U1=100V．知偏转电压为100V时，粒子恰好能射出电场，且速度最大．根据动能定理得，代入数据解得：m/s．方向：斜向右上方或斜向右下方，与初速度方向成45°夹角．（2）设粒子射出电场速度方向与MN间夹角为θ．粒子射出电场时速度大小为：又有洛伦兹力提供向心力：qvB=m解得．因此粒子射进磁场点与射出磁场点间距离为：s=2Rsinθ=m．由此可看出，距离s与粒子在磁场中运行速度的大小无关，s为定值．（3）由（1）中结论可知，若粒子射出磁场的竖直分速度越大，则θ越小，故θ最小值为θm=45°，此情景下圆弧对应的圆心角为270°，入射粒子在磁场中运行最长时间为：s当粒子从上板边缘飞出电场在进入磁场时，在磁场中运动的时间最短：s．答：（1）带电粒子射出电场时的最大速度为1.41×105m/s．（2）证明略，距离为0.4m；（3）粒子在磁场中运动的最长时间为3π×10﹣6s和最短时间为π×10﹣6s．【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动．【分析】（1）当粒子从极板的右边缘射出时，粒子的速度最大，根据粒子在匀强电场中的偏转，通过偏转位移求出偏转的电压，再通过动能定理求出粒子射出电场时的最大速度．（2）设粒子射出电场速度方向与MN间夹角为θ，根据类平抛运动求出射出电场时的速度与初速度的关系，再根据带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，求出半径的表达式，从而求出入射点与出射点的距离表达式，看是否与夹角θ有关．（3）当带电粒子在磁场中运动的圆心角最大，运动的时间最长，圆心角最小，时间最短．类平抛运动竖直方向上的分速度越大，粒子射出电场速度方向与MN间夹角越小，圆心角越大，根据几何关系求出最大圆心角和最小圆心角，即可求出粒子在磁场中运动的最长时间和最短时间．17.如图所示，在光滑的水平杆上穿两个质量均为0.2Kg的球A、B，将A球固定，并在两球之间夹一弹簧，弹簧的劲度系数为10N/m，用两条等长的线将球C与A、B相连，此时弹簧被压短了10cm，两条线的夹角为60°，g=10m/s2．求：（1）C球的质量；（2）若剪断B、C之间的细线，则剪断瞬间AC细线的拉力大小及B、C的加速度．参考答案：解：（1）分析A球的受力情况，如图所示，根据平衡条件得对A球：Tcos60°=kx对C球：2Tsin60°=mCg故得（2）剪断B、C之间的细线瞬间弹簧的弹力不变，由牛顿第二定律得：B的加速度aB===5m/s2方向：水平向右AC细线的拉力大小

T′=mCgcos30°可得T′=3NC的加速度aC==gsin30°=5m/s2方向：垂直于AC向下答：（1）C球的质量是kg；（2）若剪断B、C之间的细线，则剪断瞬间AC细线的拉力大小是3N，B的加速度为5m/s2，方向水平向右．C的加速度为5m/s2，方向垂直于AC向下．【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．【分析】（1）根据胡克定律求出弹簧的弹力大小．对A或B研究，由平衡条件求出细线的拉力大小，再对C球研究，由平衡条件求解C球的质量．（2）若剪断B、C之间的细线，剪断瞬间弹簧的弹力不变，由牛顿第二定律求解．18.如图所示，在xoy坐标系中分布着三个有界场区：第一象限中有一半径为r=0.1m的圆形磁场区域，磁感应强度B1=1T，方向垂直纸面向里，该区域同时与x轴、y轴相切，切点分别为A、C；第四象限中，由y轴、抛物线FG（y=-10x2+x-0.025，单位：m）和直线DH（y=x-0.425，单位：m）构成的区域中，存在着方向竖直向下、强度E=2.5N/C的匀强电场；以及直线DH右下方存在垂直纸面向里的匀强磁场B2=0.5T。现有大量质量为1×10-6kg（重力不计），电量大小为2×10-4C，速率均为20m/s的带负电的粒子从A处垂直磁场进入第一象限，速度方向与y轴夹角在0至180度之间。

（1）求这些粒子在圆形磁场区域中运动的半径；

（2）试证明这些粒子经过x轴时速度方向均与x轴垂直；

（3）通过计算说明这些粒子会经过y轴上的同一点，并求出该点坐标。参考答案：考察从A点以任意方向进入磁场的的粒子，设其从K点离开磁场