2022年山西省长治市高新区火炬中学高三物理测试题含解析

2022年山西省长治市高新区火炬中学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，一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴ΟΟ′以恒定的角速度转动，从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，则在0～这段时间内

（

）A．线圈中的感应电流先增大后减小B．线圈中的感应电流一直在减小C．穿过线圈的磁通量一直在减小D．穿过线圈的磁通量的变化率一直在减小参考答案：BD2.如图所示，有两个固定的、电量相等、电性相反的点电荷，a、b是它们连线的中垂线上两个位置，c是它们产生的电场中另一位置，以无穷远处为电势的零点，则以下认识中正确的有

A．b点的电势比a点电势高

B．c点电势为负值 C．a、b两点场强相同 D．将一正电荷从b点移到c点电场力做负功参考答案：B等量异种点电荷连线的垂直平分线是一条等势线，所以a点电势与b点电势相等，故A错误．根据点电荷场强公式E=，运用矢量合成的平行四边形定则得a、b两点的电场强度大小不等，方向相同，故C错误．正电荷从b点移到c点，沿着电场线的方向运动，电场力做正功，D错误。沿着电场线的方向，电势越来越低，取无穷远处电势为零，则负电荷周围的电势均为负值，故B正确．3.（单选）跨过定滑轮的绳的一端挂一吊板，另一端被吊板上的人拉住，如图所示。已知人的质量为50kg，吊板的质量为10kg，绳及定滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计。取重力加速度ｇ＝10ｍ／s２．当人以330Ｎ的力拉绳时，人与吊板的加速度a和人对吊板的压力Ｆ分别为()

A．a＝1.0ｍ／s２，Ｆ＝220Ｎ

B．a＝1.0ｍ／s２，Ｆ＝170Ｎ

C．a＝3.0ｍ／s２，Ｆ＝110Ｎ

D．a＝3.0ｍ／s２，Ｆ＝50Ｎ参考答案：A以人和吊板整体为研究对象，受重力、两根绳子的拉力；由牛顿第二定律可知：整体的加速度以人为研究对象，由牛顿第二定律可知：T+F-mg=ma，即人受吊板的支持力F=mg-T+ma=500N-330N+50N=220N；由牛顿第三定律可知人对吊板的压力也为330N；故B正确。4.如图所示，重10N的滑块轻放在倾角为30°的斜面上，从a点由静止开始下滑，到b点接触到一个轻弹簧，滑块压缩弹簧到c点开始弹回，返回b点离开弹簧，最后又回到a点．已知ab=1m，bc=0.2m，则以下结论错误的是（）A．整个过程中弹簧弹性势能的最大值为6JB．整个过程中滑块动能的最大值为6JC．从c到b弹簧的弹力对滑块做功6JD．整个过程中弹簧、滑块与地球组成的系统机械能守恒参考答案：B【考点】功能关系．【专题】定性思想；推理法；功能关系能量守恒定律．【分析】了解滑块的运动过程，滑块先加速运动到b，接触弹簧后滑块没有减速，而是继续加速，当滑块的合力为0时，滑块速度最大，再向下做减速运动，速度减到0时，弹簧压得最紧，弹性势能最大．选择适当的过程运用动能定理列式求解．【解答】解：A、滑块从a到c，运用动能定理得：mghac+W弹′=0﹣0解得：W弹′=﹣6J．弹簧弹力做的功等于弹性势能的变化，所以整个过程中弹簧弹性势能的最大值为6J，故A正确．B、当滑块的合力为0时，滑块速度最大，设滑块在d点合力为0，d点在b和c之间．滑块从a到d，运用动能定理得：mghad+W弹=EKd﹣0mghad＜6J，W弹＜0，所以EKd＜6J．故B错误．C、从c点到b点弹簧的弹力对滑块做功与从b点到c点弹簧的弹力对滑块做功大小相等，根据A选项分析可知C正确．D、整个过程中弹簧、滑块与地球组成的系统机械能守恒，没有与系统外发生能量转化，故D正确．本题选错误的，故选：B5.同位素是指

(

)

A.核子数相同而质子数不同的原子

B.核子数相同而中子数不同的原子

C.质子数相同而核子数不同的原子

D.中子数相同而核子数不同的原子参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，倾角θ的固定光滑斜面上放置质量m的小物块A。某时刻用竖直向下的恒力压物体A使其静止起加速下滑，同时B物体从同高度自由落体。两者同时到地面，则恒力的大小为

；若B物体质量也为m，则两者落地瞬间，A物体重力的功率PA

B物体重力的功率PB（选填“大于”，“小于”或“等于”）。参考答案：mg/tan2θ；等于7.一定质量的理想气体，从初始状态A经状态B、C再回到状态A，变化过程如图所示，其中A到B曲线为双曲线．图中V0和P0为已知量．（1）从状态A到B，气体经历的是等温（选填“等温”“等容”或“等压”）过程；（2）从B到C的过程中，气体做功大小为p0V0；（3）从A经状态B、C再回到状态A的过程中，气体吸放热情况为放热（选填“吸热”、“放热”或“无吸放热”）．参考答案：：解：（1）据题知A到B曲线为双曲线，说明p与V成反比，即pV为定值，由=c得知气体的温度不变，即从状态A到B，气体经历的是等温过程．（2）从B到C的过程中，气体做功大小等于BC线与V轴所围的“面积”大小，故有：W=×（p0+2p0）×V0=p0V0；（3）气体从A经状态B，再到C气体对外做功，从C到A外界对气体，根据“面积”表示气体做功可知：整个过程气体对外做功小于外界对气体做功，而内能不变，根据热力学第一定律得知气体要放热．故答案为：①等温；②p0V0；③放热；【解析】8.潮汐能属于无污染能源，但能量的转化率较低，相比之下，核能是一种高效的能源．（1）在核电站中，为了防止放射性物质泄漏，核反应堆有三道防护屏障：燃料包壳、压力壳和安全壳（见图甲）．结合图乙可知，安全壳应当选用的材料是________________（2）核反应堆中的核废料具有很强的放射性，目前常用的处理方法是将其装入特制的容器中，然后______________（将选项前的字母代号填在横线上）

A．沉入海底

B．放至沙漠

C．运到月球

D．深埋海底（3）图丙是用来监测工作人员受到辐射情况的胸章，通过照相底片被射线感光的区域，可以判断工作人员受到何种辐射。当胸章上lmm铝片和3mm铝片下的照相底片被感光，而铅片下的照相底片未被感光时，结合图乙分析工作人员受到了_______射线的辐射；当所有照相底片都被感光时，工作人员受到了_________射线的辐射。参考答案：（1）混凝土

（2）D

（3）

9.如图所示,MN表示两个等势面,一个负电荷在M面上的D点具有电势能为+2.4×10-3J,在N等势面上的F点具有的电势能为+0.8×10-3J,如果将这个负电荷从C点移到E点电场力做功是_________J。______等势面电势高;电场线AB的方向是_______指向__________参考答案：

(1).

(2).N

(3).B

(4).A由C移到E时，电场力做功W=-△EP=2.4×10-3-0.8×10-3=1.6×10-3J；

由M到N电场力做正功，由于移动的为负电荷，故说明M的电势低；N的电势高；

电场线高电势指向低电势，故由B指向A；【点睛】本题考查电场力做功与电势能的关系，要注意明确电场力做功一定等于电势能的改变量．负电荷在高电势处电势能要小；电场线总是由高电势指向低电势．10.质量为m=60kg的人站在质量为M=100kg的小车上，一起以v=3m/s的速度在光滑水平地面上做匀速直线运动．若人相对车以u=4m/s的速率水平向后跳出，则车的速率变为4.5m/s．参考答案：考点：动量守恒定律．专题：动量定理应用专题．分析：首先要明确参考系，一般选地面为参考系．其次选择研究的对象，以小车和车上的人组成的系统为研究对象．接着选择正方向，以小车前进的方向为正方向．最关键的是明确系统中各物体的速度大小及方向，跳前系统对地的速度为v0，设跳离时车对地的速度为v，人对地的速度为﹣u+v．最后根据动量守恒定律列方程求解．解答：解：选地面为参考系，以小车和车上的人为系统，以小车前进的方向为正方向，跳前系统对地的速度为v0，设跳离时车对地的速度为v，人对地的速度为﹣u+v，根据动量守恒定律：（M+m）v0=Mv+m（﹣u+v′），解得：v′=v+u，代入数据解得：v′=4.5m/s；故答案为：4.5．点评：运动动量守恒定律时，一定要注意所有的速度都是相对于同一个参考系，因此该题的难点是人对地的速度为多大．11.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：12.已知地球半径R、自转周期T、地球表面重力加速度g，则其第一宇宙速度为_________。地球同步卫星离地面的高度为___________。参考答案：，13.如图甲所示是用主尺最小分度为1mm，游标上有20个小的等分刻度的游标卡尺测量一工件的内径的实物图，图乙是游标部分放大后的示意图．则该工件的内径为

cm．用螺旋测微器测一金属杆的直径，结果如图丙所示，则杆的直径是

mm．参考答案：2.280；2.697；【考点】刻度尺、游标卡尺的使用；螺旋测微器的使用．【分析】解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．【解答】解：20分度的游标卡尺，精确度是0.05mm，游标卡尺的主尺读数为22mm，游标尺上第16个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为16×0.05mm=0.80mm，所以最终读数为：22mm+0.80mm=22.80mm=2.280cm．螺旋测微器的固定刻度为2.5mm，可动刻度为19.7×0.01mm=0.197mm，所以最终读数为2.5mm+0.197mm=2.697mm．故答案为：2.280；2.697；三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.声波在空气中的传播速度为340m/s，在钢铁中的传播速度为4900m/s。一平直桥由钢铁制成，某同学用锤子敲击一铁桥的一端而发出声音，分别经空气和桥传到另一端的时间之差为1.00s。桥的长度为_______m，若该波在空气中的波长为λ，则它在钢铁中波长为λ的_______倍。参考答案：

(1).365

(2).试题分析：可以假设桥的长度，分别算出运动时间，结合题中的1s求桥长，在不同介质中传播时波的频率不会变化。点睛：本题考查了波的传播的问题，知道不同介质中波的传播速度不同，当传播是的频率不会发生变化。15.（6分）如图所示，在水平光滑直导轨上，静止着三个质量均为的相同小球、、，现让球以的速度向着球运动，、两球碰撞后黏合在一起，两球继续向右运动并跟球碰撞，球的最终速度.①、两球跟球相碰前的共同速度多大？②两次碰撞过程中一共损失了多少动能？参考答案：解析：①A、B相碰满足动量守恒（1分）

得两球跟C球相碰前的速度v1=1m/s（1分）

②两球与C碰撞同样满足动量守恒（1分）

得两球碰后的速度v2=0.5m/s，（1分）

两次碰撞损失的动能（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.在图示区域中，x轴上方有一匀强磁场，磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为B，含有一质子以速度v0由y轴上的A点沿y轴正方向射入磁场，质子在磁场中运动一段时间以后从C点进入x轴下方的匀强电场区域中，在C点速度方向与x轴正方向夹角为45°，该匀强电场的强度大小为E，方向与y轴夹角为45°且斜向左上方，已知质子的质量为m，电量为q，不计质子的重力，(磁场区域和电场区域足够大)求：⑴C点的坐标．⑵质子从A点出发到第三次穿越x轴时的运动时间．⑶质子第四次穿越x轴时速度的大小及速度方向与电场E方向的夹角．(角度用反三角函数表示)

参考答案：解：质子的运动轨迹如图⑴Bqv0=mv02/R得R=mv0/Bq

(1分)

(3分)

⑵T=2πm/Bq

(1分)从A到C的运动时间

(2分)

质子在电场中先作减速运动并使速度减为零，然后反向运动，在电场中运动的时间

(2分)

质子从C运动到D的时间

(1分)

所以，质子从A点出发到第三次穿越x轴所需时间

(2分)

⑶质子第三次穿越x轴后，在电场中作类平抛运动，由于v0与x负方向成45°角，所以第四次穿越x轴时，

得

(2分)

则沿电场方向速度分量为

所以，速度的大小为

(2分)

速度方向与电场E的夹角设为θ，如图所示，

则

(2分)17.如图所示，一根上细下粗、粗端与细端都粗细均匀的玻璃管上端开口、下端封闭，横截面积S2=4S1。上端与大气连通，管中有一段水银封闭了一定质量的理想气体，空气柱长度为h，水银柱高度h1=h2=h。已知大气压强为po，水银密度为ρ，重力加速度为g，初始温度为To。求：（1）将温度降低至水银柱恰好全部进入粗管中，此时封闭气体的温度；（2）接着在细管口加一个抽气机，对细管内空气进行抽气（保持第一小问中的温度不变），使水银柱上升至原图示位置，细管内被抽气体的压强。参考答案：（1）粗管内水银柱长度增加了h2’，根据：，

封闭气体压强：，