2022年河北省石家庄市郭庄镇中学高三物理测试题含解析

2022年河北省石家庄市郭庄镇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，将一劲度系数为的轻弹簧一端固定在内壁光滑、半径为R的半球形容器底部处(O为球心)，弹簧另一端与质量为m的小球相连，小球静止于P点。已知容器与水平面间的动摩擦因数为，OP与水平方向的夹角为0=30o。下列说法正确的是

A．水平面对容器有向右的摩擦力

B．轻弹簧对小球的作用力大小为mg

C．容器对小球的作用力大小为mg

D．弹簧原长为参考答案：CD2.汶川地震中有2300个移动通信基站在地震中受损，一些受灾严重的地区通信完全中断。汶川地震后人们发现了卫星通信的重大作用。通信卫星大多是相对地球“静止”的同步卫星，如图所示在地球周围均匀地配置3颗同步通信卫星，就覆盖了几乎全部地球表面，可以实现全球通信。下列有关说法中不正确的是

A．地震波包括横波和纵波两种B．地球同步卫星绕地球运行的轨道在赤道平面内且半径任意变化C．光缆通信具有传输容量大、通信效果好、保密性强的优点D．地球同步卫星运行的角速度与地球自转的角速度相等参考答案：B3.一艘船在静水中的速度为3m/s，今欲过一条宽为60m的河,若已知水的流速为4m/s,则船过河的最短时间为(

)A.20s

B.15s

C.12s

D.因为水速大于船在静水中的速度,故船不能过到对岸参考答案：A4.质贵为1kg的物体，放在动摩擦因数为0.2的水平面上，在水平拉力的作用下由静止开始运动.水平拉力做的功W和物体发生的位移s之间的关系如图所示，重力加速度为10m/s2。则下列说法正确的是A.s=3m时物体的速度大小为B.S=9m时物体的速度大小为C.OA段物体的加速度大小为D.AB段物体的加速度大小为参考答案：BC5.（单选）某点电荷和金属圆环间的电场线分布如图所示．下列说法正确的是（）A．a点的电势高于b点的电势B．若将一正试探电荷由a点移到b点，电场力做负功C．c点的电场强度与d点的电场强度大小无法判断D．若将一正试探电荷从d点由静止释放，电荷将沿着电场线由d到c参考答案：考点：电势；电场强度；电场线．专题：电场力与电势的性质专题．分析：解答本题要掌握：根据电场线的疏密判断电场强度的大小，根据电场力做功情况，判断电势能的变化；对于不在同一电场线上的两点在判断其电势高低时，可以通过等势线把它们移动到同一电场线上，然后根据沿电场线电势降低进行判断．解答：解：A、由沿电场线的方向电势降落和电场线与等势面垂直的特点，可知a点的电势低于b点的电势，故A错误；B、由电势能的公式式：Ep=qφ，可得出a点的电势能低于b点的电势能，由电场力做功与电势能变化的关系，说明电场力做了负功，故B正确；C、因为电场线的疏密表示电场的强弱，故c点的电场强度小于d点的电场强度，故C错误；D、正试探电荷在d点时所受的电场力沿该处电场线的切线方向，使该电荷离开该电场线，所以该电荷不可能沿着电场线由d到c．故D错误．故选：B．点评：本题考查了电场线和电场强度、电势之间的关系，对于电势能可以通过电势高度进行判断，也可以通过电场力做功进行判断．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（6分）氢有三种同位素，分别叫做

、

、

，符号是

、

、

。参考答案：氕、氘、氚，、、7.一卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度大小为v，若地球质量为M，引力常量为G，则该卫星的圆周运动的半径R为

；它在1/6周期内的平均速度的大小为

。参考答案：；8.一小球从楼顶边沿处自由下落，在到达地面前最后1s内通过的位移是楼高的，则楼高是

.参考答案：9.如图所示，实线是一列简谐横波在t1时刻的波形图，虚线是在t2=(t1＋0.2)s时刻的波形图．若波速为35m/s，则质点M在t1时刻的振动方向为

；若在t1到t2的时间内，M通过的路程为1m，则波速为

m/s．参考答案：向下2510.如图，质量为M=3kg的木板放在光滑水平面上，质量为m=1kg的物块在木板上，它们之间有摩擦，木板足够长，两者都以v=4m/s的初速度向相反方向运动，当木板的速度为v1=2.4m/s时，物块速度的大小是

m/s，木板和物块最终的共同速度的大小是

m/s。参考答案：

0.8

11.物体从180m高处自由落下，如果把物体下落的时间分成相等的三段，则每段时间下落位移自上而下依次为

，

，

。（取g=10m/s2）参考答案：20m,60m,100m12.如图所示为氢原子的能级图，n为量子数。①在氢原子的核外电子由量子数为2的轨道跃迁到量子数为3的轨道的过程中，将______(填“吸收”、“放出”)光子。②若已知普朗克常量h=6.6×10－34J·S，某金属的逸出功为3.3eV，则该金属的极限频率_____________Hz。若一群处于量子数为3的激发态的氢原子在向基态跃迁过程中，有________种频率的光子能使该金属产生光电效应．参考答案：13.在如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r。滑动变阻器R3的滑片P从上端向下移动过程中，电压表的示数________；电流表的示数________（以上均选填“变大”、“变小”或“不变”）。参考答案：答案：变大；变大三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，在滑雪运动中一滑雪运动员，从倾角θ为37°的斜坡顶端平台上以某一水平初速度垂直于平台边飞出平台，从飞出到落至斜坡上的时间为1.5s，斜坡足够长，不计空气阻力，若g取10m/s2，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：(1)运动员在斜坡上的落点到斜坡顶点(即飞出点)间的距离；(2)运动员从斜坡顶端水平飞出时的初速度v0大小.参考答案：18.75m

试题分析：（1）根据位移时间公式求出下落的高度，结合平行四边形定则求出落点和斜坡顶点间的距离。（2）根据水平位移和时间求出初速度的大小。（1）平抛运动下落的高度为：则落点与斜坡顶点间的距离为：（2）平抛运动的初速度为：【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和数学公式进行求解，并且要知道斜面的倾角是与位移有关，还是与速度有关。15.（选修3-3）（6分）如图所示，用面积为S的活塞在汽缸内封闭着一定质量的空气，活塞质量为m，在活塞上加一恒定压力F，使活塞下降的最大高度为?h，已知此过程中气体放出的热量为Q，外界大气压强为p0，问此过程中被封闭气体的内能变化了多少？

参考答案：解析：由热力学第一定律△U=W+Q得

△U=（F+mg+P0S）△h－Q

（6分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（10分）如图所示xOy的区域中，x＜0的区域有场强大小为E，方向沿y轴负方向的匀强电场，0＜x＜d的区域中有磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里的匀强磁场，y轴为两场的分界线。现有一质量为m，电荷量为-q的带电粒子从电场中的P点处，以初速度v0沿x轴正方向进入电场，已知PO间的距离为。粒子的重力忽略不计。求：（1）带电粒子进入磁场时的位置坐标；（2）射入磁场时带电粒子的速度大小和方向；（3）要使带电粒子穿过磁场区域不再返回电场中，磁场的宽度d应满足的条件。参考答案：解析：（1）以带电粒子为研究对象，对带电粒子受力分析，带电粒子在电场中向上做类平抛运动，设它在+y方向上偏移量为Δy，在电场中的加速度为a，运动时间为t，所以：

坐标为：

（2）设带电粒子进入磁场时的速度大小为v，沿y轴方向的速度为vy，所以：

（2分）

速度方向与水平方向成45°角。

（1分）

（3）画出带电粒子进入磁场后的临界运动轨迹，设进入磁场时速度v的方向与水平方向的夹角为θ，

画进、出磁场是速度的垂线，交点为半径，设半径为r，由几何关系得：

（4分）17.如图所示，在光滑的水平桌面内有一直角坐标系xOy，在y轴正半轴与边界直线MN间有一垂直于纸面向外磁感应强度为B的匀强磁场，直线MN平行于y轴，N点在x轴上，在磁场中放置一固定在短绝缘板，其上表面所在的直线过原点O且与x轴正方向成α=30°角，在y轴上的S点左侧正前方处，有一左端固定的绝缘轻质弹簧，弹簧的右端与一个质量为m，带电量为q的带电小球接触（但不栓接），弹簧处于压缩锁定状态，在某时刻解除锁定，带电小球将垂直于y轴从S点射入磁场，垂直打在绝缘板上，并以原速率反向弹回，然后经过直线MN上的P点并垂直于MN向右离开磁场，在x轴上有一点Q，已知NP=4L，NQ=3L，则：

（1）小球带何种电荷？小球从S进入磁场后经多长时间打在绝缘板上？

（2）弹簧解除锁定前的弹性势能是多少？

（3）如果在直线MN的右侧加一方向与桌面平行的匀强

电场，小球在电场力的作用下最后在Q点垂直击中x轴，

那么，该匀强电场的电场强度是多少？方向如何？参考答案：解：(1)小球只有沿Y轴负方向偏转才能与挡板相碰，根据左手则，可知小球带正电…(1分)小球进入S后做匀速圆周运动，由向心力公式得：

…(1分)

…(1分)

…(1分)

由以上三式可得：

…(1分)

设小球进入S后做匀速圆周运动的速度大小为V0，由向心力公式得：

…(1分)小球进入磁场与离开磁场的速度方向都是与X轴平行向右，在磁场中轨迹如图示，运动轨迹圆半径：

…(1分)在弹簧推动小球的过程中，由机械能守恒得：

…(1分)联立求解得：

…(1分)(3)当小球在电场力作用下沿X轴正方向走完NQ，该方向上的速度减为0时，设经过的时间为t，加速度为a1，由题意得：

…(1分)加速度

…(1分)该方向上的电场力，方向沿X轴负方向

…(1分)同时，当小球在Y轴上向下走完PN时，设该方向上的加速度为a2,由题意得：

…(1分)该方向上的电场力，方向沿Y轴负方向

…(1分)故小球在电场中受到电场力的大小为：

…(1分)方向为

…(1分)

如图所示

电场强度

…(1分)代入数据得：

…………(1分)

方向为

………18.小明同学乘坐杭温线“和谐号”动车组，发现车厢内有速率显示屏。当动车组在平直轨道上经历匀加速、匀速与再次匀加速运行期间，他记录了不同时刻的速率，部分数据列于表格中。已知动车组的总质量M=2.0×105kg，假设动车组运动时受到的阻力是其重力的0.1倍，取g=10m/s2。在小明同学记录动车组速率这段时间内，求：（1）动车组的加速度值；（2）动车组牵引力的最大值；（3）动车组位移的大小。参考答案：（1）通过记录表格可以看出，动车组有两个时间段处于加速状态，设加速度分别为a1、a2，由

（2分)代入数据后得：

（1分）

（1分）

（2）（2分）