湖南省湘西市华鑫实验中学2022年高三物理测试题含解析

湖南省湘西市华鑫实验中学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.如图，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则

（

）A.

a的飞行时间比b的长

B.b和c的飞行时间相同[mB.

]C.a的水平速度比b的小

D.b的初速度比c的大参考答案：BD由平抛规律得:,平抛运动运动时间由高度决定.B选项正确.由可知,D选项正确.2.2010年诺贝尔物理学奖授予安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，他们通过透明胶带对石墨进行反复的粘贴与撕开使得石墨片的厚度逐渐减小，最终寻找到了厚度只有0.34nm的石墨烯。石墨烯是碳的二维结构。如图所示为石墨、石墨烯的微观结构，根据以上信息和已学知识，下列说法中正确的是（

）A．石墨是晶体，石墨烯是非晶体B．石墨是单质，石墨烯是化合物C．石墨、石墨烯与金刚石都是晶体D．他们是通过物理变化的方法获得石墨烯的参考答案：CD石墨、石墨烯与金刚石都有规则的分子排列，都是晶体。从题目给出的物理情景看，石墨烯是用物理的方法获得的。故CD正确。故选CD。3.人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，轨道半径为2R，周期为T，地球视为半径为R匀质球体，已知万有引力常量为G，则下列结论正确的是（

）A．地球的平均密度

B．地球平均密度C．在圆轨道上短时加速能降低卫星高度在较小半径上做匀速圆周运动D．如实现了在较小半径轨道上匀速圆周运动，则在该较小半径轨道上与原来轨道相比线速度变小，周期变小参考答案：B4.（单选）2008年9月25日，我国成功发射了“神舟七号”载人飞船．在飞船绕地球做匀速圆周运动的过程中，下列说法中正确的是（）A．知道飞船的运动轨道半径和周期，再利用万有引力常量，就可以算出飞船的质量B．宇航员从船舱中慢慢“走”出并离开飞船，飞船因质量减小，受到地球的万有引力减小，则飞船速率减小C．飞船返回舱在返回地球的椭圆轨道上运动，在进入大气层之前的过程中，返回舱的动能逐渐增大，势能逐渐减小D．若有两个这样的飞船在同一轨道上，相隔一段距离沿同一方向绕行，只要后一飞船向后喷出气体，则两飞船一定能实现对接参考答案：考点：万有引力定律及其应用；重力势能．分析：研究飞船绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式只能求出中心体的质量，无法求出环绕体的质量．环绕体的质量改变不影响环绕体的速率．分析飞船在进入大气层之前的过程中，万有引力做功情况，再去分析动能和势能的变化．运用离心运动的知识解决问题．解答：解：A、研究飞船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：=mR，知道飞船的运动轨道半径R和周期T，再利用万有引力常量G，通过前面的表达式只能算出地球的质量，也就是中心体的质量，无法求出飞船的质量，也就是环绕体的质量．故A错误．B、研究飞船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：=m，得出v=．宇航员从船舱中慢慢“走”出并离开飞船，飞船因质量减小，受到地球的万有引力减小，同时做圆周运动所需要的向心力也减小，万有引力还是完全提供向心力，所以飞船速率不变．故B错误．C、飞船返回舱在返回地球的椭圆轨道上运动，在进入大气层之前的过程中，万有引力做正功，所以返回舱的动能逐渐增大，势能逐渐减小．故C正确．D、若有两个这样的飞船在同一轨道上，相隔一段距离沿同一方向绕行，如果后一飞船向后喷出气体，那么后一飞船在短时间内速度就会增加，后一飞船所需要的向心力也会增加，而此时受到的万有引力大小几乎不变，也就小于所需要的向心力．那么后一飞船就会做离心运动，偏离原来的轨道，两飞船就不能实现对接．故D错误．故选C．点评：研究天体运动，运用万有引力提供向心力只能求出中心体的质量．要同一轨道上的两飞船对接，后一飞船应该先喷出气体加速，再喷出气体减速，才有可能对接．5.如图所示，一弹簧秤的秤盘质量为m1，水平秤盘内放一质量为m2的物体Q，秤盘与物体间的弹力大小为N，轻质弹簧质量不计，系统处于静止状态。现给Q物体施加一个竖直向上的力F，使物体从静止开始向上做匀加速直线运动。下列说法正确的是A.物体Q在离开秤盘前，其对秤盘的压力N大于自身的重力B.N=0时，弹簧恢复到原长C.F所做的功小于Q所增加的机械能D.Q与秤盘分离时，F最大参考答案：CD【详解】当N=0时，物体Q与秤盘脱离，则物体Q在离开秤盘前，其对秤盘的压力N是逐渐减小的，不是总大于自身的重力，选项A错误；当N=0时，物体Q与秤盘脱离，此时对秤盘：F弹-m1g=m1a；此时弹簧的弹力不为零，则弹簧处于压缩状态，选项B错误；根据能量关系，F所做的功与N做功之和等于Q所增加的机械能，即F所做的功小于Q所增加的机械能，选项C正确；对物体Q：N+F-m2g=m2a；Q与秤盘分离时N减小为0，此时F最大，选项D正确；故选CD.二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（6分）变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度档，下图是某一“奇安特”变速车齿轮转动结构示意图，图中A轮有48齿，B轮有42齿，C轮有18齿，D轮有12齿。那么该车可变换________种不同档位；且A与D轮组合时，两轮的角速度之比wA:wD=_____________。

参考答案：4；1：47.如题12B-2图所示，两艘飞船A、B沿同一直线同向飞行，相对地面的速度均为v（v接近光速c）。地面上测得它们相距为L，则A测得两飞船间的距离___▲____（选填“大于”、“等于”或“小于”）L。当B向A发出一光信号，A测得该信号的速度为___▲____。参考答案：大于

c(或光速)A测得两飞船间的距离为静止长度，地面上测得两飞船间的距离为运动长度，静止长度大于运动长度L。

根据光速不变原理，A测得该信号的速度为c(或光速)。8.如图所示，边长为L=0.2m的正方形线框abcd处在匀强磁场中，线框的匝数为N=100匝，总电阻R=1Ω，磁场方向与线框平面的夹角θ=30°，磁感应强度的大小随时间变化的规律B=0.02+0.005t（T），则线框中感应电流的方向为

，t=16s时，ab边所受安培力的大小为

N。参考答案：

adcba

；

0.02

N。9.如图为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中背景方格的边长均为5cm，如果取g=10m/s2，那么（1）闪光频率是__________Hz。（2）小球运动中水平分速度的大小是__________m/s。（3）小球经过B点时的速度大小是__________m/s。参考答案：（1）10Hz

（2）1.5m/s

（3）2.5m/s。10.2012年11月23日上午，舰载机歼-15在我国首艘航母“辽宁航”上成功起降．可控核反应堆是驱动航空母舰的理想设备，其工作原理是利用重核裂变反应释放出大量核能获得动力．是若干核反应的一种，其中n为中子，X为待求粒子，为X的个数，则X是

（选填“质子”、“中子”或“电子”），＝

．参考答案：中子，211.我国道路安全部门规定：高速公路上行驶的最高时速为120km/h。交通部门提供下列资料：路面动摩擦因数干沥青0.7干碎石路面0.6～0.7湿沥青0.32～0.4资料一：驾驶员的反应时间：0.3～0.6s资料二：各种路面与轮胎之间的动摩擦因数（见右表）根据以上资料，通过计算判断汽车在高速公路上行驶时的安全距离最接近A．100m

B．200m

C．300m

D．400m参考答案：B12.（6分）为研究静电除尘，有人设计了一个盒状容器，容器侧面是绝缘的透明有机玻璃，它的上下底面是面积A=0.04m2的金属板，间距L=0.05m，当连接到U=2500V的高压电源正负两极时，能在两金属板间产生一个匀强电场，如图所示。现把一定量均匀分布的烟尘颗粒密闭在容器内，每立方米有烟尘颗粒1013个，假设这些颗粒都处于静止状态，每个颗粒带电量为q=+1.0×10-17C，质量为m=2.0×10-15kg，不考虑烟尘颗粒之间的相互作用和空气阻力，并忽略烟尘颗粒所受重力。求合上电键后：⑴经过

秒烟尘颗粒可以被全部吸附？⑵除尘过程中电场对烟尘颗粒共做了

焦耳功？参考答案：⑴当最靠近上表面的烟尘颗粒被吸附到下板时，烟尘就被全部吸附。烟尘颗粒受到的电场力F=qU/L，L=at2/2=qUt2/2mL，故t=0.02s⑵W=NALqU/2=2.5×10-4J13.如图所示，质量为50g的小球以12m/s的水平速度抛出，恰好与倾角为37o的斜面垂直碰撞，则此过程中重力的功为

J，重力的冲量为

N·s。

参考答案：6.4

J，0.8

N·s；三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（简答）光滑的长轨道形状如图所示，下部为半圆形，半径为R，固定在竖直平面内．质量分别为m、2m的两小环A、B用长为R的轻杆连接在一起，套在轨道上，A环距轨道底部高为2R．现将A、B两环从图示位置静止释放．重力加速度为g．求：（1）A环到达轨道底部时，两环速度大小；（2）运动过程中A环距轨道底部的最大高度；（3）若仅将轻杆长度增大为2R，其他条件不变，求运动过程中A环距轨道底部的最大高度．参考答案：（1）A环到达轨道底部时，两环速度大小为；（2）运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R；（3）若仅将轻杆长度增大为2R，其他条件不变，运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R．解：（1）A、B都进入圆轨道后，两环具有相同角速度，则两环速度大小一定相等，对系统，由机械能守恒定律得：mg?2R+2mg?R=（m+2m）v2，解得：v=；（2）运动过程中A环距轨道最低点的最大高度为h1，如图所示，整体机械能守恒：mg?2R+2mg?3R=2mg（h﹣R）+mgh，解得：h=R；（3）若将杆长换成2R，A环离开底部的最大高度为h2．如图所示．整体机械能守恒：mg?2R+2mg（2R+2R）=mgh′+2mg（h′+2R），解得：h′=R；答：（1）A环到达轨道底部时，两环速度大小为；（2）运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R；（3）若仅将轻杆长度增大为2R，其他条件不变，运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R．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.（计算）两个质量分别为mA=0.3kg、mB=0.1kg的小滑块A、B和一根轻质短弹簧，弹簧的一端与小滑块A粘连，另一端与小滑块B接触而不粘连．现使小滑块A和B之间夹着被压缩的轻质弹簧，处于锁定状态，一起以速度v0=3m/s在水平面上做匀速直线运动，如图所示．一段时间后，突然解除锁定（解除锁定没有机械能损失），两滑块仍沿水平面做直线运动，两滑块在水平面分离后，小滑块B冲上斜面的高度为h=1.5m．斜面倾角θ=37°，小滑块与斜面间的动摩擦因数为μ=0.15，水平面与斜面圆滑连接．重力加速度g取10m/s2．求：（提示：sin37°=0.6，cos37°=0.8）（1）A、B滑块分离时，B滑块的速度大小；（2）解除锁定前弹簧的弹性势能．参考答案：（1）A、B滑块分离时，B滑块的速度大小为6m/s；（2）解除锁定前弹簧的弹性势能为0.6J．动量守恒定律；动能定理的应用解：（1）设分离时A、B的速度分别为vA、vB，小滑块B冲上斜面轨道过程中，由动能定理得：﹣mBgh﹣μmBgcos37°?=0﹣mBvB2，代入数据解得：vB=6m/s；（2）两滑块在水平面上做匀速直线运动，处于平衡状态，系统所受合外力为零，系统动量守恒，以滑块的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：（mA+mB）v0=mAvA+mBvB，代入数据解得：vA=2m/s，在弹簧解除锁定到两滑块分离过程中，由能量守恒得：（mA+mB）v02+Ep=mAvA2+mBvB2，代入数据解得：Ep=0.6J；答：（1）A、B滑块分离时，B滑块的速度大小为6m/s；（2）解除锁定前弹簧的弹性势能为0.6J．17.如图所示，半径为R的竖直光滑半圆轨道BC与水平轨道AB相切于B，AB长sAB=1m，离水平地面h=1.6m．一质量m=2kg的滑块，以速度v0=4m／s从A点向右运动，经B点滑上半圆轨道．已知滑块与AB间的动摩擦因数μ=0.2，取g=10m／s2．(1)求滑块在平台上从A到B的运动时间t(结果可保留根式)；(2)若滑块能沿圆轨道运动而不脱离圆轨道，求R应满足的条