2022年山东省泰安市宁阳第五中学高三物理知识点试题含解析

2022年山东省泰安市宁阳第五中学高三物理知识点试题含解析一、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.(单选)2009年2月11日，俄罗斯的“宇宙-2251”卫星和美国的“铱-33”卫星在西伯利亚上空约805km处发生碰撞。这是历史上首次发生的在轨卫星碰撞事件。碰撞过程中产生的大量碎片可能会影响太空环境。假定有甲、乙两块碎片，绕地球运动的轨道都是圆，甲的运行速率比乙的大，则下列说法中正确的是：A．甲的运行周期一定比乙的长 B．甲距地面的高度一定比乙的高C．甲的向心力一定比乙的大

D．甲的加速度一定比乙的大参考答案：D2.（多选）如图所示，质量均为m的小球A、B用劲度系数为k1的轻弹簧相连，B球用长为L的细绳悬于O点，A球固定在O点正下方，当小球B平衡时，绳子所受的拉力为T1，弹簧的弹力为F1；现把A、B间的弹簧换成原长相同但劲度系数为k2（k2＞k1）的另一轻弹簧，在其他条件不变的情况下仍使系统平衡，此时绳子所受的拉力为T2，弹簧的弹力为F2，则下列关于T1与T2、F1与F2大小之间的关系，正确的是（）A．T1＞T2B．T1=T2C．F1＜F2D．F1=F2参考答案：考点：共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．专题：共点力作用下物体平衡专题．分析：以小球B为研究对象，分析受力情况，根据共点力平衡条件并采用三角形相似法，得出绳子的拉力、弹簧的弹力与小球B的重力的关系表达式进行分析即可．解答：解：以小球B为研究对象，分析受力情况，如图所示：由平衡条件可知，弹簧的弹力F和绳子的拉力T的合力F合与重力mg大小相等，方向相反，即F合=mg，作出力的合成如图，由三角形相似得：==又由题，OA=OB=L，得：T=mgF=故绳子的拉力F只与小球B的重力有关，与弹簧的劲度系数K无关，所以得到T1=T2；当弹簧劲度系数变大时，弹簧的压缩量减小，故长度x增加，故F2＞F1；故AD错误，BC正确；故选：BC．点评：本题是三力平衡问题，要根据共点力平衡条件并结合相似三角形法列式分析，不难．3.如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨固定在同一水平面内，两导轨间的距离为L。导轨上面横放这两根导体棒ab和cd，构成矩形回路，导体棒ab的质量为2m，导体棒cd的质量为m，电阻皆为R，回路中其余部分的电阻可不计。在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B。开始时，棒cd静止，给棒ab水平向右的初速度，若两导体棒在运动中始终不接触，则A.在运动过程中回路产生的焦耳热最多是B.两金属棒之间的距离先减小后增大C.当ab棒的速度变为初速度的时，cd棒的加速度是D.假如改成给棒ab水平向右的恒力F，则最终两金属棒都做匀速运动参考答案：AC从初始至两棒达到速度相同的过程中，两棒总动量守恒，有，根据能量守恒，整个过程中产生的总热量，故A正确；两棒速度达到相同后，回路面积保持不变，磁通量不变化，不产生感应电流，两棒以相同的速度作匀速运动，故B错误；

设ab棒的速度变为初速度的时，cd棒的速度为v1，则由动量守恒可知：，此时回路中的感应电动势和感应电流分别为，此时cd棒所受的安培力，所以cd棒的加速度为，故C正确；开始时，金属棒ab在恒力F作用下做加速运动，回路中产生感应电流，金属棒cd在安培力作用下也将做加速运动，但此时ab的加速度肯定大于cd的加速度，因此速度差将增大。根据法拉第电磁感应定律，感应电流将增大，同时两杆所受安培力增大，导致cd的加速度增大，ab的加速度减小。但只要ab的加速度大，两棒的速度差就会继续增大，所以当两棒的加速度相等时，速度差最大。此后，两棒都做加速度相等的匀加速直线运动，故D错误。所以AC正确，BD错误。4.质量为的物体从静止出发以的加速度竖直下降，下列说法中不正确的是（

）A．物体的机械能增加

B．物体的机械能减少C．物体的动能增加

D．重力做功

参考答案：A5.（单选）三角形ABC区域内有匀强磁场，如图所示。其中，边长AB=0.4m，BC=0.3m，∠B=30°，磁感应强度为B=0.1T。一些正离子自D点（BD=0.1m）垂直进入匀强磁场中，离子比荷均为，重力不计。若要求这些离子均能从BC边飞出磁场区域，则它们的速率应满足（

） A． B． C． D．参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.物质是由大量分子组成的，分子直径的数量级一般是________m．能说明分子都在永不停息地做无规则运动的实验事实有________(举一例即可)．在两分子间的距离由v0(此时分子间的引力和斥力相互平衡，分子作用力为零)逐渐增大的过程中，分子力的变化情况是________(填“逐渐增大”“逐渐减小”“先增大后减小”或“先减小后增大”)．参考答案：(1)10－10布朗运动(或扩散现象)先增大后减小7.如图所示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

__m/s．（3）小球经过B点时的速度大小是

__m/s．参考答案：8.质量为m的物体从静止开始以的加速度竖直向下运动，当下降高度为h时，该物体机械能的增量为________，该物体动能的增量为_________。参考答案：

答案：?mgh／2、

mgh／29.某学生用螺旋测微器在测定某一金属丝的直径时，测得的结果如下图所示．则该金属丝的直径d=____mm.另一位学生用游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测一工件的长度，测得的结果如下图所示，则该工件的长度L=____mm参考答案：I．3.205（3.204～3.206）（1分）50.15（1分）I．螺旋测微器的固定刻度读数为3mm，可动刻度读数为0.01×20.5mm=0.205mm，所以最终读数为3.205mm．游标卡尺的主尺读数为50mm，游标读数为0.05×3=0.15mm，所以最终读数为50.15mm．10.一置于铅盒中的放射源发射的a、b和g射线，由铅盒的小孔射出，在小孔外放一铝箔后，铝箔后的空间有一匀强电场。进入电场后，射线变为a、b两束，射线a沿原来方向行进，射线b发生了偏转，如图所示，则图中的射线a为__________射线，射线b为_______________射线。参考答案：11.一处于基态的氢原子，撞击静止的也处于基态的另一氢原子，碰撞后，两氢原子跃迁到同一激发态，且动能均为10.2eV。已知氢原子基态能量为-13.6eV。则①氢原子第一激发态的能量值是

eV；②碰撞前运动氢原子的最小动能是

eV。参考答案：12.如图所示，一个半径为R的透明球体放置在水平面上，一束光从A点沿水平方向射入球体后经B点射出，最后射到水平面上的C点。已知，该球体对光的折射率为，则它从球面射出时的出射角＝

；在透明体中的速度大小为

（结果保留两位有效数字）（已知光在的速度c＝3×108m／s）参考答案：13.在河面上方20m的岸上有人用长绳栓住一条小船，开始时绳与水面的夹角为．人以恒定的速率v＝3m/s拉绳，使小船靠岸，那么s后小船前进了_________m，此时小船的速率为_____m/s．参考答案：19.6；5

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.一在隧道中行驶的汽车A以的速度向东做匀速直线运动，发现前方相距处、以的速度同向运动的汽车B正开始匀减速刹车，其刹车的加速度大小,从此刻开始计时，若汽车A不采取刹车措施，汽车B刹车直到静止后保持不动，求：（1）汽车A追上汽车B前，A、B两汽车间的最远距离；（2）汽车A恰好追上汽车B需要的时间．参考答案：（1）16m（2）8s(1)当A、B两汽车速度相等时，两车间的距离最远，即v＝vB－at＝vA

得t＝＝3s此时汽车A的位移xA＝vAt＝12m；汽车B位移xB＝vBt－at2＝21mA、B两汽车间的最远距离Δxm＝xB＋x0－xA＝16m(2)汽车B从开始减速直到静止经历的时间t1＝＝5s

运动的位移x′B＝＝25m汽车A在t1时间内运动的位移x′A＝vAt1＝20m

此时相距Δx＝x′B＋x0－x′A＝12m汽车A需要再运动的时间t2＝＝3s

故汽车A追上汽车B所用时间t＝t1＋t2＝8s15.（简答）如图13所示,滑块A套在光滑的坚直杆上,滑块A通过细绳绕过光滑滑轮连接物块B,B又与一轻质弹贊连接在一起，轻质弹簧另一端固定在地面上,’开始用手托住物块.使绳子刚好伸直处于水平位位置但无张力。现将A由静止释放.当A下滑到C点时(C点图中未标出)A的速度刚好为零，此时B还没有到达滑轮位置，已知弹簧的劲度系数k=100N/m,滑轮质量和大小及摩擦可忽略不计，滑轮与杆的水平距离L=0.3m,AC距离为0.4m，mB=lkg,重力加速度g=10m/s2。试求：(1)滑'块A的质量mA(2)若滑块A质量增加一倍,其他条件不变，仍让滑块A从静止滑到C点,则滑块A到达C点时A、B的速度大小分别是多少？参考答案：（1）

（2）

（3），功能关系．解析：（1）开始绳子无张力，对B分析有kx1=mBg，解得：弹簧的压缩量x1=0.1m（1分）当物块A滑到C点时，根据勾股定理绳伸出滑轮的长度为0.5m，则B上升了0.2m,所以弹簧又伸长了0.1m。（1分）由A、B及弹簧组成的系统机械能守恒，又弹簧伸长量与压缩量相等则弹性势能变化量为零所以mAgh1=mBgh2（2分）其中h1=0.4m，h2=0.2m所以mA=0.5kg（1分）（2）滑块A质量增加一倍，则mA=1kg，令滑块到达C点时A、B的速度分别为v1和v2

由A、B及弹簧组成的系统机械能守恒得（2分）又有几何关系可得AB的速度关系有vAcosθ=vB（1分）其中θ为绳与杆的夹角且cosθ=0.8解得：（1分）（1分）（1）首先由物体静止条件求出弹簧压缩的长度，再根据几何知识求出物体B上升的距离，从而可求出弹簧伸长的长度，然后再根据能量守恒定律即可求解物体A的质量；题（2）的关键是根据速度合成与分解规律求出物体B与A的速度关系，然后再根据能量守恒定律列式求解即可．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一定质量的理想气体被活塞封闭在可导热的气缸内，活塞相对于底部的高度为h，可沿气缸无摩擦地滑动．取一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上，沙子倒完时，活塞下降了．再取相同质量的一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上，外界大气的压强和温度始终保持不变，求此次沙子倒完时活塞距气缸底部的高度．参考答案：解：设大气和活塞对气体的总压强为p0，加一小盒沙子对气体产生的压强为p，由玻马定律得：…①由①式得：…②再加一小盒沙子后，气体的压强变为p0+2p．设第二次加沙子后，活塞的高度为h′，由玻马定律得：p0h=（p0+2p）h′…③联立②③式解得：答：此次沙子倒完时活塞距气缸底部的高度为【考点】理想气体的状态方程．【分析】根据玻意耳定律得到三个状态的压强与体积的乘积均相等，联立方程组求解即可．17.（12分）如图所示，绝缘光滑水平轨道AB的B端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道BC平滑连接，圆弧的半径R＝0.40m。在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度E＝1.0×104N/C。现有一质量m＝0.10kg的带电体（可视为质点）放在水平轨道上与B端距离s＝1.0m的位置，由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动，当运动到圆弧形轨道的C端时，速度恰好为零。已知带电体所带电荷量q＝8.0×10－5C，取g＝10m/s2，求：（1）带电体在水平轨道上运动的加速度大小及运动到B端时的速度大小；（2）带电体运动到圆弧形轨道的B端时对圆弧轨道的压力大小；（3）带电体沿圆弧形轨道从B端运动到C端的过程中，摩擦力做的功。参考答案：解析：（1）设带电体在水平轨道上运动的加速度大小为a，由牛顿第二定律（1分）解得

（1分）设带电体运动到B端的速度大小为，则

（1分）解得

（1分）（2）设带电体运动到圆轨道B端时受轨道的支持力为FN，根据牛顿第二定律

（2分）解得

=5.0N

（1分）根据牛顿第三定律可知，带电体对圆弧轨道B端的压力大小

（1分）（3）设带电体沿圆弧形轨道运动过程中摩擦力所做的功为，根据动能定理

（2分）因电场力做功与路径无关，所以带电体沿圆弧形轨道运动过程中，电场力所做的功

（1分）联立解得

（1分）18.如图所示，O点距水平地面高度为H=3m，不可伸长的细线一端固定在O点另一端系一质量m=2kg的小球（可视为质点），另一根水平细线OA一端固定在墙上A点，细线OB与竖直方向的夹角θ=37°，l<lAB，且l<H，g取10m/s2，空气阻力不计。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，结果可用根式表示。）⑴若只剪断细线AB，求在剪断细线AB的瞬间，细线OB上的张力TOB及小球的加速度大小a；⑵若OB的长度l=1m，剪断细线AB的同时，在图示的竖直平面内垂直于OB的方向上，给小球一个斜向下的初速度v0，为使细线不发生弯曲，求v0的大小；⑶若先剪断细线AB，当小球由静止运动到最低点时再瞬间断开