2021-2022学年湖北省咸宁市温泉开发区岔中学高三物理测试题含解析

1、2021-2022学年湖北省咸宁市温泉开发区岔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（），圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方悬挂一相同的线圈Q，P和Q共轴，Q中通有变化电流，电流随时间变化的规律如图（b）所示，P所受的重力为G，桌面对P的支持力为N，则（A）时刻NG。（B）时刻NG。（C）时刻NG。（D）时刻N=G。 参考答案：答案：AD2. 如图所示，边界OA与OC之间分布有垂直纸面向里的匀强磁场，边界OA上有一粒子源S。某一时刻，从S平行于纸面向各个方向发射出大量带正电的同种粒子（不计粒子的重力及粒子间的相互作用），

2、所有粒子的初速度大小相等，经过一段时间有大量粒子从边界OC射出磁场。已知AOC=60，从边界OC射出的粒子在磁场中运动的最长时间等于T/2 （T为粒子在磁场中运动的周期），则从边界OC射出的粒子在磁场中运动的时间不可能为（ ）T/8 BT/6 CT/4 DT/3参考答案：A3. 在力学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献。关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是( ).伽利略发现了行星运动的规律 .卡文迪许通过实验测出了引力常量.牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因.亚里士多德对牛顿第一定律的建立做出了贡献参考答案：B4. 在研究电磁感应现象的实验中： （1）为了能明显地观察到实验现

3、象，请在如图所示的实验器材中，选择必要的器材，并在图中用实线连接成实物电路图。（2）（多选）关于原、副线圈，以下说法正确的是（ ）A. 原线圈用的线较粗，匝数较少 B. 原线圈用的线较细，匝数较少C. 副线圈用的线较细，匝数较多 D. 副线圈用的线较粗，匝数较多（3）（单选）在实验课快结束时，老师做了一个奇妙的“跳环实验”。如图所示，她把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈L上，且使铁芯穿过套环。闭合开关S的瞬间，套环立刻跳起。某同学另找来器材再重复试验，线圈上的套环均未动。对比老师演示的实验，导致套环未动的原因可能是 （ ）A. 线圈接在了直流电源上B. 电

4、源电压过高C. 所选线圈的匝数过多D. 所用套环的材料与老师的不同参考答案：（1）实物电路图 （2分） （2）AC （2分） （3）D5. 下面说法错误的是（ ）A太阳光下物体的阴影轮廓模糊不清是光的衍射现象B红外线比可见光容易发生衍射现象C均匀变化的电场产生均匀变化的磁场向外传播就形成了电磁波D根据相对论可知空间和时间与物质的运动状态有关参考答案：c二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 实验证明：通电长直导线周围磁场的磁感应强度大小为BkI/r， 式中常量k0，I为电流强度，r为距导线的距离。在水平长直导线MN正下方，有一矩形线圈abcd通以逆时针方向的恒定电流，被两根轻质

5、绝缘细线静止地悬挂着，如图所示。开始时MN内不通电流，此时两细线内的张力均为T0=3N；当MN通以强度为I1 =1A电流时，两细线内的张力均减小为T1=2N；当MN内电流强度大小变为I2时，两细线内的张力均增大为T2=4N。则电流I2的大小为 A；当MN内的电流强度为I3=3A时两细线恰好同时断裂，则在此断裂的瞬间线圈的加速度大小为 g。(g为重力加速度)。参考答案：7. 研究加速度和力的关系 加速度和质量的关系：两个相同的小车并排放在光滑水平轨道上，小车前端系上细线，线的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘里分别放有不同质量的砝码小车所受的水平拉力F的大小可以认为等于砝码（包括砝码盘）的重力大小

6、小车后端也系有细线，用一只夹子夹住两根细线，控制两辆小车同时开始运动和结束运动（1）利用这一装置，我们来研究质量相同的两辆小车在不同的恒定拉力作用下，它们的加速度是怎样的由于两个小车初速度都是零，运动时间又相同，由公式 ，只要测出两小车 之比就等于它们的加速度a之比实验结果是：当小车质量相同时，a正比于F（2）利用同一装置，我们来研究两辆小车在相同的恒定拉力作用下，它们的加速度与质量是怎样的在两个盘里放上相同数目的砝码，使两辆小车受到的拉力相同，而在一辆小车上加放砝码，以增大质量重做试验，测出 和 实验结果是：当拉力F相等时，a与质量m成反比。（3）实验中用砝码（包括砝码盘）的重力G的大小作为

7、小车所受拉力F的大小，这样做的前提条件是 （4）将夹子换为打点计时器，可以通过所打纸带计算出物体的加速度。某次实验所得图线如图所示。设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为_，小车的质量为_。参考答案：(1) 位移(2) 小车质量 通过位移 (3) 砝码与砝码盘质量远远小于小车的总质量 (4) 8. 油膜被日光照射后呈现彩色条纹是光的_现象，泊松亮斑是光的_现象。（分别填入“干涉”或“衍射”）参考答案：干涉；衍射9. 如图所示，放置在水平地面上的支架质量为M，支架顶端用细线拴着的摆球质量为m，现将摆球拉至水平位置，而后释放，摆球运动过程中，支架始终不动，则：

8、（1）在释放前的瞬间，支架对地面的压力为 （2）摆球到达最低点时，支架对地面的压力为 参考答案：（1）Mg（2） (3mM)g10. （4分）物理实验中，常用一种叫做“冲击电流计”的仪器测定通过电路的电荷量。如图所示，探测线圈与冲击电流计G串联，线圈的匝数为n，面积为S，线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R，利用上述电路可以测量被测磁场的磁感应强度。现将线圈放在被测匀强磁场中，开始时让线圈平面与磁场垂直，然后把探测线圈翻转180，此过程中，冲击电流计测出通过线圈的电荷量为q。由上述数据可知：该过程中穿过线圈平面的磁场变化量是 ；被测磁场的磁感应强度大小为 。参考答案： 11. （5分）质量分布均

9、匀的摆球质量为m，半径为r，带正电荷，用长为L的细线将摆球悬挂在悬点O作简谐振动，则这个单摆的振动周期T_；若在悬点O处固定另一个正电荷，如图所示，则该单摆的振动周期将_。（填“变大”、“变小”或“不变”）参考答案：、不变12. 图甲为一列简谐横波在t0.10 s时刻的波形图，P是平衡位置为x1 m处的质点，Q是平衡位置为x4 m处的质点，图乙为质点Q的振动图象则波传播的速度为_m/s，t0.15 s时质点P的运动方向沿y轴_方向(选填 “正”或“负”)参考答案：40负13. （6分）图中A为某火箭发射场，B为山区，C为城市。发射场正在进行某型号火箭的发射实验。该火箭起飞时质量为2.02103

10、千克Kg，起飞推力2.75106N，火箭发射塔高100m，则该火箭起飞时的加速度大小为_m/s2，在火箭推力不变的情况下，若不考虑空气阻力及火箭质量的变化，火箭起飞后，经_秒飞离火箭发射塔。（参考公式及常数：=ma，vt=v0+at，s=v0t+(1/2)at2，g=9.8m/s2） 参考答案：答案：3.81 m/s2； 7.25s（答3.83s同样给分）三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （16分）如图所示，物块A和B通过一根轻质不可伸长的细绳连接，跨放在质量不计的光滑定滑轮两侧，质量分别为mA=2 kg、mB=1 kg。初始时A静止与水平地面上，B悬于空中。先将B竖

11、直向上再举高h=1.8 m（未触及滑轮）然后由静止释放。一段时间后细绳绷直，A、B以大小相等的速度一起运动，之后B恰好可以和地面接触。取g=10 m/s2。（1）B从释放到细绳绷直时的运动时间t；（2）A的最大速度v的大小；（3）初始时B离地面的高度H。参考答案：（1）；（2）；（3）。试题分析：（1）B从释放到细绳刚绷直前做自由落体运动，有：解得：（2）设细绳绷直前瞬间B速度大小为vB，有细绳绷直瞬间，细绳张力远大于A、B的重力，A、B相互作用，总动量守恒：绳子绷直瞬间，A、B系统获得的速度：之后A做匀减速运动，所以细绳绷直瞬间的速度v即为最大速度，A的最大速度为2 m/s。15. （4分）

12、试通过分析比较，具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小。参考答案：粒子的动量 ，物质波的波长由，知，则。解析： 物质波的的波长为，要比较波长需要将中子和电子的动量用动能表示出来即，因为，所以，故。四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图所示，让摆球从图中的C位置由静止开始摆下，摆到最低点D处，摆线刚好被拉断，小球在粗糙的水平面上由D点向右做匀减速运动，到达小A孔进入半径R=0.3m的竖直放置的光滑圆弧轨道，当摆球进入圆轨道立即关闭A孔。已知摆线长L=2m，=60，小球质量为m=0.5kg，D点与小孔A的水平距离s=2m，g取10m/s2。试求：（1）求摆线能承受的最大拉力为多大？（

13、2）要使摆球能进入圆轨道并且不脱离轨道，求粗糙水平面摩擦因数的范围？参考答案：(1）10N；（2）0.350.5或者0.125 解析： （1）当摆球由C到D运动机械能守恒：mg(L-Lcos)=mvD2 由牛顿第二定律可得：Fm-mg=m 可得：Fm =2mg=10N（2）小球不脱圆轨道分两种情况：要保证小球能达到A孔，设小球到达A孔的速度恰好为零，由动能定理可得：-1mgs=0-mvD2 可得：1=0.5若进入A孔的速度较小，那么将会在圆心以下做等幅摆动，不脱离轨道.其临界情况为到达圆心等高处速度为零，由机械能守恒可得： mvA2=mgR由动能定理可得：-2mgs= mvA2-mvD2 可求

14、得：2=0.35若小球能过圆轨道的最高点则不会脱离轨道，在圆周的最高点由牛顿第二定律可得：mg=m由动能定理可得：-3mgs-2mgR= mv2-mvD2 解得：3=0.125综上所以摩擦因数的范围为：0.350.5或者0.12517. 如图所示，体积为V的汽缸由导热性良好的材料制成，面积为S的活塞将汽缸的空气分成体积相等的上下两部分，汽缸上部通过单向阀门K(气体只能进入汽缸，不能流出汽缸)与一打气筒相连。开始时汽缸内上部分空气的压强为p0，现用打气筒向容器内打气。已知打气筒每次能打入压强为p0、体积为的空气，当打气n次后，稳定时汽缸上下两部分的空气体积之比为9：1，活塞重力G=p0s，空气视

15、为理想气体，外界温度恒定，不计活塞与汽缸间的摩擦。求：当打气n次活塞稳定后，下部分空气的压强；打气筒向容器内打气次数n。参考答案： 次【详解】对气缸下部分气体，设初状态压强为 ，末状态压强为由理想气体状态方程 可知 初状态时对活塞 联立解得 把上部分气体和打进的n次气体作为整体,此时上部分气缸中的压强为末态状时对活塞 由理想气体状态方程满足 联立解得 次18. （18分）探究某种笔的弹跳问题时，把笔分为轻质弹簧、内芯和外壳三部分，其中内芯和外壳质量分别为m和4m.笔的弹跳过程分为三个阶段：把笔竖直倒立于水平硬桌面，下压外壳使其下端接触桌面（见图a）；由静止释放，外壳竖直上升至下端距桌面高度为h1时，与静止的内芯碰撞（见图b）；碰后，内芯与外壳以共同的速度一起上升到外壳下端距桌面最大高度为h2处（见图c）。设内芯与外壳的撞击力远大于笔所受重力、不计摩擦与空气阻力，重力加速度为g。求： （1）外壳与内芯碰撞后瞬间的共同速度大小；（2）从外壳离开桌面到碰撞前瞬间，弹簧做的功；（3）从外壳下端离开桌面到上升至h2处，笔损失的机械能。参考答案：解析：设外壳上升高度h1时速度为V1，外壳与内芯碰撞后瞬间的共同速度大小