2021-2022学年湖南省邵阳市桥头中学高三物理测试题含解析

1、2021-2022学年湖南省邵阳市桥头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. 组成星球的物质是靠万有引力吸引在一起的，这样的星球有一个最大的自转速率。如果超过了该速率，星球的万有引力将不足以维持其赤道附近的物体做圆周运动。由此能得到半径为R、密度为、质量为M且均匀分布的星球的最小自转周期T。下列表达式中正确的是A B C D 参考答案：AC2. 如图，地球赤道上山丘e，近地资源卫星p和同步通信卫星q均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动。设e、p、q的圆周运动速率分别为v1、v2、v3，向心加速度分别为a1、a2、a3，则（ ）A.

2、v1v2v3 B.v1v2v3C.a1a2a3 D.a1a3a2参考答案：D3. 有一个负点电荷只受电场力的作用，分别从两电场中的a点由静止释放，在它沿直线运动到b点的过程中，动能随位移s变化的关系图象如图甲中的、图线所示，则能与图线相对应的两个电场的电场线分布图是图乙中的（ ）参考答案：BC4. （单选）如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块，其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是mg现用水平拉力F拉其中一个质量为2m的木块，使四个木块以同一加速度运动，则轻绳对m的最大拉力为（）ABCD3mg参考答案：考点：牛顿运动定律的应用-连接体.专题：压

3、轴题分析：要使四个物体一块做加速运动而不产生相对活动，则两接触面上的摩擦力不能超过最大静摩擦力；分析各物体的受力可确定出哪一面上达到最大静摩擦力；由牛顿第二定律可求得拉力T解答：解：本题的关键是要想使四个木块一起加速，则任两个木块间的静摩擦力都不能超过最大静摩擦力设左侧两木块间的摩擦力为f1，右侧木块间摩擦力为f2；则有对左侧下面的大木块有：f1=2ma，对左侧小木块有Tf1=ma；对右侧小木块有f2T=ma，对右侧大木块有Ff2=2ma（1）；联立可F=6ma（2）； 四个物体加速度相同，由以上式子可知f2一定大于f1；故f2应达到最大静摩擦力，由于两个接触面的最大静摩擦力最大值为mg，所以

4、应有f2=mg（3），联立（1）、（2）、（3）解得故选B点评：本题注意分析题目中的条件，明确哪个物体最先达到最大静摩擦力；再由整体法和隔离法求出拉力；同时还应注意本题要求的是绳子上的拉力，很多同学求成了F5. 关于洛伦兹力和安培力，下列说法正确的是（ ）A洛伦兹力和安培力是性质完全不同的两种力B洛伦兹力和安培力，其本质都是磁场对运动电荷的作用C洛伦兹力和安培力，其本质都是磁场对电流的作用D安培力就是洛伦兹力，两者是等价的参考答案：B二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 质量为m的汽车行驶在平直的公路上，在运动中所受阻力恒定。当汽车的加速度为a、速度为v时，发动机的功率是P1

5、，则当功率是P2时，汽车行驶的最大速率为 。参考答案：7. 如图所示，一列简谐横波沿x轴 正方向传播，实线为t1=0时的波形图，虚线为t2 =0. 06s时的波形图，则6=0时P质点向y轴_(选填“正”或“负”）方向运动。已知周期 T0.06s,则该波的传播速度为_m/s。参考答案：8. 人类认识原子结构和开发利用原子能经历了十分曲折的过程。请按要求回答下列问题。卢瑟福、玻尔、查德威克等科学家在原子结构或原子核的研究方面做出了卓越的贡献。请选择其中的两位，指出他们的主要成绩。 -_ _在贝克勒尔发现天然放射现象后，人们对放射线的性质进行了深入研究，下图为三种射线在同一磁场中的运动轨迹，请从三种

6、射线中任选一种，写出它的名称和一种用途。 _。参考答案：-解析：-卢瑟福提出了原子的核式结构模型（或其他成就）；玻尔把量子理论引入原子模型，并成功解释了氢光谱（或其他成就）； 或查德威克发现了中子（或其他成就）。选择其中两个。 1为射线，2为射线，3为射线；用途：比如射线可用于金属探伤、放疗、育种等等。只要合理均给分。9. 下面（a）（b）（c）实例中，不计空气阻力：（a）物体沿光滑曲面下滑；（b）物体以一定初速度上抛； （c）物体沿斜面匀速下滑。上述三例中机械能不守恒的是（用字母表示）。若质量为m的物体以0.9g的加速度竖直减速下落h高度，则物体的机械能减少了。参考答案： C1.9mgh10

7、. 如图为悬挂街灯的支架示意图，横梁BE质量为6kg，重心在其中点。直角杆ADC重力不计，两端用铰链连接。已知BE3m，BC2m，ACB30，横梁E处悬挂灯的质量为2kg，则直角杆对横梁的力矩为 Nm，直角杆对横梁的作用力大小为_N。参考答案：150，150 11. 一束光从空气射向折射率为的某种介质，若反射光线与折射光线垂直，则入射角为_。真空中的光速为c ，则光在该介质中的传播速度为_ .参考答案：60；c解析：根据折射定律n=由题意：i+r=90则sin2+sin2r=1解得：sini=则i=60传播速度v= c12. （6分）有一种测定导电液体深度的传感器，它的主要部分是包着一层电介质

8、的金属棒与导电液体形成的电容器（如图所示）。如果电容增大，则说明液体的深度h （填“增大”、“减小”或“不变”）；将金属棒和导电液体分别接电源两极后再断开，当液体深度h减小时，导电液与金属棒间的电压将 （填“增大”、“减小”或“不变”）。参考答案： 答案：增大（3分） 增大（3分）13. 沿x轴正方向传播的简谐横波在t0时的波形如图所示，P、Q两个质点的平衡位置分别位于和处。在时，质点P恰好此后第二次处于波峰位置；则t2s时，质点Q此后第二次在平衡位置且向上运动；当t10.9s时，质点P的位移为 cm。参考答案：答案： 0.6，2解析：由波动图像可知，质点P现在向上振动。经过第一次处于波峰。在

9、时质点P恰好此后第二次处于波峰位置，说明经过了，可求出周期。质点Q现在处于平衡位置具有向下的速度，至少要经过半个周期才能在平衡位置具有向下的速度。因为波传播时间超过一个周期，所以。当时，波传播了，所以质点P运动到了正的最大位移处，所以位移为。三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （选修35）（5分）如图所示，球1和球2从光滑水平面上的A点一起向右运动，球2运动一段时间与墙壁发生了弹性碰撞，结果两球在B点发生碰撞，碰后两球都处于静止状态。B点在AO的中点。（两球都可以看作质点）求：两球的质量关系参考答案：解析：设两球的速度大小分别为v1，v2，则有m1v1=m2v2v2=3

10、v1解得：m1=3m215. 质点做匀减速直线运动，在第1内位移为，停止运动前的最后内位移为，求：（1）在整个减速运动过程中质点的位移大小.（2）整个减速过程共用时间.参考答案：（1）（2）试题分析：（1）设质点做匀减速运动的加速度大小为a，初速度为由于质点停止运动前最后1s内位移为2m，则：所以质点在第1秒内有位移为6m，所以在整个减速运动过程中，质点的位移大小为：（2）对整个过程逆向考虑，所以考点：牛顿第二定律，匀变速直线运动的位移与时间的关系四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图所示，用半径为0.4m的电动滚轮在长薄铁板的上表面压扎一道浅槽，薄铁板的长为2.8m质量为10kg。

11、已知滚轮与铁板、铁板与工作台面间的动摩擦因数分别为0.3和0.1。铁板从一端放入工作台的滚轮下，工作时滚轮对铁板产生恒定的竖直向下的压力，大小为100N，在滚轮的摩擦力作用下铁板由静止开始向前运动并被压扎出一道浅槽。已知滚轮转动的角速度恒为5 rads，g=10m/s2。（1）通过分析计算，说明铁板将如何运动。（2）加工一块铁板需要多少时间？（3）加工一块铁板电动机要消耗多少电能（不考虑电动机自身的能耗）参考答案：（1）铁板受力如图所示，滚轮与铁板间的滑动摩擦力N铁板与工作台面间的滑动摩擦力N由牛顿第二定律得解得加速度a=1m/s2加速过程铁板能达到的最大速度为m/s，17. 惰性气体分子为单

12、原子分子，在自由原子情形下，其电子电荷分布是球对称的。负电荷中心与原子核重合。但如两个原子接近，则彼此能因静电作用产生极化（正负电荷中心不重合），从而导致有相互作用力，这称为范德瓦尔斯相互作用。下面我们采用一种简化模型来研究此问题。当负电中心与原子核不重合时，若以x表示负电中心相对正电荷（原子核）的位移，当x为正时，负电中心在正电荷的右侧，当x为负时，负电中心在正电荷的左侧，如图1所示。这时，原子核的正电荷对荷外负电荷的作用力f相当于一个劲度系数为k的弹簧的弹性力，即f=kx，力的方向指向原子核，核外负电荷的质量全部集中在负电中心，此原子可用一弹簧振子来模拟。今有两个相同的惰性气体原子，它们的

13、原子核固定，相距为R，原子核正电荷的电荷量为q，核外负电荷的质量为m。因原子间的静电相互作用，负电中心相对各自原子核的位移分别为x1和x2，且|x1|和|x2|都远小于R，如图2所示。此时每个原子的负电荷除受到自己核的正电荷作用外，还受到另一原子的正、负电荷的作用。众所周知，孤立谐振子的能量E=mv2/2+kx2/2是守恒的，式中v为质量m的振子运动的速度，x为振子相对平衡位置的位移。量子力学证明，在绝对零度时，谐振子的能量为h/2，称为零点振动能，h为普朗克常量，为振子的固有角频率。试计算在绝对零度时上述两个有范德瓦尔斯相互作用的惰性气体原子构成的体系的能量，与两个相距足够远的（可视为孤立的

14、、没有范德瓦尔斯相互作用的）惰性气体原子的能量差，并从结果判定范德瓦尔斯相互作用是吸引还是排斥。可利用当|x|1时的近似式(1+x)1/21+x/2-x2/8，(1+x)-11x+x2。参考答案：两个相距R的惰性气体原子组成体系的能量包括以下几部分：每个原子的负电中心振动的动能，每个原子的负电中心因受各自原子核“弹性力”作用的弹性势能，一个原子的正、负电荷与另一原子的正、负电荷的静电相互作用能.以和分别表示两个原子的负电中心振动速度，和分别表示两个原子的负电中心相对各自原子核的位移，则体系的能量 ， 式中U为静电相互作用能 ， (2)为静电力常量因，利用，可将(2)式化为 ， (3)因此体系总

15、能量可近似表为 . (4)注意到和 ，可将(4)式改写为 . (5)式中， ， (6) ， (7) ， (8) (9)(5)式表明体系的能量相当于两个独立谐振子的能量和，而这两个振子的固有角频率分别为 ， (10) . (11)在绝对零度，零点能为 ， (12)两个孤立惰性气体原子在绝对零度的能量分别表示为和，有 ， (13)式中 (14)为孤立振子的固有角频率由此得绝对零度时，所考察的两个惰性气体原子组成的体系的能量与两个孤立惰性气体原子能量和的差为 (15)利用，可得 (16)，表明范德瓦尔斯相互作用为相互吸引18. 两个相同的薄壁型气缸A和B，活塞的质量都为m，横截面积都为S，气缸的质量

16、都为M， =，气缸B的筒口处有卡环可以防止活塞离开气缸将气缸B的活塞跟气缸A的气缸筒底用细线相连后，跨过定滑轮，气缸B放在倾角为30的光滑斜面上，气缸A倒扣在水平地面上，气缸A和B内装有相同质量的同种气体，体积都为V0，温度都为T0，如图所示，此时气缸A的气缸筒恰好对地面没有压力设气缸内气体的质量远小于活塞的质量，大气对活塞的压力等于活塞重的1.5倍 （1）若使气缸A的活塞对地面的压力为0，气缸A内气体的温度是多少？（2）若使气缸B中的气体体积变为，气缸B内的气体的温度是多少？参考答案：考点：理想气体的状态方程；物体的弹性和弹力专题：理想气体状态方程专题分析：以A中活塞为研究对象受力分析，根据平衡条件求出A内前后的压强，A中气体做等容变化，根据查理定律列方程求解；B缸内气体压强温度体积三者均变，根据理想气体状态方程列方程求解解答：解：（1）对A，P1S+T=Mg+P0S对B：T=（M+m）gsin