陕西省咸阳市陕西工业职业技术学院附属中学2022年度高三物理测试题含解析

陕西省咸阳市陕西工业职业技术学院附属中学2022年度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.在水面下同一深处有两个点光源P、Q，能发出不同颜色的光．当它们发光时，在水面上看到P光照亮的水面区域大于Q光，以下说法正确的是 A．P光的频率小于Q光B．P光在水中的传播速度小于Q光C．让P光和Q光通过同一单缝装置，P光的中心条纹大于Q光的中心条纹D．让P光和Q光通过同一双缝干涉装置，P光的条纹间距小于Q光参考答案：AC在同一深度两光源发光的水面区域不同，则说明它们的临界角不同，从而确定它们的折射率．由c=nv可得两条光线在水中的速度与折射率成反比；再由v=λf得波长与速度成正比的关系．P光照亮的水面区域大于Q光，则P的临界角大于Q，所以P的折射率小于Q，那么P在水中的速度大于Q，P光的频率小于Q光，P光的波长比Q长，让P光和Q光通过同一单缝装置，P光的中心条纹大于Q光的中心条纹；由于，所以让P光和Q光通过同一双缝干涉装置，P光的相邻条纹间距大于Q，故本题选AC。2.同步卫星周期为T1，加速度为a1，向心力为F1；地球表面附近的卫星周期为T2，加速度为a2，向心力为F2；地球赤道上物体随地球自转的周期限为T3，向心加速度为a3，向心力为F3，则如下关系正确的是：

A．a2＜a3

B．F1＜F2=F3

C．a1＜a2

D．T1=T3＞T2参考答案：CD3.如图所示，理想变压器原线圈的匝数n1=1000，副线圈的匝数n2=200，灯泡L标有“12V

36W”，电动机D的线圈电阻为1Ω，将交变电压u=100sin100πt（V）加到变压器原线圈两端，灯泡恰能正常发光，则（）A．灯泡L组成发光时的电阻为3ΩB．副线圈两端电压为20VC．通过电动机D的电流为8AD．通过电动机D的输出功率为15W参考答案：BD【考点】变压器的构造和原理．【分析】根据功率公式可明确灯泡的电阻和电流，再根据变压器电压之比等于线圈匝数之比可求得输入电压大小，再根据串并联电路的规律可明确电动机的电压和电流，根据功率公式可求得电动机的输出功率．【解答】解：A、根据功率公式可知R===4Ω，故A错误；B、原线输入电压的有效值为100V，则根据电压之比等于匝数之比可知，副线圈两端的电压为20V，故B正确；C、流过电动机的电流等于流过灯泡的电流，故I===3A，故C错误；D、电动机两端的电压UM=20﹣12=8V，电动机的输入功率P出=UMI﹣I2r=8×3﹣32×1=15W，故D正确．故选：BD．4.如图6所示，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图，虚线是这列波在t-=0．2s时刻的波形图。已知该波的波速是0.8m/s，下列说法正确的是

（

）

A．这列波的波长是14cm

B．这列波的周期是0.15s

C．这列波可能是沿x轴正方向传播的

D．t=0时，x=4cm处的质点速度沿y轴正方向参考答案：B5.如图所示，一光滑小球静止放置在光滑半球面的最底端，利用竖直放置的光滑挡板水平向右缓慢地推动小球，在推动过程中挡板保持竖直，则在小球运动的过程中（该过程小球未脱离球面），木板对小球的推力F1、半球面对小球的支持力F2的变化情况正确的是（）A．F1一直增大 B．F1先减小后增大C．F2一直增大 D．F2先减小后增大参考答案：AC【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．【分析】对小球受力分析，受重力、挡板向右的支持力和半球面的支持力，根据平衡条件列式，再根据夹角的变化分析力的变化情况．【解答】解：对小球受力分析，受重力、挡板向右的支持力和半球面的支持力，如图根据平衡条件解得：F1=mgtanθF2=由于θ不断增加，故F1增大、F2增大，故AC正确，BD错误．故选：AC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一氢原子从能量为E2的能级跃迁至能量为E1的较低能级时释放的光子的波长为______（真空中光速c，普朗克常数h）参考答案：7.一束光由空气射入某种介质中，当入射光线与界面间的夹角为30°时，折射光线与反射光线恰好垂直，这种介质的折射率为

，已知光在真空中传播的速度为c=3×108m/s，这束光在此介质中传播的速度为

m/s。参考答案：

8.（填空）一列简谐横波沿工轴正方向传播，周期为2s，t=0时刻的波形如图所示．该列波的波速是m/s；质点a平衡位置的坐标xa=2.5m．再经s它第一次经过平衡位置向y轴正方向运动．参考答案：2，0.25s．考点： 波长、频率和波速的关系；横波的图象．.分析： 由图读出波长λ，由波速公式v=求波速．根据波的传播方向判断可知，图中x=2m处质点的运动方向沿y轴向上，当此质点的状态传到a点时，质点a第一次经过平衡位置向y轴正方向运动．运用波形的平移法研究质点a第一次经过平衡位置向y轴正方向运动的时间．解答： 解：由图读出波长λ=4m，则波速根据波的传播方向判断可知，图中x=2m处质点的运动方向沿y轴向上，当此质点的状态传到a点时，质点a第一次经过平衡位置向y轴正方向运动．则质点a第一次经过平衡位置向y轴正方向运动的时间t==s=0.25s．故答案为：2，0.25s．点评： 本题采用波形的平移法求质点a第一次经过平衡位置向y轴正方向运动的时间，这是常用的方法．9.如图所示，粗细均匀、导热良好、装有适量水银的U形管竖直放置，右端与大气相通，左端封闭气柱长l1=20cm(可视为理想气体)，两管中水银面等高。现将右端与一低压舱(未画出)接通，稳定后右管水银面高出左管水银面h=10cm。(环境温度不变，大气压强p0=75cmHg)①求稳定后低压舱内的压强(用“cmHg”作单位)。②此过程左管内的气体对外界________(填“做正功”“做负功”或“不做功”)，气体将________(填“吸热”或“放热”)．参考答案：①50cmHg②做正功吸热10.某发电厂用2.2KV的电压将电能输出到远处的用户，后改为用22KV的电压，在既有输电线路上输送同样的电功率。前后两种输电方式消耗在输电线上的电功率之比为__________。要将2.2KV的电压升高到22KV，若变压器原线圈的匝数为180匝，则副线圈的匝数应该是________匝。参考答案：答案：100；1800解析：由于电线的电阻不变，相同的功率，以不同的电压输送时，输送电流也不同。设输送功率为P，则有，而在电线上损耗功率为，所以有损失的功率与输送电压的平方成反比，两种输电方式的输送电压之比为，所以损失功率之比为，即前后两种输电方式消耗在输电线上的电功率之比为100。理想变压器没有能量损失，原副线圈的电压比等于匝数比。所以副线圈的匝数为原线圈匝数的10倍，等于1800匝。11.（多选）一列横波在x轴上沿x轴正方向传播，振幅为A，在t与t+0.4s两时刻在x轴上﹣3m到3m的区间内的波形图如图同一条图线所示，则正确的是（）A．质点振动的最大周期为0.4sB．该波的最大波速为10m/sC．从t时开始计时，x=2m处的质点比x=2.5m处的质点先回到平衡位置D．在t+0.2s时，x=﹣2m处的质点位移一定为A参考答案：考点：波长、频率和波速的关系；横波的图象．分析：根据波形图的周期性，重复性，可列出在0.4秒内的经过N个周期，从而得出波速的通项式，并由此确定周期的最大值和波速的最小值．根据时间与周期的关系分析质点的位移．由波的传播方向来确定质点的振动方向，判断回到平衡位置的先后．解答：解：A、B、由题意可知，t=0时刻与t=0.4s时刻在x轴上﹣3m至﹣3m区间内的波形图如图中同一条图线所示，则有0.4s=NT（N=1，2，3…），所以当N=1时，周期最大，为T=0.4s，根据v=，当N=1时，波速最小为lOm/s，故A正确，B错误；C、横波沿x轴正方向传播，t=0时刻，x=2m处的质点向下运动，x=2.5m处的质点先向上运动再回到平衡位置，所以从t=0开始计时，x=2m处的质点比x=2.5m处的质点先回到平衡位置，C正确；D、在t+0.2s时，x=﹣2m处的质点位移为零．D错误；故选：AC．点评：此题关键要理解波的传播周期性与重复性，列出周期的通项，掌握波速、频率与波长的关系，理解质点的振动方向与波的传播方向．12.核动力航母利用可控核裂变释放核能获得动力．核反应是若干核反应的一种，其中X为待求粒子，y为X的个数，则X是

▲

（选填“质子”、“中子”、“电子”），y＝

▲

.若反应过程中释放的核能为E，光在真空中的传播速度为c，则核反应的质量亏损表达式为

▲

.参考答案：中子（1分）

3（1分）

E/c2(1分)；13.某同学在描绘平抛运动轨迹时，得到的部分轨迹曲线如图所示。在曲线上取A、B、C三个点，测量得到A、B、C三点间竖直距离=10.20cm，=20.20cm，A、B、C三点间水平距离=12.40cm，g取10m／s2，则物体平抛运动的初速度大小为______m／s，轨迹上B点的瞬时速度大小为________m/s。（计算结果保留三位有效数字）参考答案：1.24m/s

1.96m/s据题意，由于物体做平抛运动，则有h2-h1=gt2，可以求出物体在AB、BC段的运动时间为t=0.1s，则物体做平抛运动的初速度为v0=x/t=1.24m/s；轨迹上B点的速度为vB=，vx=1.24m/s，vy=(h1+h2)/2t=1.52m/s，则B点的速度为：vB=1.96m/s。三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.一列简谐横波在t=时的波形图如图（a）所示，P、Q是介质中的两个质点，图（b）是质点Q的振动图像。求（i）波速及波的传播方向；（ii）质点Q的平衡位置的x坐标。参考答案：（1）波沿负方向传播；

（2）xQ=9cm本题考查波动图像、振动图像、波动传播及其相关的知识点。（ii）设质点P、Q平衡位置的x坐标分别为、。由图（a）知，处，因此

④由图（b）知，在时Q点处于平衡位置，经，其振动状态向x轴负方向传播至P点处，由此及③式有⑤由④⑤式得，质点Q的平衡位置的x坐标为

⑥15.（选修3-5）（6分）a、b两个小球在一直线上发生碰撞，它们在碰撞前后的s～t图象如图所示，若a球的质量ma=1kg，则b球的质量mb等于多少?参考答案：解析：由图知=4m/s、=—1m/s、=2m/s

（2分）

根据动量守恒定律有：ma=ma

+

mb

（2分）

∴mb=2.5kg （2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.高速公路给人们带来了方便，但是因为在高速公路上行驶的车辆速度大，雾天往往出现十几辆车追尾持续相撞的事故.某辆轿车在某高速公路上的正常行驶速度大小v0为120km/h，刹车时轿车产生的最大加速度a为10m/s2，如果某天有雾，能见度d(观察者能看见的最远的静止目标的距离)约为60m，设司机的反应时间Δt为0.5s，为了安全行驶，轿车行驶的最大速度为多少？参考答案：设轿车行驶的最大速度为v，司机在反应时间内做匀速运动的位移为x1，在刹车匀减速阶段的位移为x2，则x1=vΔt

①

(2分)ks5u2ax2=v2

②

(2分)ks5ud=x1+x2

③

(2分)ks5u联立①②③式得v=30m/s

(2分)ks5u即轿车行驶的最大速度为30m/s17.相同的小球从斜面上某一位置每隔0.1s释放一颗，在连续放了几颗后，对斜面上正运动着的小球拍下部分照片，如图16所示，现测得AB=15cm，BC=20cm，已知小球在斜面上作匀加速直线运动，且加速度大小相同.求:①小球运动时加速度大小;②拍片时B的速度大小;③D、C两球相距多远;④A球上面正在运动着的小球共有多少颗.参考答案：本题属于运动学的综合问题,从题设意境来看,斜面上有多个小球在运动,但是释放小球的时间间隔是相同的,各球的运动情况也相同,这样拍片时图中各小球的位置可以等效为一个小球在斜面上运动时每隔0.1s小球所在的位置.①小球运动时加速度a＝5m/s2

（3分

）②小球B的速度

（3分

）③D、C两球相距DC=BC+△S=BC+(BC-AB)=0.25m

（3分

）④小球B从开始下滑到图示位置所用的时间tB＝vB/a＝1.75/5＝0.35s

（3分

）所以B球上面正运动着的小球有3颗，A球上面正在运动着的小球有2颗.

（3分

）本题考查匀变速直线运动的推论的应用，经过相邻的时间内，由此可得加速度大小，B点为AC的中间时刻，B点的瞬时速度等于AC间的平均速度18.质谱仪是一种精密仪器，是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具。图中所示的质谱仪是由加速电场和偏转磁场组成。带电粒子从容器A下方的小孔S1飘入电势差为U的加速电场，其初速度几乎为0，然后经过S3沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强