河北省秦皇岛市山桥中学2021-2022学年高三物理测试题含解析

河北省秦皇岛市山桥中学2021-2022学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.(单选)如图所示，水平放置的半圆槽，一个小球从左边槽口以速度v水平抛出，不计空气阻力．若v取值不同，小球掉到半圆槽上时的速度方向和水平方向的夹角就不同．则下列说法正确的是(

)无论v取何值，小球都会垂直撞击半圆槽无论v取何值，小球都不会垂直撞击半圆槽总可以找到一个v值，使小球垂直撞击半圆槽总可以找到一个v值，使小球撞击半圆槽时速度竖直向下参考答案：B2.如图所示，在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A，A的左端紧靠竖直墙，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态，若把A向右移动少许后，它们仍处于静止状态，下列判断不正确的是（）A．球B对墙壁的压力增大B．球B对物体A的压力减小C．地面对物体A的摩擦力减小D．墙壁和物体A对球B的合力不变参考答案：A【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．【分析】正确的对小球B进行受力分析，根据小球静止即小球处于平衡状态，小球所受合力为0，现将A向右移动少许，改变了A对小球B支持力的方向，再根据平衡判断小球所受各力的大小变化．【解答】解：A、小球B受重力、A的支持力F1和墙壁的压力F2．如下图所示：将重力G分解为G1和G2，则根据平衡可知，F1=G1=，F2=G2=Gtanθ当A向右移动少许，根据题意可知，A对小球B的作用力F1与竖直方向的夹角θ将减小，根据力图分析可知：因θ减小；故cosθ增大，tanθ减小即墙壁对小球B的作用力将减小，A对小球B的支持力减小．根据牛顿第三定律可知，球B对墙壁的压力将减小，球B对A的压力亦减小．故A错误，B正确；C、再对A进行受力分析知：由于A的平衡，所以A受地面摩擦力f=FBsinθ，根据题意知，B对A的压力FB减小且FB与竖直方向的夹角θ减小，故A所受地面的摩擦力f减小．再根据牛顿第三定律，地面所受A的摩擦力减小．故C正确；D、对整体分析可知，整体受重力和支持力的作用，由于竖直方向受力不变，故受地面的支持力不变，由牛顿第三定律可知，A对地面的压力不变；故D正确；本题选错误的，故选：A．卢瑟福3.a粒子散射实验的结果（

）

A.证明了质子的存在

B.证明了原子核是由质子和中子组成的

C.说明原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核上

D.说明原子中的电子只能在某些不连续的轨道上运动参考答案：C4.如图所示，A、B分别为单摆做简谐振动时摆球的不同位置。其中，位置A为摆球摆动的最高位置，虚线为过悬点的竖直线。以摆球最低位置为重力势能零点，则摆球在摆动过程中(A)位于B处时动能最大．(B)位于A处时势能最大．(C)在位置A的势能大于在位置B的动能．(D)在位置B的机械能大于在位置A的机械能．参考答案：答案：BC5.（单选）如图所示，内壁及碗口光滑的半球形碗固定在水平面上，碗口保持水平。A球、C球与B球分别用两根轻质细线连接，当系统保持静止时，B球对碗壁刚好无压力，图中θ=30o，则A球、C球的质量之比为（

）

Ａ．1:2

Ｂ．2:1

Ｃ．1:

Ｄ．:1参考答案：C解析：设A球、C球的质量分别mA、mC．由几何知识得知，两细线相互垂直．对A、C两球平衡得T1=mAg，T2=mCg．以B球为研究对象，分析受力情况：重力G、两细线的拉力T1、T2．由平衡条件得

T1=T2tanθ得tanθ=则得

故选C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.质量为0.4kg的小球甲以速度3m/s沿光滑水平面向右运动，质量为4kg的小球乙以速度5m/s沿光滑水平面向左运动，它们相碰后，甲球以速度8m/s被弹回，求此时乙球的速度大小为

m/s，方向

。参考答案：3.9，水平向左

7.16．如图甲所示，是某同学验证动能定理的实验装置。其步骤如下：a．易拉罐内盛上适量细沙，用轻绳通过滑轮连接在小车上，小车连接纸带。合理调整木板倾角，让小车沿木板匀速下滑。b．取下轻绳和易拉罐，测出易拉罐和细沙的质量m及小车质量M。c．取下细绳和易拉罐后，换一条纸带，接通电源，让小车由静止释放，打出的纸带如图乙(中间部分未画出)，O为打下的第一点。已知打点计时器的打点频率为f，重力加速度为g。d．改变细沙质量，重复a、b、c实验步骤。（1）步骤c中小车所受的合外力为________________。（2）为验证从O→C过程中小车合外力做功与小车动能变化的关系，测出BD间的距离为x0，OC间距离为x1，则C点的速度为________。需要验证的关系式为______________________________(用所测物理量的符号表示)。（3）用加细沙的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是________。A．可以获得更大的加速度以提高实验精度B．可以更容易做到m?MC．可以更方便地获取多组实验数据参考答案：①mg

②

mgx1＝

Cks5u8.某实验小组设计了如图（a）所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图像。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图（b）所示。（1）图线______是在轨道左侧抬高成为斜面情况下得到的（选填“1”或“2”）；

（2）滑块和位移传感器发射部分的总质量m=__________kg；滑块和轨道间的动摩擦因数μ=____________。(3)实验中是否要求滑块和位移传感器发射部分的总质量远远大于重物质量的条件?

。参考答案：（1）1（2）0.5，0.2

(3)否9.如图所示，某人在离地面高为10m处，以大小为5m/s的初速度水平抛出A球，与此同时，在A球抛出点正下方，沿A球抛出方向的水平距离s处，另一人由地面竖直上抛B球，不计空气阻力和人的高度，发现B球上升到最高点时与A球相遇，则B球被抛出时的初速度为____________m/s，水平距离s为____________m。

参考答案：10

5

10.常温水中用氧化钛晶体和铂黑作电极，在太阳光照射下分解水，可以从两电极上分别获得氢气和氧气．已知分解1mol的水可得到1mol氢气，1mol氢气完全燃烧可以放出2.858×105J的能量，阿伏伽德罗常数NA=6.02×1023mol-1，水的摩尔质量为1.8×10-2kg/mol.则2g水分解后得到氢气分子总数

个；2g水分解后得到的氢气完全燃烧所放出的能量

J．（均保留两位有效数字）参考答案：11.物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验装置如图，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz。开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点。⑴上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个小点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。根据图中数据计算的加速度a＝

（保留三位有效数字）。⑵回答下列两个问题：①为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有（

）

（填入所选物理量前的字母）ks5uA．木板的长度

B．木板的质量m1

C．滑块的质量m2D．托盘和砝码的总质量m3E．滑块运动的时间tks5u②测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是

。⑶滑块与木板间的动摩擦因数μ＝

（用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）。参考答案：⑴0.495～0.497m/s2；⑵①CD；②天平；⑶(12.质点做初速度为零的匀变速直线运动，加速度为，则质点在第3s初的速度是____________m／s，在第3s末的速度是_____________m/s。参考答案：6m/s，9m/s13.某同学用如图所示的实验装置探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系。图中A为小车，连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B的限位孔，它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上，C为弹簧测力计，不计绳与滑轮的摩擦。实验时，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点。(1)该同学在一条比较理想的纸带上，从点迹

清楚的某点开始记为0点，再顺次选取5个点，分别测量这5个点到0之间的距离L，并计算出各点速度平方与0点速度平方之差△v2（△v2=v2－v02），填入下表：请以△v2为纵坐标，以L为横坐标在方格纸中作出△v2-L图象。若测出小车质量为0.2kg，结合图象可求得小车所受合外力的大小为_______N。(2)若该同学通过计算发现小车所受合外力小于测力计读数，明显超出实验误差的正常范围。你认为主要原因是_________________________________________。实验操作中改进的措施是__________________________________________。点迹L/cm△v2/m2·s－20//11.600.0423.600.0936.000.1547.000.1859.200.23参考答案：（1）△v2-s图象如右图。（4分）0.25±0.01N（2分）（2）小车滑行时所受摩擦阻力较大。（2分）（3）将导轨左端垫起一定的高度以平衡摩擦力。（2分）三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的关系图像如图所示．下列表述正确的是()A．a的原长比b的长 B．a的劲度系数比b的大C．a的劲度系数比b的小 D．测得的弹力与弹簧的长度成正比参考答案：B15.图1是利用两个电流表

和测量干电池电动势E和内阻r的电路原理图。图中为开关，为滑动变阻器，固定电阻和内阻之和为比和滑动变阻器的总电阻都大得多），为理想电流表。

①按电路原理图在图2中各实物图之间画出连线。②在闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移动至

（填“端”、“中央”或“端”）。③闭合开关，移动滑动变阻器的滑片至某一位置，读出电流表和的示数和。多次改变滑动端的位置，得到的数据为

I1（mA）0.120[0.1250.1300.1350.1400.145I2（mA）48040032023214068

在图3所示的坐标纸上以为纵坐标、为横坐标画出所对应的曲线。④利用所得曲线求的电源的电动势=

V，内阻=

．（保留两位小数）参考答案：解：①

连线

（3分）②

端”

（2分）

③

作图

（2分）④（均给分）

（2分）；

（均给分）（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，A、B、C、D为固定于竖直平面内的闭合绝缘轨道，AB段、CD段均为半径R＝1.6m的半圆，BC、AD段水平，AD=BC=8m。B、C之间的区域存在水平向右的有界匀强电场，场强E＝5×105V/m。质量为m=4×10-3kg、带电量q=+1×10-8C的小环套在轨道上。小环与轨道AD段的动摩擦因数为，与轨道其余部分的摩擦忽略不计。现使小环在D点获得沿轨道向左的初速度v0=4m/s，且在沿轨道AD段运动过程中始终受到方向竖直向上、大小随速度变化的力F（变化关系如图2）作用，小环第一次到A点时对半圆轨道刚好无压力。不计小环大小，g取10m/s2。求：（1）小环运动第一次到A时的速度多大？（2）小环第一次回到D点时速度多大？（3）小环经过若干次循环运动达到稳定运动状态，此时到达D点时速度应不小于多少？参考答案：(1)由题意及向心力公式得：

(2)小物块从D出发，第一次回到D的过程，由动能定理得：

(3)=，小环第一次从D到A做匀速运动

F=kv=mg

所以，

则可知环与杆的摩擦力f≤μ|Fm－mg|=μmg=qE，

稳定循环时，每一个周期中损耗的能量应等于补充的能量

而

所以稳定循环运动时小环在AD段运动时速度一定要大于等于8m/s即到达A点的速度不小于8m/s

稳定循环运动时小环从A到D的过程，由动能定理得：

(1分)17.在一个横截面积为S的密闭容器中，有一个质量为M的活塞把容器隔成Ⅰ、Ⅱ两室，Ⅰ室中为饱和水蒸气，Ⅱ室中有质量为m的氮气。活塞可在容器中无摩擦地滑动。原来，容器被水平地放置在桌面上。活塞处于平衡时，活塞