2021-2022学年山西省运城市中学高三物理测试题含解析

2021-2022学年山西省运城市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.右图为某次实验中拍摄到的小滑块在粗糙水平面上滑动时的闪光照片。已知闪光频率为每秒l0次。当地重力加速度值为9.8m/s2，根据照片的比例得到滑块的位移数据为AB＝3.96cm，BC＝2.98cm，CD＝2.00cm，DE＝1.02cm。由此可知小滑块与水平面之间的动摩擦因数约为（

）A．0.01

B．0.05

C．0.10

D．0.20参考答案：C2.如图所示，某均匀介质中各质点平衡位置在x轴上，当t＝0时，波源x＝0处的质点S开始振动，t＝0.5s时，刚好形成如图所示波形，则（）A.波源的起振方向向下B.该波的波长为4mC.该波的波速为6m/sD.t＝1.5s时，x＝4m处的质点速度最大E.t＝1.5s时，x＝5m处的质点加速度最大参考答案：BDE【详解】A．根据图象，由波向右传播可得：P点向上振动即波前向上振动，故波源起振方向沿y轴正方向，故A错误；BC．由图可知，T＝2t＝1s，λ＝4m，故波速：，故B正确，C错误；t＝1.5s＝，波向前传播距离x＝vt＝6m，如图所示:DE．x＝4m处的质点位于平衡位置，速度最大，x＝5m处的质点位于振幅最大处，加速度最大，故DE正确.3.（单选）测速仪安装有超声波发射和接收装置，如图所示，B为测速仪，A为汽车，两者相距335m，某时刻B发出超声波，同时A由静止开始作匀加速直线运动．当B接收到反射回来的超声波信号时，AB相距355m，已知声速为340m/s，则汽车的加速度大小为（）A． 20m/s2 B． 10m/s2 C． 5m/s2 D． 无法确定参考答案：B考点： 匀变速直线运动的位移与时间的关系．专题： 直线运动规律专题．分析： 在超声波来回运动的时间里，汽车运行的位移为20m．根据匀变速运动的位移时间公式可求出汽车在超声波单程运行时间里的位移，结合超声波的速度，即可知道超声波单程运行的时间，从而知道汽车运行的时间，根据x=at2，求出汽车的加速度大小．解答： 解：设汽车的加速度为a，运动的时间为t，有at2=355-335m=20m，超声波来回的时间为t，则单程的时间为，因为初速度为零的匀加速直线运动，在相等时间内的位移之比为1：3，在t时间内的位移为20m，则时间内的位移为x′=5m，知超声波追上汽车的位移x=5+335m=340m，所以==1s，t=2s．所以汽车的加速度大小为10m/s2．故B正确，A、C、D错误．故选：B．点评： 解决本题的关键求出超声波单程运行的位移从而求出单程运行的时间，即可知道汽车匀加速运动的时间，然后根据匀变速运动的位移公式求出汽车的加速度．4.（单选）不回收的航天器在使用后，将成为太空垃圾．如图所示是飘浮在地球附近的太空垃圾示意图，下列说法中正确的是（

）ks5uA．离地越高的太空垃圾运行速率越大B．离地越高的太空垃圾运行角速度越小C．离地越低的太空垃圾运行周期越大D．太空垃圾只可能跟同一轨道上的航天器相撞参考答案：B5.某同学设计的散热排风控制电路如图所示，M为排风扇，R0是半导体热敏电阻，其阻值随温度升高而减小，R是可变电阻。下列说法中正确的是A．环境温度升高时，A点电势升高B．可变电阻R阻值调大时，A点电势降低C．可变电阻R阻值调大时，排风扇开始工作的临界温度升高D．若用金属热电阻代替半导体热敏电阻，电路仍能正常工作参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对气缸中的气体做功为2.0×105J，同时气体的内能增加了1.5×l05J．试问：此压缩过程中，气体

(填“吸收”或“放出”)的热量等于

J．参考答案：放出

0.5×105J

7.在探究“加速度与力、质量的关系”的活动中：

(1)将实验器材组装如图所示。请你指出该装置中的错误或不妥之处：①

▲

②

▲

③

▲

(2)改正实验装置后，该同学顺利完成了实验。在实验中保持小车质量不变，改变沙桶的质量，测得小车所受绳子的拉力F和加速度a的数据如下表：F/N0.210.300.400.490.60a/(m/s-2)0.100.210.290.410.49①根据测得的数据，在右图中作出a～F图象；②由图象可知，小．车与长木板之间的最大静摩擦力大小为

▲

N。(3)打出的某一条纸带，A、B、C、D、E、F为相邻的6个计数点，如图，相邻计数点间还有四个点未标出．利用图中给出的数据可求出小车的加速度a=

▲

m/s2，A点的速度vA=

▲

m/s．参考答案：⑴①电源电压应为4～6V（2分）②没有平衡摩擦力（2分）③小车应靠近打点计时器（2分）⑵①如右图所示，无标度扣1分，无描点扣1分，图象不是直线扣3分，扣完为止（3分）②0.12±0.02（2分）⑶0.50（2分）0.095（2分）8.如图所示，将一定质量的气体密封在烧瓶内，烧瓶通过细玻璃管与注射器和装有水银的U形管连接，最初竖直放置的U形管两臂中的水银柱等高，烧瓶中气体体积为400ml，现用注射器缓慢向烧瓶中注水，稳定后两臂中水银面的高度差为25cm，已知大气压强为75cmHg柱，不计玻璃管中气体的体积，环境温度不变，求：

①共向玻璃管中注入了多大体积的水？

②此过程中气体____（填“吸热”或“放热”），气体的内能

（填“增大”、“减小”或“不变”）参考答案：见解析9.有两颗人造地球卫星，它们的质量之比m1:m2=1:2，它们运行的线速度之比v1:v2=1:2．那么它们运行的周期之比为

，它们所受的向心力大小之比为

．参考答案：8:11:32

10.如右图所示，OAB是刚性轻质直角三角形支架，边长AB＝20cm，∠OAB＝30°；在三角形二锐角处固定两个不计大小的小球，A角处小球质量为1kg，B角处小球质量为3kg。现将支架安装在可自由转动的水平轴上，使之可绕O点在竖直平面内无摩擦转动。装置静止时，AB边恰好水平。若将装置顺时针转动30°，至少需做功为__________J，若将装置顺时针转动30°后由静止释放，支架转动的最大角速度为__________。参考答案：；11.从高为5m处以某一初速度竖直向下抛出一个小球，小球在与地面相碰后竖直向上弹起，上升到抛出点上方2m高处被接住，这段时间内小球的位移是

m,路程是

m.（初速度方向为正方向）参考答案：-312

12.在距离地面某高处，将小球以速度沿水平方向抛出，抛出时小球的动能与重力势能相等。小球在空中飞行到某一位置A时位移与水平方向的夹角为（不计空气阻力），则小球在A点的速度大小为________________，A点离地高度为________________。参考答案：，13.如图所示，在研究感应电动势大小的实验中，把一根条形磁铁从同样高度插到线圈中同样的位置处，第一次快插，第二次慢插，两情况下线圈中产生的感应电动势的大小关系是E1____E2；通过线圈导线横截面电量的大小关系是ql____q2（选填“大于”、“等于”或“小于”）。参考答案：

大于

等于

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）如图所示，一气缸竖直放置，用一质量为m的活塞在缸内封闭了一定量的理想气体，在气缸的底部安装有一根电热丝，用导线和外界电源相连，已知汽缸壁和活塞都是绝热的，汽缸壁与活塞间接触光滑且不漏气。现接通电源，电热丝对缸内气体缓慢加热。

①关于汽缸内气体，下列说法正确的是

。A．单位时间内气缸单位面积上气体分子撞击次数减少B．所有分子的速率都增加C．分子平均动能增大D．对外做功，内能减少②设活塞横截面积为S，外界大气压强为p0，电热丝热功率为P，测得通电t时间内活塞缓慢向上移动高度h，求：（Ⅰ）汽缸内气体压强的大小；（Ⅱ）t时间缸内气体对外所做的功和内能的变化量。参考答案：AC（2分）；（4分）15.(3-5模块)(5分)有两个质量为m的均处于基态的氢原子A、B，A静止，B以速度v0与之发生碰撞．己知：碰撞前后二者的速度均在一条直线上，碰撞过程中部分动能有可能被某一氢原子吸收。从而该原子由基态跃迁到激发态，然后，此原子向低能级态跃迁，并发出光子．如欲碰后发出一个光子，则速度v0至少需要多大？己知氢原子的基态能量为E1(E1<0)。参考答案：解析：，--------------(1分)

，--------------(1分)

，--------------(1分)

--------------(2分)四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，半径R=0.40m的光滑半圆环轨道处于竖直平面内，半圆环与粗糙的水平地面相切于圆环的端点A，一质量为m=0.10kg的小球，以初速度v0=7.0m/s在水平地面上向左做加速度a=3.0m/s2的匀减速直线运动，运动4.0m后，冲上竖直半圆环，最后小球落在C点，求（1）小球到达A点的速度；（2）通过计算判断小球能否到达B点；（3）若小球能到达B点，求A、C间的距离(取重力加速度g=10m/s2)。

若小球不能到达B点，为了使小球能从C点到达B点，小球在C点的初速度至少为多少？参考答案：（1）

vA=5m/s

（2分）（2）物体恰好做圆周运动时在最高点B应满足

（1分）假设物体能达到圆环的最高点B，由机械能守恒定律得

得

（2分）∵vB＞vB1

∴小球能到达圆环的最高点B

（1分）（3）小球从B点做平抛运动

17.在娱乐节目《幸运向前冲》中，有一个关口是跑步跨栏机，它的设置是让观众通过一段平台，再冲上反向移动的跑步机皮带并通过跨栏，冲到这一关的终点。现有一套跑步跨栏装置，平台长L1=4m，跑步机皮带长L2=32m，跑步机上方设置了一个跨栏（不随皮带移动），跨栏到平台末端的距离L3=10m，且皮带以v0=1m/s的恒定速率转动，一位挑战者在平台起点从静止开始以a1=2m/s2的加速度通过平台冲上跑步机，之后以a2=1m/s2的加速度在跑步机上往前冲，在跨栏时不慎跌倒，经过2秒爬起（假设从摔倒至爬起的过程中挑战者与皮带始终相对静止），然后又保持原来的加速度a2，在跑步机上顺利通过剩余的路程，求挑战者全程所需要的时间？参考答案：14s匀加速通过平台：

通过平台的时间：（1分）冲上跑步机的初速度：v1=a1t1=4m/s（1分）冲上跑步机至跨栏：（1分）解得t2=2s（1分）摔倒至爬起随跑步机移动距离：x=v0t=1×2m=2m（1分）取地面为参考系，则挑战者爬起向左减速过程有：v0=a2t3解得：t3=1s（1分）对地位移为：（1分）挑战者向右加速冲刺过程有：（1分）解得：t4=7s（1分）挑战者通过全程所需的总时间为：t总=t1+t2+t+t3+t4=14s（1分）。18.（14分）如图所示，一重为10N的小球，在F=20N的竖直向上的拉力作用下，从A点由静止出发向上运动，F作用1.2s后撤去，已知杆与球间的动摩擦因数为，试求从撤去力F开始计时，小球经多长时间将经过距A点为2.25m的B点。（g=10m/s2）参考答案：解析：在力F作用时有：(F-G)sin30°-μ(F-G)cos30°=ma1（1分）

解得：a1=2.5m/s2（1分）

所以撤力F时，小球的速度：v1=a1t=3m/s

小球的位移：

撤去力F后，小球上冲时有：Gs