2022年山西省长治市襄垣县第二中学高三物理测试题含解析

2022年山西省长治市襄垣县第二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.在欧姆表测电阻的实验中，用“×10”挡测量一个电阻的阻值，发现表针偏转角度较小，正确的判断和做法是下列选项中的B和D．（A）这个电阻阻值较小（B）这个电阻阻值较大（C）为了比较准确测量电阻，应换用“×1”挡（D）为了比较准确测量电阻，应换用“×100”挡．参考答案：【考点】：用多用电表测电阻．【专题】：实验题；恒定电流专题．【分析】：根据表盘刻度的特点分析表针偏转与示数间的关系，从而确定出该选用的档位．：解：欧姆表的表盘与电流计的刻度相反，即满偏刻度处电阻为零，电流为零时对应电阻无穷大，则可知，当偏转较小时，说明这个电阻较大；为了准确测量，应换用大档位，使偏角增大，读数更准确；故B、D正确；故答案为：B；D．【点评】：本题考查欧姆表的读数问题，要求明确偏角与示数间的关系，并能正确选择档位．2.用如图所示装置探究“加速度与力的关系”，已知砂和砂捅的总质童为m，小

车的质量为M，实验中用砂和秒桶总重力韵大小作为细线对小车拉力的大小．

①实验中要进行质量m和M的选取，以下最合理的一组是②本实验中应在释放小车（选填“之前”或“之后”）接通打点计时器的电源。下

图所示为实验中打出的一条纸带，A、B、C、D、E为计数点，相邻计数点间还有四

个点没有画出，计数点间的距离如图所示。已知打点计时器的工作频率为50Hz.则

小车加速度a=＿＿＿＿m/sZ.（结果保留两位有效数字）③实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a-F图象，

可能是图中的图线．＿＿＿＿＿（选填“甲”、“乙”或“丙”）参考答案：3.如图所示，光滑小球用细绳系住，绳的另一端固定于O点．现用水平力F缓慢地拉动斜面体，小球在斜面上滑动，细绳始终处于绷紧状态．小球从图示位置开始到离开斜面前，斜面对小球的支持力N以及绳对小球拉力T的变化情况是（）A．N保持不变，T不断减小 B．N不断减小，T不断增大C．N保持不变，T先减小后增大 D．N不断减小，T先减小后增大参考答案：D【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】对小球进行受力分析，重力、支持力、拉力组成一个矢量三角形，由于重力不变、支持力方向不变，又缓慢拉动，故受力平衡，只需变动拉力即可，根据它角度的变化，你可以明显的看到各力的变化．【解答】解：先对小球进行受力分析，重力、支持力FN、拉力FT组成一个闭合的矢量三角形，由于重力不变、支持力FN方向不变，如图，用水平力F缓慢地拉动斜面体从图形中β逐渐变大，趋向于mg；故斜面向右移动的过程中，力FT与水平方向的夹角β增大，当β=θ时，T⊥N时，细绳的拉力T最小，由图可知，随β的增大，斜面的支持力N不断减小，T先减小后增大．故D正确．ABC错误．故选：D．4.两个可视为质点的小球a和b，用质量可忽略的刚性细杆相连放置在一个光滑的半球面内，如图所示，已知小球a和b的质量之比为，细杆长度是球面半径的倍，两球处于平衡

状态时，细杆与水平面的夹角是（

）

A．45°

B．30°

C．22．5°

D．15°参考答案：D5.如图甲所示，有一等腰直角三角形的区域，其斜边长为2L，高为L。在该区域内分布着如图所示的磁场，左侧磁场方向垂直纸面向外，右侧磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小均为B。一边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd，从图示位置开始沿x轴正方向以速度V匀速穿过磁场区域。取沿abcda的感应电流方向为正，则图乙中表示线框中电流i随bc边的位置坐标x变化的图象正确的是

参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在探究弹簧振子（如图在一根轻质弹簧下悬挂质量为m的重物，让其在竖直方向上振动）振动周期T与物体质量m间的关系的实验中：(1)如图，某同学尝试用DIS测量周期，把弹簧振子挂在力传感器的挂钩上，图中力传感器的引出端A应接到__________．使重物做竖直方向小幅度振动，当力的测量值最大时重物位于__________．若测得连续N个力最大值之间的时间间隔为t，则重物的周期为__________．

(2)为了探究周期T与质量m间的关系，某同学改变重物质量，多次测量，得到了下表中所示的实验数据。为了得到T与m的明确关系，该同学建立了右下图的坐标系，并将横轴用来表示质量m，请在图中标出纵轴表示的物理量，然后在坐标系中画出图线。(3)周期T与质量m间的关系是

参考答案：（1）数据采集器（1分），最低点（1分），（2分）（2）如右图（2分）（3）振动周期T的平方与重物的质量m成正比。（或者：T2∝m，T2=0.20m，T2=km）（2分）7.一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示。介质中x=3m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为cm。则此波沿x轴

▲

(选填“正”或“负”)方向传播，传播速度为▲

m/s。参考答案：

负（2分）

10m/s

(2分)8.为探究橡皮条被拉伸到一定长度的过程中，弹力做的功和橡皮条在一定长度时具有的弹性势能的关系（其中橡皮条的弹性势能表达式为，k是劲度系数），某同学在准备好橡皮条、弹簧测力计、坐标纸、铅笔、直尺等器材后，进行了以下操作：a．将橡皮条的一端固定，另一端拴一绳扣，用直尺从橡皮条的固定端开始测量橡皮条的原长l0，记录在表格中；b．将弹簧测力计挂在绳扣上，测出在不同拉力F1、F2、F3…的情况下橡皮条的长度l1、l2、l3…；c．以橡皮条的伸长量△l为横坐标，以对应的拉力F为纵坐标，在坐标纸上建立坐标系，描点、并用平滑的曲线作出F-△l图象；d．计算出在不同拉力时橡皮条的伸长量△l1、△l2、△l3…；e．根据图线求出外力克服橡皮条的弹力做的功．f.根据弹性势能表达式求出橡皮条具有的弹性势能.（1）以上操作合理的顺序是______________；（2）实验中，该同学作出的F-△l图象如图所示，从图象可求出△l=9cm过程中外力克服橡皮条的弹力做的功约为_____J，计算出△l=9cm时橡皮条具有的弹性势能约为_____J.（保留二位有效数字）（3）由实验可得出的结论是______________________________________________参考答案：（1）abdcef

（2）0.11

，0.11

（3）在误差允许范围内克服弹力做的功等于橡皮条弹性势能的增量9.一位小学生在玩游戏，他将一颗小鹅卵石子从离地面高处用手以的初速度竖直向上抛出，取，请你尽快地估算出：小石子从抛出到落至离地面的过程中的平均速度，其大小是

，方向

.参考答案：0.50

向下10.小胡同学在学习了圆周运动的知识后，设计了一个课题，名称为：快速测量自行车的骑行速度。他的设想是：通过计算踏脚板转动的角速度，推算自行车的骑行速度。如上图所示是自行车的传动示意图，其中Ⅰ是大齿轮，Ⅱ是小齿轮，Ⅲ是后轮。当大齿轮Ⅰ（脚踏板）的转速通过测量为n（r/s）时，则大齿轮的角速度是

rad/s。若要知道在这种情况下自行车前进的速度，除需要测量大齿轮Ⅰ的半径r1，小齿轮Ⅱ的半径r2外，还需要测量的物理量是

。用上述物理量推导出自行车前进速度的表达式为：

。参考答案：2πn,

车轮半径r3,2πn11.某同学“探究小车的速度随时间变化的规律”的实验装置如图甲所示。小车放在斜面上，车前端拴有不可伸长的细线，跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连，小车后面与穿过打点计时器的纸带相连。开始时，小车停在靠近打点计时器的位置，重物到地面的距离小于小车到滑轮的距离。启动打点计时器，释放重物，小车在重物牵引下，由静止开始沿斜面向上运动；重物落地后，小车会继续向上运动一段距离。打点计时器使用的交流电频率为50Hz。某次实验打出的纸带如图乙所示，图中a、b、c是纸带上的三段，纸带运动方向如图中箭头所示。（1）根据所提供的纸带和数据，计算打c段纸带时小车的加速度大小为_______m/s2（结果保留两位有效数字）。（2）判断小车运动的最大速度可能出现在b段纸带中的__________两点之间。参考答案：(1)5.0(2)D4、D5：（1）根据匀变速直线运动的推论得：a==5.0m/s2．

（2）从纸带b上可发现：相邻的点距离先增大后减小，由于打点计时器打点的时间间隔是相等的，所以b段纸带先加速后减速，所以最大速度可能出现在b段纸带中长度为2.98cm的一段.12.如图甲所示为某一测量电路，电源电压恒定。闭合开关S，调节滑动变阻器由最右端滑动至最左端，两电压表的示数随电流变化的图象如图乙所示，可知：_____(填“a”或“b”)是电压表V2示数变化的图象，电源电压为_____V，电阻Rl阻值为_____Ω，变阻器最大阻值为_____Ω。参考答案：.b（2分），6V（2分），10Ω（2分），20Ω13.一点光源以功率P向外发出波长为λ的单色光，若已知普朗克恒量为h，光速为c，则此光源每秒钟发出的光子数为

个，如果能引起人的视觉反应的此单色光的最小强度是人的视网膜单位面积上每秒钟获得n个光子，那么当人距离该光源

远时，就看不清该光点源了。（球面积公式为，式中r为球半径）参考答案：

答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（4分）在利用牛顿管“研究重力作用下物体的运动”实验中，两次实验情景如图（a）、（b）所示，其中，图________是已抽成真空的情景；观察两次实验现象，得到的科学结论是_____________________________________。参考答案：

答案：（b）；在没有空气阻力作用的情况下，轻重物体以相同的加速度下落。15.（8分）某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究，一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连:弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，如图(a)所示。向左推小球，使弹黄压缩一段距离后由静止释放:小球离开桌面后落到水平地面。通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能。回答下列问题：(1)本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等。已知重力加速度大小为g。为求得Ek，至少需要测量下列物理量中的

(填正确答案标号)。A.小球的质量m

B.小球抛出点到落地点的水平距离sC.桌面到地面的高度h

D.弹簧的压缩量△x

E.弹簧原长l。(2).用所选取的测量量和已知量表示Ek，得Ek=

。(3)图(b)中的直线是实验测量得到的s-△x图线。从理论上可推出，如果h不变.m增加，s-△x图线的斜率会

（填“增大”、“减小”或“不变”)；由图(b)中给出的直线关系和Ek的表达式可知，Ep与△x的

次方成正比。参考答案：（1）ABC

（2）

（3）减小

（4）2

（各2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在光滑的水平面上有一质量为25kg的小车B，上面放一个质量为15kg的物体，物体与车间的滑动摩擦系数为0.2。另有一辆质量为20kg的小车A以3m/s的速度向前运动。A与B相碰后连在一起，物体一直在B车上滑动。求：（1）当车与物体以相同的速度前进时的速度。（2）物体在B车上滑动的距离。参考答案：选取小车A、B和B车上的物体组成的系统为研究对象，从A、B接触到车与物体以相同的速度前进的整个过程中，系统所受合外力为零，根据动量守恒定律，有mAv0=(mA+mB+mC)v2代入数据，可解得：v2=1m/s，即小车与物体以1m/s的速度前进。选取小车A、B组成的系统为研究对象，在它们相碰的短暂过程中，系统所受合外力为零，动量守恒，则mAv0=(mA+mB)v1可解得：v1=m/s再选取小车A、B和B车上的物体组成的系统为研究对象，从A、B接触到车与物体以相同的速度前进的整个过程中，根据动能定理，有－mmCgs=(mA+mB+mC)v22－(mA+mB)v12可解得：s=m=0.33m17.（14分）我国于2007年10月24日18时05分在西昌卫星发射中心成功发射一颗绕月运行的的探月卫星“嫦娥一号”已知月球的半径R=1.74×106m，月球表面的重力加速度=1.62m/s2.如果“嫦娥一号”关闭发动机后绕月球做匀速圆周运动，距离月球表面的高度h=2.6×105m，求“嫦娥一号”绕月球运行的速度大小。参考答案：解析：设月球的质量为M。卫星绕月球做圆周运动的速度为v，卫星质量为m。月球对卫星的万有引力提供卫星做匀速圆周运动的向心力，由牛顿第二定律有：

（5分）在月球表面上有：GM=

（5分）由以上两式解得：

（4分）18.（10分）如图，一固定的竖直气缸由一大一小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞，已知大活塞的质量为m1=2.5