2022年山西省运城市河津市中学高三物理测试题含解析

2022年山西省运城市河津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.小球在水平桌面上做匀速直线运动，当它受到力F的作用（F的方向如图所示）时，小球可能运动的方向是

（

）

A．Oa

B．Ob

C．Oc

D．Od参考答案：

D2.南亚某国军事试验场正在平地上试射导弹,若某次竖直向上发射导弹时发生故障,造成导弹的vt图像如图所示,则下列说法中正确的是()A.0~1s内导弹匀速上升B.1~2s内导弹静止不动C.3s末导弹回到出发点D.5s末导弹恰好回到出发点参考答案：D

解析:在vt图像中,图线的斜率表示加速度,故0~1s内导弹匀加速上升,1~2s内导弹匀速上升,第3s时导弹速度为0,即上升到最高点,故选项A、B、C错误;vt图线与时间轴包围的面积表示位移,在0~3s内,x1=×(1+3)×30m=60m,在3~5s内,x2=-×2×60m=-60m,所以x=x1+x2=0,即5s末导弹恰好回到出发点,选项D正确.3.三个相同的支座上分别搁着三个质量和直径都相等的光滑圆球a、b、c，支点P、Q在同一水平面上，a球的重心Oa位于球心，b球和c球的重心Ob、Oc分别位于球心的正上方和球心的正下方，如图所示，三球均处于平衡状态，支点P对a球的弹力为Na，对b球和c球的弹力分别为Nb和Nc，则（

）A．Na=Nb=Nc

B．Nb>Na>Nc

C．Nb<Na<NcD．Na>Nb=Nc参考答案：A4.（多选题）如图所示，人重Mg=600N，木板重mg=400N，人与木板、木板与地面间动摩擦因数皆为0.2．现在人用水平力F拉绳，使他与木板一起向右匀速运动，则（）A．人受到的摩擦力是120N B．人拉绳的力是100NC．人的脚给木板的摩擦力向右 D．木板给地面的摩擦力向左参考答案：BC【考点】共点力平衡的条件及其应用；摩擦力的判断与计算．【分析】先以整体为研究对象，对整体进行受力分析，由共点力的平衡可求得人拉绳子的力；再对人受力分析，可求得人与地板间的摩擦力．【解答】解：A、以整体为研究对象，整体在水平方向受拉力和摩擦力，由共点力的平衡可知：2F=μ（m+M）g解得：F=100N，故A错误，B正确；C、以人为研究对象，人受拉力及摩擦力而处于平衡，拉力向右，则摩擦力向左；而人对木板的摩擦力与木板对人的摩擦力大小相等，方向相反，故人的脚给木板的摩擦力方向水平向右，故C正确；D、木板相对于地面运动的方向向右，所以木板给地面的摩擦力向右，故D错误；故选：BC5.在光滑的水平地面上方，有两个磁感应强度大小均为B，方向相反的水平匀强磁场，如图所示的PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大。一个半径为a、质量为m、电阻为R的金属圆环垂直磁场方向，以速度从如图位置运动，当圆环运动到直径刚好与边界线PQ重合时，圆环的速度为，则下列说法正确的是（

）A．此时圆环中的电功率为

B．此时圆环的加速度为C．此过程中通过圆环截面的电量为

D．此过程中回路产生的电能为参考答案：AC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.两小孩在冰面上乘坐“碰碰车”相向运动。A车总质量为50kg，以2m/s的速度向右运动；B车总质量为70kg，以3m/s的速度向左运动；碰撞后，A以1.5m/s的速度向左运动，则B的速度大小为___________m/s，方向向___________（选填“左”或“右”）参考答案：0.5；左7.一飞船在某星球表面附近，受星球引力作用而绕其做匀速圆周运动的速率为，飞船在离该星球表面高度为h处，受星球引力作用而绕其做匀速圆周运动的速率为，已知引力常量为G，则该星球的质量表达式为

。参考答案：8.某探究性小组用如图所示的装置研究弹簧的弹性势能Ep跟弹簧的形变量x之间的关系：在实验桌的边缘固定一光滑凹槽（如图），凹槽中放一轻质弹簧，弹簧的左端固定，右端与小球接触．当弹簧处于自然长度时，小球恰好在凹槽的边缘．让小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使小球沿水平方向射出凹槽，小球在空中飞行后落到水平地面．（1）若用天平、刻度尺测量，计算出小球从凹槽射出瞬间的动能，则除了测量小球的质量外，还须测量的物理量有：

.（2）因为小球从凹槽射出时，由于某些偶然因素的影响，即使将弹簧压缩同样的长度，小球射出的水平距离S也会稍有不同．为了准确测出S，某同学欲用小球将弹簧10次压缩到同一个长度，记录下小球这10次抛出的落点的痕迹，则需使用

等实验器材才能完成相应的记录；考查考生运用平抛、及动量守恒实验中所用的方法解决新的实际问题的创新实践能力。在高考中很有可能不会原原本本地考查动量守恒的实验，但该实验中所用的实验方法则有可能迁移到其他实验中，与其他实验揉合在一起来考查。参考答案：（1）凹槽出口处与水平面的高度，小球抛出的水平距离；（2）白纸、复写纸。9.某小组同学尝试用下图所示装置测定大气压强．实验过程中温度保持不变．最初U形管两臂中的水银面齐平，烧瓶中无水．当用注射器往烧瓶中注入水时，U形管两臂中的水银面出现高度差．实验的部分数据记录在下表中．

气体体积V(ml)800674600531500水银面高度差h(cm)014.025.038.045.0

（1）根据表中数据，在右图中画出该实验的h－1/V关系图线；（2）实验环境下的大气压强p0=

cmHg；

（3）如果实验开始时气体的热力学温度为T0，最终气体的体积为500ml，现使U型管中的水银面回到初始齐平状态，应使容器中的气体温度降低到_________．参考答案：（1）右图所示

（2分）（2）75（±2）

（3分）（3）

（3分）10.在白炽灯照射下，从用手指捏紧的两块玻璃板的表面能看到彩色条纹，这是光的______现象；通过两根并在一起的铅笔狭缝去观察发光的白炽灯，也会看到彩色条纹，这是光的______现象。参考答案：干涉、衍射11.一灯泡的电功率为P，若消耗的电能看成全部以波长为入的光波均匀地向周围辐射，设光在空气的传播速度近似为真空中的光速c，普朗克常量为h．则这种光波光子的能量为，在距离灯泡d处垂直于光的传播方向S面积上，单位时间内通过的光子数目为

。参考答案：12.16．如图所示，质点甲以8ms的速度从O点沿Ox轴正方向运动，质点乙从点Q（0m，60m）处开始做匀速直线运动，要使甲、乙在开始运动后10s在x轴上的P点相遇，质点乙运动的位移是

，乙的速度是

．参考答案：100m

10㎝/s13.右图是自行车传动机的示意图，其中Ⅰ是大齿轮，Ⅱ是小齿轮，Ⅲ是后轮。⑴假设脚踏板的转速为r/s,则大齿轮的角速度是___rad/s；⑵要知道在这种情况下自行车前进的速度有多大，除需要测量大齿轮Ⅰ的半径，小齿轮Ⅱ的半径外，还需要测量的物理量是___；

⑶用上述量推导出自行车前进速度的表达式：__。参考答案：⑴

⑵后轮的半径

⑶三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（2014?宿迁三模）学校科技节上，同学发明了一个用弹簧枪击打目标的装置，原理如图甲，AC段是水平放置的同一木板；CD段是竖直放置的光滑半圆弧轨道，圆心为O，半径R=0.2m；MN是与O点处在同一水平面的平台；弹簧的左端固定，右端放一可视为质点、质量m=0.05kg的弹珠P，它紧贴在弹簧的原长处B点；对弹珠P施加一水平外力F，缓慢压缩弹簧，在这一过程中，所用外力F与弹簧压缩量x的关系如图乙所示．已知BC段长L=1.2m，EO间的距离s=0.8m．计算时g取10m/s2，滑动摩擦力等于最大静摩擦力．压缩弹簧释放弹珠P后，求：（1）弹珠P通过D点时的最小速度vD；（2）弹珠P能准确击中平台MN上的目标E点，它通过C点时的速度vc；（3）当缓慢压缩弹簧到压缩量为x0时所用的外力为8.3N，释放后弹珠P能准确击中平台MN上的目标E点，求压缩量x0．参考答案：（1）弹珠P通过D点时的最小速度为；（2）通过C点时的速度为m/s；（3）压缩量为0.18m．考点： 动能定理的应用；机械能守恒定律．专题： 动能定理的应用专题．分析： （1）根据D点所受弹力为零，通过牛顿第二定律求出D点的最小速度；（2）根据平抛运动的规律求出D点的速度，通过机械能守恒定律求出通过C点的速度．（3）当外力为0.1N时，压缩量为零，知摩擦力大小为0.1N，对B的压缩位置到C点的过程运用动能定理求出弹簧的压缩量．解答： 解：（1）当弹珠做圆周运动到D点且只受重力时速度最小，根据牛顿第二定律有：mg=解得．v==m/s（2）弹珠从D点到E点做平抛运动，设此时它通过D点的速度为v，则s=vtR=gt从C点到D点，弹珠机械能守恒，有：联立解得v=代入数据得，V=2m/s（3）由图乙知弹珠受到的摩擦力f=0.1N，根据动能定理得，且F1=0.1N，F2=8.3N．得x=代入数据解得x0=0.18m．答：（1）弹珠P通过D点时的最小速度为；（2）通过C点时的速度为m/s；（3）压缩量为0.18m．点评： 本题考查了动能定理、机械能守恒定律、牛顿第二定律的综合，涉及到圆周运动和平抛运动，知道圆周运动向心力的来源，以及平抛运动在竖直方向和水平方向上的运动规律是解决本题的关键．15.（9分）我国登月的“嫦娥计划”已经启动，2007年10月24日，我国自行研制的探月卫星“嫦娥一号”探测器成功发射。相比较美国宇航员已经多次登陆月球。而言，中国航天还有很多艰难的路要走。若一位物理学家通过电视机观看宇航员登月球的情况，他发现在发射到月球上的一个仪器舱旁边悬挂着一个重物在那里摆动,悬挂重物的绳长跟宇航员的身高相仿,这位物理学家看了看自己的手表，测了一下时间，于是他估测出月球表面上的自由落体加速度。请探究一下,他是怎样估测的?参考答案：据宇航员的身高估测出摆长；测出时间，数出摆动次数，算得摆动周期；据公式,求得月球的重力加速度。解析：据单摆周期公式,只要测出单摆摆长和摆动周期,即可测出月球表面上的自由落体加速度．据宇航员的身高估测出摆长；测出时间，数出摆动次数，算得摆动周期；据公式求得月球的重力加速度。(9分)

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，区域Ⅰ中有竖直向上的匀强电场，电场强度为E；区域Ⅱ内有垂直纸面向外的水平匀强磁场，磁感应强度为B；区域Ⅲ中有垂直纸面向里的水平匀强磁场，磁感应强度为2B。一质量为m、带电量为q的带负电粒子（不计重力）从左边界O点正上方的M点以速度v0水平射入电场，经水平分界线OP上的A点与OP成60°角射入Ⅱ区域的磁场，并垂直竖直边界CD进入Ⅲ区域的匀强磁场中。

求：（1）粒子在Ⅱ区域匀强磁场中运动的轨道半径；（2）O、M间的距离；（3）粒子从第一次进入区域Ⅲ到离开区域Ⅲ所经历的时间t3。参考答案：解：（1）粒子在匀强电场中做类平抛运动，设粒子过A点时速度为v，由类平抛规律知

①

（3分）粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：

②

（1分）所以

③

（2分）（2）设粒子在电场中运动时间为t1，加速度为a，则有

④

（2分）

⑤

（2分）即

⑥

O、M两点间的距离为⑦

（2分）（3）设粒子在Ⅲ区域磁场中运行时间为t3，粒子在Ⅲ区域磁场中运行为T3，则：

⑧

（2分）由①②式可得：⑨（1分）则：

⑩

（2分）Ks5u由⑩式可得：（1分）Ks5u17.斜面长度为4m，一个尺寸可以忽略不计的滑块以不同的初速度v0从斜面顶端沿斜面下滑时，其下滑距离x与初速度二次方v02的关系图象（即xv02图象）如图所示．（1）求滑块下滑的加速度大小．（2）若滑块下滑的初速度为5.0m/s，则滑块沿斜面下滑的时间为多长？参考答案：解：（1）根据匀变速直线运动的速度位移公式得：v2﹣v02=2ax，得斜率为：k=﹣因为图线斜率：k=，解得：a=﹣2m/s2．所以滑块下滑的加速度大小为2m/s2．（2）由位移公式得：x=v0t+at2，解得：t=1s，或t=4s（舍去）．答：（1）滑块下滑的加速度大小为2m/s2．（2）若滑块下滑的初速度为5.0m/s，则滑块沿斜面下滑的时间为1s．【考点】匀变速直线运动规律的综合运用；匀变速直线运动的速度与时间的关系．【分析】（1）根据匀变速直线运动的速度位移公式，结合图线的斜率求出滑块下滑的加速度大小．（2）再根据位移时间公式求出滑块下滑的时间．18.如图（甲）所示，在直角坐标系0≤x≤L区域内有沿y轴正方向的匀强电场，右侧有一个以点(3L，0)为圆心、半径为L的圆形区域，圆形区域与x轴的交点分别为M、N。现有一质量为m，带电量为e的电子，从y轴上的A点以速度v0沿x轴正方向射入电场，飞出电场后从M点进入圆形区域，速度方向与x轴夹角为30°。此时在圆形区域加如图（乙）所示周期性变化的磁场，以垂直于纸面向外为磁场正方向），最后电子运动一段时间后从N飞出，速度方向与进入磁场时的速度方向相同（与x轴夹角也为30°）。求：（1）电子进入圆形磁场区域时的速度大小；（2）0≤x≤L区域内匀强电场场强E的大小；（3）写出圆形磁场区域磁感应强度B0的大小、磁场变化周期T各应满足的表达式。参考答案：⑴电子在电场中作类平抛运动，射出电场时，如图1所示。由速度关系：

（2分）解得

（2分）

⑵由速度关系得

（2分）

在竖直方向

（2分）

解