山東省菏澤市西北中學(xué)2022年高三物理測(cè)試題含解析

山東省菏澤市西北中學(xué)2022年高三物理測(cè)試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，水平面上停放著A、B兩輛小車，質(zhì)量分別為M和m，M＞m，兩車相距為L(zhǎng)。人的質(zhì)量也為m，另有不計(jì)質(zhì)量的一根硬桿和一根細(xì)繩。第一次人站在A車上，桿插在B車上；第二次人站在B車上，桿插在A車上。兩種情況下，人用同樣大小的力拉繩子，使兩車相遇。設(shè)阻力可忽略不計(jì)，兩次小車從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到相遇的時(shí)間分別為t1和t2，則

A．t1＝t2B．t1＜t2C．t1＞t2D．條件不足，無(wú)法判斷參考答案：B2.在下列說(shuō)法中，正確的說(shuō)法是A．原子核發(fā)生衰變中放出的電子來(lái)自原子的內(nèi)層電子B．原子核通常是由質(zhì)子、中子和電子組成的C．原子核內(nèi)質(zhì)子、中子是由于萬(wàn)有引力和電磁力而吸引在一起D．在盧瑟福粒子散射實(shí)驗(yàn)中，絕大部分粒子穿過(guò)金箔后仍大致沿原來(lái)方向前進(jìn)，而少數(shù)粒子發(fā)生較大角度的偏轉(zhuǎn)參考答案：D3.有一電路連接如圖8所示，理想變壓器初級(jí)線圈接電壓一定的交流電，則下列說(shuō)法中正確的是

A．只將s。從2撥向1時(shí)，電流表示數(shù)變小B．只將s：從4撥向3時(shí)，電流表示數(shù)變大

C．只將S。從閉合變?yōu)閿嚅_(kāi)，電阻R兩端電壓增大

D．只將變阻器R，的滑動(dòng)觸頭上移，變壓器的輸入功率減小參考答案：D4.下列敘述正確的是（

）A．任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的物體，都有一種波和它對(duì)應(yīng)，這種波叫德布羅意波B．光子在空間各點(diǎn)出現(xiàn)的可能性的大小，可以用波動(dòng)規(guī)律描述，光波叫做概率波C．激光是一種人工產(chǎn)生的相干光源，利用強(qiáng)激光產(chǎn)生的高壓可以引起核聚變D．泊松亮斑說(shuō)明光具有粒子性參考答案：ABC5.如圖甲所示，一個(gè)電阻為R，面積為S的矩形導(dǎo)線框abcd，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向與ad邊垂直并與線框平面成450角，o、oˊ分別是ab和cd邊的中點(diǎn)?，F(xiàn)將線框右半邊obcoˊ繞ooˊ逆時(shí)針90o到圖乙所示位置。在這一過(guò)程中，導(dǎo)線中某個(gè)橫截面通過(guò)的電荷量是

(

)A.

B.

C.

D.0參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.利用如圖所示的裝置可以測(cè)量滑塊與固定在地面上的斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。在傾角為的斜面上安裝有兩個(gè)光電門，其中光電門甲固定在斜面上，光電門乙的位置可以變化。當(dāng)一個(gè)帶有遮光片的滑塊自斜面上勻加速滑下時(shí)，與兩個(gè)光電門都相連的計(jì)時(shí)器可以顯示出遮光片從光電門甲至乙所用的時(shí)間t，改變光電門乙的位置進(jìn)行多次測(cè)量，每次都使滑塊從同一點(diǎn)由靜止開(kāi)始滑下，并用米尺測(cè)量甲、乙光電門之間的距離x，記下相應(yīng)的x和t值，所得數(shù)據(jù)見(jiàn)下表。(l)滑塊每次都從同一點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，設(shè)經(jīng)過(guò)光電門甲處的速度為，下滑的加速度為a。則、a、x、t四個(gè)物理量之間滿足的關(guān)系式是________________________。(2)根據(jù)表中給出的數(shù)據(jù)，在下面給出的坐標(biāo)紙上畫出圖線。

(3)由(2)中所畫出的圖線，得出滑塊加速度大小為a=_________，滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)__________。(g取l0，兩空結(jié)果保留3位有效數(shù)字)參考答案：7.如圖，給靜止在水平粗糙地面上的木塊一初速度，使之開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。一學(xué)生利用角動(dòng)量定理來(lái)考察此木塊以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程：“把參考點(diǎn)設(shè)于如圖所示的地面上一點(diǎn)O，此時(shí)摩擦力f的力矩為0，從而地面木塊的角動(dòng)量將守恒，這樣木塊將不減速而作勻速運(yùn)動(dòng)。”請(qǐng)指出上述推理的錯(cuò)誤，并給出正確的解釋：

。參考答案：該學(xué)生未考慮豎直方向木塊所受的支持力和重力的力矩.僅根據(jù)摩擦力的力矩為零便推出木塊的角動(dòng)量應(yīng)守恒，這樣推理本身就不正確.事實(shí)上，此時(shí)支持力合力的作用線在重力作用線的右側(cè)，支持力與重力的合力矩不為0，木塊的角動(dòng)量不守恒，與木塊作減速運(yùn)動(dòng)不矛盾．（5分）8.如圖1所示，寒假前，某同學(xué)利用DIS系統(tǒng)對(duì)封閉在注射器內(nèi)的一定質(zhì)量的氣體作了兩次等溫過(guò)程的研究．第一次是在室溫下通過(guò)推、拉活塞改變氣體體積，并記錄體積和相應(yīng)的壓強(qiáng)；第二次在較高溫度環(huán)境下重復(fù)這一過(guò)程．（1）結(jié)束操作后，該同學(xué)繪制了這兩個(gè)等溫過(guò)程的p﹣1/V關(guān)系圖線，如圖．則反映氣體在第二次實(shí)驗(yàn)中的p﹣1/V關(guān)系圖線的是1（選填“1”或“2”）；（2）該同學(xué)是通過(guò)開(kāi)啟室內(nèi)暖風(fēng)空調(diào)實(shí)現(xiàn)環(huán)境溫度升高的．在這一過(guò)程中，注射器水平地放置在桌面上，活塞可以自由伸縮，管內(nèi)的氣體經(jīng)歷了一個(gè)等壓（選填“等壓”“等溫”或“等容”）的變化過(guò)程．參考答案：考點(diǎn)：理想氣體的狀態(tài)方程；熱力學(xué)第一定律．專題：理想氣體狀態(tài)方程專題．分析：（1）由圖看出p﹣圖象是過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線，斜率一定，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)研究出斜率等于pV，即可根據(jù)氣態(tài)方程分析．（2）注射器水平地放置在桌面上，以活塞為研究對(duì)象，受力分析，根據(jù)平衡條件列方程，進(jìn)而分析作何種變化．解答：解：（1）由圖2看出p﹣圖象是過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線，其斜率等于pV，斜率不變，則pV不變，根據(jù)氣態(tài)方程=c，可知?dú)怏w的溫度不變，均作等溫變化．由氣態(tài)方程得知T與pV正比，即T與圖線的斜率成正比，所以可知反映氣體在第二次實(shí)驗(yàn)中的p﹣關(guān)系圖線的是1．（2）注射器水平地放置在桌面上，設(shè)注射器內(nèi)的壓強(qiáng)為P，大氣壓強(qiáng)為P0，活塞橫截面積為S，活塞移動(dòng)過(guò)程中速度緩慢，認(rèn)為活塞處于平衡狀態(tài)，則：PS=P0S即P=P0可知，管內(nèi)的氣體壓強(qiáng)等于大氣壓，保持不變，所以管內(nèi)氣體經(jīng)歷了一個(gè)等壓變化．故答案為：（1）1；（2）等壓．點(diǎn)評(píng)：對(duì)于氣體的圖象，往往要研究其斜率、面積等方面的數(shù)學(xué)意義，來(lái)分析其物理意義．確定封閉氣體壓強(qiáng)時(shí)通常是以封閉氣體的活塞為研究對(duì)象受力分析通過(guò)平衡條件列方程來(lái)確定．9.描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)特征的公式是x＝．自由下落的籃球緩地面反彈后上升又落下。若不考慮空氣阻力及在地面反彈時(shí)的能量損失，此運(yùn)動(dòng)(填“是”或“不是”)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)．參考答案：x=Asinωt

不是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移隨時(shí)間的關(guān)系遵從正弦函數(shù)規(guī)律，其運(yùn)動(dòng)表達(dá)式為：x=Asinωt，籃球的運(yùn)動(dòng)位移隨時(shí)間的變化不遵從正弦函數(shù)的規(guī)律，所以不是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。10.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)定列車加速度的儀器，如圖所示。AB是一段圓弧形的電阻，O點(diǎn)為其圓心，圓弧半徑為r。O點(diǎn)下用一電阻不計(jì)的金屬線懸掛著金屬球，球的下部與AB接觸良好且無(wú)摩擦。AB之間接有內(nèi)阻不計(jì)、電動(dòng)勢(shì)為9V的電池，OB間接有一個(gè)伏特表。整個(gè)裝置的豎直面沿列車前進(jìn)的方向放置。當(dāng)列車做勻加速運(yùn)動(dòng)，懸線就偏過(guò)一定角度。若伏特表顯示3V，則列車的加速度為

。如果根據(jù)伏特表示數(shù)與列車加速度的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系將伏特表改制成一個(gè)加速度表，則加速度的刻度是

的（選填“均勻”或“不均勻”）。參考答案：答案：，不均勻11.(4分)如圖所示，一個(gè)半徑為R的透明球體放置在水平面上，一束藍(lán)光從A點(diǎn)沿水平方向射入球體后經(jīng)B點(diǎn)射出，最后射到水平面上的C點(diǎn)．已知OA=，該球體對(duì)藍(lán)光的折射率為，則它從球面射出時(shí)的出射角=

；若換用一束紅光同樣從A點(diǎn)射向該球體，則它從球體射出后落到水平面上形成的光點(diǎn)與C點(diǎn)相比，位置

(填“偏左”、“偏右”或“不變”)。參考答案：60°（2分）偏右（2分）12.某同學(xué)利用“插針?lè)ā?，測(cè)定平行玻璃磚的折射率，在坐標(biāo)紙上記錄的情況如圖所示，虛線為以入射點(diǎn)O為圓心做出的圓，由此計(jì)算出玻璃磚的折射率為_(kāi)____，光在玻璃中的傳播速度為_(kāi)____m/s，(光在真空中的傳播速度為c=3.0×108m/s.結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)參考答案：(1).1.5

(2).2.0×10813.盧瑟福用a粒子轟擊氮核時(shí)發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子.完成其核反應(yīng)方程：N+He→

.參考答案：O+H三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖所示，質(zhì)量為m帶電量為+q的小球靜止于光滑絕緣水平面上，在恒力F作用下，由靜止開(kāi)始從A點(diǎn)出發(fā)到B點(diǎn)，然后撤去F，小球沖上放置在豎直平面內(nèi)半徑為R的光滑絕緣圓形軌道，圓形軌道的最低點(diǎn)B與水平面相切，小球恰能沿圓形軌道運(yùn)動(dòng)到軌道末端D，并從D點(diǎn)拋出落回到原出發(fā)點(diǎn)A處．整個(gè)裝置處于電場(chǎng)強(qiáng)度為E=的水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，小球落地后不反彈，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中沒(méi)有空氣阻力．求：AB之間的距離和力F的大小．參考答案：AB之間的距離為R，力F的大小為mg．考點(diǎn)： 帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；牛頓第二定律；平拋運(yùn)動(dòng)；動(dòng)能定理的應(yīng)用．專題： 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題．分析： 小球在D點(diǎn)，重力與電場(chǎng)力的合力提供向心力，由牛頓第二定律即可求出D點(diǎn)的速度，小球離開(kāi)D時(shí)，速度的方向與重力、電場(chǎng)力的合力的方向垂直，小球做類平拋運(yùn)動(dòng)，將運(yùn)動(dòng)分解即可；對(duì)小球從A運(yùn)動(dòng)到等效最高點(diǎn)D過(guò)程，由動(dòng)能定理可求得小球受到的拉力．解答： 解：電場(chǎng)力F電=Eq=mg

電場(chǎng)力與重力的合力F合=mg，方向與水平方向成45°向左下方，小球恰能到D點(diǎn)，有：F合=解得：VD=從D點(diǎn)拋出后，只受重力與電場(chǎng)力，所以合為恒力，小球初速度與合力垂直，小球做類平拋運(yùn)動(dòng)，以D為原點(diǎn)沿DO方向和與DO垂直的方向建立坐標(biāo)系（如圖所示）．小球沿X軸方向做勻速運(yùn)動(dòng)，x=VDt

沿Y軸方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，y=at2a==所形成的軌跡方程為y=直線BA的方程為：y=﹣x+（+1）R解得軌跡與BA交點(diǎn)坐標(biāo)為（R，R）AB之間的距離LAB=R從A點(diǎn)D點(diǎn)電場(chǎng)力做功：W1=（1﹣）R?Eq

重力做功W2=﹣（1+）R?mg；F所做的功W3=F?R有W1+W2+W3=mVD2，有F=mg答：AB之間的距離為R，力F的大小為mg．點(diǎn)評(píng)： 本題是動(dòng)能定理和向心力知識(shí)的綜合應(yīng)用，分析向心力的來(lái)源是解題的關(guān)鍵．15.(6分)如圖所示，己知平行玻璃磚的折射率，厚度為.入射光線以入射角60°射到玻璃磚的上表面，經(jīng)玻璃磚折射從下表面射出，出射光線與入射光線平行，求兩平行光線間距離。（結(jié)果可用根式表示）

參考答案：解析：作出光路如圖

由折射定律得（2分）

所以r=30°（2分）

由圖知

則AB—AC=d·tan30°=d

出射光線與入射光線間的距離是d（2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.設(shè)想光子能量為E的單色光垂直入射到質(zhì)量為M、以速度V沿光入射方向運(yùn)動(dòng)的理想反射鏡（無(wú)吸收）上，試用光子與鏡子碰撞的觀點(diǎn)確定反射光的光子能量E′?？扇∫韵陆疲海渲衏為光速。2.若在上述問(wèn)題中單色光的強(qiáng)度為Φ，試求反射光的強(qiáng)度Φ′（可以近似認(rèn)為光子撞擊鏡子后，鏡子的速度仍為V）。光的強(qiáng)度定義為單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)垂直于光傳播方向單位面積的光子的能量。參考答案：1．光子與反射鏡碰撞過(guò)程中的動(dòng)量和能量守恒定律表現(xiàn)為

，

．

其中為碰撞后反射鏡的速度．從上兩式消去，得

．

當(dāng)時(shí)，，可得

．

2.考察時(shí)刻位于垂直于光傳播方向的截面A左側(cè)的長(zhǎng)為光在1s時(shí)間內(nèi)所傳播的距離c′1s、底面積為單位面積柱體內(nèi)的光子，如圖1所示．經(jīng)過(guò)1s時(shí)間，它們?nèi)客ㄟ^(guò)所考察的截面．若單位體積中的光子數(shù)為，根據(jù)光強(qiáng)的定義，入射光的強(qiáng)度

（6）

若A處固定一反射鏡，則柱體的底面S2處的光子在時(shí)刻t到達(dá)位于A處的反射鏡便立即被反射，以光速c向左移動(dòng)；當(dāng)柱體的底面S1在t+1s到達(dá)A處被反射鏡反射時(shí)，這柱體的底面S2已到達(dá)A左邊距離A為c′1s處，所有反射光的光子仍分布在長(zhǎng)為c′1s、截面積為單位面積的柱體內(nèi)，所以反射光的強(qiáng)度與入射光的強(qiáng)度相等．如果反射鏡不固定，而是以恒定的速度V向右移動(dòng)，則在時(shí)刻t+1s柱體的底面S1到達(dá)A處時(shí)，反射鏡已移到A右邊距離為V′1s的N處，這時(shí)底面S2移到A左側(cè)離A的距離為c′1s處，如圖2中a所示.設(shè)再經(jīng)過(guò)時(shí)間，S1與鏡面相遇，但這時(shí)鏡面己來(lái)到處，因?yàn)樵跁r(shí)間內(nèi)，鏡面又移過(guò)了一段距離，即在時(shí)刻，底面S1才到達(dá)反射鏡被反射．亦即原在S1處的光子須多行進(jìn)cΔt的距離才能被反射．因此

得

(7)而這時(shí)，底面S2又向左移了一段距離．這樣反射光的光子將分布在長(zhǎng)為的柱體內(nèi)．因反射不改變光子總數(shù)，設(shè)為反射光單位體積中的光子數(shù)，有

故有

．

(8)根據(jù)光強(qiáng)度的定義，反射光的強(qiáng)度

．

(9)由(4)、(8)、(9)各式得

．

(10)注意到有

．

17.（計(jì)算）（2015?昌平區(qū)二模）如圖所示，水平桌面長(zhǎng)L=3m，距水平地面高h(yuǎn)=0.8m，桌面右端放置一個(gè)質(zhì)量m2=0.4kg的小物塊B，桌面的左端有一質(zhì)量m1=0.6kg的小物塊A．某時(shí)刻物塊A以初速度v0=4m/s開(kāi)始向右滑動(dòng)，與B發(fā)生正碰后立刻粘在一起，它們從桌面水平飛出，落到地面上的D點(diǎn)．已知物塊A與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，重力加速度g=10m/s2．求：（1）物塊A與物塊B碰前瞬間，A的速度大小v1；（2）物塊A與物塊B碰后瞬間，A、B整體的速度大小v2；（3）A、B整體的落地點(diǎn)D距桌面右邊緣的水平距離x．參考答案：（1）物塊A與物塊B碰前瞬間，A的速度大小為2m/s；（2）物塊A與物塊B碰后瞬間，A、B整體的速度大小為1.2m/s；（3）A、B整體的落地點(diǎn)D距桌面右邊緣的水平距離為0.48m．動(dòng)量守恒定律；機(jī)械能守恒定律解：（1）物塊A向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，μmg=mav12﹣v02=﹣2aL

代入數(shù)據(jù)解得v1=2m/s

（2）A與B碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒m1v1=（m1+m2）v2代入數(shù)據(jù)解得v2=1.2m/s

（3）A、B整體做平拋運(yùn)動(dòng)h=gt2

x