2021-2022學(xué)年河南省新鄉(xiāng)市方里中學(xué)高三物理測(cè)試題含解析

2021-2022學(xué)年河南省新鄉(xiāng)市方里中學(xué)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1.一個(gè)折射率為的三棱鏡，頂角是45°，有很細(xì)的一束光沿如圖所示方向射到三棱鏡上，改變?nèi)肷浣莍的大?。?°<i<90°），則（

）A．只有在界面Ⅰ可能發(fā)生全反射B．只有在界面Ⅱ可能發(fā)生全反射C．在界面Ⅰ和界面Ⅱ都不可能發(fā)生全反射

D.在界面Ⅰ和界面Ⅱ都可能發(fā)生全反射參考答案：C2.（單選）如圖，游樂(lè)場(chǎng)中，從高處A到水面B處有兩條長(zhǎng)度相同的光滑軌道．甲、乙兩小孩沿不同軌道同時(shí)從A處自由滑向B處，下列說(shuō)法正確的有（）A．甲的切向加速度始終比乙的大B．甲、乙在同一高度的速度大小不相等C．甲、乙在同一時(shí)刻總能到達(dá)同一高度D．甲比乙先到達(dá)B處參考答案：考點(diǎn)：功能關(guān)系；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系．分析：①由受力分析及牛頓第二定律可知，甲的切向加速度先比乙的大，后比乙的??；②可以使用機(jī)械能守恒來(lái)說(shuō)明，也可以使用運(yùn)動(dòng)學(xué)的公式計(jì)算，后一種方法比較麻煩；③哪一個(gè)先達(dá)到B點(diǎn)，可以通過(guò)速度的變化快慢來(lái)理解，也可以使用v﹣t圖象來(lái)計(jì)算說(shuō)明．解答：解：A、由受力分析及牛頓第二定律可知，甲的切向加速度先比乙的大，后比乙的小，故A錯(cuò)誤；B：由機(jī)械能守恒定律可知，各點(diǎn)的機(jī)械能保持不變，高度（重力勢(shì)能）相等處的動(dòng)能也相等，故速度大小相等，但速度方向不同，故B錯(cuò)誤；C、D：甲的切向加速度先比乙的大，速度增大的比較快，開(kāi)始階段的位移比較大，故甲總是先達(dá)到同一高度的位置．故C錯(cuò)誤，D正確．故選：D．點(diǎn)評(píng)：甲乙下滑時(shí)滿足機(jī)械能守恒，可以由此判定在同一高度時(shí)物體的動(dòng)能相同，總位移相等可以根據(jù)速度的變化情況判斷平均速度的變化情況來(lái)分析．關(guān)鍵是分析甲乙開(kāi)始時(shí)的加速度變化情況．3.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)驗(yàn)證平行四邊形定則的實(shí)驗(yàn)，裝置如圖所示。系著小物體m1、m2的細(xì)線繞過(guò)光滑小滑輪與系著小物體m3的細(xì)線連結(jié)在O點(diǎn)，當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到平衡時(shí)繞過(guò)滑輪的兩細(xì)線與豎直方向夾角分別為37°和53°，則三個(gè)小物體的質(zhì)量之比m1∶m2∶m3為（sin37o=0.6，sin53o=0.8）

（

）A、3∶4∶5

B、4∶3∶5C、4∶5∶3

D、3∶5∶4參考答案：B4.（單選）如圖所示，兩個(gè)相同的小球帶電量分別為+4Q和+Q，被固定在光滑、絕緣水平面上的A、B兩點(diǎn)，O是AB的中點(diǎn)，C、D分別是AO和OB的中點(diǎn)．一帶電量為+q的小球從C點(diǎn)由靜止釋放，僅在電場(chǎng)力作用下向右運(yùn)動(dòng)，則小球從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)的過(guò)程中（）A．速度一直增大B．加速度一直減小C．電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功D．電勢(shì)能先增大后減小參考答案：【考點(diǎn)】：電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系．【專題】：電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題．【分析】：本題中滑塊受到的電場(chǎng)力是兩個(gè)電荷對(duì)它作用力的合力；看電場(chǎng)力做功的情況，判斷電勢(shì)能的變化；水平面光滑，動(dòng)能和電勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化．：解：A、小球受到的電場(chǎng)力是兩個(gè)電荷對(duì)它作用力的合力，在c處4Q電荷對(duì)球的電場(chǎng)力較大，球向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，兩個(gè)電荷對(duì)球的電場(chǎng)力逐漸平衡，后又增大，受到的合力先向右后向左，加速度先減小后增大，故速度先增大后減小，故AB錯(cuò)誤．C、由于受到的合力先向右后向左，位移一直向右，故電場(chǎng)力先做正功，后做負(fù)功，電勢(shì)能先減小后增大，故C正確，D錯(cuò)誤；故選：C【點(diǎn)評(píng)】：解決本題的關(guān)鍵會(huì)進(jìn)行電場(chǎng)的疊加，以及會(huì)根據(jù)電場(chǎng)力做功判斷電勢(shì)能的變化5.做勻加速沿直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)在第一個(gè)3s內(nèi)的平均速度比它在第一個(gè)5s內(nèi)的平均速度小3m/s，則質(zhì)點(diǎn)的加速度大小為A．1m/s2

B．2m/s2

C．3m/s2

D．4m/s2參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，一列簡(jiǎn)諧波沿+x方向傳播,實(shí)線為t＝0時(shí)刻的波形，虛線表示經(jīng)過(guò)Dt＝0.2s后它的波形圖，已知T＜Dt＜2T（T表示周期），則這列波傳播速度v＝________m/s；這列波的頻率f＝___________Hz。參考答案：0.25m/s，6.25Hz。7.如圖11所示，mA=4kg，mB=1kg，A與桌面動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，B與地面間的距離s=0.8m，A、B原來(lái)靜止。則B剛落到地面時(shí)的速度為

m/s，B落地后，A在桌面上能繼續(xù)滑行

米才能靜止下來(lái)。（g取10m/s2）

圖11參考答案：0.8

0.168.如圖所示，有若干個(gè)相同的小鋼球從斜面的某一位置每隔0.1s無(wú)初速度地釋放一顆，連續(xù)釋放若干個(gè)小球后，對(duì)準(zhǔn)斜面上正在滾動(dòng)的若干小球拍攝到如圖的照片，可得AB＝15cm、BC＝20cm。試求Ａ球上面還有

顆正在滾動(dòng)的小球。參考答案：2解析：小球運(yùn)動(dòng)的加速度。

小球B的速度

B球已運(yùn)動(dòng)時(shí)間

設(shè)在A球上面正在滾動(dòng)的小球的顆數(shù)為n則顆取整數(shù)n=2顆，即A球上面還有2顆正在滾動(dòng)的小球。9.在真空的直角坐標(biāo)系中，有兩條互相絕緣且垂直的長(zhǎng)直導(dǎo)線分別與x、y軸重合，電流方向如圖所示．已知真空中距無(wú)限長(zhǎng)通電直導(dǎo)線距離為r處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=，k=2×10-7T·m/A．若I1=4.0A，I2=3.0A．則：在xOz平面內(nèi)距原點(diǎn)r=10.0cm的各點(diǎn)中，

處磁感應(yīng)強(qiáng)度最小，最小值為

．

參考答案：

答案：(0，10cm)和(0，－10cm)，1.0×10-5T10.某一單擺在小角度自由擺動(dòng)時(shí)的振動(dòng)圖像如圖所示。根據(jù)數(shù)據(jù)估算出它的擺長(zhǎng)為

△△m，擺動(dòng)的最大偏角正弦值約為

。參考答案：1

0.0411.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，t=0時(shí)刻的波形如圖所示，經(jīng)0．3s時(shí)間質(zhì)點(diǎn)a第一次到達(dá)波峰位置，則這列波的傳播速度為

m／s，質(zhì)點(diǎn)b第一次出現(xiàn)在波峰的時(shí)刻為

s．參考答案：10m／s（2分）

0．5s（12.如圖所示，有一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向平行于紙面。電場(chǎng)中有A、B、C、D四點(diǎn)，已知AD=DB=BC=d，且ABBC。有一個(gè)電量為q的正電荷從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)電場(chǎng)力做功為2W，從B點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn)克服電場(chǎng)力做功為W。則電場(chǎng)中D點(diǎn)的電勢(shì)

（填“大于”“小于”或“等于”）C點(diǎn)的電勢(shì)；該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為

。參考答案：等于；13.2004年7月25日，中國(guó)用長(zhǎng)征運(yùn)載火箭成功地發(fā)射了“探測(cè)2號(hào)”衛(wèi)星．右圖是某監(jiān)測(cè)系統(tǒng)每隔2.5s拍攝的關(guān)于起始勻加速階段火箭的一組照片．(1)已知火箭的長(zhǎng)度為40m，用刻度尺測(cè)量照片上的長(zhǎng)度，結(jié)果如圖所示．則火箭在照片中第2個(gè)像所對(duì)應(yīng)時(shí)刻的瞬時(shí)速度大小v=____________m／s．(2)為探究物體做直線運(yùn)動(dòng)過(guò)程x隨t變化的規(guī)律，某實(shí)驗(yàn)小組經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)和計(jì)算得到下表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：根據(jù)表格數(shù)據(jù)，請(qǐng)你在下圖所示的坐標(biāo)系中，用縱、橫軸分別選擇合適的物理量和標(biāo)度作出關(guān)系圖線．并根據(jù)圖線分析得出物體從AB的過(guò)程中x隨t變化的定量關(guān)系式：________________________．參考答案：(1)42m/s(2)圖略（4分）三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.有一根圓臺(tái)狀均勻質(zhì)合金棒如下圖甲所示，某同學(xué)猜測(cè)其電阻的大小與該合金棒的電阻率ρ、長(zhǎng)度L和兩底面直徑d、D有關(guān)．他進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量合金棒的兩底面直徑d、D和長(zhǎng)度L.圖乙中游標(biāo)卡尺(游標(biāo)尺上有20個(gè)等分刻度)的讀數(shù)L＝______cm.(注游標(biāo)上第8條刻線與主尺刻線對(duì)齊)(2)測(cè)量該合金棒電阻的實(shí)物電路如圖丙所示(相關(guān)器材的參數(shù)已在圖中標(biāo)出)．該合金棒的電阻約為幾個(gè)歐姆．圖中有一處連接不當(dāng)?shù)膶?dǎo)線是________．(用標(biāo)注在導(dǎo)線旁的數(shù)字表示)(3)改正電路后，通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得合金棒的電阻R＝6.72Ω.根據(jù)電阻定律計(jì)算電阻率為ρ、長(zhǎng)為L(zhǎng)、直徑分別為d和D的圓柱狀合金棒的電阻分別為Rd＝13.3Ω、RD＝3.38Ω.他發(fā)現(xiàn)：在誤差允許范圍內(nèi)，電阻R滿足R2＝Rd·RD，由此推斷該圓臺(tái)狀合金棒的電阻R＝________.(用ρ、L、d、D表示)參考答案：(1)9.940(2)⑥15.某校組織學(xué)生用單擺測(cè)定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?（1）通過(guò)游標(biāo)卡尺測(cè)定某小球的直徑，測(cè)量的結(jié)果如圖所示，則該小球的直徑為_(kāi)_____cm。（2）某位同學(xué)在該實(shí)驗(yàn)中，單擺偏角小于5°，測(cè)出的重力加速度的數(shù)值偏大，可能的原因是

。A．振幅較小

B．測(cè)量擺線長(zhǎng)時(shí)，用力拉緊擺線，測(cè)出擺線長(zhǎng)度C．?dāng)?shù)振動(dòng)次數(shù)時(shí)，少計(jì)了一次

D．?dāng)?shù)振動(dòng)次數(shù)時(shí)，多計(jì)了一次（3）有一同學(xué)沒(méi)有使用游標(biāo)卡尺也測(cè)出了重力加速度。他采用的方法是：先測(cè)出一擺線較長(zhǎng)的單擺的振動(dòng)周期T1，然后把擺線縮短適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度，再測(cè)出其振動(dòng)周期T2。用該同學(xué)測(cè)出的物理量表達(dá)重力加速度為g=_____

。參考答案：四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，絕緣細(xì)繩繞過(guò)輕滑輪連接著質(zhì)量為m的正方形導(dǎo)線框和質(zhì)量為M的物塊，導(dǎo)線框的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、電阻為R。物塊放在光滑水平面上，線框平面豎直且ab邊水平，其下方存在兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B，方向水平但相反，Ⅰ區(qū)域的高度為L(zhǎng)，Ⅱ區(qū)域的高度為2L。開(kāi)始時(shí)，線框ab邊距磁場(chǎng)上邊界PP′的高度也為L(zhǎng)，各段繩都處于伸直狀態(tài)，把它們由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)中線框平面始終與磁場(chǎng)方向垂直，M始終在水平面上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)ab邊剛穿過(guò)兩磁場(chǎng)的分界線QQ′進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅱ時(shí)，線框做勻速運(yùn)動(dòng)，不計(jì)滑輪處的摩擦。求：（1）ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅰ時(shí)，線框的速度大??；（2）cd邊從PP′位置運(yùn)動(dòng)到QQ′位置過(guò)程中，通過(guò)線圈導(dǎo)線某橫截面的電荷量；（3）ab邊從PP′位置運(yùn)動(dòng)到NN′位置過(guò)程中，線圈中產(chǎn)生的焦耳熱。參考答案：(1)對(duì)線框和物塊組成的整體，由機(jī)械能守恒定律mgL＝(m＋M)v12

（2分）v1＝

（2分）(2)線框從Ⅰ區(qū)進(jìn)入Ⅱ區(qū)過(guò)程中，ΔΦ＝Φ2-Φ1＝2BL2

（2分）E＝

（1分）I＝

（1分）通過(guò)線圈導(dǎo)線某截面的電量：q＝IΔt＝（2分）(3)線框ab邊運(yùn)動(dòng)到位置NN′之前，線框只有ab邊從PP′位置下降2L的過(guò)程中才有感應(yīng)電流，設(shè)線框ab邊剛進(jìn)入Ⅱ區(qū)域做勻速運(yùn)動(dòng)的速度是v2，線圈中電流為I2，I2＝

（2分）此時(shí)M、m均做勻速運(yùn)動(dòng)，

2BI2L＝mg

（2分）v2＝

根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒定律，mg·3L＝(m＋M)v22＋Q（2分）則線圈中產(chǎn)生的焦耳熱為:Q＝3mgL－（2分）17.如圖所示，一薄的長(zhǎng)木板B置于光滑水平地面上，長(zhǎng)度為L(zhǎng)=0.25m、質(zhì)量為M=4kg。另有一質(zhì)量為m=2kg的小滑塊A置于木板的左端，二者均相對(duì)地面靜止。已知A與B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，且最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，若B受到如圖所示的水平外力F作用，求：（1）0~2s時(shí)間內(nèi)，B在水平地面上的滑動(dòng)的距離；（2）2s~4s時(shí)間內(nèi)，B在水平地面上滑動(dòng)的距離。參考答案：見(jiàn)解析18.如圖甲所示，空間Ⅰ區(qū)域存在方向垂直紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，左右邊界線MN與PQ相互平行，MN右側(cè)空間Ⅱ區(qū)域存在一周期性變化的勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向沿紙面垂直MN邊界，電場(chǎng)強(qiáng)度的變化規(guī)律如圖乙所示（規(guī)定向左為電場(chǎng)的正方向）．一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子，在t=0時(shí)刻從電場(chǎng)中A點(diǎn)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，粒子重力不計(jì)．（1）若場(chǎng)強(qiáng)大小E1=E2=E，A點(diǎn)到MN的距離為L(zhǎng)，為使粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度最大，交變電場(chǎng)變化周期的最小值T0應(yīng)為多少？粒子的最大速度v0為多大？（2）設(shè)磁場(chǎng)寬度為d，改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小，使粒子以速度v1進(jìn)入磁場(chǎng)后都能從磁場(chǎng)左邊界PQ穿出，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B滿足的條件及該粒子穿過(guò)磁場(chǎng)時(shí)間t的范圍．（3）若電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小E1=2E0，E2=E0，電場(chǎng)變化周期為T(mén)，t=0時(shí)刻從電場(chǎng)中A點(diǎn)釋放的粒子經(jīng)過(guò)n個(gè)周期正好到達(dá)MN邊界，假定磁場(chǎng)足夠?qū)?，粒子?jīng)過(guò)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后又回到電場(chǎng)中，向右運(yùn)動(dòng)的最大距離和A點(diǎn)到MN的距離相等．求粒子到達(dá)MN時(shí)的速度大小v和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B．參考答案：（1）當(dāng)粒子在電場(chǎng)中一直做加速運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度最大，設(shè)加速時(shí)間為t，則

（2分）

（1分）解得

（1分）由功能關(guān)系有

（2分）解得

（1分）（2）設(shè)粒子在磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r，則有

（2分）

（1分）

解得

（1分）根據(jù)幾何關(guān)系，粒子在磁場(chǎng)中通過(guò)的弧長(zhǎng)s應(yīng)滿足的條件是

（1分）粒