山西省太原市志宏學校2021-2022學年高三物理測試題含解析

山西省太原市志宏學校2021-2022學年高三物理測試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示，理想變壓器原線圈匝數(shù)為n1=1000匝，副線圈匝數(shù)為n2=200匝，將原線圈接在(V)的交流電源上，已知電阻，電流表A為理想交流電表。則下列說法正確的是(

)

A．穿過鐵芯的磁通量的最大變化率為0．2Wb/sB．交流電的頻率為50HzC．電流表A的示數(shù)為0．4AD．變壓器的輸入功率是16W參考答案：D接入電壓u=200sin120πt（V）可知：U1=200V，T=s，所以f==60Hz，故B錯誤；根據(jù)Em=n得：=Wb/s，故A錯誤；根據(jù)=5得：U2=40V，所以I=A=0.4A，故C錯誤；副線圈的輸出功率P2=U2I2=40×0.4W=16W，而變壓器的輸入功率P1=P2=16W，故D正確．故選D。2.（07年如東、啟東聯(lián)考）一個質量為2kg的物體，在六個恒定的共點力作用下處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)同時撤去大小分別為15N和20N的兩個力，關于此后該物體運動的說法中正確的是（

）A．一定做勻變速直線運動，加速度大小可能是5m/s2B．可能做勻減速直線運動，加速度大小是2m/s2C．一定做勻變速運動，加速度大小可能是15m/s2D．可能做勻速圓周運動，向心加速度大小可能是5m/s2參考答案：

答案：C3.如圖所示，“神舟八號”飛船與“天宮一號”目標飛行器于北京時間2011年11月3日凌晨實現(xiàn)剛性連接，形成組合體，中國載人航天首次空間交會對接試驗獲得成功。若已知飛船繞地球的運行周期T、地球半徑R、地球表面的重力加速度g、萬有引力恒量G,根據(jù)以上信息可以確定的物理量是A．飛船的質量

B．飛船所受的萬有引力C．飛船所在軌道的重力加速度

D．飛船的軌道半徑參考答案：CD4.下列說法符合物理學史實的是（）A．伽利略通過斜面實驗的合理外推，得出了自由落體運動的規(guī)律B．開普勒發(fā)現(xiàn)了行星運動的規(guī)律，提出了萬有引力定律C．卡文迪許利用扭秤實驗巧妙地測出了靜電力常量k的數(shù)值D．法拉第根據(jù)小磁針在通電導線周圍的偏轉現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應參考答案：A【考點】物理學史．【分析】本題根據(jù)卡文迪許、開普勒、牛頓、伽利略和法拉第的物理學成就進行解答．【解答】解：A、伽利略通過斜面實驗，運用數(shù)學知識合理外推，得出了自由落體運動的規(guī)律，故A正確．B、開普勒發(fā)現(xiàn)了行星運動的規(guī)律，牛頓提出了萬有引力定律，故B錯誤．C、卡文迪許利用扭秤巧妙地測得引力常量G的數(shù)值，而不是靜電力常量k的數(shù)值，故C錯誤．D、奧斯特根據(jù)小磁針在通電導線周圍的偏轉發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應，法拉第得出的是電磁感應規(guī)律，故D錯誤．故選：A5.質量為m，長為L的導體棒電阻為R，初始靜止于光滑的水平軌道上，電源電動勢為E，內阻不計．勻強磁場的磁感應強度為B，其方向與軌道平面成θ角斜向上方，電鍵閉合后導體棒開始運動（）

A．導體棒向左運動

B．電鍵閉合瞬間導體棒MN所受安培力為BEL/R

C．電鍵閉合瞬間導體棒MN所受安培力為BELsinθ/R

D．電鍵閉合瞬間導體棒MN的加速度為BELsinθ/Mr參考答案：CD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某同學想設計一個調光電路，現(xiàn)在已有下列器材：一只標有“6V，3W”的燈泡L，一只標有“12Ω，1A”的滑動變阻器，一電源電動勢為12V，電源內阻不計，開關一只，導線若干．要想使調光電路的開關閉合后，改變滑動變阻器的滑片P的位置，可使燈泡由正常發(fā)光到逐漸變暗，直至熄滅．

（1）為了滿足實驗設計的要求還需要_________________________（填寫實驗器材），理由_____________________________________________

_______________________________________________

_______________________________________________

___________________________________________

（2）請在右邊的方框內畫出符合設計要求的電路圖．參考答案：（1）一個分壓電阻R0；

若僅用現(xiàn)有器材設計電路其電路圖如圖所示，通過計算可知，當滑動觸片P使燈泡正確發(fā)光時，滑動電阻器左邊部分電阻為R1=7.42Ω，通過部分的電流將大于1A，所以滑動變阻器將破壞，因此不能滿足燈泡正常發(fā)光的情況．

（2）電路圖如圖所示．7.一個質量為50千克的人站立在靜止于平靜的水面上的質量為400千克船上，突然船上人以2米/秒的水平速度跳向岸，不計水的阻力，則船以_____

___米/秒的速度后退，若該人向上跳起，以人船為系統(tǒng)，人船的動量_________。（填守恒或不守恒）參考答案：0．25

；不守恒

8.如圖所示，物體A、B間用輕質彈簧相連，已知mA=3mB，且物體與地面間的動摩擦因數(shù)為μ。在水平外力作用下，A和B一起沿水平面向右勻速運動，當撤去外力的瞬間，物體A、B的加速度分別為aA=

，aB=

。參考答案：9.（4分）鉗型表的工作原理如圖所示。當通有交流電的導線從環(huán)形鐵芯的中間穿過時，與繞在鐵芯上的線圈相連的電表指針會發(fā)生偏轉。由于通過環(huán)形鐵芯的磁通量與導線中的電流成正比，所以通過偏轉角度的大小可以測量導線中的電流。日常所用交流電的頻率在中國和英國分別為50Hz和60Hz?，F(xiàn)用一鉗型電流表在中國測量某一電流，電表讀數(shù)為10A；若用同一電表在英國測量同樣大小的電流，則讀數(shù)將是

A。若此表在中國的測量值是準確的，且量程為30A；為使其在英國的測量值變?yōu)闇蚀_，應重新將其量程標定為

A。參考答案：12，25解析：根據(jù)φ∝，＝Imsin(),∝Imcos(),說明線圈中的電動勢有效值與頻率成正比，根據(jù)歐姆定律可知電流與頻率成正比，所以在英國用同一電表在英國測量同樣大小的電流的讀數(shù)將是I＝10A×＝12A；因為在英國電流值為標準的6/5，需量程為變?yōu)樵瓉淼?/6。10.質點做直線運動，其s-t關系如圖所示，質點在0-20s內的平均速度大小為_________m/s，質點在_________時的瞬時速度等于它在6-20s內的平均速度。參考答案：11.如圖所示，半徑為R的光滑半圓球固定在水平面上，頂部有一小物體A，現(xiàn)給它一個水平初速度，當這一水平初速度v0至少為_______________時，它將做平拋運動，這時小物體A的落地點P到球心O的距離=_______________.參考答案：;在最高點，有mg-N=m，N=0時物體A做平拋運動，此時v0=．物體A做平拋運動的時間，所以==。12.(選修模塊3－5)（4分）氫原子的能級如圖所示，當氫原子從n=4向n=2的能級躍遷時，輻射的光子照射在某金屬上，剛好能發(fā)生光電效應，則該金屬的逸出功為

eV?，F(xiàn)有一群處于n=5的能級的氫原子向低能級躍遷，在輻射出的各種頻率的光子中，能使該金屬發(fā)生光電效應的頻率共有

種。

參考答案：

答案：2.55（2分）6（2分）13.已知引力常量月球中心到地球中心的距離及和月球繞地球運行的周期T。僅利用這三個數(shù)據(jù)，可以估算出的物理量有（）。A.月球的質量B.地球的密度C.地球的半徑D.月球繞地球運行速度的大小參考答案：D【詳解】研究月球繞地球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式，得，所以可以估算出地球的質量，不能估算出月球的質量；由題中條件不能求解地球的半徑，也就不能求解地球的密度；故ABC錯誤。研究月球繞地球做勻速圓周運動，根據(jù)圓周運動知識得：月球繞地球運行速度的大小，故D正確。故選D。三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修3-5）（4分）已知氘核質量2.0136u，中子質量為1.0087u，核質量為3.0150u。A、寫出兩個氘核聚變成的核反應方程___________________________________。B、計算上述核反應中釋放的核能。（結果保留2位有效數(shù)字）（1u=931.5Mev）C、若兩氘以相等的動能0.35MeV作對心碰撞即可發(fā)生上述核反應，且釋放的核能全部轉化為機械能，則反應中生成的核和中子的動能各是多少？（結果保留2位有效數(shù)字）參考答案：

答案：a、

b、在核反應中質量的虧損為Δm=2×2.0136u-1.0087u-3.015u=0.0035u所以釋放的核能為0.0035×931.5Mev=3.26Mev

c、反應前總動量為0，反應后總動量仍為0，

所以氦核與中子的動量相等。

由EK=P2/2m得

EHe:En=1:3

所以En=3E/4=2.97Mev

EHe=E/4=0.99Mev15.（10分）在其他能源中，核能具有能量密度大，地區(qū)適應性強的優(yōu)勢，在核電站中，核反應堆釋放的核能被轉化為電能。核反應堆的工作原理是利用中子轟擊重核發(fā)生裂變反應，釋放出大量核能。(1)核反應方程式，是反應堆中發(fā)生的許多核反應中的一種，n為中子，X為待求粒子，為X的個數(shù)，則X為________，=__________，以、分別表示、、核的質量，，分別表示中子、質子的質量，c為光的真空中傳播的速度，則在上述核反應過程中放出的核能（2）有一座發(fā)電能力為的核電站，核能轉化為電能的效率為。假定反應堆中發(fā)生的裂變反應全是本題(1)中的核反應，已知每次核反應過程中放出的核能，核的質量，求每年(1年=3.15×107s)消耗的的質量。參考答案：解析：(1)

(2)反應堆每年提供的核能

①其中T表示1年的時間以M表示每年消耗的的質量，得：

②解得:代入數(shù)據(jù)得：M=1.10×103（kg）

③四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，食鹽（NaCl）的晶體是由鈉離子（圖中○）和氯離子（圖中●）組成的。這兩種離子在空間中三個互相垂直的方向上，都是等距離地交錯排列的。已知食鹽的摩爾質量是。食鹽的密度是，阿伏加德羅常數(shù)為N，在食鹽晶體中兩個距離最近的氯與鈉離子中心間的距離為多少?參考答案：設食鹽的摩爾質量為M，密度為ρ，阿伏加德羅常數(shù)為N，則每摩爾占有的體積為，每個分子占有的體積為，每個鈉離子占有的體積為，相鄰鈉離子與氯離子間距離為。故選。17.如圖甲所示，CD和MN之間存在著變化的電場，電場變化規(guī)律如圖乙所示，（圖中電場方向為正方向），MN為一帶電粒子可以自由通過的理想邊界，直線MN下方無磁場，上方兩個同心半圓內存在著有理想邊界的勻強磁場，其分界線是半徑為R和2R的半圓，半徑為R的圓兩側的磁場方向相反且垂直于紙面，磁感應強度大小都為B，現(xiàn)有一質量為m、電荷量為q的帶負電微粒在t=0時刻從O2點沿MN、CD間的中心線O2O1水平向左射入電場，到達P點時以水平向左的速度進入磁場，最終打在Q點。不計微粒的重力。求：（1）微粒在磁場中運動的周期T；（2）微粒在電場中的運動時間t1與電場的變化周期T0之間的關系；（3）MN、CD之間的距離d；（4）微粒在磁場中運動的半徑r的可能值的表達式及r的最大值。參考答案：（1）（4分）洛侖茲力提供向心力………(2分)

………(1分)

………(1分)（2）（3分）由題意分析可知：微粒在豎直方向的運動加速和減速的時間是相等的

則t1=

（k=1，2，3…）………(3分，漏k的范圍扣1分)（3）（5分）微粒運動的加速度大小………(1分)時間內帶電粒子的位移大小………(2分)

（k=1，2，3…）

………(1分)

（k=1，2，3…）………(1分)（4）（6分）粒子的運動軌跡將磁場邊界分成等分（=2，3，4…）由幾何知識可得：………(1分)

………(1分)

由于有邊界限制，須有：x+r<2R………(1分)由幾何關系可知

則有

………(1分)得到

當時不成立，如圖，故=3，4，5…

經(jīng)分析可知，n越大，r就越小?！?1分)當=3時，半徑r有最大值，最大值

（1分）18.如圖所示:輕彈簧一端連于固定點O，可在豎直平面內自由轉動；另一端連接一帶電小球P，其質量kg，電荷量q=0.2C。將彈簧保持原長拉至水平后，以初速度豎直向下射出小球P，小球P到達O點的正下方點時速度