黑龍江省哈爾濱市鐵路職業(yè)中學(xué)2022年高三物理測試題含解析

黑龍江省哈爾濱市鐵路職業(yè)中學(xué)2022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，車廂里懸掛著兩個質(zhì)量不同的小球，上面的球比下面的球質(zhì)量大，當(dāng)車廂向右作勻加速運動(空氣阻力不計)時，下列各圖中正確的是（

）參考答案：B2.一定質(zhì)量的水，溫度從30℃升高到50℃，下列說法中正確的是A．每個水分子熱運動的速率都變大

B．水分子的平均動能變大C．水的分子勢能不變

D．分子間相互作用的引力和斥力都增大參考答案：B3.（多選）如圖所示，長方形abcd長ad=0.6m，寬ab=0.3m，e、f分別是ad、bc的中點，以ad為直徑的半圓內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場（邊界上無磁場），磁感應(yīng)強度B=0.25T．一群不計重力、質(zhì)量m=3×10-7kg、電荷量q=＋2×10－3C的帶電粒子以速度υ0=5×l02m/s從左右兩側(cè)沿垂直ad和bc方向射入磁場區(qū)域，則A．從ae邊射入的粒子，出射點分布在ab邊和bf邊B．從ed邊射入的粒子，出射點全部分布在bf邊C．從bf邊射入的粒子，出射點全部分布在ae邊D．從fc邊射入的粒子，全部從d點射出參考答案：ABD4.（多選）如圖所示，傾角為θ的粗糙斜面上靜止放置著一個質(zhì)量為m的閉合正方形線框abcd，它與斜面間動摩擦因數(shù)為μ．線框邊長為l，電阻為R．a(chǎn)b邊緊靠寬度也為l的勻強磁場的下邊界，磁感應(yīng)強度為B，方向垂直于斜面向上．將線框用細(xì)線通過光滑定滑輪與重物相連，重物的質(zhì)量為M，如果將線框和重物由靜止釋放，線框剛要穿出磁場時恰好勻速運動．下列說法正確的是（）A．線框剛開始運動時的加速度a=B．線框勻速運動的速度v=C．線框通過磁場過程中，克服摩擦力和安培力做的功等于線框機械能的減少量D．線框通過磁場過程中，產(chǎn)生的焦耳熱小于2（M﹣msinθ﹣μmcosθ）gl參考答案：【考點】：導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢；功能關(guān)系；焦耳定律．【專題】：電磁感應(yīng)與電路結(jié)合．【分析】：根據(jù)牛頓第二定律求解線框進(jìn)入磁場前的加速度．由線框剛進(jìn)入磁場時做勻速運動，推導(dǎo)出安培力與速度的關(guān)系，由平衡條件求解速度．根據(jù)能量守恒定律求解熱量．：解：A、線框進(jìn)入磁場前，設(shè)繩子上的拉力為F，根據(jù)牛頓第二定律得線框的加速度為：重物的加速度：聯(lián)立得：．故A錯誤；B、線框出磁場時做勻速運動時，由F安+mgsinθ+μmgcosθ=F=Mg，而F安=，解得：．故B正確．C、線框通過磁場過程中，線框與重物克服摩擦力和安培力做的功等于線框與重物機械能的和的減少量．故C錯誤．D、線框通過磁場過程中，線框與重物克服摩擦力和安培力做的功等于線框與重物機械能之和的減少量．即：得：．故D正確．故選：BD．【點評】：本題是電磁感應(yīng)中力學(xué)問題，記住安培力的經(jīng)驗公式F安=，正確分析受力和功能關(guān)系是解答本題的關(guān)鍵，要注意線框切割磁感線的邊長與通過的位移大小是不同的，不能搞錯．5.（2015?湖北模擬）近幾年我國在航空航天工業(yè)上取得了長足的進(jìn)步，既實現(xiàn)了載人的航天飛行，又實現(xiàn)了航天員的出艙活動．如圖所示，在某次航天飛行實驗活動中，飛船先沿橢圓軌道1飛行，后在遠(yuǎn)地點343千米的P處點火加速，由橢圓軌道1變成高度為343千米的圓軌道2．下列判斷正確的是（）A．飛船在橢圓軌道1上的機械能比圓軌道2上的機械能大B．飛船在圓軌道2上時航天員出艙前后都處于失重狀態(tài)C．飛船在此圓軌道2上運動的角速度小于同步衛(wèi)星運動的角速度D．飛船在橢圓軌道1上通過P的加速度小于沿圓軌道2運動的加速度參考答案：B：【考點】：人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系．【專題】：人造衛(wèi)星問題．【分析】：同步衛(wèi)星的周期T=24h，根據(jù)周期與角速度的關(guān)系可知角速度的大小關(guān)系．飛船在飛行過程中只受地球萬有引力作用，飛船處于完全失重狀態(tài)．飛船的加速度由萬有引力產(chǎn)生，加速度是否相同就是看飛船受到的萬有引力是否一樣．

解：A、在遠(yuǎn)地點343千米處點火加速，機械能增加，故飛船在橢圓軌道1上的機械能比圓軌道2上的機械能小，故A錯誤．B、飛船在圓軌道上時，航天員出艙前后，航天員所受地球的萬有引力提供航天員做圓周運動的向心力，航天員此時的加速度就是萬有引力加速度，即航天員出艙前后均處于完全失重狀態(tài)，但都受重力，故B正確．C、因為飛船在圓形軌道上的周期為90分鐘小于同步衛(wèi)星的周期，根據(jù)ω=可知角速度與周期成反比，所以飛船在此圓軌道上運動的角度速度大于同步衛(wèi)星運動的角速度，故C錯誤．D、飛船變軌前后通過橢圓軌道遠(yuǎn)地點時的加速度均為萬有引力加速度，據(jù)可知，軌道半徑一樣則加速度一樣，故D錯誤．故選：B．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.為“驗證牛頓第二定律”，某同學(xué)設(shè)計了如下實驗方案：A．實驗裝置如圖甲所示，一端系在滑塊上的輕質(zhì)細(xì)繩通過轉(zhuǎn)軸光滑的輕質(zhì)滑輪，另一端掛一質(zhì)量為m＝0.33kg的沙桶，用墊塊將長木板的有定滑輪的一端墊起．調(diào)整長木板的傾角，直至輕推滑塊后，滑塊沿長木板向下做勻速直線運動；B．保持長木板的傾角不變，取下細(xì)繩和鉤碼，接好紙帶，接通打點計時器的電源，然后讓滑塊沿長木板滑下，打點計時器打下的紙帶如圖乙所示．請回答下列問題：(1)圖乙中紙帶的哪端與滑塊相連？

（填“左端”或“右端”）(2)圖乙中相鄰兩個計數(shù)點之間還有4個打點未畫出，打點計時器接頻率為50Hz的交流電源，根據(jù)圖乙求出滑塊的加速度a＝________m/s2.（小數(shù)點后取兩位數(shù)）(3)不計紙帶與打點計時器間的阻力，滑塊的質(zhì)量M＝________kg.(g取10m/s2)參考答案：(1)取下細(xì)繩和鉤碼后，滑塊加速下滑，隨著速度的增加點間距離逐漸加大，故紙帶的右端與滑塊相連．(2)由Δx＝aT2，得a＝＝m/s2＝1.65m/s2.(3)勻速下滑時滑塊所受合外力為零，撤去鉤碼滑塊所受合外力等于mg，由mg＝Ma得M＝2kg.答案：(1)右端(2)1.65(3)27.如圖所示，在光滑水平面上，一絕緣細(xì)桿長為，兩端各固定著一個帶電小球，處于水平方向、場強為E的勻強電場中，兩小球帶電量分別為＋q和－q，輕桿可繞中點O自由轉(zhuǎn)動。在輕桿與電場線夾角為α?xí)r，忽略兩電荷間的相互作用，兩電荷受到的電場力對O點的力矩大小為___________，兩電荷具有的電勢能為___________。參考答案：8.如圖所示，在河岸上利用定滑輪拉繩使小船靠岸，拉繩速度為v，當(dāng)船頭繩長方向與水平方向夾角為θ時，船的速度為

。

參考答案：9.（5分）

，稱為核反應(yīng)；與衰變過程一樣，在核反應(yīng)中，

守恒、

守恒。參考答案：原子核在其他粒子的轟擊下產(chǎn)生新原子核的過程，稱為核反應(yīng)；質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)10.質(zhì)量為0.2kg的小球以10m/s速度豎直下落到水泥地面，然后向上彈起．若取豎直向上為正方向，小球與地面碰撞前后動量的變化量為3.6kgm/s，則小球與地面相碰前瞬間的動量為﹣2kgm/s，小球向上彈起的速度大小為8m/s．參考答案：解：取豎直向上方向為正方向，則小球與地面相碰前的動量P0=mv0=﹣0.2×10=﹣2kg?m/s；在碰撞過程中動量的變化為：△p=mv2﹣P0=3.6kg?m/s．解得：v2=8m/s；故答案為：﹣2

811.氫原子第n能級的能量為En=，其中E1為基態(tài)能量．當(dāng)氫原子由第5能級躍遷到第3能級時，發(fā)出光子的頻率為；若氫原子由第3能級躍遷到基態(tài)，發(fā)出光子的頻率為，則=

。參考答案：12.光電計時器是一種研究物體運動情況的常見儀器，當(dāng)有物體從光電門通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間，現(xiàn)利用如圖9所示裝置探究物體的加速度與合外力，質(zhì)量關(guān)系，其NQ是水平桌面，PQ是一端帶有滑輪的長木板，1、2是固定在木板上的兩個光電門（與之連接的兩個光電計時器沒有畫出）．小車上固定著用于擋光的窄片K，測得其寬度為d，讓小車從木板的頂端滑下，光電門各自連接的計時器顯示窄片K的擋光時間分別為t1和t2。⑴該實驗中，在改變小車的質(zhì)量M或沙桶的總質(zhì)量m時，保持M>>m，這樣做的目的是

；⑵為了計算出小車的加速度，除了測量d、t1和t2之外，還需要測量

，若上述測量量用x表示，則用這些物理量計算加速度的表達(dá)式為a=

；參考答案：（1）小車所受合外力大小等于（或約等于）mg

（2）兩光電門之間的距離（或小車由光電門1運動至光電門2所用的時間）

（或13.某物理興趣小組采用如圖所示的裝置深入研究平拋運動。質(zhì)量分別為mA和mB的A、B小球處于同一高度，M為A球中心初始時在水平地面上的垂直投影。用小錘打擊彈性金屬片，使A球沿水平方向飛出，同時松開B球，B球自由下落。A球落到地面N點處，B球落到地面P點處。測得mA=0.04kg，mB=0.05kg，B球距地面的高度是1.25m，M、N點間的距離為1.50m，則B球落到P點的時間是____s，A球落地時的動能是____J。（忽略空氣阻力）參考答案：(1)0.5（２分）；

0.68三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.2004年1月25日，繼“勇氣”號之后，“機遇”號火星探測器再次成功登陸火星．人類為了探測距離地球大約3.0×105km的月球，也發(fā)射了一種類似四輪小車的月球探測器．它能夠在自動導(dǎo)航系統(tǒng)的控制下行走，且每隔10s向地球發(fā)射一次信號，探測器上還裝著兩個相同的減速器(其中一只是備用的)，這種減速器可提供的最大加速度為5m/s2，某次探測器的自動導(dǎo)航系統(tǒng)出現(xiàn)故障，從而使探測器只能勻速前進(jìn)而不再避開障礙物．此時地球上的科學(xué)家只能對探測器進(jìn)行人工遙控操作．下表為控制中心的顯示屏上的數(shù)據(jù)：

已知控制中心的信號發(fā)射和接收設(shè)備工作速度極快．科學(xué)家每次分析數(shù)據(jù)并輸入命令至少需要3s.問：(1)經(jīng)過數(shù)據(jù)分析，你認(rèn)為減速器是否執(zhí)行了命令？(2)假如你是控制中心的工作人員，采取怎樣的措施？加速度滿足什么條件？請計算說明．

參考答案：(1)未執(zhí)行命令(2)立即輸入命令，啟動另一個備用減速器，加速度a>1m/s2，便可使探測器不與障礙物相碰．

15.螺線管通電后，小磁針靜止時指向如圖所示，請在圖中標(biāo)出通電螺線管的N、S極，并標(biāo)出電源的正、負(fù)極。參考答案：N、S極1分電源+、-極四、計算題：本題共3小題，共計47分16.直角坐標(biāo)系xoy界線OM兩側(cè)區(qū)域分別有如圖所示電、磁場（第三象限除外），勻強磁場磁感應(yīng)強度為B、方向垂直紙面向外，勻強電場場強、方向沿x軸負(fù)方向。一不計重力的帶正電的粒子，從坐標(biāo)原點O以速度為v、沿x軸負(fù)方向射入磁場，隨后從界線上的P點垂直電場方向進(jìn)入電場，并最終飛離電、磁場區(qū)域。已知粒子的電荷量為q，質(zhì)量為m，求：

（1）粒子在磁場中運動的軌跡半徑R及P點的位置坐標(biāo)；

（2）粒子在磁場中運動的時間；（3）粒子最終飛離電、磁場區(qū)域的位置坐標(biāo)。參考答案：解：（1）由洛侖茲力提供向心力，有：

（3分）

解得：（3分）

如圖所示，由幾何關(guān)系可知，粒子經(jīng)過界線OM的位置P的坐標(biāo)為（，）（2分）

（2）粒子在磁場中運動的周期

（2分）

粒子在磁場中運動的時間（2分）

（3）粒子從P點射入電場將做類平拋運動，如圖所示，有：

①（1分）

②（1分）

其中：

③（1分）

聯(lián)立①②③式解得（2分）

故粒子最終飛離電、磁場區(qū)域的位置坐標(biāo)為（1分）17.飛機若僅依靠自身噴氣式發(fā)動機推力起飛需要較長的跑道，某同學(xué)設(shè)計在航空母艦上安裝電磁彈射器以縮短飛機起飛距離，他的設(shè)計思想如下：如圖所示，航空母艦的水平跑道總長l=180m，其中電磁彈射器是一種長度為l1=120m的直線電機，這種直線電機從頭至尾可以提供一個恒定的牽引力F牽．一架質(zhì)量為m=2.0×104kg的飛機，其噴氣式發(fā)動機可以提供恒定的推力F推=1.2×105N．考慮到飛機在起飛過程中受到的阻力與速度大小有關(guān)，假設(shè)在電磁彈射階段的平均阻力為飛機重力的0.05倍，在后一階段的平均阻力為飛機重力的0.2倍．飛機離艦起飛的速度v=100m/s，航母處于靜止?fàn)顟B(tài)，飛機可視為質(zhì)量恒定的質(zhì)點．請你求出（計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）（1）飛機在后一階段的加速度大?。唬?）電磁彈射器的牽引力F牽的大?。畢⒖即鸢福海?）飛機在后一階段的加速度大小為4m/s2．（2）電磁彈射器的牽引力F牽的大小為6.8×105N．：解：（1）令后一階段的加