2021-2022學年山西省晉中市下莊鄉(xiāng)中學高三物理測試題含解析_第1頁
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1、2021-2022學年山西省晉中市下莊鄉(xiāng)中學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,條形磁鐵放置在水平地面上,在其右端上方固定一根水平長直導線,導線與磁體垂直,當導線中通以垂直紙面向內的電流時,則()A磁鐵對地的壓力減小,磁鐵受到向左的摩擦力B磁鐵對地的壓力減小,磁鐵受到向右的摩擦力C磁鐵對地的壓力增大,磁鐵受到向左的摩擦力D磁鐵對地的壓力增大,磁鐵受到向右的摩擦力參考答案:D2. (單選)分別置于a、b兩處的長直導線垂直紙面放置,通有大小相等的恒定電流,方向如圖所示,a、b、c、d在一條直線上,且已知c點的磁感應強度大小

2、為B1,d點的磁感應強度大小為B2若將b處導線的電流切斷,則( )Ac點的磁感應強度大小變?yōu)?,d點的磁感應強度大小變?yōu)锽c點的磁感應強度大小變?yōu)?,d點的磁感應強度大小變?yōu)镃c點的磁感應強度大小變?yōu)?,d點的磁感應強度大小變?yōu)镈c點的磁感應強度大小變?yōu)椋琩點的磁感應強度大小變?yōu)閰⒖即鸢福篈 c點的磁場是分別置于a、b兩處的長直導線中電流產(chǎn)生的。由安培定則可知分別置于a、b兩處的長直導線在c點產(chǎn)生的磁場方向相同,a、b兩處的長直導線在c點產(chǎn)生的磁場的磁感應強度大小為B1/2由對稱性可知,b處的長直導線在d點產(chǎn)生的磁場的磁感應強度大小為B1/2,方向向下a處的長直導線在d點產(chǎn)生的磁場的磁感應強度大小為

3、B1/2B2若將b處導線的電流切斷,則c點的磁感應強度大小變?yōu)锽1,d點的磁感應強度大小變?yōu)楦鍮1B2,選項A正確。3. 沿x軸正方向傳播的一列簡諧波在某時刻的波形圖如圖所示,其波速為200m/s,下列說法正確的是 ( ) A.圖示時刻質點b的速度正在增加 B.從圖示時刻開始經(jīng)過0.01s,質點a通過的路程為0.4mC.從圖示時刻開始經(jīng)過0.0025s,質點a恰好到達平衡位置 D.若增大波源的振幅,則波的傳播速度也增大參考答案:B4. (多選)某同學在學習了動力學知識后,繪出了一個沿直線運動的物體的位移x、速度v、加速度a隨時間變化的圖象如圖所示,若該物體在t=0時刻,初速度均為零,則下列圖象

4、中表示該物體在t=6s內位移一定不為0的是:參考答案:BCD 解析: A、在0-2s內,位移先增大再減小,知運動的方向發(fā)生改變6s回到出發(fā)點,位移為零,故A錯誤B、在0-2s內速度為正值,向正方向運動,在2-4s內速度為負值,向負方向運動,運動方向發(fā)生改變4s回到出發(fā)點,4s-6s又向正方向運動,故位移一定不為零,故B正確;C、0-1s內加速度不變,做勻加速直線運動,1-2s內加速度方向,大小不變,向正方向做勻減速直線運動,2s末速度為零在一個周期內速度的方向不變物體做單向直線運動,位移一定不為零,故C正確D、在0-1s內,向正方向做勻加速直線運動,1-2s內加速度方向,大小不變,向正方向做勻

5、減速直線運動,2s末速度為零,2-3s內向負方向做勻加速直線運動,運動的方向發(fā)生變化4s物體回答出發(fā)點,然后4-5s又向正方向做加速運動,5s-6s向正方向做減速運動,但運動方向沒有改變,故位移一定不為零,故選:BCD5. (單選)動車把動力裝置分散安裝在每節(jié)車廂上.使其既具有牽引動力,又可以載客。而動車組就是幾節(jié)自帶動力的車輛(動車)加幾節(jié)不帶動力的車輛(也叫拖車)編成一組,若動車組在勻加速運動過程中.通過第一個60m所用時間是10s.通過第二個60m所用時間是6s.則:A.動車組的加速度為0.5m/s2,接下來的6s內的位移為78mB.動車組的加速度為lm/s2,接下來的6s內的位移為78

6、mC.動車組的加速度為0.5m/s2,接下來的6s內的位移為96mD.動車組的加速度為lm/s2,接下來的6s內的位移為96m參考答案:A動車組在勻加速運動過程中;通過第一個60m所用的時間是10s,中間時刻的速度為通過第二個60m所用的時間為6s,中間時刻的速度為;兩個中間時刻的時間差為t=8s則加速度為16s末的速度為接下來的6s內的位移為。故選A。二、 填空題:本題共8小題,每小題2分,共計16分6. 一飛船在某星球表面附近,受星球引力作用而繞其做勻速圓周運動的速率為,飛船在離該星球表面高度為h處,受星球引力作用而繞其做勻速圓周運動的速率為,已知引力常量為G,則該星球的質量表達式為 。參

7、考答案:7. 一名射箭者把一根質量為0.3kg的箭放在弓弦上,然后,他用一個平均為200N的力去拉弦,使其向后移動了0.9m。假定所有的能量都在箭上,那么箭離開弓的速率為 m/s,如果將箭豎直向上發(fā)射,那么它上升的高度為 m。(不計空氣阻力)參考答案:, 60m 8. 某同學做共點的兩個力的合成實驗作出如圖所示的圖,其中A為固定橡皮條的固定點,O為橡皮條與細繩的結合點,圖中_是F1、F2合力的理論值, 是合力的實驗值,通過本實驗可以得出結論:在誤差允許的范圍內, 是正確的。參考答案:F F 力的平行四邊形定則9. 在光滑的水平面上靜止一物體,現(xiàn)以水平恒力推此物體,作用一段時間后換成相反方向的水

8、平恒力推物體,當恒力作用時間與恒力的作用時間相同時,物體恰好回到原處,此時物體的速度為v2,若撤去恒力的瞬間物體的速度為v1,則v2v1= ,= 。參考答案: 2:1 1:3 10. (多選題)如圖所示,兩固定的豎直光滑金屬導軌足夠長且電阻不計,兩完全相同的導體棒、緊靠導軌置于邊界水平的勻強磁場上方同一高度h處,磁場寬為3h,方向與導軌平面垂直。先由靜止釋放,當恰好進入磁場時由靜止釋放。已知進入磁場即開始做勻速直線運動,、兩棒與導軌始終保持良好接觸。則下列表示、兩棒的加速度a和動能Ek隨各自位移x變化的圖像中可能正確的是參考答案:AD【知識點】牛頓運動定律、牛頓定律的應用楞次定律【試題解析】棒

9、在未進入磁場前做自由落體運動,加速度為重力加速度,棒進入磁場后,棒開始做自由落體運動,在棒進入磁場前的這段時間內,棒運動了2h,此過程棒做勻速運動,加速度為零;棒進入磁場后、棒均以相同速度切割磁感線,回路中沒有感應電流,它們均只受重力直至棒出磁場;而且c棒出磁場后不再受安培力,也只受重力,故A正確,B錯;棒自開始下落到2h的過程中,只受重力,機械能守恒,動能與位移的關系是線性的;在棒出磁場后,棒切割磁感線且受到比重力大的安培力,完成在磁場余下的2h的位移動能減小,安培力也減?。缓狭σ矞p?。辉贓k圖像中的變化趨勢越來越慢;棒出磁場后只受重力,機械能守恒,Ek圖像中的關系又是線性的,且斜率與最初相

10、同,D正確,C錯誤。11. 如圖所示,質量為m5kg的物體,置于一傾角為30的粗糙斜面上,用一平行于斜面的大小為40N的力F拉物體,使物體沿斜面M向上做初速度為零的勻加速直線運動,加速度a2m/s2,斜面始終保持靜止狀態(tài)。則水平地面對斜面的靜摩擦力大小為_N,2s末該系統(tǒng)克服摩擦力做功的瞬時功率為_W。參考答案: 答案:15;2012. 某同學設計了一個探究小車的加速度a與小車所受拉力F及質量m關系的實驗,圖(a)為實驗裝置簡圖(所用交變電流的頻率為50Hz) (1)圖(b)為某次實驗得到的紙帶,實驗數(shù)據(jù)如圖,圖中相鄰計數(shù)點之間還有4個點未畫出,根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為 m/s2(保留

11、三位有效數(shù)字) (2)保持砂和砂桶質量不變,改變小車質量m,分別得到小車加速度a與質量m及對應的,數(shù)據(jù)如下表:實驗次數(shù)12345678小車加速度a/ms206330572049704180332025001670101小車質量m/kg025029033040050071100167小車質量倒數(shù)400345303250200141100060 請在方格坐標紙中畫出圖線,并從圖線求出小車加速度a與質量倒數(shù)之間的關系式是 (3)保持小車質量不變,改變砂和砂桶質量,一位同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a隨拉力F的變化圖線如上圖所示。該圖線不通過原點,其主要原因是_ 參考答案: (1)0510 (2)a=0

12、162 (01420182即可) 圖略 (3)沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分或木板傾角較小13. 如圖所示,將邊長為a、質量為m、電阻為R的正方形導線框豎直向上拋出,穿過寬度為b、磁感應強度為B的勻強磁場,磁場的方向垂直紙面向里。線框向上離開磁場時的速度剛好是進入磁場時速度的一半,線框離開磁場后繼續(xù)上升一段高度,然后落下并勻速進入磁場。整個運動過程中始終存在著大小恒定的空氣阻力Ff,且線框不發(fā)生轉動,則:線框在上升階段剛離開磁場時的速度v1= ,線框在上升階段通過磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q= 。參考答案:三、 簡答題:本題共2小題,每小題11分,共計22分14. 如圖甲所示,斜面傾角為=37,

13、一寬為d=0.65m的有界勻強磁場垂直于斜面向上,磁場邊界與斜面底邊平行。在斜面上由靜止釋放一矩形金屬線框,線框沿斜面下滑,下邊與磁場邊界保持平行。取斜面底部為重力勢能零勢能面,從線框開始運動到恰好完全進入磁場的過程中,線框的機械能E和位移x之間的關系如圖乙所示,圖中、均為直線段。已知線框的質量為M=0.1 kg,電阻為R=0.06 (取g=l0ms-2, sin 37=0.6, cos 37=0.8)求:(1)線框與斜面間的動摩擦因數(shù);(2)線框剛進入磁場到恰好完全進入磁場所用的時間t:(3)線框穿越磁場的過程中,線框中的最大電功率Pm。參考答案:0.5;1/6s;0.54W【詳解】(1)由

14、能量守恒定律,線框減小的機械能等于克服摩擦力做功,則 其中x1=0.36m; 解得=0.5(2)金屬線框進入磁場的過程中,減小的機械能等于克服摩擦力和安培力做的功,機械能均勻減小,因此安培力也是恒力,線框做勻速運動,速度為v1v12=2ax1 解得a=2m/s2 v1=1.2m/s 其中 x2為線框的側邊長,即線框進入磁場過程中運動的距離,可求出x2=0.2m,則 (3)線框剛出磁場時速度最大,線框內電功率最大 由 可求得v2=1.8m/s根據(jù)線框勻速進入磁場時:可得FA=0.2N又因為可得 將v2、B2L2帶入可得:15. (7分)一定質量的理想氣體,在保持溫度不變的的情況下,如果增大氣體體

15、積,氣體壓強將如何變化?請你從分子動理論的觀點加以解釋如果在此過程中氣體對外界做了900J的功,則此過程中氣體是放出熱量還是吸收熱量?放出或吸收多少熱量?(簡要說明理由)參考答案:氣體壓強減?。?分)一定質量的氣體,溫度不變時,分子的平均動能一定,氣體體積增大,分子的密集程度減小,所以氣體壓強減?。?分)一定質量的理想氣體,溫度不變時,內能不變,根據(jù)熱力學第一定律可知,當氣體對外做功時,氣體一定吸收熱量,吸收的熱量等于氣體對外做的功量即900J(3分)四、計算題:本題共3小題,共計47分16. 如圖所示,在距水平地面高為0.4m處,水平固定一根長直光滑桿,桿上P處固定一定滑輪(大小不計),滑輪

16、可繞水平軸無摩擦轉動,在P點的右邊,桿上套一質量m=3kg的滑塊A。半徑R=0.3m的光滑半圓形軌道豎直地固定在地面上,其圓心O在P點的正下方,在軌道上套有一質量m=3kg的小球B。用一條不可伸長的柔軟細繩,通過定滑輪將兩小球連接起來。桿和半圓形軌道在同一豎直面內,滑塊和小球均可看作質點,且不計滑輪大小的影響。現(xiàn)給滑塊A施加一個水平向右、大小為60N的恒力F,則: (1)求把小球B從地面拉到半圓形軌道頂點C的過程中力F做的功。(2)求小球B運動到C處時所受的向心力的大小。(3)問小球B被拉到離地多高時滑塊A與小球B的速度大小相等?參考答案:17. 如圖所示,面積S=100cm2的輕活塞A將一定

17、質量的氣體封閉在導熱性能良好的汽缸B內,汽缸開口向上豎直放置,高度足夠大在活塞上放一重物,質量為m=20kg,靜止時活塞到缸底的距離為L1=20cm,摩擦不計,大氣壓強為P0=1.0105Pa,溫度為27,g取10m/s2(1)若保持溫度不變,將重物去掉,求活塞A移動的距離;(2)若加熱汽缸B,使封閉氣體溫度升高到177,求活塞A移動的距離參考答案:解:(1)以封閉氣體為研究對象,初態(tài)壓強:p1=p0+=1.0105+=1.2105Pa,初狀態(tài)體積:V1=L1S=20S,末狀態(tài)壓強:p2=p0=1.0105Pa氣體發(fā)生等溫變化,由玻意耳定律得:p1V1=p2V2,即:1.210520S=110

18、5L2S,解得:L2=24cm,活塞移動距離:d=L2L1=4cm;(2)加熱氣缸,氣體做等壓變化,由查理定律得:=,即: =,解得:L3=30cm,活塞移動距離:d=L3L1=3020=10cm;答:(1)活塞A移動的距離為4cm;(2)活塞A移動的距離為10cm【考點】理想氣體的狀態(tài)方程【分析】(1)氣體發(fā)生等溫變化,由玻意耳定律可以求出氣體體積,然后求出活塞移動的距離(2)氣體發(fā)生等壓變化,應用查理定律分析答題18. 如圖是一個十字路口的示意圖,每條停車線到十字路中心O的距離均為20m。一人騎電動助力車以7m/s的速度到達停車線(圖中A點)時,發(fā)現(xiàn)左前方道路一輛轎車正以8m/s的速度駛來,車頭已抵達停車線(圖中B),設兩車均沿道路中央作直線運動,助力車可視為質點,轎車長4.8

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