河北省邢台市和县沈巷中学2022年高三物理测试题含解析

河北省邢台市和县沈巷中学2022年高三物理测试题含解析 一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意 1. 子弹以水平初速度连续射穿三个并排着的完全相同的静止并固定的木块后速度恰好减为零，如图所示，下列说法正确的是： A、穿过每个木块所用的时间之比1  ：（-1） ：（-） B、穿过每个木块所用的时间之比（-） ：（-1） ：1 C、在每个木块前的速度之比1  ：  ： D、在每个木块前的速度之比 ： ：1 参考答案： BD 2. 如图所示，光滑水平面上，AB两物体用轻弹簧连接在一起，A、B的质量分别为m1、m2，在拉力F作用下，AB共同做匀加速直线运动，加速度大小为a，某时刻突然撤去拉力F，此瞬时A和B的加速度大小为a1和a2，则（　　） A．a1=0，a2=0 B．a1=a，a2=a C．a1=a，a2=a D．a1=a，a2=a 参考答案： D 【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力． 【分析】通过隔离法求出弹簧的弹力，撤去拉力的瞬间，弹簧的弹力不变，结合牛顿第二定律，隔离分析，求出A、B的瞬时加速度． 【解答】解：弹簧的弹力F弹=m1a， 撤去F的瞬间，弹簧的弹力不变，则A的瞬时加速度，B的瞬时加速度．故D正确，A、B、C错误． 故选：D． 3. 质量为2kg的物体静止在水平面上，现用一恒力沿水平方向拉着物体运动1s后撤去拉力，物体运动的v-t图像如图所示。以下说法正确的是 (　  　) A．物体受到的水平拉力大小为10N B．前1s物体所受的合力对物体做功为25J C．后2s物体克服摩擦力做功为37.5J D．3s内合外力对物体做的总功为0 参考答案： BBD 4. 关于机械能是否守恒的叙述，正确的是:                                   (    ) A．作匀变速运动的物体机械能可能守恒      B．作匀速直线运动的物体的机械能一定守恒 C．外力对物体做功为零时，机械能一定守恒  D．物体只有只受重力时，物体机械能才守恒    参考答案： A 5. (多选题)如图所示，一个内壁光滑的圆锥的轴线垂直于水平面，圆锥固定不动，两个质量相同的小球A、B，紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则（    ） A．球A的线速度必小于球B的线速度 B．球A的角速度必小于球B的角速度 C．球A的运动周期必小于球B的运动周期 D．球A对筒壁的压力必等于球B对筒壁的压力 参考答案： BD 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 用金属制成的线材（如钢丝、钢筋）受到的拉力会伸长，17世纪英国物理学家胡克发现，金属丝或金属杆在弹性限度内的伸长与拉力成正比，这就是著名的胡克定律．这个发现为后人对材料的研究奠定了重要的基础．现有一根用新材料制成的金属杆，长为4m，横截面积为0. 8 cm2，设计要求它受到拉力后的伸长不超过原长的1/1 00,由于这一拉力很大，杆又较长，直接测试有困难，就选用同种材料制成样品进行测试，通过测试取得数据如右图： (1)根据测试结果，推导出线材伸长x与材料的长度L、材料的横截面积S及拉力F的函数关系为x=            （用所给字母表示,比例系数用k表示）。 (2)在寻找上述关系中，运用               科学研究方法。        参考答案： （其中k为比例系数）；  (2)控制变量法 7. 在倾角为30°的斜面顶点以10m/s的速度水平抛出一个质量为0.1kg的小球，则小球落到斜面上瞬间重力的瞬时功率为         ，过程中重力的平均功率为         。（结果保留根号） 参考答案：      平抛运动的位移偏转角为30°，故：，而、 解得： 故过程中重力的平均功率为： 小球落到斜面上瞬间重力的瞬时功率为： 8. 电容器作为储能器件，在生产生活中有广泛的应用。对给定电容值为C的电容器充电，无论采用何种充电方式，其两极间的电势差u随电荷量q的变化图像都相同。 （1）请在图1中画出上述u–q图像。类比直线运动中由v–t图像求位移方法，求两极间电压为U时电容器所储存的电能Ep。 （           ） ______ （2）在如图2所示的充电电路中，R表示电阻，E表示电源（忽略内阻）。通过改变电路中元件的参数对同一电容器进行两次充电，对应的q–t曲线如图3中①②所示。 a．①②两条曲线不同是______（选填E或R）的改变造成的； b．电容器有时需要快速充电，有时需要均匀充电。依据a中的结论，说明实现这两种充电方式的途径。 __________________ （3）设想使用理想的“恒流源”替换（2）中电源对电容器充电，可实现电容器电荷量随时间均匀增加。请思考使用“恒流源”和（2）中电源对电容器的充电过程，填写下表（选填“增大”、“减小”或“不变”）。   “恒流源” （2）中电源 电源两端电压 ____ ____ 通过电源的电流 ____ ____   参考答案：     (1).     (2).     (3). R    (4). 要快速度充电时，只要减小图2中的电阻R；要均匀充电时，只要适当增大图2中的电阻R即可    (5). 增大    (6). 不变    (7). 不变    (8). 减小 【详解】由电容器电容定义式得到图象，类比图象求位移求解电量，由图3斜率解决两种充电方式不同的原因和方法；根据电容器充电过程中电容器两极板相当于电源解答 (1)由电容器电容定义式可得：，整理得：，所以图象应为过原点的倾斜直线，如图： 由题可知，两极间电压为U时电容器所储存的电能即为图线与横轴所围面积，即，当两极间电压为U时，电荷量为，所以； (2)a.由于电源内阻不计，当电容器充满电后电容器两端电压即电源的电动势，电容器最终的电量为：，由图可知，两种充电方式最终的电量相同，只是时间不同，所以①②曲线不同是R造成的； b.由图3可知，要快速度充电时，只要减小图2中的电阻R，要均匀充电时，只要适当增大图2中的电阻R即可； (3)在电容器充电过程中在电容器的左极板带正电，右极板带负电，相当于另一电源，且充电过程中电量越来越大，回路中的总电动势减小，当电容器两端电压与电源电动势相等时，充电结束，所以换成“恒流源”时，为了保证电流不变，所以“恒流源两端电压要增大，通过电源的电流不变，在(2)电源的电压不变，通过电源的电流减小。 9. 在“用DIS研究小车加速度与所受合外力的关系”实验中时，甲、乙两组分别用如图（a）、（b）所示的实验装置实验，重物通过细线跨过滑轮拉相同质量小车，位移传感器（B）随小车一起沿水平轨道运动，位移传感器（A）固定在轨道一端．甲组实验中把重物的重力作为拉力F，乙组直接用力传感器测得拉力F，改变重物的重力重复实验多次，记录多组数据，并画出a-F图像。 （1）位移传感器（B）属于        。（填“发射器”或“接收器”） （2）甲组实验把重物的重力作为拉力F的条件是        。 （3）图（c）中符合甲组同学做出的实验图像的是        ；符合乙组同学做出的实验图像的是        。 参考答案： （1）发射器（2分） （2）小车的质量远大于重物的质量（2分） （3）②（1分）；①（1分） 10. （5分）从地面上以初速度竖直上抛一物体，相隔时间后又以初速度从地面上竖直上抛另一物体，要使、能在空中相遇，则应满足的条件是              。 参考答案： 解析：在同一坐标系中作两物体做竖直上抛运动的图像，如图所示。要A、B在空中相遇，必须使两者相对于抛出点的位移相等，即要求图线必须相交，据此可从图中很快看出：物体最早抛出时的临界情形是物体落地时恰好与相遇；物体最迟抛出时的临界情形是物体抛出时恰好与相遇。故要使能在空中相遇，应满足的条件为：。 11. （单选）气体内能是所有气体分子热运动动能和势能的总和，其大小与气体的状态有关，分子热运动的平均动能与分子间势能分别取决于气体的(　　) A.温度与体积  B．体积和压强   C.温度和压强  D．压强和温度 参考答案： A 12. （2分）分子间同时存在着引力和斥力，若分子间的距离等于r0时，引力和斥力大小相等．则当r＞r0时，引力       斥力；当r＜r0时，引力         斥力．（填“大于”、“小于”或“等于”） 参考答案：     答案：大于； 小于 13. 某同学用如图1所示的实验装置验证牛顿第二定律，请回答下列有关此实验的问题： (1)该同学在实验前准备了图甲中所示的实验装置及下列辅助器材：其中不必要的器材是_______（填代号）． A 交流电源、导线       B. 天平（含配套砝码）     C. 秒表     D. 刻度尺     E. 细线、砂和小砂桶 (2)打点计时器在小车拖动的纸带上打下一系列点迹，以此记录小车的运动情况．其中一部分纸带上的点迹情况如图2所示，已知打点计时器打点的时间间隔为0.02s，测得A点到B、C点的距离分别为x1=5.99cm、x2=13.69cm，小车做匀加速直线运动的加速度a=______m/s2.（结果保留三位有效数字） (3)在验证“质量一定，加速度a与合外力F的关系”时，某学生根据实验数据作出了如图3所示的a-F图象，其中图线不过原点的原因是_______，图线在末端弯曲的原因是_____________． 参考答案：     (1). C    (2). 1.71    (3). 木板角度太大，平衡摩擦力过度    (4). 砂和砂桶的质量太大 【详解】(1)[1]在实验中，打点计时器可以测量时间，所以不需要秒表．上述器材中不必要的为C． (2)[2]因为计数点间时间间隔T=0.1s；根据△x=aT2得： (3)[3]由图象可知小车的拉力为0时，小车的加速度大于0，说明合外力大于0，说明平衡摩擦力过度，即木板与水平面的夹角太大． [4]该实验中当小车的质量远大于砂和小砂桶质量时，才能近似认为细线对小车的拉力大小等于砂和小砂桶的总重力大小；随着砂和小砂桶质量增大，细线对小车的拉力大小小于砂和小砂桶的总重力大小，因此会出现较大误差，图象会产生偏折现象． 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 如图所示电路中，调节电阻箱的阻值R可以使两个电表的读数在较大的范围内变化，电路中定值电阻Rx、电源的电动势E、内阻r都未知。 ①若电压表和电流表为理想电表，这个电路可以完成的实验 A.验证焦耳定律 B.验证电阻定律 C.探究电阻一定时，电流与电压的关系 D.探究电动势与内电压、外电压的关系 ②若电压表和电流表的内阻RV、RA不能忽略且未知，该同学进行两次测量，记下电阻箱、电压表、电流表的示数分别是：R1、U1、I1；R2、U2、I2，对于定值电阻Rx、电源的电动势E、内阻r，这个电路可以测量的物理量是                   ；用上述所测数据及题中出现的物理量，写出能获得测量结果的方程或方程组     。 参考答案： (1) (2)①C;②E; (2)①因定值电阻Rx阻值未知，故不可以计算焦耳热，也不可以验证欧姆定律，故选项AB错误； 因Rx为定值电阻，故可以验证其两端电压与通过其的电流关系，故选项C正确； 因电动势、电源内阻以及定值电阻均未知，故不可以探究电动势与内电压、外电压的关系，选项D错误； 本题正确选项为C。 ②有题中已知量可得方程 ，由此可解出 15. 在用重锤下落来验证机械能守恒时，某同学按照正确的操作选得纸带如下图所示．其中O是起始点，A、B、C、D、E是打点计时器连续打下的5个点，打