2022年河北省石家庄市新乐博林中学高三物理测试题含解析

2022年河北省石家庄市新乐博林中学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. 如图(甲)所示为一个质量为m、带电荷量为+q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中. 现给圆环向右初速度v0 ，其中>，在以后的运动过程中，圆环运动的速度图象可能是图（乙）中的 参考答案： D 2. 关于物理学的研究方法，以下说法不正确的是（  ） A. 伽利略开创了运用逻辑推理和实验相结合进行科学研究的方法 B. 卡文迪许在利用扭秤实验装置测量万有引力常量时，应用了放大法 C. 电场强度是用比值法定义的，因而电场强度与电场力成正比，与试探电荷的电量成反比 D. “平均速度”、“总电阻”、“交流电的有效值”用的是等效替代的方法 参考答案： C 考点：本题旨在考查物理学史。 3. （单选）如图所示，小车A、小物块B由绕过轻质定滑轮的细线相连，小车A放在足够长的水平桌面上，B、C两小物块在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C放在水平地面上．现用手控制住A．并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与桌面平行．已知A、B、C的质量均为m．A与桌面间的动摩擦因数为0.2，重力加速度为g，弹簧的弹性势能表达式为EP=k△x2，式中七是弹簧的劲度系数：△x是弹簧的伸长量或压缩量，细线与滑轮之间的摩擦不计．开始时，整个系统处于静止状态，对A施加一个恒定的水平拉力F后，A向右运动至速度最大时，C恰好离开地面，则（　　） 　 A． 小车向右运动至速度最大时，A、B、C加速度均为零 　 B． 拉力F的大小为2mg 　 C． 拉力F做的功为 　 D． C恰好离开地面时A的速度为vA=g 参考答案： 解：A、A向右运动至最大速度时C恰好离开地面，此时A、B、C加速度均为零，设此时绳的拉力为T， 对A：F﹣μmg﹣T=0 对B、C整体：T﹣2mg=0 代入数据解得F=2.2mg，故A正确，B错误； C、开始时整个系统静止，弹簧压缩量为x，则对B有kx=mg x= 因B、C的质量相等，故C恰好离开地面时，弹簧伸长量仍为x= 所以拉力做的功W=F?2x=，故C正确； D、A由静止到向右运动至速度最大的过程中，对A、B、C由能量守恒得 （F﹣μmg）?2x=（2m）v2+mg?2x 解得v=g，故D正确． 故选：ACD 4. 如图所示，小物体A与圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起做匀速圆周运动，则A的受力情况正确的是（   ）          A．受重力、支持力          B．受重力、支持力和指向圆心的摩擦力          C．受重力、支持力、向心力、摩擦力      D．向心力、摩擦力 参考答案： B 5. 2011 年8 月,“嫦娥二号冶成功进入了环绕“日地拉格朗日点冶的轨道,我国成为世界上第三个造访该点的国家. 如图所示,该拉格朗日点位于太阳和地球连线的延长线上,一飞行器处于该点,在几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做圆周运动,则此飞行器的 (A) 线速度大于地球的线速度 (B) 向心加速度大于地球的向心加速度 (C) 向心力仅由太阳的引力提供 (D) 向心力仅由地球的引力提供 参考答案： AB 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 有一个电流安，其中K=1，2，3……，而且。则该电流是 __________ (答：“直流电”或“交流电”)。让该电流通过阻值为的电阻，在5秒的时间内产生的热量是________焦耳。 参考答案： 交流电、1000 7. 某人在地面上最多能举起质量为60 kg的物体，而在一个加速下降的电梯里，最多能举起质量为80 kg的物体，那么此时电梯的加速度大小应为    m／s2，若电梯以5 m／s2 的加速度上升时，那么此人在电梯中，最多能举起质量为    kg的物体．(g＝10 m／s2) 参考答案：   2.5_ 40   8. 在“探究小车的速度随时间变化的规律”实验中，如图1是一条记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻计数点，相邻计数点间的时间间隔为T=0.1s （1）计算各点的瞬时速度，vB=　   　m/s，vC=　   　m/s，vD=　  　m/s，vE=　   　m/s． （2）在图2所示坐标中作出小车的v﹣t图线，并根据图线求出a=　  　m/s2． （3）将图线延长与纵轴相交，交点的速度是　  　，该速度的物理意义是　 　． 参考答案： （1）1.38，2.64；3.90，5.16；（2）12.6；（3）0，物体的初速度为零． 【考点】测定匀变速直线运动的加速度． 【分析】（1）若物体做匀变速直线运动，则时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小； （2）v﹣t图象中图线的斜率等于小车的加速度大小． （3）根据图象物理意义可正确得出结果． 【解答】解：（1）打B点时小车的瞬时速度： vB==×10﹣2 m/s=1.38 m/s 打C点时小车的瞬时速度： vC==×10﹣2 m/s=2.64 m/s 打D点时小车的瞬时速度： vD==×10﹣2 m/s=3.90 m/s． 根据匀变速直线运动规律有：vD=，因此有： vE=2vD﹣vC=2×3.90m/s﹣2.64m/s=5.16m/s （2）由上述数据作出小车的v﹣t图象如图所示： 由图象斜率可求得小车的加速度： a==m/s2=12.6 m/s2． （3）由图象可知，图象与纵轴交点速度为0，其物理意义为：物体的初速度为零． 故答案为：（1）1.38，2.64；3.90，5.16；（2）12.6；（3）0，物体的初速度为零． 9. (5分)在离地面200m高处，以初速度v0竖直上抛一个小球，9s后小球的速率为2v0，g＝10m/s2，则可知v0＝         m/s；再经过时间         s后小球落回地面。 参考答案：     答案：30、1 10. 一个小物块从底端冲上足够长的斜面后，又返回到斜面底端。已知小物块的初动能为E，它返回到斜面底端的速度大小为v，克服摩擦阻力做功为E/2。若小物块冲上斜面的动能为2E，则物块返回斜面底端时的动能为                。 参考答案： 11. (6分)某同学用如图所示装置研究感应电流的方向与引起感应电流的磁场方向的关系。已知电流从接线柱流入电流表时，电流表指针左偏。实验的磁场方向、磁铁运动情况及电流表指针偏转情况部分已记录在下表中。请依据电磁感应规律填定空出的部分。     实验序号 磁场方向 磁铁运动情况 指针偏转情况 1 向下 插入 左偏 2 拔出 右偏 3 向上 右偏 4 向上 拔出 参考答案： 向下，插入，左偏 12. 发生衰变有多种可能性。其中的一种可能是先衰变成，再一次衰变变成（X代表某种元素），或再经一次衰变变成最后都衰变成，衰变路径如图所示。则由图可知：①②③④四个过程中，  ▲  是衰变；  ▲  是衰变。 参考答案： 衰变有放出，衰变有放出，由质量数和电荷数守恒即可判断，得出正确答案。 13. 如图所示，垂直纸面向里的磁感应强度为B的有界方形匀强磁场区域，有一个由均匀导线制成的单匝矩形线框abcd，线框以恒定的速度v沿垂直磁场边界方向运动，运动中线框dc边始终与磁场右边界平行，线框边长ad＝l，cd＝2l，线框导线的总电阻为R，则线框离开磁场的过程中流过线框截面的电量为_____，线框产生的热量可能为_______。 参考答案：     或 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 电动自行车的电瓶用久以后性能会下降，表现之一为电池的电动势变小，内阻变大。某兴趣小组将一辆旧电动自行车电瓶充满电，取下四块电池，分别标为A、B、C、D，测量它们的电动势和内阻。          （1）用多用电表直流电压50V挡测量每块电池的电动势。测量电池A时，多用电表的指针如图甲所示，其读数为             V。          （2）用图乙所示电路测量A、B、C、D四块电池的电动势E和内阻r，图中Ro为保护电阻，其阳值为5改变电阻箱的阻值R，测出对应的电流I（电流表内阻忽略不计），根据测量数据分别作出A、B、C、D四块电池的图线，如图丙，由图线C可知电池C的电动势E=                 V1内阻r=             。（保留两位有效数字）          （3）分析图内可知，当前状态电池           （选填“A”、“B”、“C”或“D”）对电动自行车供电性能较优。 参考答案： 15. 物理小组的同学用如图所示的实验器材测定重力加速度，实验器材有：底座、带有标尺的竖直杆、光电门l和2组成的光电计时器（其中光电门l更靠近小球释放点），小球释放器（可使小球无初速释放）、网兜。实验时可用两光电门测量小球从光电门l运动至光电门2 的时间t，并从竖直杆上读出两光电门间的距离h。     (l)使用游标卡尺测量小球的直径如图所示，则小球直径为______ cm。     (2)改变光电门1的位置，保持光电门2的位置不变，小球经过光电门2的速度为v，不考虑空气阻力，小球的加速度为重力加速度g，则h、t、g、v四个物理量之间的关系为h=________。     (3)根据实验数据作出图线，若图线斜率的绝对值为k，根据图线可求出重力加速度大小为________。 参考答案： （1）1.170（2分）  （2）（2分）   （3）2k 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. (20分)图为可测定比荷的某装置的简化示意图，在第一象限区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小B=2.0×10-3T,在X轴上距坐标原点L=0.50m的P处为离子的入射口，在Y上安放接收器，现将一带正电荷的粒子以v=3.5×104m/s的速率从P处射入磁场，若粒子在y轴上距坐标原点L=0.50m的M处被观测到，且运动轨迹半径恰好最小，设带电粒子的质量为m,电量为q,不记其重力。 （1）求上述粒子的比荷； （2）如果在上述粒子运动过程中的某个时刻，在第一象限内再加一个匀强电场，就可以使其沿y轴正方向做匀速直线运动，求该匀强电场的场强大小和方向，并求出从粒子射入磁场开始计时经过多长时间加这个匀强电场； （3）为了在M处观测到按题设条件运动的上述粒子，在第一象限内的磁场可以局限在一个矩形区域内，求此矩形磁场区域的最小面积，并在图中画出该矩形。 参考答案： （1）=4.9×C/kg（或5.0×C/kg）；（2） ；（3） 解析：（1）本题考查带电粒子在磁场中的运动。第（2）问涉及到复合场（速度选择器模型）；第（3）问是带电粒子在有界磁场（矩形区域）中的运动。 （1）设粒子在磁场中的运动半径为r。如图甲，依题意M、P连线即为该粒子在磁场中作匀速圆周运动的直径，由几何关系得         ①   由洛伦兹力提供粒子在磁场中作匀速圆周运动的向心力，可得             ② 联立①②并代入数据得 =4.9×C/kg（或5.0×C/kg）   ③ （2）设所加电场的场强大小为E。如图乙，当粒子子经过Q点时，速度沿y轴正方向，依题意，在此时加入沿x轴正方向的匀强电场，电场力与此时洛伦兹力平衡，则有              ④ 代入数据得         ⑤ 所加电场的长枪方向沿x轴正方向。由几何关系可知，圆弧PQ所对应的圆心角为45°，设带点粒子做匀速圆周运动的周期为T，所求时间为t，则有         ⑥