河南省商丘市永城天齐中学2022年高三物理测试题含解析

河南省商丘市永城天齐中学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. （单选）如图所示，洛伦兹力演示仪由励磁线圈、玻璃泡、电子枪等部分组成。励磁线圈是一对彼此平行的共轴的圆形线圈，它能够在两线圈之间产生匀强磁场。玻璃泡内充有稀薄的气体，电子枪在加速电压下发射电子，电子束通过泡内气体时能够显示出电子运动的径迹。若电子枪垂直磁场方向发射电子，给励磁线圈通电后，能看到电子束的径迹呈圆形。若只增大电子枪的加速电压或励磁线圈中的电流，下列说法正确的是 A．增大电子枪的加速电压，电子束的轨道半径不变 B．增大电子枪的加速电压，电子束的轨道半径变小 C．增大励磁线圈中的电流，电子束的轨道半径不变 D．增大励磁线圈中的电流，电子束的轨道半径变小 参考答案： D 2. 在某星球表面以初速度竖直上抛一个物体，若物体受到该星球引力作用，忽略其他力的影响，物体上升的最大高度为h，已知该星球的直径为d，如果要在这个星球上发射一颗绕它运行的卫星，其做匀速圆周运动的最小周期 A．            B．            C．         D． 参考答案： A 3. 发现电磁感应现象的科学家是：（      ） A．奥斯特        B．法拉第    C．牛顿             D．洛仑兹 参考答案： B 4. （单选）下列说法中正确的是(　　) A．气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，从而气体的压强一定增大 B．气体体积变小时，单位体积的分子数增多，单位时间内打到器壁单位面积上的分子数增多，从而气体的压强一定增大 C．压缩一定量的气体，气体的内能一定增加 D．分子a只在b作用下从远处趋近固定不动的分子b，当a到达受b的作用力为零处时，a的动能一定最大 参考答案： D 5. 如图所示，将完全相同的两小球A、B，用长为L＝0.8 m的细绳悬于以v＝4 m/s向右匀速运动的小车顶部，两球与小车前后壁接触．由于某种原因，小车突然停止运动，此时悬线的拉力之比FA∶FB为(g取10 m/s2) A．3∶1                        B．2∶1       C．1∶1                             D．4∶1 参考答案： A 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 核电池又叫“放射性同位素电池”，一个硬币大小的核电池，就可以让手机不充电使用5000年. 燃料中钚（）是一种人造同位素，可通过下列反应合成：①用氘核（）轰击铀（）生成镎（NP238）和两个相同的粒子X，核反应方程是； ② 镎（NP238）放出一个粒子Y后转变成钚（），核反应方程是 +．则X粒子的符号为  ▲  ；Y粒子的符号为  ▲  ． 参考答案： ，（2分）； （2分）         7. （4分）如图所示当绳和杆之间的夹角为θ时A沿杆下滑的速度是V、此时B的速度是_________（用V和θ表示）；B是_________（加速或减速）。 参考答案： 减速 8. 如图所示，物块A放在倾斜的木板上。当木板的倾角分别为37ｏ和53ｏ时物块所受摩擦力的大小恰好相等，则物块和木板间的动摩擦因数为　　　　　　（可能会 用到的三角函数：sin37ｏ=0．6, cos37ｏ=0．8） 参考答案： 9. 在“验证牛顿运动定律”的实验中，作出了如图9所示的(a)、(b)图象，图(a)中三线表示实验中小车的______________不同；图(b)中图线不过原点的原因是________________________________． 参考答案： 10. 某同学在探究摩擦力的实验中采用了如图所示的操作，将一个长方体木块放在水平桌面上，然后用一个力传感器对木块施加一个水平拉力F，并用另外一个传感器对木块的运动状态进行监测，表1是其记录的实验数据．木块的重力为10.00N，重力加速度g=9.80m/s2,根据表格中的数据回答下列问题（答案保留3位有效数字）： （1）木块与桌面间的动摩擦因数       ； （2）实验次数5中监测到的加速度        m/s2．   实验次数 运动状态 拉力F/N 1 静止 3.62 2 静止 4.00 3 匀速 4.01 4 匀加速 5.01 5 匀加速 5.49                   参考答案： (1)0.401        (2)1.45 11. 2013年2月12日朝鲜进行了第三次核试验,韩美情报部门通过氙（Xe）和氪（Kr）等放射性气体，判断出朝鲜使用的核原料是铀（U）还是钚（Pu），若核实验的核原料是，则 ①完成核反应方程式     ． ②本次核试验释放的能量大约相当于7000吨 TNT 当量，已知铀核的质量为235.043 9 u，中子质量为1.008 7 u，锶（Sr）核的质量为89.907 7 u，氙（Xe）核的质量为135.907 2 u，1 u相当于931.5 MeV的能量，求一个原子裂变释放的能量． 参考答案： ①根据电荷数守恒和质量数守恒可得： ②该反应的质量亏损是： Δm=235.0439 u+1.0087 u—89.9077 u—135.9072 u—10×1.0087 u=0.1507 u 根据爱因斯坦方程   ΔE = Δm c2 = 0.150 7×931.5 MeV =140.4 MeV  12. 特种兵过山谷的一种方法可化简为如右图所示的模型：将一根长为2d、不可伸长的细绳的两端固定在相距为d的A、B两等高处，悬绳上有小滑轮P，战士们相互配合，可沿着细绳滑到对面。开始时，战士甲拉住滑轮，质量为m的战士乙吊在滑轮上，处于静止状态，AP竖直，则此时甲对滑轮的水平拉力为_________mg；若甲将滑轮由静止释放，则乙在滑动中速度的最大值为_________。（不计滑轮与绳的质量，不计滑轮的大小及摩擦）    参考答案： 1/2      13. 一端封闭的玻璃管自重为G，横截面积为S，内装一段高为h的水银柱，封闭了一定质量的气体。现将玻璃管封闭端用弹簧测力计悬起，另一端没入水银槽中，如图所示。当玻璃管没入一定深度后，弹簧测力计的示数为G。若当时的大气压为p0，则此时管内上方气体的压强为_______，玻璃管内、外水银面的高度差△x为_______。(设玻璃管壁的厚度不计)   参考答案： p0      h  三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 某同学为了研究一个小灯泡的灯丝电阻随温度的升高而变化的规律，用实验得到下表所示的数据（I和U分别表示小灯泡的电流和电压），则： U/V 0 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00 I/A 0 0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 ▲ 0.45 0.47 0.49 0.50 （1）当V时对应的电流表如图甲所示，其读数为    ▲    A （2）实验中所用的器材有： 电压表（量程3V，内阻约为2 kΩ） 电流表量程(0.6A,内阻约为0.2Ω) 滑动变阻器（0～5Ω，1 A） 电源、待测小灯泡、电键、导线若干。请在图乙方框中画出该实验的电路图 （3）根据实验数据，在图丙中画出小灯泡的U-I曲线 （4）如果把这个小灯泡接直接接在一个电动势为1.5V、内阻为2.0Ω的电池两端，则小灯泡的实际功率是   ▲  W（结果保留2位有效数字） 参考答案： （1）0.42A(0.38A～0.42A都正确)   (2分) （2）如图乙所示                             (4分) （3）如图丙所示                             (2分) （4）( ～都正确)       (2分) 15. 某实验小组采用如图所示的装置研究“小车运动变化规律”。打点计时器工作频率为50Hz。      实验的部分步骤如下： a．将木板的左端垫起，以平衡小车的摩擦力； b．在小车中放入砝码，纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细线连接小车和钩码； c．将小车停在打点计时器附近，接通电源，释放小车，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一系列的点，断开电源； d．改变钩码或小车中砝码的质量，更换纸带，重复b、c的操作。      （1） 设钩码质量为m1、砝码和小车总质量为m2，重力加速度为g，则小车的加速度为：a=          （用题中所给字母表示）；      （2）下图是某次实验中得到的一条纸带，在纸带上取计数点O、A、B、C、D和E，用最小刻度是毫米的刻度尺进行测量，读出各计数点对应的刻度x，通过计算得到各计数点到O的距离s以及对应时刻小车的瞬时速度v。请将C点对应的测量xC值和计算速度vC值填在下表中的相应位置。   （3）实验小组通过绘制Δv2-s图线来分析运动规律（其中Δv2=v2-v02，v是各计数点对应时刻小车的瞬时速度，v0是O点对应时刻小车的瞬时速度）。他们根据实验数据在图中标出了O、A、B、D、E对应的坐标点，请你在该图中标出计数点C对应的坐标点，并画出Δv2-s图线。   （4）实验小组绘制的Δv2-s图线的斜率k =        （用题中所给字母表示），若发现该斜率大于理论值，其原因可能是                                   。 参考答案： (1)（2）6.00，0.54   （3）该点坐标为（5，0.20）如图  （4），木板的左侧垫的过高 （1）设钩码质量为m1、砝码和小车总质量为m2，重力加速度为g， 对砝码进行研究，根据牛顿第二定律得 对小车进行研究，根据牛顿第二定律得 解得： （2）C点对应的测量， 由于每相邻两个计数点间还有1个点，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.04s， 根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小， （3）画出图线：如图 该图中计数点C对应的坐标为（5，0.20）。 （4）由匀变速直线运动的速度位移公式可知， 图象的斜率，斜率大于理论值，说明加速度a偏大，可能是平衡摩擦力时木板左端垫起的太高 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图，在xoy平面第一象限内有平行于y轴的匀强电场和垂直于xoy平面的匀强磁场，匀强电场电场强度为E。一带电量为+q的小球从y轴上离坐标原点距离为L的A点处，以沿x正向的初速度进入第一象限，如果电场和磁场同时存在，小球将做匀速圆周运动，并从x轴上距坐标原点L/2的C点离开磁场。如果只撤去磁场，并且将电场反向，带电小球以相同的初速度从A点进入第一象限，仍然从x轴上距坐标原点L/2的C点离开电场。求： （1）小球从A点出发时的初速度大小； （2）磁感应强度B的大小和方向； （3）如果在第一象限内存在的磁场范围是一个矩形，求这一范围的最小面积。 参考答案： .解：（1）由带电小球做匀速圆周运动知，mg=Eq         (2分) 所以电场反向后竖直方向受力 Eq+mg=ma  a=2g  (2分) 小球做类平抛运动有L/2=v0t  ,  L=2gt2          (2分) 得 v0=                                (2分)   （2）带电小球做匀速圆周运动时，洛仑兹力提供向心力