山西省大同市第第三中學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.（多選）如圖所示，在一絕緣斜面C上有一帶正電的小物體A處于靜止狀態，現將一帶正電的小球B沿以A為圓心的圓弧緩慢地從P點轉至A正上方的Q點處，已知P、A在同一水平線上，且在此過程中物體A和C始終保持靜止不動，A、B可視為質點．關于此過程，下列說法正確的是（）A．物體A受到斜面的庫侖力一直不變B．物體A受到斜面的支持力先增大后減小C．地面對斜面C的摩擦力先增大后減小D．斜面對A的作用力一直增大參考答案：BD解析：A、物體A受到的庫侖力大小不變，但是方向一直在改變，故A錯誤；B、對A研究：P對A的庫侖力垂直于斜面方向的分力，先逐漸增大后逐漸減小，當庫侖力與斜面垂直時最大，設該分力為F′，根據平衡條件：斜面對A的支持力N=mgcosα+F′，可知N先增大后減小，故B正確；C、以A和C整體為研究對象，分析受力情況如圖所示．設P對A的庫侖力大小為F，與豎直方向的夾角為θ．根據平衡條件得：f=Fsinθ由于F大小不變，θ減小，則知地面對斜面C的摩擦力逐漸減小．故C錯誤；D、對A分析，A受力重力、庫侖力，斜面對A的支持力、摩擦力，斜面對物體A的合力與重力和庫倫力的合力平衡，重力與庫侖力夾角變小，合力變大，故斜面對A的作用力變大，故D正確；故選：BD．2.放射性元素在衰變過程中，有些放出α射線，有些放出β射線，有些在放出α射線或β射線的同時，還以射線的形式釋放能量。例如核的衰變過程可表示為，這個衰變A．是β衰變，產生的核從高能級向低能級躍遷B．是β衰變，產生的核從低能級向高能級躍遷C．是α衰變，產生的核從高能級向低能級躍遷D．是α衰變，產生的核從低能級向高能級躍遷參考答案：A

由核反應方程式可知該核反應生成了，并且釋放能量，故選項A正確。3.如圖所示，兩束不同的單色細光束a、b，以不同的入射角從空氣射入玻璃三棱鏡中，其出射光合為一束（c光束），則以下判斷正確的是：

A．a光的波動性強于b光的波動性B．a光的光子能量大于b光的光子能量C．若b光能使某種金屬發生光電效應，則a光也一定能使該金屬發生光電效應D．若讓a、b光分別通過同一雙縫裝置形成干涉圖樣，則b光的相鄰亮條紋間距大于a光的相鄰亮條紋間距參考答案：A4.（單選）設想在地球赤道平面內有一垂直于地面延伸到太空的輕質電梯，電梯頂端可超過地球的同步衛星高度R（從地心算起）延伸到太空深處，這種所謂的太空電梯可用于低成本地發射繞地人造衛星。假設某物體A乘坐太空電梯到達了圖示的B位置并停在此處，與同高度運行的衛星C比較A.A與C運行的速度相同

B.A的速度大于C的速度C.A的速度小于C的速度

D.因為不知道質量，故無法比較A與C的速度大小參考答案：C5.質量為m的物體,以初速度v0由固定的光滑斜面的底端沿斜面向上滑動,在滑動過程中,當高度為h時，該物體具有的機械能為A.mgh

B.

C.

D.參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（4分）用塑料部件代替金屬部件可以減小汽車質量，從而可以節能。假設汽車使用塑料部件后質量為原來的4/5，而其它性能不變。若車行駛時所受的阻力與車的質量成正比，則與原來相比，使用塑料部件的汽車能節省

%的汽油。

參考答案：答案：20%7.一臺激光器發光功率為P0，發出的激光在真空中波長為，真空中的光速為，普朗克常量為，則每一個光子的能量為

；該激光器在時間內輻射的光子數為

。參考答案：

hC/λ

；

P0tλ/hc

8.如圖所示，質量為m1的滑塊置于光滑水平地面上，其上有一半徑為R的光滑圓弧。現將質量為m2的物體從圓弧的最高點自由釋放，在物體下滑過程中m1和m2的總機械能________（選填“守恒”或“不守恒”），二者分離時m1、m2的速度大小之比為___________。參考答案：守恒，9.光電計時器是一種研究物體運動情況的常用計時儀器，其結構如圖1所示，a、b分別是光電門的激光發射和接收裝置，當有物體從a、b間通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間。利用如圖2所示裝置測量滑塊與長1m左右的木板間動摩擦因數，圖中木板固定在水平面上，木板的左壁固定有一個處于鎖定狀態的壓縮輕彈簧（彈簧長度與木板相比可忽略），彈簧右端與滑塊接觸，1和2是固定在木板上適當位置的兩個光電門，與之連接的兩個光電計時器沒有畫出。現使彈簧解除鎖定，滑塊獲得一定的初速度后，水平向右運動先后經過兩個光電門1和2，光電門1、2各自連接的計時器顯示的擋光時間分別為2.0×10-2s和5.0×10-2s，用游標卡尺測量小滑塊的寬度d，卡尺示數如圖3所示.（1）讀出滑塊的寬度d=

cm（2）滑塊通過光電門1的速度為v1,通過光電門2的速度v2,則v2=

m/s；（結果保留兩位有效數字）（3）若用米尺測量出兩個光電門之間的距離為L（已知L遠大于d），已知當地的重力加速為g，則滑塊與木板動摩擦因數μ表達式為

（用字母v1、、v2、、L、g表示）。參考答案：（1）

5.50

（2）1.1

（3）10.有一只家用電熨斗，其電路結構如圖（a）所示，圖中1、2、3、4是內部4個接線柱，改變內部接線方式可使電熨斗獲得低、中、高三個不同的溫度擋。圖（b）是它的四種不同的連線方式，其中能獲得低擋溫度的連線方式是圖（b）中的

?

，能獲得高擋溫度的連線方式是圖（b）中的

?

。參考答案：B，D11.“靜止”在赤道上空的地球同步氣象衛星把廣闊視野內的氣象數據發回地面，為天氣預報提供準確、全面和及時的氣象資料。設地球同步衛星的軌道半徑是地球半徑的n倍，則同步衛星運行速度是第一宇宙速度的

倍，同步衛星的向心加速度是地球表面重力加速度的

倍。參考答案：12.（選修3－4）（4分）如圖所示，為某時刻一列簡諧橫波的波形圖象，已知此列波的振動周期為4s，由圖可知這列波的傳播速度大小為

m/s，若此時波形上質點A正經過平衡位置向上運動，則知波的傳播方向是

。參考答案：答案：6（2分）；x的正方向（或水平向右）（2分）13..如圖所示，有一個勻強電場，方向平行于紙面。電場中有A、B、C、D四點，已知AD=DB=BC=d，且ABBC。有一個電量為q的正電荷從A點移動到B點電場力做功為2W，從B點移動到C點克服電場力做功為W。則電場中D點的電勢

（填“大于”“小于”或“等于”）C點的電勢；該電場的電場強度為

。參考答案：等于；三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（11分）某同學在利用DIS實驗的電壓、電流傳感器，描繪小燈泡的伏安特性曲線的實驗中，采用了圖甲所示電路。

（1）圖甲中E矩形框內應該接

，F矩形框內應該接

。（選填“電壓傳感器”、“電流傳感器”或“小燈泡”）（2）該同學利用測量的數據，畫出如圖乙的圖線，但該同學忘記在坐標上標明橫坐標和縱坐標所表示物理量。請你根據圖線作出判斷：橫坐標表示____________，縱坐標表示_________。參考答案：

答案：（1）電壓傳感器，小燈泡

（2）電流，電壓15.“測定勻變速直線運動的加速度”的實驗中，用打點計時器記錄紙帶運動的時間，計時器所用電源的頻率為50Hz，圖為一次實驗得到的一條紙帶，任取一個點為第1點，接下來每5個點取一個計數點，其中1、2、3、4、5、6、7都為記數點。測得：，。（以下計算結果均保留三位有效數字）

（1）在計時器打出點1、2、3時，小車的速度分別為：

m/s，

m/s，

m/s；

（2）求了小車的加速度

m/s2。參考答案：（1）0.116m/s

0.165m/s

（2）0.496m/s2四、計算題：本題共3小題，共計47分16.2010年11月15日下午,上海市膠州路余姚路附近一教師公寓突發火災,一架警用直升機隨即趕往現場勘查火情.假如直升機能對被困人員進行救援,武警隊員從懸停在空中離被困人員95m高的直升機上沿繩滑落進行救人,某武警隊員和他攜帶的設備質量共為70kg,設武警隊員用特制的手套輕握繩子時可獲得210N的摩擦阻力,緊握繩子時可獲得910N的摩擦阻力,滑落過程中武警隊員至少輕握繩子才能確保安全.試求（重力加速度g=10m/s2）：(1)武警隊員輕握繩子降落時的加速度大小;(2)若要使武警隊員到達被困人員跟前時速度為零,則武警隊員在空中下滑過程中按怎樣的方式運動所需時間最少?最少時間為多少?參考答案：(2)在位移一定的情況下,武警隊員經過加速和減速兩個過程所需的時間最短,即武警隊員先輕握繩子以最大加速度下滑,再緊握繩子以最大的摩擦阻力做減速運動,使到達被困人員跟前時速度為0,這樣的下滑過程所需時間最少.

(2分)設有最大的摩擦阻力時武警隊員的加速度大小為a′,則′

(1分)解得=3m/s

(1分)設運動過程中的最大速度為v,則有

(1分)解得v=20m/s

(1分)所以.5s.

(1分)17.（14分）光滑平行導軌彎成如圖所示形狀，傾斜部分與水平部分之間夾角為θ，圓周部分半徑為R。勻強磁場只限于水平部分如圖虛線內很窄的區域，磁感應強度為B，方向豎直向上。導體棒2位于磁場右邊界，將導體棒1在傾斜導軌部分高h處由靜止釋放，棒1和2質量均為m，電阻均為R且始終與導軌垂直，棒2剛好能滑到圓弧軌道的最高點，不計棒在傾斜導軌和水平導軌連接處的能量損失。則導體棒2在離開磁場的瞬間過程中回路內產生的電能。參考答案：解析：對2棒，在最高處：

從最低處到最高處，由動能定理得：

得：

對1棒，由動能定理得：

得：

對1棒和2棒，由動量守恒得：mv0=mv1+mv2

得：

棒2在離開磁場的瞬間過程中回路內產生的電能，可由系統能量守恒得：

18.如圖甲所示，在邊界MN左側存在斜方向的勻強電場E1，在MN的右側有豎直向上、場強大小為E2=0.4N/C的勻強電場，還有垂直紙面向內的勻強磁場B（圖甲中未畫出）和水平向右的勻強電場E3（圖甲中未畫出），B和E3隨時間變化的情況如圖乙所示，P1P2為距MN邊界2.28m的豎直墻壁，現有一帶正電微粒質量為4×10-7kg，電量為1×10-5C，從左側電場中距MN邊界m的A處無初速釋放后，沿直線以1m/s速度垂直MN邊界進入右側場區，設進入右側場時刻t=0，取g=10m/s2．求：（1）MN左側勻強電場的電場強度E1的大小及方向。（sin37o=0.6）；（2）帶電微粒在MN右側場區中運動了1.5s時的速度的大小及方向；（3）帶電微粒在MN右側場區中運動多長時間與墻壁碰撞？（≈0.19）參考答案：(1)設MN左側勻強電場場強為E1，方向與水平方向夾角為θ．帶電小球受力如右圖．沿水平方向有qE1cosθ=ma

（1分）沿豎直方向有qE1sinθ=mg

（1分）

對水平方向的勻加速運動有

v2=2as

（1分）

代入數據可解得E1=0.5N/C

（1分）θ=53o

（1分）即E1大小為0.5N/C,方向與水平向右方向夾53o角斜向上．帶電微粒在MN右側場區始終滿足qE2=mg

（1分）在0~1s時間內，帶電微粒在E3電場中

m/s2

（1分）

帶電微粒在1s時的速度大小為v1=v+at=1+0.1×1=1.1m/s

（1分）在1~1.5s時間內，帶電微粒在磁場B中運動，周期為s

（1分）

在1~1.5s時間內，帶電微粒在磁場B中正好作半個圓周運動．所以帶電微粒在MN右側場區中運動了1.5s時的速度大小為1.1m/s,方向水平向左．

（1分）(3)在0s~1s時間內帶電微粒前進距離s1=vt+at2=1×1+×0.1×12=1.05m

(1分)帶電微粒在磁場B中作圓周運動的半徑m

（1分）因為r+s1＜2.28m，所以在1s~2s時間內帶電微粒未碰及墻壁．在2s~3s時間內帶電微粒作勻加速運動，加速度仍為a=0.1m/s2，在3s內帶電微粒共前進距離s3=m