2021-2022学年辽宁省本溪市中学高三物理测试题含解析

2021-2022学年辽宁省本溪市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7(a)所示，真空中相距d＝5 cm的两块平行金属板A、B与电源相连接(图中未画出)，其中B板接地(电势为零)，A板电势变化的规律如图7(b)所示．将一个质量m＝
2.0×1023
kg，电荷量q＝＋1.6×10－15 C的带电粒子从紧临B板处释放，不计重力．求：
图7
(1)在t＝0时刻释放该带电粒子，释放瞬间粒子加速度的大小；
(2)若A板电势变化周期T＝1.0×10－5 s．在t＝0时将带电粒子从紧临B板处无初速度释放，粒子到达A板时速度的大小．
参考答案：
解析(1)电场强度E＝，带电粒子所受电场力，F＝Eq＝，F＝ma，a＝＝4.0×109 m/s2. (2)粒子在0～时间内走过的距离为：a2＝5.0×10－2 m
故带电粒子在t＝时恰好到达A板，v＝at＝2×104 m/s.
答案(1)4.0×109 m/s2(2)2×104 m/s
2. 物体做匀速圆周运动时，下列说法中正确的是
A．速度大小和方向都改变 B．速度的大小和方向都不变
C．速度的大小改变，方向不变 D．速度的大小不变，方向改变
参考答案：
D
3. 如图所示，劲度系数为k的轻质弹簧一端固定于O点，另端固定一个质量为m的小球．将小球拉至A点处时，弹簧恰好无形变．现将小球从A点处由静止释放，小球运动到O点正下方B点时速度大小为v．A、B两位置间的高度差为h．不计空气阻力，重力加速度为g．则（）A．由A到B的过程中，小球克服弹簧弹力所做的功为mgh
B．由A到B的过程中，小球重力所做的功为mgh
C．由A到B的过程中，弹性势能增加量为mgh﹣mv2
D．小球到达B点处时，其加速度的方向为竖直向上
参考答案：
B
【考点】功能关系；弹性势能．
【分析】小球在下降过程中，小球的重力势能转化为动能和弹性势能，由重力做功量度重力势能的变化．由弹簧弹力做功量度弹性势能的变化．根据系统的机械能守恒求小球到达B点时弹簧的弹性势能．根据向心力知识分析小球到达B点处时加速度的方向．
【解答】解：AB、小球由A到B的过程中，重力做功为mgh，其重力势能减少mgh．在小球在下降过程中，小球的重力势能转化为动能和弹簧的弹性势能，所以弹簧弹性势能的增加量小于mgh，则小球克服弹簧弹力所做的功小于mgh．故A错误，B正确．
C、根据能量守恒定律得：mgh=△E弹+mv2，所以弹性势能增加量△E弹=mgh﹣mv2，故C错误．
D、小球到达B点处时，若弹簧的弹力小于小球的重力，合力方向竖直向下，加速度方向竖直向下．若弹簧的弹力大于小球的重力，合力方向竖直向上．故D错误．
故选：B
4. 一物体放置在倾角为的斜面上，斜面固定于加速上升的电梯中，加速度为，如图所示。

在物体始终相对于斜面静止的条件下，下列说法中正确的是
（A）当一定时，越大，斜面对物体的正压力越小
（B）当一定时，越大，斜面对物体的摩擦力越大
（C）当一定时，越大，斜面对物体的正压力越小
（D）当一定时，越大，斜面对物体的摩擦力越小
参考答案：
答案：BC
5. 做曲线运动的物体，在运动过程中，可能不变的物理量是（）
A．合外力 B．动能 C．速度 D．机械能
参考答案：
ABD
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 太阳能是绿色能源，太阳能发电已被广泛应用，某型号太阳能电池组的电动势为20V，内阻为1Ω，给一个阻值为9Ω的电阻供电，则通过该电阻的电流为 ____ A，该电阻两端的电压为_______V.
参考答案：
2 18
7. 如图所示，A、B两点相距0.1m，AB连线与电场线的夹角θ＝60°，匀强电场的场强E＝100V/m，则A、B间电势差UAB＝__ __V。

参考答案：
-5V
由图示可知，BA方向与电场线方向间的夹角为：θ=60°，
BA两点沿电场方向的距离为：d=Lcosθ，
BA两点间的电势差为：UBA=Ed=ELcosθ=100V/m×0.1m×cos60°=5V，
故AB间的电势差为：UAB=-UBA=-5V。

故选。

8. 光滑的水平面上固定着一个螺旋形光滑水平轨道，俯视如图所示。

一个小球以一定速度沿轨道切线方向进入轨道，则轨道对小球做_______（填“正功”、“负功”或“不做功”），小球的线速度_______（填“增大”、“减小”或“不变”）。

参考答案：
9. 如右图所示，AB为竖直固定金属棒，金属杆BC重为G。

长为L，并可绕过B点垂直纸面的水平轴无摩擦转动，AC为轻质金属线，∆ABC＝37︒，∆ACB＝90︒，在图示范围内有一匀强磁场，其磁感应强度与时间成正比：B＝k t，整个回路总电阻为R，则回路中感应电流I
＝，当
t = 时金属线AC
中拉力恰为零。

（已知，）
参考答案：
；
10. 如图（a）所示，为某磁敏电阻在室温下的电阻－磁感应强度特性曲线，测试时，磁敏电阻的轴向方向与磁场方向相同。

（1）试结合图（a）简要回答，磁感应强度B在0～0.2T和0.4～1.0T范围内磁敏电阻的阻值随磁场变化的特点：_______________________________________________________________
________________________________________________________________________。

（2）某同学想利用磁敏电阻图（a）所示特性曲线测试某长直导线产生的磁场，设计电路如图（b）所示，磁敏电阻与电键、电源和灵敏电流表连接，长直导线与图示电路共面并通以图示电流，请指出本实验装置的错误之处_______________________________________。

若装置调整正确后再进行测量，电路中所用干电池的电动势为1.5V，不计电池、电流表的内阻，试写出磁敏电阻所在磁场的磁感应强度B从0.4T至1.2T的变化过程中，通过磁敏电阻的电流强度IA随磁感应强度B变化的关系式：______________________。

参考答案：
（1）磁感应强度B在0～0.2T，磁敏电阻随磁场非线性增大，0.4～1.0T范围内磁敏电阻的阻值随磁场线性增大（2分）
（2）磁敏电阻的轴向方向与磁场方向不相同（2分）
I=（2分）
11. 在“研究平抛物体运动”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L=1.25cm。

若小球在平抛运动途中的几个位置中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为vo=
（用L、g表示），]其值是（取g=9.8m/s2），小球在b点的速率是。

（结果都保留两位有效数字）
参考答案：
0.70m/s 0.88m/s
12. 某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态．若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：
（1）你认为还需要的实验器材有．
（2）实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是，实验时为保证细线拉力为木块的合外力首先要做的步骤
是．
（3）在（2）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M．往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m．让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1< v2）．则本实验最终要验证的数学表达式为（用题中的字母表示实验中测量得到的物理量）．
参考答案：
（1）天平，刻度尺（2分）
（2）沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量（2分），平衡摩擦力（2分）
（3）
13. 如图所示，一弹簧振子在M、N间沿光滑水平杆做简谐运动，坐标原点O为平衡位置，MN＝8 cm.从小球经过图中N点时开始计时，到第一次经过O点的时间为0.2 s，则小球的振动周期为________ s，振动方程的表达式为x＝________ cm。

参考答案：
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （选修3-3（含2-2）模块）(6分)理想气体状态方程如下：。

从理论的角度，设定一定的条件，我们便能得到气体三大定律：玻意尔定律、查理定律和盖·吕萨克定律。

下面请你通过设定条件，列举其中两条定律的内容。

（要求条件、内容要与定律名称相对应，不必写数学表达式）
参考答案：
答案：玻意尔定律：一定质量的气体，在温度不变的情况下，它的压强跟体积成反比。

查理定律：一定质量的气体，在体积不变的情况下，它的压强跟热力学温度成正比。

盖·吕萨克定律：一定质量的气体，在压强不变的情况下，它的体积跟热力学温度成
正比。

15. （09年大连24中质检）（选修3—3）（5分）在图所示的气缸中封闭着温度为100℃的理想气体．一重物用绳索经滑轮与缸中活塞相连接．重物和活塞均处于平衡状态，这时活塞离缸底的高度为20 cm．如果缸内气体变为0℃，问：
①重物是上升还是下降？说明理由。

②这时重物将从原处移动多少厘米？（设活塞与气缸壁问无
摩擦）（结果保留一位小数）
参考答案：
解析：
①缸内气体温度降低，压强减小，故活塞下移，重物上升。

（2分）
②分析可知缸内气体作等压变化，设活塞截面积为S㎝2，气体初态体积V1=20S㎝3，温度T1=373K，末态温度T2=273K，体积设为V2=hS㎝3（h为活塞到缸底的距离）
据（1分）
可得h=14.6㎝
则重物上升高度（1分）
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16.
我国交通管理部门规定，高速公路上汽车行驶的安全距离为200m，汽车行驶的最高速度为
v m=120km/h．驾驶员的反应时间通常为0.3s～0.6s，各种路面与汽车轮胎之间的动摩擦因数为0.32～0.8．为了确保汽车行驶过程中的安全，请你通过计算说明200m为汽车行驶必要的安全距离．（取
g=10m/s2）
参考答案：
解：取反应时间t=0.6s，动摩擦因数μ=0.32，汽车行驶的安全距离计算：
反应时间内，汽车做匀速运动：s1=v m t=20m
减速过程，由牛顿第二定律得μmg=ma
所以a=3.2m/s2
减速过程位移s2=v m2/2a=173.6m
则汽车行驶必要的安全距离为s=s1+s2=193.6m＜200m
答：200m为汽车行驶的必要安全距离
17. 在一个点电荷Q形成的电场中，Ox坐标轴与它的一条电场线重合，坐标轴上A、B两点的坐标分别为2m和5m，放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同，电场力的大小跟试探电荷的电量关系图象如图中直线a、b所示，放在A点的试探电荷带正电，放在B点的试探电荷带负电，求：
（1）B点的电场强度的大小和方向；
（2）试判断电荷Q的电性，不要说明理由；
（3）点电荷Q的位置坐标。

参考答案：
（1）B点的电场强度的大小为EB=2.5N/C，方向指向x负方向；
（2）点电荷带负电；
（3）点电荷Q的位置坐标为（2.6m，0）；
（1）由图可知，B点的电场强度，方向指向x负方向；
同理A点的电场强度，方向指向x正方向；
（2）放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同，而正电荷所受电场力与电场强度方向相同，负电荷所受电场力与电场强度方向相反；若点电荷在A的左侧或在B的右侧，正负电荷所受电场力方向不可能相同，所以点电荷Q应位于A、B两点之间，根据正负电荷所受电场力的方向，知该点电荷带负电；
（3）设点电荷Q的坐标为x，由点电荷的电场，可知
解得x=2.6m；（另解x=1舍去）
所以点电荷Q的位置坐标为（2.6m，0）；
18. 质量M＝9kg、长L=1m的木板在动摩擦因数=0.1的水平地面上向右滑行，当速度
时，在木板的右端轻放一质量m=1kg的小物块如图所示．当小物块刚好滑到木板左端时，物块和木板达到共同速度．取g=10m/s2，求：
（1）从木块放到木板上到它们达到相同速度所用的时间t；
（2）小物块与木板间的动摩擦因数．
参考答案：
（1）1s （2）0.08
解：（1）设木板在时间t内的位移为x1；木块的加速度大小为a2，时间t内的位移为x2
则有x1= v0t-（1分）x2=（1分）
x1=（2分）又（1分）
你入数据得t=1s （1分）
(2)根据牛顿第二定律，有（2分）
（1分）解得（1分）。