山东省泰安市东平县第五中学2022-2023学年高三物理测试题含解析

山东省泰安市东平县第五中学2022-2023学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1.一带电粒子只在电场力的作用下沿图中曲线JK穿过一匀强电场，a、b、c、d为该电场的等势面，其中有φa<φb<φc<φd，若不计粒子的重力，可以确定A.粒子带正电B.从J到K粒子的电势能增加C.该粒子带负电D.粒子从J到K运动过程中的动能与电势能之和可能增加参考答案：C解：A.由运动轨迹可知电场力方向向右，由电势的高低可知电场线方向向左，则电性为负，故A错误，C正确；B.由J到K电场力做正功，则动能增加，电势能减小。故B错误；D.该过程中只有电场力做功，动能与电势能相互转化，之和不变。故D错误。故选：C【点睛】由于电荷只受电场力作用，电场力将指向运动轨迹的内侧．则电场力一定水平向右，同时注意电场线和等势线垂直，又因电势沿电场线方向降低则说明电场沿水平方向向左，则说明带负电．再由电场力做功判断能量变化．2.（单选）如图所示，劲度系数为k的轻质弹簧，一端系在竖直放置、半径为R的光滑圆环顶点P，另一端连接一套在圆环上且质量为m的小球．开始时小球位于A点，此时弹簧处于原长且与竖直方向的夹角为45°，之后小球由静止沿圆环下滑，小球运动的最低点B时的速率为v，此时小球与圆环之间的压力恰好为零，已知重力加速度为g．下列分析正确的是（）A．轻质弹簧的原长为RB．小球过B点时，所受的合力为C．小球从A到B的过程中，重力势能转化为弹簧的弹性势能D．小球运动到B点时，弹簧的弹性势能为mgR-mv2参考答案：【知识点】功能关系．E6【答案解析】D解析：A、由几何知识可知弹簧的原长为R，A错误；B、根据向心力公式：小球过B点时，则由重力和弹簧弹力的合力提供小球的向心力，F合=，B错误；C、以小球和弹簧组成的系统为研究对象，在小球从A到B的过程中，只有重力和弹簧的弹力做功，系统的机械能守恒，小球重力势能减小转化为弹簧的弹性势能和动能．故C错误．

D、根据能量的转化与守恒：mgR=mv2+EP得：EP=mgR-mv2故D正确；故选：D．【思路点拨】从A到B的过程中，小球的机械能减小．从A到B的过程中，小球受到弹簧的弹力做负功，重力做正功，根据动能定理分析两个功之间的大小关系．小球过B点时，由重力和弹簧弹力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出弹簧的弹力．小球过B点时，合力与速度垂直，其功率为零．此题中小球的机械能不守恒，可以从能量转化的角度进行分析．确定功的大小，可以根据动能定理分析总功的正负来判断．3.中国志愿者王跃参与人类历史上第一次全过程模拟从地球往返火星的一次实验“火星—500”活动，王跃走出登陆舱，成功踏上模拟火星表面，在火星上首次留下中国人的足迹，目前正处于从“火星”返回地球途中。假设将来人类一艘飞船从火星返回地球时，经历了如图所示的变轨过程，则下列说法中正确的是：（

）A、飞船在轨道Ⅱ上运动时，在P点速度大于在Q点的速度B、飞船在轨道Ⅰ上运动时的机械能大于轨道Ⅱ上运动的机械能C、飞船在轨道Ⅰ上运动到P点时的加速度等于飞船在轨道Ⅱ上运动到P点时的加速度D、飞船绕火星在轨道Ⅰ上运动周期跟飞船返回地面的过程中绕地球以轨道Ⅰ同样半径运动的周期相同参考答案：AC4.如图所示的是M、N两个物体做直线运动的位移一时间图像，由图可知不正确的是：（

）A.M物体做匀速直线运动B.N物体做曲线运动C.t0秒内M、N两物体的位移相等D.t0秒内M、N两物体的路程相等参考答案：B5.若用x代表一个中性原子中核外的电子数，y代表此原子的原子核内的质子数,z代表原子的原子核内的中子数，则对的原子来说（

）

A.x=90

y=90

z=234

B.x=90

y=90

z=144

C.x=144

y=144

z=90

D.x=234

y=234

z=324参考答案：答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图，竖直轻质悬线AD上端固定于天花板上的A点，下端与半径为R的半圆形木板BOC连接于D点，BC是木板的直径；O为圆心，B端用铰链连接于竖直墙上，半圆形木板直径BC处于水平状态时OA间的距离刚好等于木板的半径R。改变悬线AD的长度，使线与圆盘的连接点D逐渐右移，并保持圆盘直径BC始终处于水平状态。则D点右移过程中悬线拉力的大小

；悬线拉力对B点的力矩大小

（选填“逐渐增大”“逐渐减小”“不变”“先增大后减小”“先减小后增大”）参考答案：7.小球作直线运动时的频闪照片如图所示．已知频闪周期T=0．1s，小球相邻位置间距(由照片中的刻度尺量得)分别为OA=6．51cm，AB=5．59cm，BC=4．70cm，CD=3．80cm，DE=2．89cm，EF=2．00cm．小球在位置A时的速度大小νA=

m/s，小球运动的加速度大小a=

m/s2．（结果保留一位小数。）参考答案：0.6m/s,

0.9m/s28.用如图甲所示的电路测量一节蓄电池的电动势和内电阻．蓄电池的电动势约为2V，内电阻很小．除蓄电池、开关、导线外可供使用的实验器材还有：A．电压表（量程3V）；B．电流表（量程0.6A）；C．电流表（量程3A）；D．定值电阻R0（阻值4Ω，额定功率4W）；E．滑动变阻器R（阻值范围0﹣20Ω，额定电流1A）（1）电流表应选

；（填器材前的字母代号）．（2）根据实验数据作出U﹣I图象（如图乙所示），则蓄电池的电动势E=

V，内阻r=

Ω．

参考答案：（1）B；（2）2.10；0.2．【考点】测定电源的电动势和内阻．【分析】（1）由题意可确定出电路中的电流范围，为了保证电路的安全和准确，电流表应略大于最大电流；（2）由电路及闭合电路欧姆定律可得出函数关系，结合数学知识可得出电源的电动势和内电阻．【解答】解：（1）由题意可知，电源的电动势约为2V，保护电阻为4Ω，故电路中最大电流约为=0.5A，故电流表只能选B；（2）由电路利用闭合电路欧姆定律可知：U=E﹣I（R0+r）则由数学知识可得，图象与纵坐标的交点为电源电动势，故E=2.10V；而图象的斜率表示保护电阻与内电阻之和，故r+R0==4.2Ω解得：r=0.2Ω；故答案为：（1）B；（2）2.10；0.2．9.如图为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置。（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持___________不变，用钩码所受的重力作为___________，用DIS测小车的加速度。（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线（如图所示）。①分析此图线的OA段可得出的实验结论是_________________________________。②（单选题）此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是（

）A．小车与轨道之间存在摩擦

B．导轨保持了水平状态C．所挂钩码的总质量太大

D．所用小车的质量太大参考答案：（1）小车的总质量，小车所受外力，（2）①在质量不变的条件下，加速度与外力成正比，②C，10.电动车所需能量有它所携带的蓄电池供给。图为某电动车与汽油车性能的比较。通常车用电动机的质量是汽油机电动机质量的4倍或者5倍。为促进电动车的推广使用，在技术上应对电动车的_________、_____________等部件加以改进。

给电动车蓄电池充电的能量实际上来自于发电站。一般发电站燃烧燃料释放出来的能量仅30％转化为电能，在向用户输送及充电过程中又损失了20%，这意味着使用电动车时能量转化的总效率约为________％。参考答案：答案：蓄电池

电动机

16.8解析：根据题意，使用电动车时能量转化的总效率约为30%×80%×70%=16.8％。11.如图所示是用频闪照相的方法拍到的一个弹簧振子的振动情况，甲图是振子静止在平衡位置的照片，乙图是振子被拉伸到左侧距平衡位置20cm处，放手后向右运动周期的频闪照片，已知频闪的频率为10Hz，则振子的振动周期为T＝________s，而在t=T/12时刻振子的位置坐标________15cm。（选填“大于”、“小于”或“等于”）。参考答案：1.2

大于12.物体做匀加速直线运动，在时间T内通过位移x1到达A点，接着在时间T内又通过位移x2到达B点，则物体在A点速度大小为

．在B点的速度大小为

参考答案：13.如图a所示，倾角为45°、高为h的斜面固定在水平地面上，小球从高为H（2h＞H＞h）的某处自由下落，与斜面碰撞（无能量损失）后做平抛运动。若小球做平抛运动后能直接落到水平地面上，自由下落的起始点距斜面左端的水平距离x应满足的条件是

（用符号表示）；若测得x＝1m时，小球平抛运动的水平射程s最大，且水平射程的平方s2与x关系如图b所示，则斜面的高h应为

m。参考答案：h＞x＞h－H，4三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学要测量一节干电池的电动势和内阻．他根据老师提供的以下器材画出了如图所示的原理图。①电压表V(15V,I0k)②电流表G（量程3.0mA，内阻Rg=10）③电流表A（量程0.6A，内阻约为0.5）④滑动变阻器(0～20，l0A)⑤滑动变阻器(0～100，1A)⑥定值电阻=990⑦开关S和导线若干

(1)为了能准确地进行测量，同时为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是______（填写器材编号）(2)该同学利用上述实验原理图测得以下数据，并根据这些数据绘出了如图所示的图线，根据图线可求出电源的电动势E=________V（保留三位有效数字），电源的内阻r=______（保留两位有效数字）参考答案：15.在“验证机械能守恒定律”的实验中，质量m=1.00kg的重物自由下落，带动纸带打出一系列的点，如图所示．相邻计数点间的时间间隔为0.02s；（g=9.8m/s2，计算结果小数点后保留2位有效数字）

（1）从起点O到打下计数点B的过程中物体的动能增加量△EK=

J，势能减少量△EP=

J；

（2）通过计算发现，数值上△EK＜△EP，这是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用．我们可以通过该实验装置测定该阻力的大小，方法如下：先通过纸带测得下落的加速度a=

m/s2．再根据牛顿第二定律计算出重锤在下落的过程中受到的平均阻力f=

N．参考答案：（1）

1.55，

1.56

（2）

9.50；

0.30．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，轮轴大轮半径为3r，小轮半径为r，大轮边悬挂质量为m的重物，小轮边悬挂“日”字型线框，线框质量也为m，线框竖直边电阻不计，三根横边边长为L，电阻均为R。水平方向匀强磁场的磁感应强度为B，磁场宽度与线框横边间距相同，均为h，轮轴质量和摩擦不计。从静止释放重物，线框一进入磁场就做匀速运动。（1）判断“日”字型线框最上面的一条边进入磁场时，流经它的电流方向；（2）求线框进入磁场的速度大小v；（3）求刚释放重物时，线框上边与磁场下边缘的距离H；（4）求线框全部通过磁场的过程中产生的热量Q。参考答案：解答与评分标准：（1）电流方向为自右向左

2分（2）线框进入磁场就做匀速运动，安培力和重力是同方向的，

线框T1=FA+mg，重物T2=mg，T1=3T2；

1分FA=2mg

1分BIL=B[Blv/(R+R/2)]L=2mg

1分v=3mgR/B2L2

1分(3)未进入磁场前，系统机械能守恒：3mgH-mgH=(1/2)mv2+(1/2)m(3v)2

2分H=5v2/2g=45m2gR2/2B4L4

2分(4)全部通过磁场过程都是匀速运动，每次都是一条横边切割，电路情况相同，热量来自于安培力做功，FA=2mg

2分通过磁场线框发生的位移是3h，所以Q=6mgh

17.气缸长为(气缸的厚度可忽略不计)，开口向上固定在水平面上，气缸中有横截面积为的光滑活塞，活塞质量