2022-2023学年河北省承德市庙子沟乡中学高三物理测试题含解析

2022-2023学年河北省承德市庙子沟乡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，斜劈A静止放置在水平地面上。质量为m的物体B在外力F1和F2的共同作用下沿斜劈表面向下运动。当F1方向水平向右，F2方向沿斜劈的表面向下时斜劈受到地面的摩擦力方向向左。则下列说法中正确的是（

）A.若同时撤去F1和F2，物体B的加速度方向一定沿斜面向下B.若只撤去F1，在物体B仍向下运动的过程中，A所受到地面摩擦力方向可能向右C.若只撤去F2，在物体B仍向下运动的过程中，A所受到地面摩擦力方向可能向右D.若只撤去F2，在物体B仍向下运动的过程中，A所受地面摩擦力的方向不变参考答案：AD2.（多选题）从塔顶以相同速率抛出A、B、C三个小球，A球竖直上抛，B球平抛，C球竖直下抛．另有D球从塔顶起自由下落，四个小球质量相同，落到同一水平面上．不计空气阻力，则下列说法中正确的是（）A．落地时动能相同的小球是A、B、CB．落地时动量相同的小球是A、B、CC．从离开塔顶到落地过程中，重力的冲量相同的小球是B、DD．从离开塔顶到落地过程中，动能变化量相同的小球是A、B、CE．从离开塔顶到落地过程中，动量变化量相同的小球是B、D参考答案：ACE【考点】动量定理；功能关系．【分析】小球沿着不同的方向抛出，都只有重力做功，由动能定理，故可得到落地时动能关系，动能的增量；根据动量定理求落地时的动量及动量的增量．【解答】解：AD、小球运动过程中，A、B、C初动能相等，D为零，根据动能定理知，落地时动能的增量相同，但落地的动能A、B、C相等，故A正确，D错误；B、由A知落地时动能相同的小球是A、B、C，但是速度方向不同，故动量方向不同，动量不同，故B错误；CE、抛体运动均只受重力，竖直上抛时间最长，竖直下抛时间最短，平抛和自由落体的时间相等，由动量定理，可知，从离开塔顶到落地过程中，重力的冲量相同的小球是B、D，动量增量相同的小球也是B、D，故C正确，E正确；故选：ACE3.如图所示，甲、乙两位同学做“拔河”游戏。两人分别用伸平的手掌托起长凳的一端，保持凳子水平，然后各自向两侧拖拉。若凳子下表面各处的粗糙程度相同，两位同学手掌粗糙程度也相同，在乙端的凳面上放有四块砖，下列说法中正确的是：（A）由于甲端比较轻，甲容易将凳子拉向自己（B）由于乙端比较重，凳子和手之间产生较大的摩擦，乙可以将凳子拉向自己（C）谁用的力气大就可以将凳子拉向自己（D）拔河过程中乙的手和凳子之间不会有相对滑动，甲的手可以和凳子间有相对滑动，也可以没有相对滑动参考答案：

答案：BD4.A、B是竖直墙壁，现从A墙某处以垂直于墙面的初速度v0抛出一质量为m的小球，小球下落过程中与A、B进行了多次碰撞，不计碰撞过程中的能量损失。下面四个选项中能正确反映下落过程中小球的水平速度vx和竖直速度vy随时间变化关系的是参考答案：B5.一质量为m的小球A用轻绳系于O点，如果给小球一个初速度使其在竖直平面内做圆周运动，某时刻小球A运动到圆轨道的水平直径的右端点时，如图所示位置，其加速度大小为，则它运动到最低点时，绳对球的拉力大小为（

）A．（3+）mg

B．7mg

C．(2+)mg

D．6mg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.小明同学设计了一个实验来探究自行车的初速度与其克服阻力作功的关系。实验的主要步骤是：①找一段平直的路面，并在路面上画一道起点线；②骑上自行车用较快速度驶过起点线，并从车把手处自由释放一团很容易辨别的橡皮泥；③车驶过起点线后就不再蹬自行车脚蹬，让车依靠惯性沿直线继续前进；④待车停下，记录自行车停下时的位置；⑥用卷尺量出起点线到橡皮泥落地点间的距离s、起点线到终点的距离L及车把手处离地高度h。若自行车在行驶中所受的阻力为f并保持恒定。（1）自行车经过起点线时的速度v=；（用己知的物理量和所测量得到的物理量表示）（2）自行车经过起点线后克服阻力做功W=；（用己知的物理量和所测量得到的物理量表示）（3）多次改变自行车经过起点时的初速度，重复上述实验步骤②~④，则每次只需测量上述物理量中的和，就能通过数据分析达到实验目的。参考答案：7.在验证牛顿运动定律的实验中有如图（a）所示的装置，小车放在斜面上，车前端拴有不可伸长的细线，跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连，小车后面与穿过打点计时器的纸带相连。开始时，小车停在靠近打点计时器的位置，重物到地面的距离小于小车到滑轮的距离。启动计时器，释放重物，小车在重物牵引下，由静止开始沿斜面向上运动，重物落地后，小车会继续向上运动一段距离。打点计时器使用的交流电频率为50Hz。图（b）中a、b、c是小车运动纸带上的三段，纸带运动方向如图箭头所示。（1）根据所提供的纸带和数据，计算打c段纸带时小车的加速度大小为

m/s2（计算结果保留两位有效数字）。（2）打a段纸带时，小车的加速度大小是2.5m/s2，请根据加速度的情况，判断小车运动的最大速度可能出现在b段纸带中的

两点之间。（3）若g取，由纸带数据可推算出重物m与小车的质量M之比为m：M=

。参考答案：（1）5.0（3分）；（2）D4D5（3分）；(3)1：18.图中画出了氢原子的4个能级，并注明了相应的能量E。处在n=4能级的1200个氢原子向低能级跃迁时，能够发出若干种不同频率的光子。若这些受激氢原子最后都回到基态，则共发出________种_________个光子。（假设处在量子数为n的激发态的氢原子跃迁到各较低能级的原子数都是处在该激发态能级上的原子总数的）参考答案：（1）6

2200

解析：处在n=4的能级的一群氢原子向低能级跃迁时能发出不同光电子的数目为=6种，由题意知量子数为4的能级上的氢原子分别向量子数为3、2、1的能级上跃迁的氢原子数占总氢原子数的三分之一，产生总共产生1200个光子；

此时处于量子数为3的能级上的原子数目为：400个，处于n=3能级上的氢原子分别向量子数为2、1的能级上跃迁的氢原子数各占二分之一，产生400个光子；

此时处于量子数为2的能级上氢原子总共有：400+200=600个，氢原子向基态跃迁产生600个光子．所以此过程中发出的光子总数应该是1200+400+600=22009.如图所示，物体A、B间用轻质弹簧相连，已知mA=3mB，且物体与地面间的动摩擦因数为μ。在水平外力作用下，A和B一起沿水平面向右匀速运动，当撤去外力的瞬间，物体A、B的加速度分别为aA=

，aB=

。参考答案：10.氢原子第n能级的能量为En=，其中E1为基态能量．当氢原子由第5能级跃迁到第3能级时，发出光子的频率为；若氢原子由第3能级跃迁到基态，发出光子的频率为，则=

。参考答案：11.若元素A的半衰期为3天，元素B的半衰期为2天，则相同质量的A和B，经过6天后，剩下的元素A、B的质量之比mA∶mB为

.

参考答案：2:112.在竖直平面内，一根光滑金属杆弯成如图所示形状，相应的曲线方程为（单位：m），式中。将一光滑小环套在该金属杆上，并从x＝0处以的初速度沿杆向下运动，取重力加速度。则当小环运动到时的速度大小v＝

m/s；该小环在x轴方向最远能运动到x＝

m处。参考答案：答案：5，解析：小环在金属杆上运动时，只有重力做功，机械能守恒。取为零势能面，根据机械能守恒定律有，将和分别代入曲线方程，求得此时环的纵坐标位置，，，将数据你入上式得。当小环在运动到最远位置时，小环的速度等于零。根据机械能守恒定律有，而，所以有，所以有。13.如图，宽为L的竖直障碍物上开有间距d=0.6m的矩形孔，其下沿离地高h=1.2m，离地高H=2m的质点与障碍物相距x。在障碍物以vo=4m/s匀速向左运动的同时，质点自由下落.为使质点能穿过该孔，L的最大值为

m;若L=0.6m,x的取值范围是

m。(取g=10m/s2)参考答案：0.8；0.8m≤x≤1m以障碍物为参考系，相当于质点以vo的初速度，向右平抛，当L最大时从抛出点经过孔的左上边界飞到孔的右下边界时,L最大，，;

从孔的左上边界飞入临界的x有最小值为0.8ｍ从孔的右下边界飞出时,x有最大值：【考点】平抛运动的规律

运动的合成和分解三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3-3模块）（4分）如图所示，绝热隔板S把绝热的气缸分隔成体积相等的两部分，S与气缸壁的接触是光滑的．两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体a和b．气体分子之间相互作用可忽略不计．现通过电热丝对气体a缓慢加热一段时间后，a、b各自达到新的平衡状态．试分析a、b两部分气体与初状态相比，体积、压强、温度、内能各如何变化？参考答案：

答案:

气缸和隔板绝热，电热丝对气体a加热，a温度升高，体积增大，压强增大，内能增大；（2分）

a对b做功，b的体积减小，温度升高，压强增大，内能增大。（2分）15.质点做匀减速直线运动，在第1内位移为，停止运动前的最后内位移为，求：（1）在整个减速运动过程中质点的位移大小.（2）整个减速过程共用时间.参考答案：（1）（2）试题分析：（1）设质点做匀减速运动的加速度大小为a，初速度为由于质点停止运动前最后1s内位移为2m，则：所以质点在第1秒内有位移为6m，所以在整个减速运动过程中，质点的位移大小为：（2）对整个过程逆向考虑，所以考点：牛顿第二定律，匀变速直线运动的位移与时间的关系．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，粗糙水平面与半径R=1.5m的光滑圆弧轨道相切于B点，静止于A处m=1kg的物体在大小为10N方向与水平水平面成37°角的拉力F作用下沿水平面运动，到达B点时立刻撤去F，物体沿光滑圆弧向上冲并越过C点，然后返回经过B处的速度vB=15m/s．已知sAB=15m，g=10m/s2，sin37°=0.6，con37°=0.8．求（1）物体到达C点时对轨道的压力（2）物体与水平面的动摩擦因数μ参考答案：考点：机械能守恒定律；牛顿第二定律；牛顿第三定律；向心力；动能定理．专题：机械能守恒定律应用专题．分析：（1）物体从B到C过程机械能守恒，根据守恒定律列式；在C点，支持力提供向心力，根据牛顿第二定律列式；（2）对从A到B过程运用动能定理列式求解即可．解答：解：（1）设物体在C处的速度为vc，由机械能守恒定律有mgR+=①在C处，由牛顿第二定律有FC=②联立①②并代入数据解得：轨道对物体的支持力FC=130N

根据牛顿第三定律，物体到达C点时对轨道的压力FC′=130N（2）由于圆弧轨道光滑，物体第一次通过B处与第二次通过的速度大小相等

从A到B的过程，由动能定理有：[Fcon37°﹣μ（mg﹣Fsin37°）]?sAB=解得物体与水平面的动摩擦因数μ=0.125

答：（1）物体到达C点时对轨道的压力为130N；（2）物体与水平面的动摩擦因数μ为0.125．点评：本题关键明确滑块的运动规律，然后根据动能定理、向心力公式和机械能守恒定律列式求解．17.(计算)如图所示，在矩形ABCD区域内，对角线BD以上的区域存在有平行于AD向下的匀强电场，对角线BD以下的区域存在有垂直于纸面的匀强磁场（图中未标出），矩形AD边长为L，AB边长为2L。一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子（重力不计）以初速度v0从A点沿AB方向进入电场，在对角线BD的中点P处进入磁场，并从DC边上以垂直于DC边的速度离开磁场（图中未画出），求：（1）电场强度E的大小和带电粒子经过P点时速度v的大小和方向；（2）磁场的磁感应强度B的大小和方向。

参考答案：(1)

速度与水平方向的夹角为(2)磁场方向垂直纸面向外。解：（1）带电粒子在电场中做类平抛运动，则水平方向：

竖直方向：

解得：

在竖直方向粒子做匀变速运动竖直分速度为vy，则有

代入得：

P点的速度为

速度与水平方向的夹角为

所以： （2）由几何关系可知：粒子在磁场中转过的圆心角为45o

得：

粒子在磁场中做匀速圆周运动得：磁场方向垂直纸面向外。18.如图所示，水平面上有一个倾角为θ＝30°的斜劈，质量为m。一个光滑小球，质量也为m，用绳子悬挂起来，绳子与斜面的夹角为a＝30°，整个系统处于静止状态。（1）求出绳子的拉力T；（2）若地面对斜劈的最大静摩擦力等于地面对斜劈的支持力的k倍，为了使整个系统始终保持静止，k值必须满足什么条件？参考答案：解：（2）对小球：水平方向：

①--------（1分）

竖直方向：

②-------------（1分）解得：

③-------------（1分）

④--------（1分）（3）对斜劈：水平方向：

⑤-------------------（1分）竖直方向：，

⑥------------（1分）而由题意