2021-2022学年湖南省衡阳市祁东县丁字中学高三物理测试题含解析

2021-2022学年湖南省衡阳市祁东县丁字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.如图所示，在A、B两点分别放置两个电荷量相等的正点电荷，O点为A、B连线中点，M点位于A、B连线上，N点位于A、B连线的中垂线上。则关于Ｏ、M、N三点的电场强度E和电势φ的判定正确的是A．EM<EO

B．φM<φO

C．EN<EO

D．φN<φO参考答案：D2.水平面上A，B，C三点固定着三个电荷量为Q的正点电荷，将另一质量为m的带正电的小球（可视为点电荷）放置在0点，OABC恰构成一棱长为L的正四面体，如图所示．已知静电力常量为k，重力加速度为g，为使小球能静止在0点，小球所带的电荷量为（）A． B． C． D．参考答案：C【考点】库仑定律．【分析】对其中小球受力分析，由共点力的平衡条件可得出小球所受重力的大小和小球受到的库仑力，由库仑力公式可得出小球所带电荷量．【解答】解：对小球进行受力分析，小球受重力和A，B，C处正点电荷施加的库仑力．将A，B，C处正点电荷施加的库仑力正交分解到水平方向和竖直方向．设α是A，B，C处正点电荷施加的库仑力方向与竖直方向的夹角，将库仑力分解到水平方向与竖直方向，根据竖直方向平衡条件得：在竖直方向

3Fcosα=mgF=根据几何关系得cosα=解得q=故选C．3.1922年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱仪的研究荣获了诺贝尔化学奖。若一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，则下列说法中正确的是：（

）A．该束带电粒子带负电B．速度选择器的P1极板带负电C．在B2磁场中运动半径越大的粒子，质量越大D．在B2磁场中运动半径越大的粒子，比荷q/m越小参考答案：D4.如图，木块A放在木板B的左端，A、B间接触面粗糙，用恒力F将木块A拉到木板B的右端．第

一次将B固定在水平地面上，第二次将B放在光滑水平地面上，则前后两个过程中相同的量是

A．物块A运动的加速度

B．物块A的运动时间

C．力F对物块A做的功

D．系统产生的摩擦热参考答案：AD5.（单选）2013年6月11日神舟十号发射升空，神舟十号在离地面高h(h不可忽略)的轨道上绕地球做匀速圆周飞行，飞行一周需90分钟。如图I、Ⅱ分别为天官一号和神舟十号的运行轨道，天官一号的轨道半径是固定的，13日神舟十号与天宫一号实现交会对接，之后王亚萍进行了天宫授课，做了四个科学演示实验。则下列说法正确的是

A．神舟十号做匀速圆周飞行的速度为7.9km/s

B．神舟十号做匀速圆周飞行的高度高于地球同步卫星的轨道

C．神舟十号要实现与天官一号对接，必须在合适的位置减速到达圆形轨道I

D．天宫授课的实验演示中，水可以形成“水球”是在完全失重状态下形成的参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）如图所示，水平粗糙地面上的物体被绕过光滑定滑轮的轻绳系着，现以大小恒定的拉力F拉绳的另一端，使物体从A点起由静止开始运动。若从A点运动至B点和从B点运动至C点的过程中拉力F做的功分别为W1、W2，若图中AB=BC，且动摩擦因数处处相同，则在物体的运动过程中，物体对地面的摩擦力______________（选填“增大”、“不变”或“减小”），W1_________W2（选填“＜”、“＝”或“＞”）。

参考答案：减小，>7.某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能定理”，如图所示。他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用拉力传感器记录小车受到拉力的大小，在水平桌面上，在水平桌面与相距的A、B两点各安装一个速度传感器，记录通过A、B时的速度大小。小车中可以放置砝码，（1）实验主要步骤如下：①测量小车和拉力传感器的总质量；把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连；正确连接所需电路。

②将小车停在C点，

，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力及小车通过A、B时的速度。

③在小车中增加砝码，或

，重复②的操作。（2）下表是他们测得的一组数据，其中是与小车中砝码质量之和，是两个速度传感器记录速度的平方差。可以据此计算动能变化量,是拉力传感器受到的拉力，是在A、B间所做的功。表格中的

，

.（结果保留三位有效数字）次数12345

参考答案：①接通电源后，释放小车②减少钩码的个数③0.600

0.6108.在点电荷电场中的A点分别由静止释放质子和α粒子，从A运动到B的过程中，电场力对质子和α粒子的冲量之比为

。参考答案：

答案：：49.小球每隔0.2s从同一高度抛出，做初速为6m/s的竖直上抛运动，设它们在空中不相碰，第1个小球在抛出点以上能遇到的小球个数为

。（g取10m/s2）参考答案：510.用不同频率的光照射某金属，测量其反向遏止电压UC与入射光频率ν，得到UC-ν图象，根据图象求出该金属的截止频率νC=

Hz，金属的逸出功W=

eV，普朗克常量h=

J·s．参考答案：5.0×1014；2.0；6.4×10－3411.如图所示为某同学利用方格坐标纸测定半圆形玻璃砖折射率实验的记录情况，虚线为半径与玻璃砖相同的圆，在没有其它测量工具的情况下，只需由坐标纸即可测出玻璃砖的折射率．则玻璃砖所在位置为图中的

参考答案：12.某同学用如图所示的装置验证动能定理．为提高实验精度，该同学多次改变小滑块下落高度胃的值．测出对应的平撼水平位移x，并算出x2如下表，进而画出x2一H图线如图所示：

①原理分析：若滑块在下滑过程中所受阻力很小．则只要测量量满足

，便可验证动能定理．

②实验结果分析：实验中获得的图线未过坐标原点，而交在了大约(0.2h，0)处，原因是

。

参考答案：①x2与H成正比

②滑块需要克服阻力做功若滑块在下滑过程中所受阻力很小．由动能定理，mgH=mv2，根据平抛运动规律，x=vt，h=gt2，显然x2与H成正比，即只要测量量满足x2与H成正比，便可验证动能定理．实验中获得的图线未过坐标原点，而交在了大约(0.2h，0)处，原因是滑块需要克服阻力做功。13.地球表面的重力加速度为g，地球半径为R．有一颗卫星绕地球做匀速圆周运动，轨道离地面的高度是地球半径的3倍．则该卫星做圆周运动的向心加速度大小为；周期为．参考答案：考点：万有引力定律及其应用；人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．版权所有专题：人造卫星问题．分析：根据万有引力提供圆周运动向心力由轨道半径关系求解即可．解答：解：由题意知卫星离地面的高度为3R，则卫星的轨道半径为r=4R，所以在地球表面重力与万有引力相等有：得GM=gR2卫星在轨道上做圆周运动，万有引力提供圆周运动向心力=所以卫星的加速度：卫星的周期：T==故答案为：；．点评：抓住地球表面重力与万有引力相等和卫星做圆周运动万有引力提供圆周运动向心力求解各量即可．三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3-4模块）(6分)如图所示，红光和紫光分别从介质1和介质2中以相同的入射角射到介质和真空的界面，发生折射时的折射角也相同。请你根据红光在介质1与紫光在介质2的传播过程中的情况，提出三个不同的光学物理量，并比较每个光学物理量的大小。参考答案：答案：①介质１对红光的折射率等于介质２对紫光的折射率；②红光在介质１中的传播速度和紫光在介质２中的传播速度相等；③红光在介质１中发生全反射的临界角与紫光在介质２中发生全反射的临界角相等。（其它答法正确也可；答对每１条得２分，共6分）15.（10分）如图所示，气缸放置在水平台上，活塞质量为5kg，面积为25cm2，厚度不计，气缸全长25cm，大气压强为1×105pa，当温度为27℃时，活塞封闭的气柱长10cm，若保持气体温度不变，将气缸缓慢竖起倒置．g取10m/s2．

（1）气缸倒置过程中，下列说法正确的是__________A．单位时间内气缸单位面积上气体分子撞击次数增多B．单位时间内气缸单位面积上气体分子撞击次数减少C．吸收热量，对外做功D．外界气体对缸内气体做功，放出热量（2）求气缸倒置后气柱长度；（3）气缸倒置后，温度升至多高时，活塞刚好接触平台(活塞摩擦不计)?参考答案：(1)BC(2)15cm(3)227℃四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（10分）跳高是体育课常进行的一项运动。小明同学身高1.70m，质量为60kg，在一次跳高测试中，他先弯曲两腿向下蹲，再用力蹬地起跳，从蹬地开始经0.40s竖直跳离地面。设他蹬地的力大小恒为1050N，其重心上升可视为匀变速直线运动。求小明从蹬地开始到最大高度过程中机械能的增加量。（不计空气阻力，取g＝10m／s2。）某同学进行如下计算：小明起跳蹬地过程中，受到地面弹力F作用，向上做匀加速运动。因为地面的弹力F与蹬地的力F1是作用力和反作用力，因此有：F＝F1＝1050N（1）根据牛顿第二定律，有：F＝ma(2)经过t＝0.4s跳离地面时的速度为v＝at(3)起跳后人做竖直上抛运动，设上升的最大高度为h，则：v2＝2gh(4)在最高点，动能为零，机械能的增加量为ΔE＝ΔEP＝mgh(5)联立以上各式既可求解。你认为该同学的解答是否正确？如果认为正确，请求出结果；如果认为不正确，请说明理由并作出正确解答。参考答案：解析：不正确。起跳蹬地过程中，受到地面弹力和重力的共同作用，该同学漏掉了重力；机械能的增加量应从蹬地开始计算，该同学漏掉了加速阶段增加的势能。（2分）正确解答：根据牛顿第二定律：F－mg＝ma解得a＝7.5m／s2

(2分)经过t＝0.4s，人重心上升的高度h＝at2＝0.6m

(1分)跳离地面时的速度v＝at＝3.0m／s

(1分)此过程重力势能的增加量为ΔEP＝mgh＝360J

(1分)动能的增加量为ΔEK＝mv2＝270J

(2分)所以机械能的增加量为ΔE＝ΔEP＋ΔEK＝630J

(1分)起跳后人做竖直上抛运动，机械能守恒17.光滑水平面上放有如图所示的用绝缘材料制成的“┙”型滑板（平面部分足够长），滑板的质量为4m。距离滑板的右壁A为L1的B处放有一质量为m、电量为+q(q>0)的小物体（可视为质点），小物体与板面之间的摩擦可忽略不计。整个装置