2022-2023学年山西省忻州市偏关县第三中学高三物理测试题含解析

2022-2023学年山西省忻州市偏关县第三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.（单选）用手握住一个油瓶，使瓶在竖直方向保持静止，如图所示，下列说法正确的是A.瓶受到的静摩擦力大于其重力

B.手握得越紧，油瓶受到的摩擦力越大C.油瓶质量不变，则受到的摩擦力一定D.油瓶受到的摩擦力与手对它的压力成正比参考答案：CA、摩擦力等于油瓶与油的总重力，故A错误；B、手握得越紧，油瓶受到的最大静摩擦力摩擦力越大，静摩擦力不变，故B错误；C、油瓶始终处于竖直方向且静止不动，受重力和静摩擦力平衡，故油瓶质量不变，则受到的摩擦力一定，故C正确；D、油瓶受到的最大静摩擦力与手对它的压力成正比，静摩擦力与重力相等，与压力无关，故D错误；故选C。2.（单选）太阳系中的8大行星的轨道均可以近似看成圆轨道.下列4幅图是用来描述这些行星运动所遵从的某一规律的图像.图中坐标系的横轴是，纵轴是;这里T和R分别是行星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径，和分别是水星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径.下列4幅图中正确的是

参考答案：解析：根据开普勒周期定律：周期平方与轨道半径三次方正比可知,两式相除后取对数，得：，整理得：，选项B正确。3.（单选）“轨道康复者”航天器可在太空中给“垃圾”卫星补充能源，延长卫星的使用寿命。如图所示的是“轨道康复者”在某次拯救一颗地球同步卫星前，二者在同一平面内沿相同绕行方向绕地球做匀速圆周运动的示意图，此时二者的连线通过地心，轨道半径之比为1:4。若不考虑卫星与“轨道康复者”之间的引力，则下列说法正确的是A．在图示轨道上，“轨道康复者”的速度大于7.9km／sB．在图示轨道上，“轨道康复者”的加速度大小是地球同步卫星的4倍C．在图示轨道上，“轨道康复者”的周期为3h，且从图示位置开始经1.5h与同步卫星的距离最近D．若要对该同步卫星实施拯救，“轨道康复者”应从图示轨道上加速，然后与同步卫星对接参考答案：D【考点】考查人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用。．图示轨道略高于近地轨道，由得，r越大，v越小，故“轨道康复者”的速度小于近地卫星的速度，即小于7.9km/s；故A错误；由得，在图示轨道上，“轨道康复者”与地球同步卫星加速度之比为；故B错误；由开普勒第三定律，解得=；从图示位置开始经1.5h后，“轨道康复者”转半圈，而同步卫星转圈，此时并不在最近点，故C错误；“轨道康复者”应从图示轨道上加速后到同步卫星轨道上与同步卫星对接。4.关于近代物理，下列说法正确的是___________ A．β衰变时β射线是原子内部核外电子释放出来的 B．组成原子核的核子质量之和大于原子核的质量 C．发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比 D．α粒子散射实验表明核外电子轨道是量子化的参考答案：B5.(单选)如图所示，水平固定半球形的碗的球心为O点，最低点为B点。在碗的边缘向着球心以速度v0水平抛出一个小球，抛出点及O、B点在同一个竖直面内，下列说法正确的是A．v0大小适当时小球可以垂直打在B点左侧内壁上

B．v0大小适当时小球可以垂直打在B点 C．v0大小适当时小球可以垂直打在B点右侧内壁上

D．小球不能垂直打在碗内任何一个位置参考答案：D根据平抛运动的相关知识，做平抛运动的合速度的反向延长线应该是水平分位移的中点，而不是圆心O点，所以小球不可能垂直打到内壁上的。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.汽车发动机的功率为50kW，若汽车总质量为5×103kg，在水平路面上行驶时，所受阻力大小恒为5×103N，则汽车所能达到的最大速度为________m/s，若汽车以0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动，这一过程能维持的时间为________s。参考答案：10，40/37.如图所示是小英“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验，铜块和木块的大小、形状完全相同，实验时弹簧测力计拉着物体沿水平方向做匀速直线运动。

（1）比较甲、乙两图，可得到的结论是

；（2）若物体不是做匀速运动，而是做加速直线运动，弹簧测力计读数

摩擦力（填“等于”或“不等于”）；（3）实际操作时，手拉着弹簧测力计做匀速直线运动是比较困难的，因而测力计的读数不一定等于摩擦力的大小。请你提出一个改进的方法，确保测力计的读数等于摩擦力的大小。你的做法（画图或文字说明）

。参考答案：8.氦4核的产生可以有多种方式，其中一种是由氦3核与氘核结合而成，其核反应方程式是_________；若质子、氘核与氦3核的质量分别为m1、m2和m3，该核反应产生核能为E，且以射线的形式释放，真空中光速用c表示，普朗克常量为h，则氦4核的质量m4=________，射线的频率为________。参考答案：

9.做“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中，取下一段纸带研究其运动情况，如图所示。设0点为计数的起点，两计数点之间的时间间隔为0.1s，则第一个计数点与起始点的距离x1为_______cm，打第一个计数时的瞬时速度为_______cm/s，物体的加速度大小为_________m/s2。参考答案：4，45，110.如图所示，质量为m、带电量为q的负点电荷A仅在磁场力作用下以速度v在磁感强度为B的匀强磁场中沿顺时针方向作匀速圆周运动，则磁场方向垂直于纸面向_____（选填“里”或“外”），电荷A作圆周运动的半径r=__________。参考答案：答案：里，11.将两支铅笔并排放在一起，中间留一条狭缝，通过这条狭缝去看与其平行的日光灯，能观察到彩色条纹，这是由于光的_____（选填“折射”“干涉”或“衍射”）．当缝的宽度______（选填“远大于”或“接近”）光波的波长时，这种现象十分明显．参考答案：（1）.衍射（2）.接近【详解】通过两支铅笔中间缝能看到彩色条纹，说明光绕过缝而到人的眼睛，所以这是由于光的衍射现象，由发生明显衍射条件可知，当缝的宽度与光波的波长接近或比光波的波长少得多时能发生明显衍射现象；12.某同学想利用DIS测电风扇的转速和叶片长度，他设计的实验装置如图甲所示.该同学先在每一叶片边缘粘上一小条长为△l的反光材料，当叶片转到某一位置时，光传感器就可接收到反光材料反射的激光束，并在计箅机屏幕上显示出矩形波，如图乙所示.已知屏幕横向每大格表示的时间为5.00×10-3s.则电风扇匀速转动的周期为________s;若用游标卡尺测得△l的长度如图丙所示，则叶片长度为________m.参考答案：4.2×10-2；0.2313.如图所示，实线为一列简谐波在t＝0时刻的波形，虚线表示经过Dt＝0.2s后它的波形图，已知T＜Dt＜2T（T表示周期），则这列波传播速度可能值v＝_____；这列波的频率可能值f＝_______。参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图1所示为一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E、F、G为相邻的计数点，相邻计数点的时间间隔T＝0.1s.图1(1)在如图2所示的坐标系中作出小车的vt图线．图2(2)将图线延长与纵轴相交，交点的速度大小是______cm/s，此速度的物理意义是________________________________________________________________________．(3)小车的加速度大小是________．参考答案：(2)由图中可以读出，图线与纵轴交点的速度大小为11.6cm/s，此速度表示A点的瞬时速度．(3)利用斜率求加速度a＝≈0.5m/s2.

15.(9分)某研究性学习小组的同学们欲根据所学力学知识测量物体与某种材料间的动摩擦因数μ。为避免速度的测量，他们采取以下方案：将这种材料铺设于如左下图所示的斜而轨道与水平轨道上，两轨道接触处有一小段弧形轨道以保证变轨道时不损失速度，整个装置放于水平面上。将小物体自斜面上A点静止起释放，发现最终物体停在水平轨道上B点。通过一些必要的测量，他们便解决了问题。思考后请回答以下问题：（注：当地的重力加速度g未知）

（1）在以下给出的器材中选出合适的来完成本实验

（填序号即可）

①刻度尺

②量角器

③秒表

④天平

⑤铅垂线

⑥白纸及铅笔等文具（2）根据所选实验器材，写出需要测量的物理量

（表述要准确地位，指明物理量的符号）。（3）根据测量的物理量，写出计算动摩擦因数μ的表达式

（用物理量的符号表示）。参考答案：答案：（1）①、⑤、⑥；（2）A点离地高度h；A、B两点水平距离s；（3）μ=h/s

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（9分）人类受飞鸟在空中飞翔的启发而发明了飞机，飞鸟扇动翅膀获得向上的举力可表示为F＝kSv2，式中S为翅膀的面积，v为飞鸟的飞行速度，k为比例系数。一个质量为100g、翅膀面积为S0的燕子，其最小的飞行速度为10m/s。假设飞机飞行时获得的向上举力与飞鸟飞行时获得的举力有同样的归纳，一架质量为7200kg，机翼的面积为燕子翅膀面积的2000倍的飞机，以2m/s2的加速度由静止开始加速，则飞机在跑道上滑行多远才能起飞？

参考答案：对飞鸟，设其最小的飞行速度为v1，则：

（1分）对飞机，设其最小起飞速度为v2，

则：

（1分）两式相比得:

（2分）代入数据得:

（2分）设飞机在跑道上滑行的距离为s，由公式：v2=2as

（1分）得：

=900m

（2分）17.如图所示，在半径分别为r和2r的同心圆（圆心在O点）所形成的圆环区域内，存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B．在大圆边界上A点有一粒子源，垂直AO向左发射一质量为m，电荷量为+q，速度大小的粒子．求：（1）若粒子能进入磁场发生偏转，则该粒子第一次到达磁场小圆边界时，粒子速度相对于初始方向偏转的角度；（2）若粒子每次到达磁场大圆边界时都未从磁场中射出，那么至少经过多长时间该粒子能够回到出发点A．参考答案：解：（1）如图1所示，粒子做匀速圆周运动，设初速度为v0，轨迹半径为R==r，如图所示：粒子将沿着AB弧（圆心在O1）运动，交内边界于B点．△OO1B为等边三角形，则∠BO1O=60°，粒子的轨迹AB弧对应的圆心角为∠BO1A=120°，则速度偏转角为120°．（2）粒子从B点进入中间小圆区域沿直线BC运动，又进入磁场区域，经偏转与外边界相切于D点．在磁场中运动的轨迹如图所示，粒子在磁场区域运动的时间：t1=3××T=2T，周期：T=，每通过一次无磁场区域，粒子在该区域运动的距离：l=2rcos30°=r，粒子在无磁场区域运动的总时间：t2=，代入：v0=，解得：t2=，则粒子回到A点所用的总时间：t=t1+t2=；答：（1）粒子速度相对于初始方向偏转的角度为120°；（2）若粒子每次到达磁场大圆边界时都未从磁场中射出，那么至少经过时间该粒子能够回到出发点A．【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动．【分析】（1）作出粒子运动规律，由几何知识求出粒子的偏角．（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动，应用牛顿第二定律与粒子的周期公式可以求