2022-2023学年河北省衡水市南京堂中学高三物理测试题含解析

2022-2023学年河北省衡水市南京堂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，在光滑的水平面上，有两个质量都是m的小车A和B，两车之间用轻质弹簧相连，它们以共同的速度向v0右运动，另有一质量为m的粘性物体，从高处自由落下，正好落在A车上，并与之粘合在一起，求这以后的运动过程中，弹簧获得的最大弹性势能为（

）A.mv02 B.mv02 C.mv02 D.mv02参考答案：C【详解】粘性物体和A相互作用，动量守恒，mv0＝2mv1∴v1＝v0，以后三个物体一起相互作用动量守恒，2mv0＝3mv2，∴v2＝v0，最大弹性势能EP＝mv02＋×2m(v0)2－×3m(v0)2＝mv02，∴正确答案选C。2.一根轻绳的上端悬挂在天花板上，下端挂一灯泡，则：A.灯泡受的重力和灯泡对绳的拉力是一对平衡力B.灯泡受的重力和绳对灯泡的拉力是一对作用力和反作用力C.灯泡对绳的拉力和绳对灯泡的拉力是一对作用力和反作用力D.绳对天花板的拉力和天花板对绳的拉力是一对平衡力参考答案：C3.（单选）一列简谐横波沿x轴传播，某时刻的波形如图所示，已知此时质点F的运动方向向y轴负方向，则（）A．此波向x轴正方向传播B．质点C将比质点B先回到平衡位置C．质点C此时向y轴负方向运动D．质点E的振幅为零参考答案：考点：横波的图象；波长、频率和波速的关系．专题：振动图像与波动图像专题．分析：简谐波横波在x轴上传播，此时质点F的运动方向向下，可判断出波x轴负方向传播．质点D此时的运动方向与F的运动方向相同．质点B向上运动，而质点C向下运动，则C先回到平衡位置．此时质点E的位移为零，但振幅不为零．解答：解：A、简谐波横波在x轴上传播，此时质点F的运动方向向下，由波形平移法可知，该波沿x轴负方向传播．故A错误．B、此时质点B向上运动，而质点C向下运动，直接回到平衡位置，则C先回到平衡位置．故B正确．C、C质点此时速度为零．故C错误．D、此时质点E的位移为零，但振幅不为零，各个质点的振幅均相同．故D错误．故选：B．点评：本题是波动图象中基本题，由质点的振动方向判断波的传播方向是基本功，要熟练掌握．4.（多选）下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（）

A、图甲：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一B、图乙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的,所以原子发射光子的频率也是不连续的C、图丙：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子D、图丁：根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有粒子性参考答案：AB

解析：A、普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一，故A正确．B、玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的，故B正确．C、卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型，故C错误．D、根据电子束通过铝箔后的衍射图样，说明电子具有波动性，故D错误．故选AB5.如图为氢原子能级图，现有一群处于n=3激发态的氢原子，则这些原子A．发出的光子最小能量是0.66eVB．发出的光子最大能量是12.75eVC．能发出3种不同频率的光子D．由n=3跃迁到n=1时发出的光子频率最高

参考答案：CD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图．则a光光子的频率

▲

b光光子的频率（选填“大于”、“小于”、“等于”）；用a光的强度

▲

b光的强度（选填“大于”、“少于”、“等于”）．参考答案：大于；大于试题分析：由题可得光电管反向截止电压大，可得出光电子的最大初动能大，根据，所以a光光子的频率大；由图可知a光电流较大，因此a光的光强大于b光。考点：爱因斯坦光电效应方程7.取一根柔软的弹性绳，使绳处于水平伸直状态。从绳的端点A开始每隔0.50m标记一个点，依次记为B、C、D……如图所示。现让A开始沿竖直方向做简谐运动，经过0.7s波正好传到O点，此时A点第二次到达正向最大位移，则波速为______m/s，若A点起振方向向下，则波的周期为______s。参考答案：10

0.4

8.一个变力F作用在物体上，此力随时间变化的情况如图所示，规定向右方向为F的正方向，则由图线可知，前2s内变力F的冲量为

N.s；5s内变力F的冲量为

N.s。

参考答案：10，209.图为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分.图中背景方格的边长均为2.5厘米，如果取重力加速度g=10米/秒2，那么：(1)照片的闪光频率为________Hz..(2)小球做平抛运动的初速度的大小为_______m/s参考答案：(1)10

(2)0.7510.图示为探究牛顿第二定律的实验装置，该装置由气垫导轨、两个光电门、滑块和沙桶等组成。光电门可以测出滑块分别通过两个光电门的瞬时速度，导轨标尺可以测出两个光电门间的距离，另用天平测出滑块和沙桶的质量分别为M和m.下面说法正确的是_______A．用该装置可以测出滑块的加速度B．用该装置探究牛顿第二定律时，要保证拉力近似等于沙桶的重力，因此必须满足m<<MC．可以用该装置验证机械能守恒定律，但必须满足m<<MD．可以用该装置探究动能定理，但不必满足m<<M参考答案：AB11.一探测飞船，在以X星球中心为圆心、半径为r1的圆轨道上运动，周期为T1，则X星球的质量为M＝__________；当飞船进入到离X星球表面更近的、半径为r2的圆轨道上运动时的周期为T2＝___________。（已知引力常量为G）参考答案：，T112.关于水波的实验请回答以下问题：（1）图(a)中的现象是水波的____________现象（2）图(b)中，两列频率相同的相干水波在某个时刻的叠加情况，实线表示波峰，虚线表示波谷，两列波的振幅均为2cm，A点是振动_______的点(填加强，减弱)，B点振幅为____cm。参考答案：(1)干涉

(2)减弱、

413.某单摆的摆长为L、摆球质量为m，摆角为θ时单摆做简谐振动的周期为T，摆动时最大动能为Ek。当将摆球质量变成2m，摆动时摆角为θ，则单摆的最大动能变为____________Ek；当将摆球质量变成2m，将摆长变为2L，摆角变为θ/2时，单摆的周期为____________T。参考答案：2

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中：（1）某组同学用如图甲所示装置，采用控制变量的方法，来探究小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受到的力的关系。该组同学由实验得出的数据，作出a-F图象，如图乙所示，那么该组同学实验中出现的问题可能是

A．实验中摩擦力没有平衡B．实验中摩擦力平衡过度C．实验中绳子拉力方向没有跟平板平行D．实验中小车质量发生变化（2）下图所示是某同学通过实验得到的一条纸带，他在纸带上取A、B、C、D、E、F、G等7个计数点（每相邻两个计数点之间还有4个点没有画出），将毫米刻度尺放在纸带上。根据下图可知，打下E点时小车的速度为

m／s，小车的加速度为

m／s2。（计算结果均保留两位有效数字）参考答案：由题图可看出当受力为0时，小车已经有一定的加速度，故斜面垫块过高，平衡摩擦力过度，选B。利用“匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该段时间的平均速度”和逐差法可得要求的速度和加速度。15.在“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳．图乙是在白纸上根据实验结果画出的图．(1)（2分）图乙中的F与F’两力中，方向一定沿AO方向的是_______．(2)（2分）在实验中，如果将细绳也换成橡皮筋，那么实验结果是否会发生变化?

答：_________．(选填“变”或“不变”)(3)（2分）本实验采用的科学方法是:_________．

A．理想实验法

B．等效替代法

C．控制变量法

D．建立物理模型法参考答案：(1)F’(2)不变(3)B

解析：(1）实验中F是由平行四边形得出的，而F′是通过实验方法得出的，其方向一定与橡皮筋的方向相同，由于实验过程不可避免的存在误差，因此理论值和实验值存在一定的偏差．（2）如果将细线也换成橡皮筋，只要将结点拉到相同的位置，实验结果不会发生变化．（3）本实验中两个拉力的作用效果和一个拉力的作用效果相同，采用的科学方法是等效替代法．故选B四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（8分）如图所示，光滑斜面长为2m，倾角为30°，质量为0.3kg的物体m2从斜面顶部由静止下滑，质量为0.2kg的另一物体m1同时从斜面底端以5m/s的初速向上运动，两物体相碰后即粘在一起，设碰撞时间极短．（g=10m/s2)求：（1）两物体碰撞后的速度；（2）碰撞后经过多长时间两物体到达斜面底端．参考答案：解析：（1）设两物体相遇的时间为t，两物体的加速度均为a=gsin300=5m/s2

L=

解得

t=0.4s

（1分）

相碰时1物体的速度为v1=v0-at=3m/s

（1分）

相碰时2物体的速度为v2=at=2m/s

（1分）

由动量守恒

m1v1-m2v2=(m1+m2)v

v=0

（1分）

（2）设碰撞点离斜面底端的距离为s，则

=1.6m

（2分）

碰后两物体的初速度为零，以加速度a=gsin300=5m/s2沿斜面向下做匀加速直线运动，设到达斜面底端的时间为t1，由

得

t1=0.8s

（2分）17.（多选题）已知一足够长的传送带与水平面的倾斜角为θ，以一定的速度匀速运动．某时刻在传送带适当的位置放上具有一定初速度的物块（如图a所示），以此时为t=0时刻记录了小物块之后在传送带上运动速度随时间的变化关系，如图b所示（图中取沿斜面向上的运动方向为正方向，其中两坐标大小v1＞v2）．已知传送带的速度保持不变．（g取10m/s2）则下列判断正确的是（）A．0～t1内，物块对传送带做正功B．物块与传送带间的动摩擦因数为μ，μ＞tanθC．0～t2内，传送带对物块做功为mv22﹣mv12D．系统产生的热量一定比物块动能的减少量大参考答案：BD【考点】动能定理的应用；功的计算．【分析】由图看出，物块先向下运动后向上运动，则知传送带的运动方向应向上．0～t1内，物块对传送带的摩擦力方向沿传送带向下，可知物块对传送带做功情况．由于物块能向上运动，则有μmgcosθ＞mgsinθ．根据动能定理研究0～t2内，传送带对物块做功．根据能量守恒判断可知，物块的重力势能减小、动能也减小都转化为系统产生的内能，则系统产生的热量大小一定大于物块动能的变化量大小．【解答】解：A、由图知，物块先向下运动后向上运动，则知传送带的运动方向应向上．0～t1内，物块对传送带的摩擦力方向沿传送带向下，则物块对传送带做负功．故A错误．B、在t1～t2内，物块向上运动，则有μmgcosθ＞mgsinθ，得μ＞tanθ．故B正确．C、0～t2内，由图“面积”等于位移可知，物块的总位移沿斜面向下，高度下降，重力对物块做正功，设为WG，根据动能定理得：

W+WG=mv22﹣mv12，则传送带对物块做功W≠mv22﹣mv12．故C错误．D、0～t2内，重力对物块做正功，物块的重力势能减小、动能也减小都转化为系统产生的内能，则由能量守恒得知，系统产生的热量一定比物块动能的减少量大．故D正确．故选：BD18.（20分）如图所示，一束波长为λ的强光射在金属板P的A处发生了光电效应，能从A处向各个方向逸出不同速率的光电子．金属板P的左侧有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感强度为B，面积足够大，在A点上方L处有一涂荧光材料的金属条Q，并与P垂直．现光束射