湖南省娄底市星台实验中学2022-2023学年高三物理测试题含解析

湖南省娄底市星台实验中学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.如图所示，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮(定滑轮质量不计)，绳两端各系一小球a和b，a球质量为m，静置于地面；b球质量为4m，用手托住，高度为h，此时轻绳刚好拉紧。从静止开始释放b后，a可以达到的最大高度为A．hB．1.6hC．2hD．2.2h参考答案：B设a球到达高度h时两球的速度为v，根据机械能守恒：4mgh=mgh+（4m+m）V2

此时绳子恰好放松，a球开始做初速为V的竖直上抛运动，同样根据机械能守恒：mgh+mV2=mgH，解得a球能达到的最大高度H为1.6h．2.有同学这样探究太阳的密度：正午时分让太阳光垂直照射一个当中有小孔的黑纸板，接收屏上出现一个小圆斑；测量小圆斑的直径和黑纸板到接收屏的距离，可大致推出太阳直径。他掌握的数据是：太阳光传到地球所需的时间、地球的公转周期、万有引力恒量；在最终得出太阳密度的过程中，他用到的物理规律是小孔成像规律和（

）A.牛顿第二定律

B.万有引力定律C.万有引力定律、牛顿第二定律

D.万有引力定律、牛顿第三定律参考答案：答案：C解析：根据万有引力定律和牛顿第二定律可得太阳的质量，根据小孔成像规律和相似三角形的知识可得太阳的直径D，故可求出太阳的密度。3.物理学中有多种研究方法，有关研究方法的叙述错误的是A．在伽利略之前的学者们总是通过思辩性的论战决定谁是谁非，是他首先采用了以实验检验猜想和假设的科学方法B．如果电场线与等势面不垂直，那么电场强度就有一个沿着等势面的分量，在等势面上移动电荷时静电力就要做功，这里用的逻辑方法是归纳法C．探究作用力与反作用力关系时可以用传感器连在计算机上直接显示力的大小随时间变化的图线，这是物理学中常用的图像法D．探究加速度与力、质量之间的定量关系，可以在质量一定的情况下，探究物体的加速度与力的关系；再在物体受力一定的情况下，探究物体的加速度与质量的关系，最后归纳出加速度与力、质量之间的关系。这是物理学中常用的控制变量法参考答案：

答案：B4.（多选）关于振动和波动，下列说法正确的是(

)

A．单摆做简谐运动的周期与摆球的质量有关B．部队过桥不能齐步走而要便步走，是为了避免桥梁发生共振现象C．在波的干涉中，振动加强的点位移不一定始终最大D．各种波均会发生偏振现象E．我们在地球上接收到来自遥远星球的光波的波长变长，可以判断该星球正在离我们远去参考答案：BCE5.（多选）静电场方向平行于x轴，其电势随x的分布可简化为如图所示的折线。一质量为m、带电量为＋q的粒子（不计重力），以初速度v0从O点（x=0）进入电场，沿x轴正方向运动。下列叙述正确的是（）A．粒子从O运动到x1的过程中速度逐渐减小B．粒子从x1运动到x3的过程中，电势能先减小后增大C．要使粒子能运动到x4处，粒子的初速度v0至少为D．若v0＝，粒子在运动过程中的最大速度为【必做题】参考答案：AD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.地球表面的重力加速度为g，地球半径为R。某颗中轨道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__________；线速度大小为___________；周期为____________。参考答案：7.2．爱因斯坦在现代物理学领域作出了很多重要贡献，试举出其中两项：

；

．参考答案：相对论；光的量子性8.某实验小组采用如图甲所示的装置探究“动能定理”。图中小车内可放置砝码；实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面，打点计时器工作频率为50Hz。

（1）实验的部分步骤如下：

①在小车中放入砝码，把纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细线连接小车和钩码；

②将小车停在打点计时器附近，

，

，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一列点，关闭电源；

③改变钩码或小车中砝码的数量，更换纸带，重复②的操作。

（2）如图乙是某次实验得到的一条纸带，在纸带上选择起始点0及多个计数点A、B、C、D、E、……，可获得各计数点刻度值s，求出对应时刻小车的瞬时速度V，则D点对应的刻度值为sD=

cm，D点对应的速度大小为vD=

m/s。

（3）下表是某同学在改变钩码或小车中砝码的数量时得到的数据。其中M是小车质量M1与小车中砝码质量m之和，是纸带上某两点的速度的平方差，可以据此计算出动能变化量△E；F是钩码所受重力的大小，W是在以上两点间F所作的功。次

数M/kgΔE/JF/NW/J10.5000.7600.1900.4900.21020.5001.650.4130.9800.43030.5002.400.6001.4700.63041.0002.401.2002.4501.24051.0002.841.4202.9401.470由上表数据可以看出，W总是大于△E，其主要原因是；钩码的重力大于小车实际受到的拉力造成了误差，还有

。参考答案：(1)接通电源

释放小车(2)8.15(8.12~8.16)

0.54(0.53~0.55)(3)没有平衡摩擦力9.一电场中有d、b、c三点，将电量为2×10c的负电荷由a点移到b点，电场力对该负电荷做功为8×10J；再由b点移到c点，克服电场力做功3×10J，则a、c两点中____点电势较高，a、c两点间的电势差为____V。参考答案：10.一只排球在A点被竖直抛出，此时动能为20J，上升到最大高度后，又回到A点，动能变为12J，假设排球在整个运动过程中受到的阻力大小恒定，A点为零势能点，则在整个运动过程中，排球的动能变为10J时，其重力势能的可能值为________、_________。参考答案：8J

8/3J11.为了测量玩具遥控汽车的额定功率，某同学用天平测出其质量为0.6kg，小车的最大速度由打点计时器打出的纸带来测量，如图所示，主要实验步骤有：A．给小车尾部系一条长纸带，纸带通过打点计时器；B．接通打点计时器（电源频率为50Hz），使小车以额定功率沿水平地面加速到最大速度，继续运行一段时间后关闭小车发动机，使其由地面向前滑行直至停下；C．处理纸带上打下的点迹。（1）由纸带知遥控汽车的最大速度为

；汽车滑行时的加速度为

。（2）汽车滑行的阻力为

；动摩擦因数为

，额定功率为

。（g取10m/s2，计算结果保留三位有效数字）第22题图

参考答案：（1）1.00

-1.73

（2）1.04

0.173

1.0412.一列沿着x轴传播的横波，在t=0时刻的波形如图甲所示，图甲中N质点的振动图象如图乙所示。则此波沿x轴

方向传播（填“正向”或“负向”），波速为

m/s。在4s内，K质点的路程是

m。参考答案：13.质量为2．0kg的物体，从离地面l6m高处，由静止开始匀加速下落，经2s落地，则物体下落的加速度的大小是

m/s2，下落过程中物体所受阻力的大小是

N．(g取l0m/s2)参考答案：8；4物体下落做匀加速直线运动，根据位移时间关系得：x=at2，a==m/s2=8m/s2，根据牛顿第二定律得：a=，解得：f=4N。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在做“用油膜法估测分子的大小”实验中，（1）实验简要步骤如下：A．将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数(不足半个的舍去，多于半个的算一个)，再根据方格的边长求出油膜的面积S．B．将一滴酒精油酸溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上．C．用浅盘装入约2cm深的水，然后用痱子粉或石膏粉均匀的撒在水面上．D．用公式求出薄膜厚度，即油酸分子的大小．E．根据酒精油酸溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V．F．用注射器或滴管将事先配制好的酒精油酸溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时的滴数．上述实验步骤的合理顺序是__

______．（2）该实验中，油酸酒精溶液的浓度为每104mL溶液中有纯油酸6mL．用注射器得1mL上述溶液中有液滴50滴．1滴该溶液得到的油膜的轮廓形状如图所示，坐标纸中正方形小方格的边长为20mm．根据上述数据，估测出油酸分子的直径为

。(保留一位有效数字)

(3)某同学在该实验中，计算结果明显偏大，可能是由于________．A．油酸未完全散开B．油酸中含有大量的酒精C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格D．求每滴体积时，1mL的溶液的滴数误多记了10滴

参考答案：（1）CFBAED

或FECBAD(2)5×10－10m．(3)AC

15.利用如图1实验装置探究重物下落过程中动能与重力势能的转化问题．（1）实验操作步骤如下，请将步骤B补充完整：A．按实验要求安装好实验装置；B．使重物靠近打点计时器，接着先接通电源，后放开纸带，打点计时器在纸带上打下一系列的点；C．图2为一条符合实验要求的纸带，O点为打点计时器打下的第一点．分别测出若干连续点A、B、C…与O点之间的距离h1、h2、h3…．（2）已知打点计时器的打点周期为T，重物质量为m，重力加速度为g，结合实验中所测得的h1、h2、h3，可得重物下落到B点时的速度大小为，纸带从O点下落到B点的过程中，重物增加的动能为，减少的重力势能为mgh2．（3）取打下O点时重物的重力势能为零，计算出该重物下落不同高度h时所对应的动能Ek和重力势能Ep，建立坐标系，横轴表示h，纵轴表示Ek和Ep，根据以上数据在图3中绘出图线Ⅰ和图线Ⅱ．已求得图线Ⅰ斜率的绝对值为k1，图线Ⅱ的斜率的绝对值为k2．则可求出重物和纸带下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为（用k1和k2表示）．参考答案：考点：验证机械能守恒定律．专题：实验题．分析：（1）实验时为了提高纸带的利用率，应先接通电源后释放纸带；（2）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度，从而得出动能的增加量，根据下降的高度求出重力势能的减小量．（3）若机械能守恒，因为初位置的机械能为零，则每个位置动能和重力势能的绝对值应该相等，图线不重合的原因是重物和纸带下落过程中需克服阻力做功．根据动能定理，结合图线的斜率求出阻力与重物重力的比值．解答：解：（1）如果先释放纸带后接通电源，有可能会出现小车已经拖动纸带运动一段距离，电源才被接通，那么纸带上只有很小的一段能打上点，大部分纸带没有打上点，纸带的利用率太低；所以应当先接通电源，后让纸带运动．（2）B点的瞬时速度vB=，则重物动能的增加量△Ek=mvB2=，重力势能的减小量为△Ep=mgh2．（3）取打下O点时重物的重力势能为零，因为初位置的动能为零，则机械能为零，每个位置对应的重力势能和动能互为相反数，即重力势能的绝对值与动能相等，而图线的斜率不同，原因是重物和纸带下落过程中需要克服阻力做功．根据图中的数据可以计算计算图线Ⅱ的斜率k2=2.80J/m．根据动能定理得，mgh﹣fh=mv2，则mg﹣f=，图线斜率k1==mg，图线斜率k2=，知k1﹣f=k2，则阻力f=k1﹣k2．所以重物和纸带下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为．故答案为：（1）接通电源放开纸带；（2），，mgh2；（3）．点评：解决本题的关键知道实验的原理，验证重力势能的减小量与动能的增加量是否相等．以及知道通过求某段时间内的平均速度表示瞬时速度．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，轨道ABC被竖直地固定在水平桌面上，A距离水平地面高H＝0.75m，C距离水平地面高h＝0.45m．一质量m＝0.10kg的小物块自A点从静止开始下滑，从C点以水平速度飞出后落在水平地面上的D点．现测得C、D两点的水平距离为l＝0.60m．不计空气阻力，取g＝10m/s2.求：(1)小物块从C点飞出时速度的大小；(2)小物块从A点运动到C点的过程中克服摩擦力做的功．参考答案：17.（16分）如图所示，de和fg是两根足够长且固定在竖直方向上的光滑金属导轨，导轨间距离为L、电阻忽略不计。在导轨的上端接电动势为E、内阻为r的电源。一质量为m、电阻为R的导体棒ab水平放置于导轨下端e、g处，并与导轨始终接触良好。导体棒与金属导轨、电源、开关构成闭合回路，整个装置所处平面与水平匀强磁场垂直，磁场的磁感应强度为B，方向垂直于纸面向外。已知接通开关S后，导体棒ab由静止开始向上加速运动。求：（1）导体棒ab刚开始向上运动时的加速度以及导体棒ab所能达到的最大速度；（2）导体棒ab达到最大速度后电源的输出功率；（3）分析导体棒ab达到最大速度后的一段时间△t内，整个回路中能量是怎样转化的?并证明能量守恒。参考答案：

见解析（1）导体棒ab刚开始运动时的速度为零，由欧姆定律得导体棒ab所受安培力由牛顿第二定律导体棒ab开始运动时的加速度为设导体棒ab向上运动的最大速度为，当导体棒所受重力与安培力相等时，达到最大速度，回路电流为，则得由欧姆定律得，得（2）电源的输出功率为得（3）电源的电能转化为导体棒的机械能和电路中产生的焦耳热之和时间内：电源的电能导体棒ab增加的机械能电路中产生的焦耳热△t时间内，导体棒ab增加的机械能与电路中产生的焦耳热之和为，则整理得，由此得到，回路的能量守恒。18.如图所示，在xOy平面直角坐标系中，直角三角形MNL内存在垂直于xOy平面向里磁感应强度为B的匀强磁场，三角形的一直角边ML长为6a，落在y轴上，∠NML=30°，其中位线OP在x轴上.电子束以相