山西省长治市赤石桥乡中学2022-2023学年高三物理测试题含解析

山西省长治市赤石桥乡中学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.（多选）如图所示，两物块A、B套在水平粗糙的CD杆上，并用不可伸长的轻绳连接，整个装置能绕过CD中点的轴OO1转动，已知两物块质量相等，杆CD对物块A、B的最大静摩擦力大小相等，开始时绳子处于自然长度（绳子恰好伸直但无弹力），物块B到OO1轴的距离为物块A到OO1轴的距离的两倍，现让该装置从静止开始转动，使转速逐渐增大，在从绳子处于自然长度到两物块A、B即将滑动的过程中，下列说法正确的是

（

）A．B受到的静摩擦力一直增大B．A受到的静摩擦力一直增大C．A、B受到的合外力之比不变D．A受到的合外力一直在增大参考答案：CD2.（多选）一颗围绕地球运行的飞船，其轨道为椭圆。已知地球质量为M，地球半径为R，万有引力常量为G，地球表面重力加速度为g。则下列说法正确的是A.飞船在远地点速度一定大于B.飞船在近地点瞬间减速转移到绕地圆轨道后，周期一定变小C.飞船在远地点瞬间加速转移到绕地圆轨道后，机械能一定变小

D.飞船在椭圆轨道上的周期可能等于π

参考答案：BD3.（单选）2008年9月25日，我国成功发射了“神舟七号”载人飞船．在飞船绕地球做匀速圆周运动的过程中，下列说法中正确的是（）A．知道飞船的运动轨道半径和周期，再利用万有引力常量，就可以算出飞船的质量B．宇航员从船舱中慢慢“走”出并离开飞船，飞船因质量减小，受到地球的万有引力减小，则飞船速率减小C．飞船返回舱在返回地球的椭圆轨道上运动，在进入大气层之前的过程中，返回舱的动能逐渐增大，势能逐渐减小D．若有两个这样的飞船在同一轨道上，相隔一段距离沿同一方向绕行，只要后一飞船向后喷出气体，则两飞船一定能实现对接参考答案：考点：万有引力定律及其应用；重力势能．分析：研究飞船绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式只能求出中心体的质量，无法求出环绕体的质量．环绕体的质量改变不影响环绕体的速率．分析飞船在进入大气层之前的过程中，万有引力做功情况，再去分析动能和势能的变化．运用离心运动的知识解决问题．解答：解：A、研究飞船绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式：=mR，知道飞船的运动轨道半径R和周期T，再利用万有引力常量G，通过前面的表达式只能算出地球的质量，也就是中心体的质量，无法求出飞船的质量，也就是环绕体的质量．故A错误．B、研究飞船绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式：=m，得出v=．宇航员从船舱中慢慢“走”出并离开飞船，飞船因质量减小，受到地球的万有引力减小，同时做圆周运动所需要的向心力也减小，万有引力还是完全提供向心力，所以飞船速率不变．故B错误．C、飞船返回舱在返回地球的椭圆轨道上运动，在进入大气层之前的过程中，万有引力做正功，所以返回舱的动能逐渐增大，势能逐渐减小．故C正确．D、若有两个这样的飞船在同一轨道上，相隔一段距离沿同一方向绕行，如果后一飞船向后喷出气体，那么后一飞船在短时间内速度就会增加，后一飞船所需要的向心力也会增加，而此时受到的万有引力大小几乎不变，也就小于所需要的向心力．那么后一飞船就会做离心运动，偏离原来的轨道，两飞船就不能实现对接．故D错误．故选C．点评：研究天体运动，运用万有引力提供向心力只能求出中心体的质量．要同一轨道上的两飞船对接，后一飞船应该先喷出气体加速，再喷出气体减速，才有可能对接．4.如右图所示，上端封闭的玻璃管插在水银槽中，管内封闭着一段空气柱，管内外水银面的高度差为，若使玻璃管绕其最下端的水平轴偏离竖直方向一定角度，则管内外水银面的高度差h和管内气体长度l将（

）

A．h增大

B．h减小

C．增大

D．减小参考答案：BD5.（单选）在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程．在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中，正确的说法是A．英国物理学家牛顿用实验的方法测出万有引力常量GB．第谷接受了哥白尼日心说的观点，并根据开普勒对行星运动观察记录的数据，应用严密的数学运算和椭圆轨道假说，得出了开普勒行星运动定律C．亚里士多德认为两个从同一高度自由落下的物体，重物体与轻物体下落一样快D．牛顿提出的万有引力定律奠定了天体力学的基础参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某同学在探究摩擦力的实验中采用了如图所示的操作，将一个长方体木块放在水平桌面上，然后用一个力传感器对木块施加一个水平拉力F，并用另外一个传感器对木块的运动状态进行监测，表1是其记录的实验数据．木块的重力为10.00N，重力加速度g=9.80m/s2,根据表格中的数据回答下列问题（答案保留3位有效数字）：（1）木块与桌面间的动摩擦因数

；（2）实验次数5中监测到的加速度

m/s2．

实验次数运动状态拉力F/N1静止3.622静止4.003匀速4.014匀加速5.015匀加速5.49

参考答案：(1)0.401

(2)1.457.测量小物块Q与平板P之间的动摩擦因数的实验装置如图所示。AB是半径足够大的光滑四分之一圆弧轨道，与水平固定放置的P板的上表面BC在B点相切，C点在水平地面的垂直投影为C’。重力加速度为g。实验步骤如下：①用天平称出物块Q的质量m；②测量出轨道AB的半径R、BC的长度L和CC’的长度h；③将物块Q在A点从静止释放，在物块Q落地处标记其落地点D；

④重复步骤③，共做10次；⑤将10个落地点用一个尽量小的圆围住，用米尺测量圆心到C’的距离s。（1）、用实验中的测量量表示：（I）物块Q到达B点时的动能EKB=

；（II）物块Q到达C点时的动能Ekc=

；（III）在物块Q从B运动到C的过程中，物块Q克服摩擦力做的功Wf=

；（IV）物块Q与平板P之间的动摩擦因数u=

。（2）、回答下列问题：（I）实验步骤④⑤的目的是

。（II）已知实验测得的u值比实际值偏大，其原因除了实验中测量的误差之外，其它的可能是

。（写出一个可能的原因即可）。参考答案：8.放射性元素衰变为，此衰变过程的核反应方程是＿＿＿＿；用此衰变过程中发出的射线轰击，可得到质量数为22的氖(Ne)元素和另一种粒子，此核反应过程的方程是＿＿＿＿。参考答案：→+He

He+→Ne+H。根据衰变规律，此衰变过程的核反应方程是→+He。用α射线轰击，可得到质量数为22的氖(Ne)元素和另一种粒子，此核反应过程的方程是：He+→Ne+H。9.如图所示，竖直平面内有两个水平固定的等量同种正点电荷，AOB在两电荷连线的中垂线上，O为两电荷连线中点，AO＝OB＝L，一质量为m、电荷量为q的负点电荷若由静止从A点释放则向上最远运动至O点。现若以某一初速度向上通过A点，则向上最远运动至B点，重力加速度为g。该负电荷A点运动到B点的过程中电势能的变化情况是

；经过O点时速度大小为

。参考答案：先减小后增大；10.按照玻尔原子理论，氢原子中的电子离原子核越远，氢原子的能量__________(选填“越大”或“越小”)。已知氢原子的基态能量为E1(E1<0)，电子质量为m，基态氢原子中的电子吸收一频率为γ的光子被电离后，电子速度大小为___________(普朗克常量为h).参考答案：解析：频率为ν的光子的能量E=hν．氢原子中的电子离原子核越远，则能级越高，氢原子能量越大．基态中的电子吸收一频率为γ的光子后，原子的能量增大为E=E1+hν电子发生电离时其电势能为0，动能为mv2；故有E=0+mv2；

所以有E1+hν=mv2；则v=11.如图所示，两个小物块和紧挨着静止在水平面上，已知的质量为，的质量为，与水平面间的动摩擦因数为，与水平面间、与之间均光滑。现用一与水平面成角斜向下、大小为的外力推物块，使、一起向右运动，则与之间的压力大小为

。(取，)参考答案：612.一质子束入射到能静止

靶核上，产生如下核反应:

P+

→X+n式中P代表质子，n代表中子，X代表核反应产生的新核。由反应式可知，新核X的质子数为

，中子数为

。参考答案：13.某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案。如图所示，将一个小球和一个滑块用细绳连接，跨在斜面上端。开始时小球和滑块均静止，剪短细绳后，小球自由下落，滑块沿斜面下滑，可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音，保持小球和滑块释放的位置不变，调整挡板位置，重复以上操作，直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音。用刻度尺测出小球下落的高度H、滑块释放点与挡板处的高度差h和沿斜面运动的位移。（空气阻力对本实验的影响可以忽略）①滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为________。②滑块与斜面间的动摩擦因数为__________________。③以下能引起实验误差的是________。a．滑块的质量

b．当地重力加速度的大小c．长度测量时的读数误差

d．小球落地和滑块撞击挡板不同时参考答案：①②③cd三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.(2)一定质量的理想气体，在保持温度不变的情况下，如果增大气体体积，气体压强将如何变化？请你从分子动理论的观点加以解释．如果在此过程中气体对外界做了900J的功，则此过程中气体是放出热量还是吸收热量？放出或吸收多少热量？(简要说明理由)参考答案：一定质量的气体，温度不变时，分子的平均动能一定，气体体积增大，分子的密集程度减小，所以气体压强减小．一定质量的理想气体，温度不变时，内能不变，根据热力学第一定律，当气体对外做功时气体一定吸收热量，吸收的热量等于气体对外做的功，即900J.15.（8分）为确定爱因斯坦的质能方程的正确性，设计了如下实验：用动能为MeV的质子轰击静止的锂核Li，生成两个粒子，测得两个粒子的动能之和为MeV。写出该反应方程，并通过计算说明正确。（已知质子、粒子、锂核的质量分别取、、）参考答案：核反应方程为核反应的质量亏损，由质能方程可得，质量亏损相当的能量MeV而系统增加的能量MeV，这些能量来自核反应中，在误差允许的范围内可认为相等，所以正确。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.有一项“快乐向前冲”的游戏可简化如下：如图，滑板长L=1m，起点A到终点线B的距离S=5m．开始滑板静止，右端与A平齐，滑板左端放一可视为质点的滑块，对滑块施一水平恒力F使滑板前进．板右端到达B处冲线，游戏结束．已知滑块与滑板间动摩擦因数μ=0.5，地面视为光滑，滑块质量m1=2kg，滑板质量m2=1kg，重力加速度g=10m/s2求：（1）滑板由A滑到B的最短时间可达多少？（2）为使滑板能以最短时间到达，水平恒力F的取值范围如何？参考答案：解：（1）滑板一直加速，所用时间最短．设滑板加速度为a2f=μm1g=m2a2a2=10m/s2s=t=1s；

（2）刚好相对滑动时，F最小，此时可认为二者加速度相等F1﹣μm1g=m1a2F1=30N当滑板运动到B点，滑块刚好脱离时，F最大，设滑块加速度为a1F2﹣μm1g=m1a1﹣=LF2=34N则水平恒力大小范围是30N≤F≤34N；

答：（1）滑板由A滑到B的最短时间可达1s（2）为使滑板能以最短时间到达，水平恒力F的取值范围30N≤F≤34N．【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与位移的关系．【分析】（1）滑板一直加速，所用时间最短，由牛顿第二定律和运动学公式求解时间．（2）刚好相对滑动时，F最小，此时可认为二者加速度相等，当滑板运动到B点，滑块刚好脱离时，F最大，列牛顿第二定律和运动学公式即可求解．17.雨过天晴，人们常看到天空中出现彩虹，它是阳光照射到空气中弥漫的水珠上时出现的现象，在说明这个现象时，需要分析光线射入水珠后的光路。一细束光线射入水珠，水珠可视为一个半径为R的球，球心O到入射光线的垂直距离为d，水的折射率为n。在图上画出该束光线射入水珠内经一次反射后又从水珠中射出的光路图，并求这束光线从射向水珠到射出水珠一次偏转的角度（用反三角函数表示）。参考答案：光线经二次折射和一次反射角度之间关系如图所示：

（3分）