河北省石家庄部分重点高中2022-2023学年高三年级下册3月质量检测物理试题（含答案解析）

河北省石家庄部分重点高中2022-2023学年高三下学期3月

质量检测物理试题

学校:姓名：班级：考号：

一、单选题

1.压缩空气储能（CAES）是一种利用压缩空气来储存能量的新型储能技术，绝热压缩

空气储能方式是压缩空气并将产生的热能储存在各种介质当中，比如混凝土、石头、矿

洞矿石中等。需要发电的时候让压缩空气推动发电机工作，这种方式能够将压缩空气储

能的效率提升。对于上述过程的理解，下列说法正确的是（）

A.绝热压缩空气，分子平均动能不变

B.绝热压缩空气，温度升高，气体内能一定增大

C.该方式能够将压缩空气储能的效率提升到100%

D.压缩空气推动发电机工作，是气体对外做功，内能增大

2.如图所示，三个完全相同的钢球由三根完全相同的轻质弹簧连接悬挂在小车的竖直

杆上，随小车一起在水平面内做匀加速直线运动，空气阻力不计，稳定时，下列图中能

较准确地表示小球与弹簧状态的是（）

3.用单色光去照射光电管中某种金属电极，发生光电效应，该金属逸出的光电子的最

大初动能々。与单色光的频率丫间关系图像如图所示。已知光电子的电荷量大小为e,图

中。、氏c为已知量，则下列说法正确的是（）

A.该金属的截止频率为〃B.普朗克常量力=巴士

C

C.该金属的光电子逸出功为如心”D.当光照频率为a时，该金属光电效应

C

的遏止电压为u=£

e

4.如图所示为一列沿x轴传播的简谐横波,实线为f=0时刻的波形图，此时质点Q（k5m）

向y轴负方向振动，虚线为r=2.2s时的波形图，质点P（x=4m）在0~2.2s时间内曾6

次到达最大位移处（含虚线的最大位移处）。则下列说法正确的是（）

A.该波沿尤轴正方向传播

B.该波的周期为1.2s

C.该波的传播速度为12m/s

D.在f=0.5s时刻，。点处于波峰位置

5.如图所示，长为/的绝缘细线一端系在。处，另一端系一个质量为〃?、带电量为

+4（4>0）的小球（可视为质点），。处固定一个带电量为-QQ>0）的点电荷，同时空间

试卷第2页，共8页

存在水平向右的匀强电场，电场强度大小为,，在竖直方向最低点给小球一个水平向

q

右的初速度，小球恰好可以完成圆周运动。静电力常量为火，重力加速度为g,空气阻

力不计，则小球获得的初动能至少为（）

------------------------►

E

-Q.O

团，+站,

A."咨〃侬+萼B.竽〃侬

5A/2,kqQc3,

C.—!-mgl+-^-D.-mgI

6.理想变压器接入如图电路，变压器的原、副线圈总匝数分别是1000匝、100匝，联

动滑片R、L分别与原、副线圈接通，开始滑片P,位于最上端，耳位于正中央，调节R

会联动R同步向上或向下移动相同距离调节原、副线圈匝数，滑片的滑动范围都是原、

副线圈匝数的一半，两滑片移动相同距离改变的原、副线圈匝数比是10:1。已知电路输

入端所接交流电压为“，电阻N=g=R,则下列说法正确的是（）

A.当滑片巳在最上端时，变压器的变压比为10:1

B.当滑片2在副线圈中间时，&两端的电压为苗“

C.当滑片巳由最上端向下移动25匝时，流过用的电流为/|=熹

101A

D.在滑片K、P?移动过程中，副、原线圈中的电流比最大为4：4=10：1

7.二战时盟军对敌人大坝的攻击所用的沃利斯跳弹利用了打水漂的原理。将打水漂的

每一次弹跳简化为一块石片斜抛运动，石片每次与水作用后水平方向的速度大小保留

0.8倍且方向不变竖直方向速度反向并保留原竖直方向速度大小的0.96倍，且石片入水

时的速度与水平方向间的夹角超过53。，石片就会沉入水中。某人从距水面0.8m高处以

4

21m/s的速度水平抛出石片，不计空气阻力，取tan53o=§,1.2巾=7,重力加速度

5=10m/s2,则石片可以大致形成的水漂个数为（石片能从水面跳出一次计一个水漂）

（）

A.7B.10C.11D.21

二、多选题

8.美国Spacex公司星链卫星不负责任地从高度为550km的圆轨道降低轨道，两次靠近

稳定运行在高度为390km的圆轨道的中国空间站，中国空间站及时调整轨道才避免了危

险发生，我国因此向联合国致以照会。下列说法正确的是（）

A.中国空间站的运行周期大于在正常轨道运行的星链卫星的周期

B.中国空间站的加速度大于在正常轨道运行的星链卫星的加速度

C.中国空间站的运行速度小于在正常轨道运行的星链卫星的运行速度

D.星链卫星降低轨道是通过施加反向推力作用实现的

9.航母上飞机弹射系统对质量为20t的飞机进行弹射起飞，飞机的VT图像如图所示,

弹射系统对飞机的弹射距离为100m,图中倾斜虚线是，=0时刻的图线的切线，0~3s图

像为曲线，34s为倾斜直线并与曲线末端相切，4s前飞机未离开水平跑道。重力加速

A.f=0时刻飞机的起步加速度为40m/s2

B.弹射系统作用结束时，飞机速度达到70m/s

C.34s时间内飞机所受的合力为4xl（/N

D.t=3s时刻飞机的合力功率为2.8X106W

10.如图所示，间距为/的平行金属导轨由水平和倾斜两部分在MN处平滑连接而成。

试卷第4页，共8页

倾斜轨道光滑且与水平面间夹角为e,在水平虚线MN与PQ间的导轨表面涂有一层光

滑绝缘物质，PQ以下轨道长为以各部分导轨均处在垂直导轨平面向上的匀强磁场中，

磁感应强度大小均为瓦质量为4机的导体棒d静置于水平导轨上，现将质量分别为

的导体棒a、Z?、c从倾斜导轨绝缘部分与PQ距离/、4/、9/的位置同时由静止释放。

已知导体棒始终与导轨垂直且接触良好，导体棒。恰好能匀速通过PQ以下区域，导体

棒人到达PQ时，d恰好不运动，导体棒c用时间/通过尸。以下区域，且刚到导轨底端

时，d获得的速度大小为也整个过程PQ以下区域不会同时有两根导体棒，各导体棒接

入电路的电阻均为心导轨电阻不计，重力加速度为g,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

下列说法正确的是()

A.导体棒〃能匀速通过P。以下区域

B.导体棒〃、6均完全通过PQ以下区域的过程，通过导体棒d的总电荷量为黑

C.导体棒d与水平导轨间的动摩擦因数大小为半

D.导体棒c到达导轨底端时的速度大小为3河福+驾笆-学

三、实验题

11.某实验小组利用光滑斜直轨道测当地重力加速度。如图甲所示，长为L的光滑直轨

道上安装一个光电门，可以测出小球通过光电门的遮光时间，轨道一端与桌面用钱链连

接，另一端固定在铁架台上，小球从轨道顶端无初速度释放，毫米刻度尺从零刻度起测

量轨道顶端的高度。

(1)测量重力加速度的步骤：

①用刻度尺测出直轨道总长以

②用游标卡尺测出小球的直径。，读数如图乙，D=mm;

③用刻度尺测出轨道顶端到光电门的固定距离s；

④调节轨道顶端在铁架台上的高度人；

⑤从导轨顶端无初速度地释放小球，测量小球经过光电门的时间n

⑥多次重复上述步骤④⑤，记录力、r数据组；

⑦根据测得的数据，作出了图像如图丙所示，根据图像，求得当地重力加速度

(2)若光电门的遮光位置到轨道平面的高度略大于小球的半径，侧会导致重力加速度

的测量值__________(填“偏大”“偏小"或“不变”)

12.实验小组需要对〃、氏c三种规格的热敏电阻的电阻一温度特性作探究并探讨利用

热敏电阻作自动温度控制的应用。将热敏电阻凡接入图甲所示电路中，整个电路放入温

度控制箱中，调节温度控制箱的温度，并用红外温度计测量电阻的实际温度，电流稳定

后记录热敏电阻的温度、电压表、电流表读数。测得三种热敏电阻在25℃时的阻值均为

(1)根据电路图甲，用笔画线代替导线将图乙中的实验仪器连成完整的实验电路.

)

R

(2)该实验小组根据实验数据画出的“、b、c三种规格的热敏电阻是r一图线如图丙

%)

试卷第6页，共8页

所示（纵轴是热敏电阻在各温度下的电阻值R与25℃时的电阻值用之比，横轴为电阻

温度f）,可知c电阻在150c时的阻值是C。

（3）实验测量时，a热敏电阻接入电路，两端电压为12V,电阻温度为120℃,根据图

丙，可确定a电阻此时实际功率为W。

（4）若利用a、b、c三种电阻对50~100℃范围温度进行传感，则传感效果较好的

是o

四、解答题

13.如图所示，一半圆形玻璃砖置于光屏正前方，。为圆心，开始直径PQ水平。一束

单色光从例点正对圆心。射入玻璃砖，经折射后，射在光屏上的C点，P、。、A在同

一水平线上。若保持入射光方向不变，仅将玻璃砖在纸面内绕。逆时针缓慢转动，光斑

恰好在B点消失。已知AB间距离为九，与竖直方向间夹角为4，=求：

（1）玻璃的折射率〃；

（2）AC间距离质。（用外、仇、玻璃折射率〃、九表示）

14.如图所示，倾角为6=37。的斜面固定在水平地面上，其底端有一垂直斜面的固定

挡板C,物块A、B通过轻质弹簧相连放在斜面上，B、C用压力传感器连接，初始时

整个系统处于静止状态，此时物块A所处位置及以下区域斜面光滑，以上区域斜面粗

糙。现用一平行于斜面向上、大小为尸=26N的恒力拉A,使其向上运动，当B与C

间的压力传感器示数恰好为零时撤去恒力F,此后A沿斜面运动到最高点的位置与出发

位置间的距离为/=0.2m,此时将一小块质量为〃的橡皮泥无初速度地粘在A上，当

橡皮泥与A的整体第一次返回到A的出发位置时，它们的动能等于撤去F时A动能的

3

已知A、B质量均为根=1kg,弹簧劲度系数Z=120N/m,A与斜面粗糙部分的动

4

摩擦因数〃=0.5,重力加速度取g=10m/s2,空气阻力不计，物块与橡皮泥均可视为

质点，弹簧始终处在弹性限度内，sin37o=06cos37。=0,求:

(1)施加恒力尸的瞬间，物块A、B的加速度q、生的大小；

(2)撤去恒力厂的瞬间，物块A的动能纥；

(3)橡皮泥的质量加。

15.如图所示，空间内存在水平方向的匀强磁场，两竖直虚线将磁场分成I、II、

III三个区域。在区域I内同时有方向竖直向上、电场强度大小耳=75V/m的匀强电场，

将光滑绝缘挡板置于其中，其底端为。，顶端与虚线M交于b,且必与虚线M间夹角

为53。区域H内同时有匀强电场与(图中未画出)。区域HI内同时有方向竖直向上、

电场强度大小4=50V/m的匀强电场。现将•一质量机=5x10°kg、电荷量q=lxI0「2c

的带正电小球(可视为质点)从。端挡板下侧由静止释放，小球沿挡板运动到b时恰好

对挡板无压力，进入区域II后沿直线运动，并从虚线N上的c点进入区域HI,且=,

此后小球第一次返回虚线N时的位置为p点，且以p两点间距离为d=1.6m,重力加

速度取g=10m/s2,不计空气阻力,sin37°=0.6,cos37°=0.8»求：

(1)小球运动到6端时的速度v及磁感应强度B的大小；

(2)区域H中匀强电场的电场强度心的大小；

(3)小球从。运动到p所经历的时间％

MN

试卷第8页，共8页

参考答案:

1.B

【详解】AB.绝热压缩空气前后，外界对气体做功，根据热力学第一定律，内能增大，温

度升高，分子平均动能增大，选项A错误，选项B正确;

C.压缩空气储能的过程涉及热运动的能量转换过程，任何转换过程效率都不可能达到100%,

选项C错误;

D.压缩空气膨胀推动发电机工作，是气体体积增大对外做功，根据热力学第一定律可知,

内能减少，选项D错误。

故选B。

2.B

【详解】稳定时，三个小球的加速度与小车加速度相等，弹簧拉力与竖直方向的夹角为

对小球受力分析可得

FN

三个小球分别受到的弹簧弹力合力都满足前式，所以三个弹簧应该在同一直线上，最下部弹

簧弹力为

F="驾

N，COS0

中间

F_2mg

N2~cos0

最上部弹簧

F.二网里

'3COS。

根据胡克定律可得最上部弹簧伸长最多，最下部弹簧伸长最少，选项B正确ACD错误。

故选Bo

3.D

答案第1页，共13页

【详解】A.该金属光电效应截止时一，光电子的最大初动能为零，所以截止频率为4故A

错误；

B.根据光电效应关系

hv=EM+Wj&

变形得

hh

对照题中图线可知斜率z=即

h

1a-b

一二---------

hc

故B错误；

C.当线。等于零时，即光子能量恰好等于光电子的逸出功

故C错误；

D.当光照频率为a时，光电子具有最大初动能线。=~该金属光电效应的遏止电压即建立

电场使用电场力做负功，克服光电子的最大初动能，使光电子无法进入电路回路形成电流

Ue=耳。

得

e

即

u=-

e

故D正确。

4.D

【详解】A.r=0时刻，质点沿y轴负方向振动，根据同侧法可知，波沿x轴负方向传播，

A错误；

B.由于波形沿x轴负方向传播，则波形到达虚线需时间

3

t=2.2s=nT+-T

4

由于质点P在。〜2.2s时间内曾6次到达位移最大值位置，则有

答案第2页，共13页

n=2

则有

2T+-T=2.2s

4

解得

T=0.8s

B错误；

C.波的传播速度

28m,

v---=10m/s

T0.8s

C错误；

D.在f=0.5s时，波传播的距离

Ax=10x0.5m=5m

可知，f=0.5s时，。点所处位置与f=0时刻10m位置处质点的位移相同，根据图像可知，t=0

时刻10m位置处质点恰好位于波峰，即在r=0.5s时刻，。点处于波峰位置，D正确。

故选D。

5.A

【详解】小球在圆周上运动，点电荷。对小球的库仑力不做功，重力和电场力的合力做功。

小球恰好完成圆周运动，表示小球在所受合力最大位置,其合力恰好等于圆周运动的向心力。

匀强电场的电场力

F=Eq=mg

重力与电场力的合力

6=2g2+尸=^ng

小球所受最大合力

半

其等于圆周运动的向心力

—国同竿=苧

得

16.kqQ

—mv.2=——mgl+——

21262/

位置在过。点45。角圆周顶部，根据动能定理有

答案第3页，共13页

所以得到

故选A。

6.C

【详解】A.当滑片巳在最上端时，变压器原、副线圈接入的匝数比为500:100,所以变压

比为5:1,选项A错误；

B.当滑片P?在副线圈中间时，原线圈匝数为10()0匝，副线圈匝数为50匝，设的两端的电

压为。2,则加在原线圈的电压可由

U\=100020

so-T

也可得

—U2+20U2=U

2401

选项B错误：

C.当滑片P?由最上端向下移动25匝时，原线圈匝数为750匝，副线圈为75匝，变压比为

10:1,设流过&的电流为人,有

4=10/1

“=UR|+U|

Ut=IOU2

a=IOURI

得

答案第4页，共13页

u

1101/?

选项C正确；

D.当滑片R、P2在规定范围移动，副、原线闲中的电流比最大时根据

。2“2

可知，在变压比最大时，副、原线脑电流比最大为20:1,选项D错误。

故选Co

7.C

【详解】根据平抛运动，可知石块第一次入水时的速度

vx=21m/s

竖直方向由

¥=2gh

节得

vv=4m/s

形成第一个水漂后出水，根据题意

，=匕'0.8'

vyl=vv,x0.96'

经过n次水漂后

匕“=匕、0.8"

Vy7,=VvxO.96”

此时当

=tan8<tan53°

%

即

上%二-4-x-0-.-9-6-"<—4

%21x0.8"3

即

答案第5页，共13页

0.96"

0.8"

整理有

1.2"<7

解得

〃<10.7

完成11个水漂，第12次落水时不能形成水漂，沉入水中。

故选C»

8.BD

【详解】A.根据

GMm4/

——=m——r

r2T2

得

尸=4一7

GM

由此可以判断出r越大，周期越大，选项A错误;

B.由

GMm

——--=ma

r

得

GM

a=­

可知离地球越近，其向心加速度越大，选项B正确;

C.由丝丝可得，离地越远「越大，则线速度越小，选项c错误;

广r

D.星链卫星降低轨道是通过施加反向推力作用，导致卫星在高轨道速度降低，万有引力大

于其圆周运动所需的向心力，导致卫星做近心运动，降低轨道，选项D正确。

故选BD。

9.AC

【详解】A.f=0时刻飞机的起步加速度，即零时刻丫-，图像切线斜率，应为40m/s2,选

项A正确;

B.根据图像可知飞机速度达到70m/s,完成的距离一定超过105m,弹射系统作用在100m

时结束，所以弹射结束速度未达到70m/s,选项B错误;

C.34s时间内飞机做加速度等于20m/s,的匀加速运动，根据牛顿第二定律可知尸=〃也，

答案第6页，共13页

所受的合力为4xl()5N，选项C正确；

D.r=3s时刻飞机的加速功率

F=Fv=4xl05Nx70m/s=2.8xl07W

选项D错误。

故选AC。

10.ACD

【详解】A.a、b、c三棒到达PQ所需的时间分别为小2小3%,〃棒恰好匀速通过尸。以下区

域，b棒到达P。时度是。棒的2倍，根据

22

Blv0.

---O.=Fi=mgSin0

同理

B2l22v„.A

0=.=Q2〃2gsm.

ZA

可知b导体棒也是匀速通过磁场，选项A正确；

B.每一根导体棒通过PQ以下区域，电路中通过的电荷

△①

q----

2R

21LBILB

Q*一~2R一~R

选项B错误；

C.6棒匀速通过，d棒恰好不动

Fh=2mgsin6=4田ng

得

1.c

〃=/Sin夕

选项C正确；

D.c棒进入尸。以下区域后，d导体棒受到安培力作用

Fc=3/ngsin。

d导体棒将发生运动，产生电磁感应现象，根据楞次定律可知回路中的磁通量的变化率减小,

c棒受到的安培力减小，c棒做加速度增大的加速运动，通过磁场结束时，对于d棒

Fct-Fft=4mv

即

答案第7页，共13页

Fj=2mgtsing+4mv

对于c,棒

3mgtsin0-Fct=3/??Av

可得

A1.4

Av=n—v

导体棒c初入磁场时

1,

—•3/应=31ng91sin6

得速度

vc-3>]2glsin0

所以c棒的出磁场速度

v/=vc+Av

即

匕'=3j2g/sin6+g皆。-gv

选项D正确。

故选ACM

11.6.322^偏大

2bs

【详解】(1)[1]游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和，所以图中小球的直径为

6mm+3x0.1mm=6.3mm

⑵根据匀变速直线运动的规律

(―)2=2gssin0

t

sin0=—

L

解得

2D-L1

t--------

2gsh

由图可知图线斜率

所以

答案第8页，共13页

Die

g=

2bs

（2）[3]小球实际遮光长度小于小球直径，所以测得的通过时间小于实际小球通过时间，使

得测得数据在图像中的斜率偏小，所以根据人9登'可知测得重力加速度偏大。

【详解】（1）[1]根据电路图连接实物电路图如图所示。

（2）⑵c电阻在150。时电阻是25℃时电阻的100倍,即1000C。

R

（3）[3]热敏电阻两端电压为12V,温度为120℃时，根据热敏电阻丁一图线，可确定。热

敏电阻此时电阻为1000C,所以热敏电阻a的电流为

/=—=12mA

R

P=U/=0.144W

（4）[4]由图丙可以看出，“热敏电阻在50℃~100℃范围，其电阻随温度显著单调变化，所

答案第9页，共13页

以。的传感效果较好。

./口一\

13.(1);(2)X---------------^h}

sin(4+6J〃sin0(}tanOx

【详解】(1)当玻璃砖逆时针转动再次发生全反射时，折射面应该在。8连线，得玻璃砖转

动角度为4,所以全反射临界角为

c=a+@o

所以玻璃砖的折射率为

11

n-------=----------------

sinCsin(4)+4)

(2)设初始光线MO的折射角为。，。点到光屏的水平距离为x,根据折射规律有

sina

-------=n

sin4)

解得

sina=nsin%

由几何关系得

tana=-

tan4=4

Ix

联立解得

雇sin0(}tanOx

2

14.(1)a}=26m/s,a2=0；(2)Ek=1.6J；(3)加=O.5kg

【详解】(1)施加恒力厂的瞬间，由于弹簧形变量未改变，则由牛顿第二定律

对A有

F=ma]

解得

%=26m/s2

B此时合外力仍为0,则有

%=0

答案第10页，共13页

（2）开始系统处于静止状态，弹簧弹力等于A的重力沿斜面向下的分力，弹簧压缩

mgsin01

=—..........=5cm

0k

当B刚离开C时，弹簧的弹力等于B的重力沿斜面下的分力，弹簧伸长

，mgsin0_

=—..........=5cm

°k

初始状态与撤去拉力时弹簧的弹性势能相等，由动能定理有

r

F（x0+x）-mg（x0+V）sin0-（x0+%'）cos8=臬-0

解得

Ek=1.6J

（3）当橡皮泥和A一起回到A的出发点，与初始状态相比较系统的弹性势能不变，A的重

力势能没有变化，对整个过程由动能定理得

3

尸(工0++m'glsin。一〃(2〃?+加)glcos。[耳

解得

m'=0.5kg