山东省威海市实验中学2022-2023学年高三物理测试题含解析

山东省威海市实验中学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.（多选题）物体由地面以120J的初动能竖直向上抛出，当它上升到某一高度A点时，动能减少40J，机械能减少10J．设空气阻力大小不变，以地面为零势能面，则物体（）A．在最高点时机械能为105JB．上升到最高点后落回A点时机械能为70JC．空气阻力与重力大小之比为1：4D．上升过程与下落过程加速度大小之比为2：1参考答案：BD【考点】功能关系；牛顿第二定律．【分析】物体以一定的初动能竖直上抛，由于阻力使得物体在运动过程中机械能有损失．可利用动能定理求出上升过程中阻力做的功，因为阻力恒定，所以再由动能定理可求出当回到出发点时动能．加速度根据牛顿第二定律求解．【解答】解：A、物体以120J的初动能竖直向上抛出，做竖直上抛运动，当上升到A点时，动能减少了40J，机械能损失了10J．根据功能关系可知：合力做功为﹣40J，空气阻力做功为﹣10J，合力做功是阻力做功的4倍，则当上升到最高点时，动能为零，动能减小了120J，合力做功为﹣120J，则阻力做功为﹣30J，机械能减小30J，因此在最高点时机械能为120J﹣30J=90J，故A错误．B、由上知，从A点到最高点机械能减小20J，当下落过程中，由于阻力做功不变，所以又损失了20J．因此该物体回到出发点A时的机械能为110J﹣20J﹣20J=70J．故B正确；C、对从抛出点到A点的过程，根据功能关系：mgh+fh=40J，fh=10J，则得：空气阻力与重力大小之比为f：mg=1：3．故C错误．D、根据牛顿第二定律得：上升过程有：mg+f=ma1；下降过程有：mg﹣f=ma2；则得a1：a2=2：1，故D正确．故选：BD2.有两个物体a和b，其质量分别为ma和mb，且ma>mb，它们的初动能相同，若a和b分别受到不变的阻力Fa和Fb的作用，经过相同的时间停下来，它们的位移分别为Sa和Sb，则A．Fa>Fb且sa<sb

B．Fa>Fb且sa>sbC．Fa<Fb且sa>sb

D．Fa<Fb且sa<sb参考答案：A3.如图所示，a、b和c都是厚度均匀的平行玻璃板,a和b、b和c之间的夹角都为β，一细光束由红光和蓝光组成，以入射角θ从O点射入a板，且射出c板后的两束单色光射在地面上P,Q两点，由此可知(

)A.射出c板后的两束单色光与入射光不再平行B.射到Q点的光在玻璃中的折射率较大C.射到P点的光在玻璃中的传播速度较大，波长较长D.若射到P,Q两点的光分别通过同一双缝发生干涉现象，则射到P点的光形成干涉条纹的间距小，这束光为蓝光参考答案：D4.半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接，两板间距为d，如图甲所示；有一变化的磁场垂直于纸面，规定向内为正，变化规律如图乙所示。在t＝0时刻平行板之间的中心位置有一电荷量为+q的粒子由静止释放，粒子的重力不计，平行板电容器的充、放电时间不计。则以下说法中正确的是A．第1秒内上极板为正极B．第2秒内上极板为正极C．第2秒末粒子回到了原来位置D．第2秒末两极板之间的电场强度大小为参考答案：BD0～1s内的情况：由楞次定律可知，金属板上极板带负电，下极板带正电，A错误，由于粒子带正电，故粒子所受电场力方向竖直向上而向上做匀加速运动；1～2s内的情况：由楞次定律可知，金属板上极板带正电，金属板下极板带负电，则粒子所受电场力方向竖直向下而向上做匀减速运动，2s末速度减小为零；2～3s内的情况：由楞次定律可知，金属板上极板带正电，金属板下极板带负电，则粒子所受电场力方向竖直向下而向下做匀加速运动；3～4s内的情况：由楞次定律可知，金属板上极板带负电，金属板下极板带正电，则粒子所受电场力方向竖直向上而向下做匀减速运动，4s末速度减小为零，同时回到了原来的位置．故选项AC错误B正确。两极板间的电场强度大小E==，选项D正确。5.如图所示，某同学为了找出平抛运动的物体初速度之间的关系，用一个小球在O点对准前方的一块竖直放置的挡板，O与A在同一高度，小球的水平初速度分别是v1、v2、v3，打在挡板上的位置分别是B、C、D，且AB∶BC∶CD＝1∶3∶5。则v1、v2、v3之间的正确关系是A．v1∶v2∶v3＝3∶2∶1

B．v1∶v2∶v3＝6∶3∶2C．v1∶v2∶v3＝5∶3∶1

D．v1∶v2∶v3＝9∶4∶1参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.我国交流电的周期为________，频率为________，1min内电流方向改变了___次。参考答案：0.02s

50Hz

6000次。7.在“研究平抛物体的运动”实验中，某同学记录了A、B、C三点，取A点为坐标原点，建立了如图所示的坐标系。平抛轨迹上的这三点坐标值图中已标出。那么小球平抛的初速度为

，小球抛出点的坐标为

。(取)

参考答案：8.光滑水平面上两小球a、b用不可伸长的松弛细绳相连。开始时两球静止，给b球一个水平恒力拖动B球运动直至绳被拉紧，然后两球一起运动，在两球一起运动过程中两球的总动量

(填“守恒”或“不守恒”)；系统的机械能

(填“守恒”或“不守恒”)。参考答案：不守恒，不守恒；9.环境污染已非常严重，瓶装纯净水已经占领柜台．再严重下去，瓶装纯净空气也会上市．设瓶子的容积为500mL，空气的摩尔质量M＝29×10－3kg/mol.按标准状况计算，NA＝6.0×1023mol－1，试估算：①空气分子的平均质量是

kg

(保留两位有效数字)②一瓶纯净空气的质量是

kg(保留两位有效数字)③一瓶中约有

个气体分子？(保留两位有效数字)参考答案：10.（4分）如图，金属棒ab置于水平放置的U形光滑导轨上，在ef右侧存在有界匀强磁场B，磁场方向垂直导轨平面向下，在ef左侧的无磁场区域cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导轨在同一平面内。当金属棒ab在水平恒力F作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动后，圆环L有__________（填收缩、扩张）趋势，圆环内产生的感应电流_______________（填变大、变小、不变）。参考答案：收缩，变小解析：由于金属棒ab在恒力F的作用下向右运动，则abcd回路中产生逆时针方向的感应电流，则在圆环处产生垂直于只面向外的磁场，随着金属棒向右加速运动，圆环的磁通量将增大，依据楞次定律可知，圆环将有收缩的趋势以阻碍圆环的磁通量将增大；又由于金属棒向右运动的加速度减小，单位时间内磁通量的变化率减小，所以在圆环中产生的感应电流不断减小。11.右图为“研究一定质量气体在体积不变的条件下，压强变化与温度变化关系”的实验装置示意图．在烧瓶A中封有一定质量的气体，并与气压计相连，初始时气压计两侧液面平齐．（1）若气体温度升高，为使瓶内气体的体积不变，应将气压计右侧管_____（填“向上”或“向下”）缓慢移动，直至________．（2）（单选）实验中多次改变气体温度，用Dt表示气体升高的温度，用Dh表示气压计两侧管内液面高度差的变化量．则根据测量数据作出的图线应是：_______参考答案：（1）向上（2分），气压计左管液面回到原来的位置（2分）（2）A（2分）12.某探究性学习小组欲探究光滑斜面上物体的加速度与物体质量及斜面倾角是否有关。实验室提供如下器材：(A)表面光滑的长木板(长度为L)，(B)小车，(C)质量为m的钩码若干个，(D)方木块(备用于垫木板)，(E)米尺，(F)秒表。(1)实验过程：第一步，在保持斜面倾角不变时，探究加速度与质量的关系。实验中，通过向小车放入钩码来改变物体质量，只要测出小车由斜面顶端滑至底端所用时间t，就可以由公式a=

求出a。某同学记录了数据如上表所示：根据以上信息，我们发现，在实验误差范围内质量改变之后平均下滑时间

(填“改变”或“不改变”)，经过分析得出加速度与质量的关系为

。第二步，在物体质量不变时，探究加速度与倾角的关系。实验中通过改变方木块垫放位置来调整长木板的倾角，由于没有量角器，因此通过测量出木板顶端到水平面高度h，求出倾角α的正弦值sinα=h／L。某同学记录了高度和加速度的对应值，并在坐标纸上建立适当的坐标轴后描点作图如下，请根据他所作的图线求出当地的重力加速度g=

m／s2。进一步分析可知，光滑斜面上物体下滑的加速度与倾角的关系为

。参考答案：（1）

（2分）

不改变（2分）斜面倾角一定时，加速度与物体质量无关（2分）13.（4分）图是一个单摆做受迫振动时的共振曲线，由图可知，该单摆的长是

m；若增大该单摆的摆长，则与原图相比较，共振曲线的“峰”将

（填“向左移动”、“保持不变”或“向右移动”）。（运算中）参考答案：1；向左移动三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3-4模块）(6分)如图所示，红光和紫光分别从介质1和介质2中以相同的入射角射到介质和真空的界面，发生折射时的折射角也相同。请你根据红光在介质1与紫光在介质2的传播过程中的情况，提出三个不同的光学物理量，并比较每个光学物理量的大小。参考答案：答案：①介质１对红光的折射率等于介质２对紫光的折射率；②红光在介质１中的传播速度和紫光在介质２中的传播速度相等；③红光在介质１中发生全反射的临界角与紫光在介质２中发生全反射的临界角相等。（其它答法正确也可；答对每１条得２分，共6分）15.

（选修3-3（含2-2）模块）(6分)理想气体状态方程如下：。从理论的角度，设定一定的条件，我们便能得到气体三大定律：玻意尔定律、查理定律和盖·吕萨克定律。下面请你通过设定条件，列举其中两条定律的内容。（要求条件、内容要与定律名称相对应，不必写数学表达式）参考答案：

答案：玻意尔定律：一定质量的气体，在温度不变的情况下，它的压强跟体积成反比。查理定律：一定质量的气体，在体积不变的情况下，它的压强跟热力学温度成正比。盖·吕萨克定律：一定质量的气体，在压强不变的情况下，它的体积跟热力学温度成正比。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，竖直放置的弯曲玻璃管a端封闭，f端开口，水银将A、B两段气柱封闭在管内，其中A气柱长18cm，b、c液面高度差为h，d、e液面高度差H，且h=H=3cm；K为橡皮塞，拔出后B气体便与外界大气相通．已知气体初始温度均为27℃，大气压恒为76cmHg．（1）分别计算气体B的压强PB和气体A的压强PA；（2）将橡皮塞K拔出后，试定性判断h与H分别如何变化？此时若升高气体A的温度，使b、c两液面的高度差h′=0，问气体A应加热至多少摄氏度？（小数点后保留一位）参考答案：解：（1）PB=P0﹣ρgH=（76﹣3）cmHg=73cmHg；PA=PB﹣ρgh=（73﹣3）cmHg=70cmHg．（2）将橡皮塞K拔出后，h变大，H变小，根据理想气体的状态方程，有：即：得：T2=352.9Kt2=（T2﹣273）℃=79.9℃答：（1）气体B的压强PB为73cmHg，气体A的压强PA为70cmHg；（2）将橡皮塞K拔出后，h变大，H变小，气体A应加热79.9℃．17.一个物块放置在粗糙的水平地面上，受到的水平拉力F随时间t变化的关系如图（a）所示，速度v随时间t变化的关系如图（b）所示．取g=10m/s2，求：（1）1s末物块所受摩擦力的大小f1；（2）物块在前6s内的位移大小s；（3）物块与水平地面间的动摩擦因数μ．参考答案：解：（1）从图（a）中可以读出，当t=1s时，f1=F1=4N

（2）物块在前6s内的位移大小s==12m

（3）从图（b）中可以看出，在t=2s至t=4s的过程中，物块做匀加速运动，加速度大小为

由牛顿第二定律，有F2﹣μmg=maF3=f=μmg所以

m=kg=2kg由F3=f=μmg解得：μ=答：（1）1s末物块所受摩擦力的大小为4N；（2）物块在前6s内的位移大小为12m；（3）物块与水平地面间的动摩擦因数为0.4．【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．【分析】（1）由图读出t1=1s时，物体处于静止状态，摩擦力的大小f等于水平拉力F；（2）由速度﹣时间图象“面积”求出物块在前6s内的位移大小s；（3）由图“斜率”求出加速度，根据牛顿第二定律求出质量．在4s～6s内，滑动摩擦力大小与拉力相等，由公式f=μN求出μ．18.如图所示，在直角坐标系xoy的第三、四象限区域内存在两个有界匀强磁场，匀强磁场I分布在x轴和MN之间，方向垂直纸面向外，PQ边界下方分布足够大垂直纸面向里的匀强磁场Ⅱ，MN、PQ均与x轴平行，C、D分别为磁场边界MN、PQ和y轴的交点，且OC=CD=L．在第二象限存在沿x轴正向的匀强电场．一质量为m带电量为+q的带电粒子从电场中坐标为（-L，-2L）的A点以速度v0沿y负方向射出，恰好经过原点O处射入磁场区域I（粒