2022-2023学年河北省沧州市华文中学高三物理测试题含解析

2022-2023学年河北省沧州市华文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1.2012年6月16日，神州九号顺利的与我国自行研制的“天宫一号”空间实验室成功对接，开创了我国航天事业的新纪元。“天宫一号”经过变轨后绕地球做圆周运动，运行周期约为90min。关于“天宫一号”、同步通信卫星，下列说法中正确的是

A．“天宫一号”的向心加速度大

B．同步通信卫星的角速度大C．同步通信卫星的线速度大

D．“天宫一号”的速度大于7.9km／s参考答案：A根据万有引力提供向心力可得，T=，v=，a=，由题意可知，天宫一号的周期小于同步卫星的周期，知与同步卫星相比，天宫一号的轨道半径小，线速度大，向心加速度大，角速度大,故A正确、BC错误．7.9km／s是第一宇宙速度，即卫星绕地球转动的最大运行速度，故“天宫一号”的速度小于7.9km／s，选项D错误．2.关于物理学的研究方法，以下说法正确的是A．在用实验探究加速度、力和质量三者之间关系时，应用了控制变量法B．在利用速度时间图像推导匀变速直线运动位移公式时应用的是近似计算法C．在定义电场强度时应用了比值法，因而电场强度与电场力和试探电荷的电量无关D．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，建立质点概念是应用等效替代法参考答案：AC3.如图所示，带正电的点电荷固定于Q点，电子在库仑力作用下，沿顺时针方向做以Q为一个焦点的椭圆运动。O为椭圆的中心，M、P、N为椭圆上的三个点，M和N分别是椭圆上离Q最近和最远的点。则以下说法正确的是A．电子在M点的速率最小

B．电子在N点的电势能最小C．电子在P点受到的库仑力的方向指向O点

D．椭圆上N点的电势最低参考答案：D4.某物体以30m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10m/s2，5s内物体的A．路程为65mB．位移大小为25m，方向向上C．速度改变量的大小为10m/sD．平均速度大小为13m/s，方向向上参考答案：AB5.氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道过程中

A.原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能增大，原子的能量增大

B.原子要放出光子，电子的动能减小，原子的电势能减小，原子的能量也减小

C.原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能减小，原子的能量增大

D.原子要吸收光子，电子的动能减小，原子的电势能增大，原子的能量增大参考答案：答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.用如图甲所示装置做“探究物体的加速度跟力的关系”的实验。实验时保持小车的质量不变，用钩码所受的重力作为小车受到的合力，用打点计时器和小车后端拖动的纸带测出小车运动的加速度。（1）实验时先

▲

（填“挂”或“不挂”）钩码，

▲

（填“安装”或“不安装”）纸带。反复调整垫木的左右位置，直到

▲

，这样做的目的是

▲

。（2）图乙为实验中打出的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间都有4个点迹没有标出，测出各计数点到A点之间的距离，如图乙所示。已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源两端，则此次实验中小车运动的加速度的测量值a=

▲

m/s2。（结果保留两位有效数字）参考答案：（1）不挂

安装

轻推一下小车时小车能做匀速直线运动或纸带上打的点均匀分布平衡小车运动中所受的摩擦阻力

（2）

0.99或1.0

7.约里奥·居里夫妇因发现人工放射性而获得了1935年的诺贝尔化学奖，他们发现的放射性元素衰变成的同时放出另一种粒子，这种粒子是．是的同位素，被广泛应用于生物示踪技术．1mg随时间衰变的关系如图所示，请估算4mg的经天的衰变后还剩0.25mg。参考答案：正电子

56天核反应方程式为：，由质量数守恒知X的质量数为0，由电荷数守恒知X的质子数为1，所以X为正电子；由图象知半衰期大约为14天，由公式，得。8.用原子核的人工转变方法可以将两个氘核聚变成一个氚核，其核反应方程是__________________________，在1kg氘核中含有的原子核的个数为____________．（阿伏加德罗常数为6.02×1023）

参考答案：

答案：

3.01×1026个9.图10—59中虚线表示某一匀强电场区域内的若干个等势面。质子、氘核、粒子以相同的初速度，沿与等势面平行的方向由A点进入该电场，从上端进入电场到下端离开电场的过程中，质子、氘核、粒子的动量改变量之比是______________，电势能改变量之比是_____________。参考答案：1：1：2

2：1：210.如图所示，电流表的示数为0．1A，电压表的示数为60V．

（1）待测电阻的测量值是____。（2）如果电压表的内阻RV=3KΩ，则待测电阻的真实值是

________。参考答案：11.某实验小组设计了如图（a）所示的实验装置，用钩码所受重力作为小车所受的拉力，用DIS测小车的加速度。通过改变钩码的数量，多次重复测量，可得小车运动的加速度a和所受拉力F的关系图象。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图（b）所示。???

（1）图线______是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的；（选填“①”或“②”）???

（2）随着钩码的数量增大到一定程度时图（b）中的图线明显偏离直线，造成此误差的主要原因是所挂钩码的总质量太大，为消除此误差可采取的简便且有效的措施是_____________

A．调整轨道的倾角，在未挂钩码时使小车能在轨道上长时间缓慢运动（即将小车与传感器发射部分的重力沿轨道方向的分力恰与其所受摩擦力平衡）B．在增加钩码数量进行实验的同时在小车上增加砝码，使钩码的总质量始终远小于小车与传感器发射部分的总质量

C．在钩码与细绳之间放置一力传感器，直接得到小车运动的加速度a和力传感器读数F的关系图象

D．更换实验中使用的钩码规格，采用质量较小的钩码进行上述实验???

（3）小车和位移传感器发射部分的总质量为

kg；小车在水平轨道上运动时受到的摩擦力大小为__________N。参考答案：（1）①，（2）C，（3）0.5，112.如图所示，在一个质量为M、横截面积为S的圆柱形导热气缸中，用活塞封闭了一部分空气，气体的体积为，活塞与气缸壁间密封且光滑，一弹簧秤连接在活塞上，将整个气缸悬吊在天花板上．当外界气温升高（大气压保持为）时，则弹簧秤的示数

▲

（填“变大”、“变小”或“不变”），如在该过程中气体从外界吸收的热量为，且气体的体积的变化量为，则气体的内能增加量为

▲

．参考答案：不变

（2分）

13.光电门传感器也是一种研究物体运动情况的计时仪器，现利用图甲所示装置设计一个“验证物体产生的加速度与合外力、质量关系”的实验，图中NO是水平桌面，PO是一端带有滑轮的长木板，1、2是固定在木板上的两个光电门。小车上固定着用于挡光的窄片，让小车从木板的顶端滑下，光电门连接数据采集器，并把数据采集器和计算机连接，打开软件。①已知窄片的宽度为d（L远大于d），计算机显示的光电门1、2的挡光时间分别为t1、t2。②用米尺测量光电门间距为L，则小车的加速度表达式a=

(各量均用①②里的字母表示)。

③该实验把砂和砂桶m拉车的力当作小车的合力。由于所用导轨摩擦力较大，必须平衡摩擦力，方法是

。④该实验中，让小车质量M不变时，探究a与F关系，使用的探究方法是______________。有位同学通过测量，作出a—F图线,如图乙中的实线所示。试分析：乙图线不通过坐标原点的原因是

；乙图线上部弯曲的原因是

；参考答案：a=(d2/t22-d2/t12)/2L；调出一个合适的斜面；控制变量法；木板夹角过大；m<<M的条件未能很好满足；三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（7分）如图所示，一束光从空气射入玻璃中，MN为空气与玻璃的分界面．试判断玻璃在图中哪个区域内（Ⅰ或Ⅱ）？简要说明理由．并在入射光线和反射光线上标出箭头。参考答案：当光由空气射入玻璃中时，根据折射定律

=n，因n>1，所以i>γ，即当光由空气射入玻璃中时，入射角应该大于折射角．如图，在图中作出法线，比较角度i和γ的大小，即可得出玻璃介质应在区域?内．箭头如图所示．（7分）15.如图所示，质量均为m=1kg的A、B两物体通过劲度系数为k=100N/m的轻质弹簧拴接在一起，物体A处于静止状态。在A的正上方h高处有一质量为的小球C，由静止释放，当C与A发生弹性碰撞后立刻取走小球C，h至少多大，碰后物体B有可能被拉离地面？参考答案：h≥0.45m设C与A碰前C的速度为v0，C与A碰后C的速度为v1，A的速度为v2，开始时弹簧的压缩量为H。对C机械能守恒：

C与A弹性碰撞：对C与A组成的系统动量守恒：

动能不变：

解得：

开始时弹簧的压缩量为：

碰后物体B被拉离地面有弹簧伸长量为：

则A将上升2H，弹簧弹性势能不变，机械能守恒：

联立以上各式代入数据得：

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一质量为m、长为L的木板A静止在光滑水平面上，其左侧固定一劲度系数为k的水平轻质弹簧，弹簧原长为l0，右侧用一不可伸长的轻质细绳连接于竖直墙上。现使一可视为质点小物块B以初速度v0从木板的右端无摩擦地向左滑动，而后压缩弹簧。设B的质量为λm，当时细绳恰好被拉断。已知弹簧弹性势能的表达式，其中k为劲度系数，x为弹簧的压缩量。求：（1）细绳所能承受的最大拉力的大小Fm（2）当时，小物块B滑离木板A时木板运动位移的大小sA（3）当λ＝2时，求细绳被拉断后长木板的最大加速度am的大小（4）为保证小物块在运动过程中速度方向不发生变化，λ应满足的条件参考答案：（1）（2）（3）

（4）⑴细绳恰好被拉断时，B的速度为0，细绳拉力为Fm，设此时弹簧的压缩量为x0，则有：由能量关系，有：解得：⑵细绳拉断后小物块和长木板组成的系统动量守恒，有：则小物块滑离木板时木板二者的位移关系为：又解得：⑶当时设细绳被拉断瞬间小物块速度大小为v1，则有：细绳拉断后，小物块和长木板之间通过弹簧的弹力发生相互作用，当弹簧被压缩至最短时，长木板的加速度最大，此时小物块和长木板的速度相同，设其大小为v，弹簧压缩量为x，则由动量守恒和能量守恒有：对长木板，有：解得：

⑷由题意，时，细绳不会被拉断，木板保持静止，小物块向左运动压缩弹簧后必将反向运动。，小物块向左运动将弹簧压缩x0后细绳被拉断，设此时小物块速度大小为u1由能量关系，有：此后在弹簧弹力作用下小物块做减速运动。设弹簧恢复原长时小物块速度恰减小为零，此时木板的速度为u2，则有：解得：所以为保证小物块在运动过程中速度方向不发生变化，λ应满足的条件为：17.如图22所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A点，在自然状态时其右端位于B点．水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP，其形状为半径R＝0.8m的圆环剪去了左上角135°的圆弧，MN为其竖直直径，P点到桌面的竖直距离也是R。用质量m1＝0.4kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点，释放后弹簧恢原长时物块恰停止在B点．用同种材料、质量为m2＝0.2kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点释放，物块过B点后做匀变速运动，其位移与时间的关系为s＝6t－2t2，物块飞离桌面后由P点沿切线落入圆轨道。（g＝10m/s2）求：（1）物块m2过B点时的瞬时速度v0及其与桌面间的动摩擦因数；（2）判断m2能否沿圆轨道到达M点（要求写清计算过程）；（3）释放后m2运动过程中克服摩擦力做的功。参考答案：（1）由物块过B点后其位移与时间的关系x＝6t－2t2得v0＝6m/s，加速度a＝4m/s2----------------------------------------------------2分又μm2g＝m2a，故μ＝0.4--------------------------------------------------------1分（2）设物块沿轨道到达M点的速度为vM，由机械能守恒得m2v＝m2v－m2gR则v＝16－8----------------------------------------------------