湖北省荊門市掇刀職業(yè)高級中學(xué)東校區(qū)2022-2023學(xué)年高三物理測試題含解析

湖北省荊門市掇刀職業(yè)高級中學(xué)東校區(qū)2022-2023學(xué)年高三物理測試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.在物理學(xué)發(fā)展的過程中，許多物理學(xué)家的科學(xué)研究推動了人類文明的進程．在對以下幾位物理學(xué)家所作科學(xué)貢獻的敘述中，正確的是A．牛頓應(yīng)用“理想實驗”推翻了亞里士多德的力是維持物體運動原因的觀點B．英國物理學(xué)家卡文迪許用實驗的方法測出了萬有引力常量GC．在研究電荷間相互作用時，美國科學(xué)家密立根提出了電荷周圍存在電場的觀點D．元電荷的電荷量e最早由法國學(xué)者庫侖測得參考答案：B2.咸寧市某高中物理研究性學(xué)習(xí)小組為了測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?，讓一小球豎直上拋，測量上升一段高度h所用的時間為t1，緊接著繼續(xù)上升一段高度h所用時間為t2．則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮椋ǎ〢． B．C． D．參考答案：C【考點】勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系．【分析】物體在豎直方向上做勻減速直線運動，根據(jù)位移時間公式列式即可求得重力加速度【解答】解：設(shè)小球的初速度為v0，則在時間t1內(nèi)豎直上拋運動的位移：．同理在時間（t1+t2）內(nèi)豎直上拋運動的位移：，聯(lián)立以上兩式得：g=故選：C3.發(fā)射地球同步衛(wèi)星時，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后點火，使其沿橢圓軌道2運行，最后再次點火。將衛(wèi)星送入同步圓軌道3。軌道1、2相切于Q點，軌道2、3相切于P點（如圖），則當(dāng)衛(wèi)星分別在1，2，3軌道上正常運行時，以下說法正確的是

A．衛(wèi)星在軌道3上的周期小于在軌道1的周期B．衛(wèi)星經(jīng)軌道2由Q向P運動過程中速率變小C．衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點時的加速度大于它在軌道2上經(jīng)過Q點時的加速度D．衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點的速率大于它在軌道3上經(jīng)過P點的速率參考答案：B衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力，設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m、軌道半徑為r、地球質(zhì)量為M，有=ma=m解得v=，a=,由于軌道3半徑比軌道1半徑大，所以衛(wèi)星在軌道1上線速度較大，由于，故衛(wèi)星在軌道3上的周期大于在軌道1上的周期，選項A錯誤。由于衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點時的軌道半徑等于它在軌道2上經(jīng)過Q點時的軌道半徑，所以衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點時的加速度等于它在軌道2上經(jīng)過Q點時的加速度，選項C錯誤。從橢圓軌道2到同步軌道3，衛(wèi)星在P點是做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運動，要實現(xiàn)這個運動衛(wèi)星所需向心力必須大于萬有引力，所以應(yīng)給衛(wèi)星加速，增加所需的向心力．所以在軌道3上P點的速度大于軌道2上P點的速度．故D錯誤．衛(wèi)星經(jīng)軌道2由Q向P運動過程中是由近地點運動至遠(yuǎn)地點，萬有引力做負(fù)功，衛(wèi)星動能變小，速率變小，選項B正確。4.如圖所示，在半徑為0.2m的固定半球形容器中，一質(zhì)量為1kg的小球（可視為質(zhì)點）自邊緣上的A點由靜止開始下滑，到達(dá)最低點B時，它對容器的正壓力大小為15N．取重力加速度為g=10m/s2，則球自A點滑到B點的過程中克服摩擦力做的功為（）A．0.5J B．1.0J C．1.5J D．1.8J參考答案：C【考點】動能定理的應(yīng)用；向心力．【分析】小球在B點豎直方向上受重力和支持力，根據(jù)合力提供向心力求出B點的速度，再根據(jù)動能定理求出摩擦力所做的功．【解答】解：在B點有：．得．A滑到B的過程中運用動能定理得：，得：=×0.2×（15﹣30）=﹣1.5J．所以球自A點滑到B點的過程中克服摩擦力做的功為1.5J．故C正確，ABD錯誤．故選：C．5.小李坐在火車內(nèi)，看到窗外的樹木正在后退，則他所選的參考系可能是（）A．大地 B．樹木 C．火車 D．鐵軌參考答案：C【考點】參考系和坐標(biāo)系．【分析】解答此題的關(guān)鍵是看被研究的物體與所選的標(biāo)準(zhǔn)，即參照物之間的相對位置是否發(fā)生了改變，如果發(fā)生改變，則物體是運動的；如果未發(fā)生變化，則物體是靜止的．【解答】解：窗外的樹是被研究的物體，窗外的樹向后退去，而實際樹是靜止的，所以樹木向后退是以火車為參照系的，故C正確，ABD錯誤．故選：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（2）（6分）在“驗證牛頓第二定律”的實驗中，實驗裝置如圖，有一位同學(xué)保持小車質(zhì)量不變的情況下，通過實驗測量作出了圖乙、丙兩幅圖。①A圖線不通過坐標(biāo)原點的原因是_______________________.②A圖上部彎曲的原因是______________________________.③B圖線在縱軸上有截距的原因是_______________________.參考答案：①沒有平衡摩擦，或平衡摩擦不夠

②砂和砂桶的總質(zhì)量不滿足遠(yuǎn)小于小車和砝碼的總質(zhì)量…③平衡摩擦力太過…7.（2）如圖所示，在平靜的水面上有A、B兩艘小船，A船的左側(cè)是岸，在B船上站著一個人，人與B船的總質(zhì)量是A船的10倍。兩船開始時都處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)人把A船以相對于地面的速度v向左推出，A船到達(dá)岸邊時岸上的人馬上以原速率將A船推回，B船上的人接到A船后，再次把它以原速率反向推出……，直到B船上的人不能再接到A船，試求B船上的人推船的次數(shù)。參考答案：（1）AC（全部答對得4分，選不全但沒有錯誤得2分），

1．8eV（2分）

（2）取向右為正，B船上的人第一次推出A船時，由動量守恒定律得mBv1－mAv=0

（2分）即：v1=

（1分）當(dāng)A船向右返回后，B船上的人第二次將A推出，有mAv＋mBv1=－mAv＋mBv2

（1分）即：v2=

（1分）8.將一個力傳感器連接到計算機上，我們就可以測量快速變化的力。圖中所示就是用這種方法測得的小滑塊在半球形碗內(nèi)在豎直平面內(nèi)來回滑動時，對碗的壓力大小隨時間變化的曲線。從這條曲線提供的信息，可以判斷滑塊約每隔

秒經(jīng)過碗底一次，隨著時間的變化滑塊對碗底的壓力

（填“增大”、“減小”、“不變”或“無法確定”）。參考答案：1.0

減小9.(1)如圖所示，在光滑、平直的軌道上靜止著兩輛完全相同的平板車，人從a車跳上b車，又立即從b車跳回a車，并與a車保持相對靜止，此后a車的速率—b車的速率______(選‘大于”、“小于”或‘等于，’);在這個過程中，a車對人的沖量—右車對人的沖量——————————(選填“大于”、“小于，，或?！扔冢?，)。

(2)(9分)己知中子的質(zhì)量是mn=1.6749x10-27kg，質(zhì)子的質(zhì)量是mp=1.6726x10-27kg,氖核的質(zhì)量是mD=3.3436x10-27kg，求氖核的比結(jié)合能。(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)參考答案：10.物體在地面附近以2m/s2的加速度勻減速豎直上升，則在上升過程中，物體的動能將

??

，物體的機械能將

??

。（選填增大、減小或不變）參考答案：答案：減小，增大11.某放射性元素原子核X有N個核子，發(fā)生一次α衰變和一次β衰變后，變成Y核，衰變后Y核的核子數(shù)為__________，若該放射性元素經(jīng)過時間T，還剩下沒有衰變，則它的半衰期為____________參考答案：N-4

12.氫原子的能級圖如圖所示.一群處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷時能發(fā)出_____種不同頻率的光.這些光照射到逸出功等于2.5eV的金屬上，產(chǎn)生的光電子的最大初動能等于_____eV.參考答案：

(1).6

(2).10.25【分析】能級間躍遷輻射的光子能量等于兩能級間的能級差，發(fā)生光電效應(yīng)的條件是當(dāng)光子能量大于逸出功，根據(jù)光電效應(yīng)方程求出光電子的最大初動能．【詳解】一群處于n=4能級的氫原子向基態(tài)躍遷時，共有種；從n=4躍遷到n=1的能級差最大，則輻射的光子能量最大為-0.85eV+13.6eV=12.75eV，根據(jù)光電效應(yīng)方程知，光電子的最大初動能Ekm=hv-W0=12.75eV-2.5eV=10.25eV．【點睛】解決本題的關(guān)鍵掌握光電效應(yīng)的條件，以及知道能級間躍遷所滿足的規(guī)律，注意最大初動能與入射頻率的不成正比，但是線性關(guān)系．13.如圖所示，a,b是勻強電場中的兩點，已知兩點間的距離為0.4m，兩點的連線與電場線成37o角，兩點間的電勢差2.4×103V，則勻強電場的場強大小為_________V/m,把電子從a點移動到b點，電子的電勢能將增加_________J參考答案：.5.0×10-3

上三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修3-3）（6分）如圖所示，用面積為S的活塞在汽缸內(nèi)封閉著一定質(zhì)量的空氣，活塞質(zhì)量為m，在活塞上加一恒定壓力F，使活塞下降的最大高度為?h，已知此過程中氣體放出的熱量為Q，外界大氣壓強為p0，問此過程中被封閉氣體的內(nèi)能變化了多少？

參考答案：解析：由熱力學(xué)第一定律△U=W+Q得

△U=（F+mg+P0S）△h－Q

（6分）15.“水立方”國家游泳中心是北京為2008年夏季奧運會修建的主游泳館．水立方游泳館共有8條泳道的國際標(biāo)準(zhǔn)比賽用游泳池，游泳池長50m、寬25m、水深3m．設(shè)水的摩爾質(zhì)量為M＝1.8×10-2kg／mol，試估算該游泳池中水分子數(shù)．參考答案：1.3×1032個解：游泳池中水的質(zhì)量為m，阿伏加德羅常數(shù)為，游泳池中水的總體積為。則游泳池中水的物質(zhì)的量為；所含的水分子數(shù)為個四、計算題：本題共3小題，共計47分16.(20分)同步加速器在粒子物理研究中有重要的應(yīng)用，其基本原理簡化為如圖所示的模型。M、N為兩塊中心開有小孔的平行金屬板。質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子A（不計重力）從M板小孔飄入板間，初速度可視為零。每當(dāng)A進入板間，兩板的電勢差變?yōu)閁，粒子得到加速，當(dāng)A離開N板時，兩板的電荷量均立即變?yōu)榱?。兩板外部存在垂直紙面向里的勻強磁場，A在磁場作用下做半徑為R的圓周運動，R遠(yuǎn)大于板間距離。A經(jīng)電場多次加速，動能不斷增大，為使R保持不變，磁場必須相應(yīng)地變化。不計粒子加速時間及其做圓周運動產(chǎn)生的電磁輻射，不考慮磁場變化對粒子速度的影響及相對論效應(yīng)。求：（1）A運動第1周時磁場的磁感應(yīng)強度B1的大小。（2）在A運動第n周的時間內(nèi)電場力做功的平均功率（3）若有一個質(zhì)量也為m、電荷量為+kq（k為大于1的整數(shù)）的粒子B（不計重力）與A同時從M板小孔飄入板間，A、B初速度均為零，不計兩者間的相互作用，除此之外，其他條件均不變。下圖中虛線、實線分別表示A、B的運動軌跡。在B的軌跡半徑遠(yuǎn)大于板間距離的前提下，請指出哪個圖能定性地反映A、B的運動軌跡，并經(jīng)推導(dǎo)說明理由。參考答案：（1）（2）

（3）圖A，17.如圖所示，玻璃棱鏡ABCD可以看成是由ADE、ABE、BCD三個直角三棱鏡組成。一束頻率5.3×1014Hz的單色細(xì)光束從AD面入射，在棱鏡中的折射光線如圖中ab所示，ab與AD面的夾角。已知光在真空中的速度c=3×108m/s，玻璃的折射率n=1.5，求：

（1）這束入射光線的入射角多大？

（2）光在棱鏡中的波長是多大？參考答案：（1）設(shè)光在AD面的入射角、折射角分別為，根據(jù)得，得（2）根據(jù)，得根據(jù)，得18.如圖甲所示為某工廠將生產(chǎn)工件裝車的流水線原理示意圖。AB段是一光滑曲面，A距離水平段BC的高為H＝1.25m，水平段BC使用水平傳送帶裝置傳送工件，已知BC長L＝3m，傳送帶與工件(可視為質(zhì)點)間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.4，皮帶輪的半徑為R＝0.1m，其上部距車廂底面的高度h＝0.45m。讓質(zhì)量m＝1kg的工件由靜止開始從A點下滑，經(jīng)過B點的拐角處無機械能損失。通過調(diào)整皮帶輪(不打滑)的轉(zhuǎn)動角速度ω可使工件經(jīng)C點拋出后落在固定車廂中的不同位置，取g＝10m/s2。求：(1)當(dāng)皮帶輪靜止時，工件運動到點C時的速度為多大？(2)皮帶輪以ω1＝20rad/s逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動，在工件運動到C點的過程中因摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能是多少？(3)設(shè)工件在車廂底部的落點到C點的水平距離為s，在圖乙中定量畫出s隨皮帶輪角速度ω變化關(guān)系的s－ω圖象。(規(guī)定皮帶輪順時針方向轉(zhuǎn)動時ω取正值，該問不需要寫出計算過程)參考答案：(1)當(dāng)皮帶輪靜止時，工件從A到C過程，由動能定理有：(3分)代入數(shù)值解得：vC＝1m/s(1分)(2)對工