湖南省婁底市星臺實驗中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理測試題含解析

湖南省婁底市星臺實驗中學(xué)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.如圖所示，一很長的、不可伸長的柔軟輕繩跨過光滑定滑輪(定滑輪質(zhì)量不計)，繩兩端各系一小球a和b，a球質(zhì)量為m，靜置于地面；b球質(zhì)量為4m，用手托住，高度為h，此時輕繩剛好拉緊。從靜止開始釋放b后，a可以達(dá)到的最大高度為A．hB．1.6hC．2hD．2.2h參考答案：B設(shè)a球到達(dá)高度h時兩球的速度為v，根據(jù)機械能守恒：4mgh=mgh+（4m+m）V2

此時繩子恰好放松，a球開始做初速為V的豎直上拋運動，同樣根據(jù)機械能守恒：mgh+mV2=mgH，解得a球能達(dá)到的最大高度H為1.6h．2.有同學(xué)這樣探究太陽的密度：正午時分讓太陽光垂直照射一個當(dāng)中有小孔的黑紙板，接收屏上出現(xiàn)一個小圓斑；測量小圓斑的直徑和黑紙板到接收屏的距離，可大致推出太陽直徑。他掌握的數(shù)據(jù)是：太陽光傳到地球所需的時間、地球的公轉(zhuǎn)周期、萬有引力恒量；在最終得出太陽密度的過程中，他用到的物理規(guī)律是小孔成像規(guī)律和（

）A.牛頓第二定律

B.萬有引力定律C.萬有引力定律、牛頓第二定律

D.萬有引力定律、牛頓第三定律參考答案：答案：C解析：根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律可得太陽的質(zhì)量，根據(jù)小孔成像規(guī)律和相似三角形的知識可得太陽的直徑D，故可求出太陽的密度。3.物理學(xué)中有多種研究方法，有關(guān)研究方法的敘述錯誤的是A．在伽利略之前的學(xué)者們總是通過思辯性的論戰(zhàn)決定誰是誰非，是他首先采用了以實驗檢驗猜想和假設(shè)的科學(xué)方法B．如果電場線與等勢面不垂直，那么電場強度就有一個沿著等勢面的分量，在等勢面上移動電荷時靜電力就要做功，這里用的邏輯方法是歸納法C．探究作用力與反作用力關(guān)系時可以用傳感器連在計算機上直接顯示力的大小隨時間變化的圖線，這是物理學(xué)中常用的圖像法D．探究加速度與力、質(zhì)量之間的定量關(guān)系，可以在質(zhì)量一定的情況下，探究物體的加速度與力的關(guān)系；再在物體受力一定的情況下，探究物體的加速度與質(zhì)量的關(guān)系，最后歸納出加速度與力、質(zhì)量之間的關(guān)系。這是物理學(xué)中常用的控制變量法參考答案：

答案：B4.（多選）關(guān)于振動和波動，下列說法正確的是(

)

A．單擺做簡諧運動的周期與擺球的質(zhì)量有關(guān)B．部隊過橋不能齊步走而要便步走，是為了避免橋梁發(fā)生共振現(xiàn)象C．在波的干涉中，振動加強的點位移不一定始終最大D．各種波均會發(fā)生偏振現(xiàn)象E．我們在地球上接收到來自遙遠(yuǎn)星球的光波的波長變長，可以判斷該星球正在離我們遠(yuǎn)去參考答案：BCE5.（多選）靜電場方向平行于x軸，其電勢隨x的分布可簡化為如圖所示的折線。一質(zhì)量為m、帶電量為＋q的粒子（不計重力），以初速度v0從O點（x=0）進(jìn)入電場，沿x軸正方向運動。下列敘述正確的是（）A．粒子從O運動到x1的過程中速度逐漸減小B．粒子從x1運動到x3的過程中，電勢能先減小后增大C．要使粒子能運動到x4處，粒子的初速度v0至少為D．若v0＝，粒子在運動過程中的最大速度為【必做題】參考答案：AD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.地球表面的重力加速度為g，地球半徑為R。某顆中軌道衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，軌道離地面的高度是地球半徑的3倍。則該衛(wèi)星做圓周運動的向心加速度大小為__________；線速度大小為___________；周期為____________。參考答案：7.2．愛因斯坦在現(xiàn)代物理學(xué)領(lǐng)域作出了很多重要貢獻(xiàn)，試舉出其中兩項：

；

．參考答案：相對論；光的量子性8.某實驗小組采用如圖甲所示的裝置探究“動能定理”。圖中小車內(nèi)可放置砝碼；實驗中，小車碰到制動裝置時，鉤碼尚未到達(dá)地面，打點計時器工作頻率為50Hz。

（1）實驗的部分步驟如下：

①在小車中放入砝碼，把紙帶穿過打點計時器，連在小車后端，用細(xì)線連接小車和鉤碼；

②將小車停在打點計時器附近，

，

，小車拖動紙帶，打點計時器在紙帶上打下一列點，關(guān)閉電源；

③改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量，更換紙帶，重復(fù)②的操作。

（2）如圖乙是某次實驗得到的一條紙帶，在紙帶上選擇起始點0及多個計數(shù)點A、B、C、D、E、……，可獲得各計數(shù)點刻度值s，求出對應(yīng)時刻小車的瞬時速度V，則D點對應(yīng)的刻度值為sD=

cm，D點對應(yīng)的速度大小為vD=

m/s。

（3）下表是某同學(xué)在改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量時得到的數(shù)據(jù)。其中M是小車質(zhì)量M1與小車中砝碼質(zhì)量m之和，是紙帶上某兩點的速度的平方差，可以據(jù)此計算出動能變化量△E；F是鉤碼所受重力的大小，W是在以上兩點間F所作的功。次

數(shù)M/kgΔE/JF/NW/J10.5000.7600.1900.4900.21020.5001.650.4130.9800.43030.5002.400.6001.4700.63041.0002.401.2002.4501.24051.0002.841.4202.9401.470由上表數(shù)據(jù)可以看出，W總是大于△E，其主要原因是；鉤碼的重力大于小車實際受到的拉力造成了誤差，還有

。參考答案：(1)接通電源

釋放小車(2)8.15(8.12~8.16)

0.54(0.53~0.55)(3)沒有平衡摩擦力9.一電場中有d、b、c三點，將電量為2×10c的負(fù)電荷由a點移到b點，電場力對該負(fù)電荷做功為8×10J；再由b點移到c點，克服電場力做功3×10J，則a、c兩點中____點電勢較高，a、c兩點間的電勢差為____V。參考答案：10.一只排球在A點被豎直拋出，此時動能為20J，上升到最大高度后，又回到A點，動能變?yōu)?2J，假設(shè)排球在整個運動過程中受到的阻力大小恒定，A點為零勢能點，則在整個運動過程中，排球的動能變?yōu)?0J時，其重力勢能的可能值為________、_________。參考答案：8J

8/3J11.為了測量玩具遙控汽車的額定功率，某同學(xué)用天平測出其質(zhì)量為0.6kg，小車的最大速度由打點計時器打出的紙帶來測量，如圖所示，主要實驗步驟有：A．給小車尾部系一條長紙帶，紙帶通過打點計時器；B．接通打點計時器（電源頻率為50Hz），使小車以額定功率沿水平地面加速到最大速度，繼續(xù)運行一段時間后關(guān)閉小車發(fā)動機，使其由地面向前滑行直至停下；C．處理紙帶上打下的點跡。（1）由紙帶知遙控汽車的最大速度為

；汽車滑行時的加速度為

。（2）汽車滑行的阻力為

；動摩擦因數(shù)為

，額定功率為

。（g取10m/s2，計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）第22題圖

參考答案：（1）1.00

-1.73

（2）1.04

0.173

1.0412.一列沿著x軸傳播的橫波，在t=0時刻的波形如圖甲所示，圖甲中N質(zhì)點的振動圖象如圖乙所示。則此波沿x軸

方向傳播（填“正向”或“負(fù)向”），波速為

m/s。在4s內(nèi)，K質(zhì)點的路程是

m。參考答案：13.質(zhì)量為2．0kg的物體，從離地面l6m高處，由靜止開始勻加速下落，經(jīng)2s落地，則物體下落的加速度的大小是

m/s2，下落過程中物體所受阻力的大小是

N．(g取l0m/s2)參考答案：8；4物體下落做勻加速直線運動，根據(jù)位移時間關(guān)系得：x=at2，a==m/s2=8m/s2，根據(jù)牛頓第二定律得：a=，解得：f=4N。三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.在做“用油膜法估測分子的大小”實驗中，（1）實驗簡要步驟如下：A．將畫有油膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，數(shù)出輪廓內(nèi)的方格數(shù)(不足半個的舍去，多于半個的算一個)，再根據(jù)方格的邊長求出油膜的面積S．B．將一滴酒精油酸溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用彩筆將薄膜的形狀描畫在玻璃板上．C．用淺盤裝入約2cm深的水，然后用痱子粉或石膏粉均勻的撒在水面上．D．用公式求出薄膜厚度，即油酸分子的大?。瓻．根據(jù)酒精油酸溶液的濃度，算出一滴溶液中純油酸的體積V．F．用注射器或滴管將事先配制好的酒精油酸溶液一滴一滴地滴入量筒，記下量筒內(nèi)增加一定體積時的滴數(shù)．上述實驗步驟的合理順序是__

______．（2）該實驗中，油酸酒精溶液的濃度為每104mL溶液中有純油酸6mL．用注射器得1mL上述溶液中有液滴50滴．1滴該溶液得到的油膜的輪廓形狀如圖所示，坐標(biāo)紙中正方形小方格的邊長為20mm．根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估測出油酸分子的直徑為

。(保留一位有效數(shù)字)

(3)某同學(xué)在該實驗中，計算結(jié)果明顯偏大，可能是由于________．A．油酸未完全散開B．油酸中含有大量的酒精C．計算油膜面積時舍去了所有不足一格的方格D．求每滴體積時，1mL的溶液的滴數(shù)誤多記了10滴

參考答案：（1）CFBAED

或FECBAD(2)5×10－10m．(3)AC

15.利用如圖1實驗裝置探究重物下落過程中動能與重力勢能的轉(zhuǎn)化問題．（1）實驗操作步驟如下，請將步驟B補充完整：A．按實驗要求安裝好實驗裝置；B．使重物靠近打點計時器，接著先接通電源，后放開紙帶，打點計時器在紙帶上打下一系列的點；C．圖2為一條符合實驗要求的紙帶，O點為打點計時器打下的第一點．分別測出若干連續(xù)點A、B、C…與O點之間的距離h1、h2、h3…．（2）已知打點計時器的打點周期為T，重物質(zhì)量為m，重力加速度為g，結(jié)合實驗中所測得的h1、h2、h3，可得重物下落到B點時的速度大小為，紙帶從O點下落到B點的過程中，重物增加的動能為，減少的重力勢能為mgh2．（3）取打下O點時重物的重力勢能為零，計算出該重物下落不同高度h時所對應(yīng)的動能Ek和重力勢能Ep，建立坐標(biāo)系，橫軸表示h，縱軸表示Ek和Ep，根據(jù)以上數(shù)據(jù)在圖3中繪出圖線Ⅰ和圖線Ⅱ．已求得圖線Ⅰ斜率的絕對值為k1，圖線Ⅱ的斜率的絕對值為k2．則可求出重物和紙帶下落過程中所受平均阻力與重物所受重力的比值為（用k1和k2表示）．參考答案：考點：驗證機械能守恒定律．專題：實驗題．分析：（1）實驗時為了提高紙帶的利用率，應(yīng)先接通電源后釋放紙帶；（2）根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B點的速度，從而得出動能的增加量，根據(jù)下降的高度求出重力勢能的減小量．（3）若機械能守恒，因為初位置的機械能為零，則每個位置動能和重力勢能的絕對值應(yīng)該相等，圖線不重合的原因是重物和紙帶下落過程中需克服阻力做功．根據(jù)動能定理，結(jié)合圖線的斜率求出阻力與重物重力的比值．解答：解：（1）如果先釋放紙帶后接通電源，有可能會出現(xiàn)小車已經(jīng)拖動紙帶運動一段距離，電源才被接通，那么紙帶上只有很小的一段能打上點，大部分紙帶沒有打上點，紙帶的利用率太低；所以應(yīng)當(dāng)先接通電源，后讓紙帶運動．（2）B點的瞬時速度vB=，則重物動能的增加量△Ek=mvB2=，重力勢能的減小量為△Ep=mgh2．（3）取打下O點時重物的重力勢能為零，因為初位置的動能為零，則機械能為零，每個位置對應(yīng)的重力勢能和動能互為相反數(shù)，即重力勢能的絕對值與動能相等，而圖線的斜率不同，原因是重物和紙帶下落過程中需要克服阻力做功．根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)可以計算計算圖線Ⅱ的斜率k2=2.80J/m．根據(jù)動能定理得，mgh﹣fh=mv2，則mg﹣f=，圖線斜率k1==mg，圖線斜率k2=，知k1﹣f=k2，則阻力f=k1﹣k2．所以重物和紙帶下落過程中所受平均阻力與重物所受重力的比值為．故答案為：（1）接通電源放開紙帶；（2），，mgh2；（3）．點評：解決本題的關(guān)鍵知道實驗的原理，驗證重力勢能的減小量與動能的增加量是否相等．以及知道通過求某段時間內(nèi)的平均速度表示瞬時速度．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，軌道ABC被豎直地固定在水平桌面上，A距離水平地面高H＝0.75m，C距離水平地面高h(yuǎn)＝0.45m．一質(zhì)量m＝0.10kg的小物塊自A點從靜止開始下滑，從C點以水平速度飛出后落在水平地面上的D點．現(xiàn)測得C、D兩點的水平距離為l＝0.60m．不計空氣阻力，取g＝10m/s2.求：(1)小物塊從C點飛出時速度的大?。?2)小物塊從A點運動到C點的過程中克服摩擦力做的功．參考答案：17.（16分）如圖所示，de和fg是兩根足夠長且固定在豎直方向上的光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距離為L、電阻忽略不計。在導(dǎo)軌的上端接電動勢為E、內(nèi)阻為r的電源。一質(zhì)量為m、電阻為R的導(dǎo)體棒ab水平放置于導(dǎo)軌下端e、g處，并與導(dǎo)軌始終接觸良好。導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌、電源、開關(guān)構(gòu)成閉合回路，整個裝置所處平面與水平勻強磁場垂直，磁場的磁感應(yīng)強度為B，方向垂直于紙面向外。已知接通開關(guān)S后，導(dǎo)體棒ab由靜止開始向上加速運動。求：（1）導(dǎo)體棒ab剛開始向上運動時的加速度以及導(dǎo)體棒ab所能達(dá)到的最大速度；（2）導(dǎo)體棒ab達(dá)到最大速度后電源的輸出功率；（3）分析導(dǎo)體棒ab達(dá)到最大速度后的一段時間△t內(nèi)，整個回路中能量是怎樣轉(zhuǎn)化的?并證明能量守恒。參考答案：

見解析（1）導(dǎo)體棒ab剛開始運動時的速度為零，由歐姆定律得導(dǎo)體棒ab所受安培力由牛頓第二定律導(dǎo)體棒ab開始運動時的加速度為設(shè)導(dǎo)體棒ab向上運動的最大速度為，當(dāng)導(dǎo)體棒所受重力與安培力相等時，達(dá)到最大速度，回路電流為，則得由歐姆定律得，得（2）電源的輸出功率為得（3）電源的電能轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體棒的機械能和電路中產(chǎn)生的焦耳熱之和時間內(nèi)：電源的電能導(dǎo)體棒ab增加的機械能電路中產(chǎn)生的焦耳熱△t時間內(nèi)，導(dǎo)體棒ab增加的機械能與電路中產(chǎn)生的焦耳熱之和為，則整理得，由此得到，回路的能量守恒。18.如圖所示，在xOy平面直角坐標(biāo)系中，直角三角形MNL內(nèi)存在垂直于xOy平面向里磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，三角形的一直角邊ML長為6a，落在y軸上，∠NML=30°，其中位線OP在x軸上.電子束以相