2022-2023學(xué)年山西省忻州市待陽學(xué)校高三物理測試題含解析

2022-2023學(xué)年山西省忻州市待陽學(xué)校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1.一質(zhì)點(diǎn)沿螺旋線自外向內(nèi)運(yùn)動，如圖所示。已知其走過的弧長s與時間t的一次方成正比。則關(guān)于該質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動下列說法正確的是A．小球運(yùn)動的線速度越來越大B．小球運(yùn)動的加速度越來越小C．小球運(yùn)動的角速度越來越小D．小球所受的合外力越來越大參考答案：D2.(多選題)如右圖所示，在傾角的光滑固定斜面上，放有兩個質(zhì)量分別為1kg和2kg的可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A和B，兩球之間用一根長L=0.2m的輕桿相連，小球B距水平面的高度h=0.1m，兩球從靜止開始下滑到光滑地面上，不計球與地面碰撞時的機(jī)械能損失，g取10m/s2，則下列說法中正確的是（

）[A．下滑的整個過程中A球和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒 B．下滑的整個過程中兩球和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒 C．兩球在光滑水平面上運(yùn)動時的速度大小為2m/s D．下滑的整個過程中B球和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能的增加量為參考答案：BD3.一根輕質(zhì)彈簧一端固定，用大小為的力壓彈簧的另一端，平衡時長度為；改用大小為的力拉彈簧，平衡時長度為.彈簧的拉伸或壓縮均在彈性限度內(nèi)，該彈簧的勁度系數(shù)為A、

B、

C、

D、參考答案：C根據(jù)胡克定律有：，，解得：k=4.對下列各圖蘊(yùn)含的信息理解正確的是A．圖甲的重力—質(zhì)量圖像說明同一地點(diǎn)的重力加速度相同

B．圖乙的位移—時間圖像表示該物體受力平衡

C．圖丙的重力勢能—時間圖像表示該物體克服重力做功D．圖丁的速度—時間圖像表示該物體的合力隨時間增大

參考答案：AB5.如圖所示，一物體自傾角為θ的固定斜面頂端沿水平方向拋出后落在斜面上。物體與斜面接觸時速度與水平方向的夾角φ滿足

（

）

A.tanφ=sinθ

B.tanφ=cosθ

C.tanφ=tanθ

D.tanφ=2tanθ參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.物理實(shí)驗小組利用如圈所示的自制實(shí)驗裝置進(jìn)行探究實(shí)驗.沿豎直墻面固定一根刻度尺，使刻度尺的零刻度與水平地面重合;在墻上，距離地面L的P點(diǎn)詞定一小定滑輪，用一根輕質(zhì)尼龍絲線繞過定滑輪，兩端拴接質(zhì)量不等的兩個物體A、B.開始時，將兩物體處于相等高度位置，絲線繃直；通過刻度尺，記錄A、B兩物體距離地面的高度為h；然后，同時由靜止釋放A、B物體，較重的A物體豎直下落與地面相碰后靜止，較輕的B物體仍向上運(yùn)動，觀察B物體所能到達(dá)的最大高度為2.5h，并記錄下來

①根據(jù)上述測量的物理量可計算A、B兩物體質(zhì)量之比

;

②用天平測量兩物體質(zhì)量，所得A、B兩物體質(zhì)量之比，與上述①所得數(shù)據(jù)略有差距，試分析造成誤差的原因

參考答案：①3：1（4分）②存在空氣阻力或摩擦阻力、H或h的測量值有誤差（回答出任一個均給分）（2分）①設(shè)物體A落地時的速度為v,則此時B物體的速度大小也是v，選地面為零勢能面，由機(jī)械能守恒得，A落地后，對B物體，由機(jī)械能守恒可得，由動能定理可得0-，以上三式聯(lián)立可得.②由于有空氣阻力和尼龍絲線與滑輪間的摩擦的影響，還有H或h的測量值不準(zhǔn)確都會造成實(shí)驗誤差。7.（4分）細(xì)繩的一端在外力作用下從t=0時刻開始做簡諧運(yùn)動，激發(fā)出一列簡諧橫波。在細(xì)繩上選取15個點(diǎn)，圖1為t=0時刻各點(diǎn)所處的位置，圖2為t=T/4時刻的波形圖（T為波的周期）。在圖3中畫出t=3T/4時刻的波形圖。參考答案：答案：傳到10號點(diǎn)，7號點(diǎn)在最高點(diǎn)t=3T/4時刻的波形圖如下8.在勻強(qiáng)電場中建立空間坐標(biāo)系O﹣xyz，電場線與xOy平面平行，與xOz平面夾角37°，在xOz平面內(nèi)有A、B、C三點(diǎn)，三點(diǎn)連線構(gòu)成等邊三角形，其中一邊與Ox軸重合．已知點(diǎn)電荷q=﹣1.0×10﹣8C在A點(diǎn)所受電場力大小為1.25×10﹣5N；將其從A點(diǎn)移到B點(diǎn)過程中克服電場力做功2.0×10﹣6J，從B點(diǎn)移到C點(diǎn)其電勢能減少4.0×10﹣6J，則A、B、C三點(diǎn)中電勢最高的點(diǎn)是

點(diǎn)，等邊三角形的邊長為

m．（cos37°=0.8，sin37°=0.6）參考答案：C；0.4．【考點(diǎn)】電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系；勻強(qiáng)電場中電勢差和電場強(qiáng)度的關(guān)系．【分析】根據(jù)電場力做功正負(fù)分析電勢能的變化，結(jié)合推論：負(fù)電荷在電勢高處電勢能小，在電勢低處電勢能大，分析電勢的高低．由電場力做功公式求等邊三角形的邊長．【解答】解：將負(fù)點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)過程中克服電場力做功2.0×10﹣6J，電勢能增大2.0×10﹣6J，從B點(diǎn)移到C點(diǎn)其電勢能減少4.0×10﹣6J，所以C點(diǎn)的電勢能最小，由推論：負(fù)電荷在電勢高處電勢能小，在電勢低處電勢能大，則C點(diǎn)的電勢最高．由于點(diǎn)電荷從B移動到C電勢能變化量最大，由等邊三角形的對稱性可知，BC邊應(yīng)與x軸重合，設(shè)等邊三角形的邊長為L．從B點(diǎn)移到C點(diǎn)電場力做功W=4.0×10﹣6J已知點(diǎn)電荷q=﹣1.0×10﹣8C在A點(diǎn)所受電場力大小為F=1.25×10﹣5N，由W=FLcos37°得L===0.4m故答案為：C；0.4．9.如右圖所示是利用沙擺演示簡諧運(yùn)動圖象的裝置。當(dāng)

盛沙的漏斗下面的薄木板被水平勻速拉出時，做簡諧運(yùn)動的漏斗漏出的沙在板上形成的曲線顯示出沙擺的振動位移隨時間的變化關(guān)系，已知木板被水平拉動的速度為，右圖所示的一段木板的長度為，重力加速度為，漏沙時不計沙擺的重心變化。則這次實(shí)驗沙擺的振動周期

▲

，擺長

▲

。參考答案：

10.一質(zhì)子束入射到能止靶核上，產(chǎn)生如下核反應(yīng):

式中P代表質(zhì)子，n代表中子，x代表核反應(yīng)產(chǎn)生的新核.由反應(yīng)式可知，新核X的質(zhì)子數(shù)為

，中子數(shù)為

。參考答案：14

13

解析：質(zhì)子的電荷數(shù)為1，質(zhì)量數(shù)為1，中子的電荷數(shù)為0，質(zhì)量數(shù)為1．根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒，X的質(zhì)子數(shù)為1+13-0=14，質(zhì)量數(shù)為1+27-1=27．因為質(zhì)量數(shù)等于質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之和，則新核的中子數(shù)為27-14=13．11.（4分）如圖（a）所示，面積為0.01m2、電阻為0.1Ω的正方形導(dǎo)線框放在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與線框平面垂直。磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t的變化圖線如圖（b）所示。t＝0時刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于紙面向里。在1s末線框中感應(yīng)電流的大小為_______A。若規(guī)定逆時針方向為電流的正方向，請在圖（c）中畫出前4s內(nèi)感應(yīng)電流i隨時間t的變化圖線。

參考答案：

答案：0.2A（2分）（兩條線各1分）12.某小組同學(xué)嘗試用下圖所示裝置測定大氣壓強(qiáng)．實(shí)驗過程中溫度保持不變．最初U形管兩臂中的水銀面齊平，燒瓶中無水．當(dāng)用注射器往燒瓶中注入水時，U形管兩臂中的水銀面出現(xiàn)高度差．實(shí)驗的部分?jǐn)?shù)據(jù)記錄在下表中．

氣體體積V(ml)800674600531500水銀面高度差h(cm)014.025.038.045.0

（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在右圖中畫出該實(shí)驗的h－1/V關(guān)系圖線；（2）實(shí)驗環(huán)境下的大氣壓強(qiáng)p0=

cmHg；

（3）如果實(shí)驗開始時氣體的熱力學(xué)溫度為T0，最終氣體的體積為500ml，現(xiàn)使U型管中的水銀面回到初始齊平狀態(tài)，應(yīng)使容器中的氣體溫度降低到_________．參考答案：（1）右圖所示

（2分）（2）75（±2）

（3分）（3）

（3分）13.（6分）如圖所示，在光滑的水平面上，有一個彈簧振子，在振動過程中當(dāng)彈簧壓縮到最短時，突然加上一個沿水平向右的恒力，此后振子的振幅將

(填“變大”、“變小”、“不變”)參考答案：

變大三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，質(zhì)量m=1kg的小物塊靜止放置在固定水平臺的最左端，質(zhì)量2kg的小車左端緊靠平臺靜置在光滑水平地面上，平臺、小車的長度均為0.6m。現(xiàn)對小物塊施加一水平向右的恒力F，使小物塊開始運(yùn)動，當(dāng)小物塊到達(dá)平臺最右端時撤去恒力F，小物塊剛好能夠到達(dá)小車的右端。小物塊大小不計，與平臺間、小車間的動摩擦因數(shù)均為0.5,重力加速度g取10m/s2，水平面足夠長，求:(1)小物塊離開平臺時速度的大?。?2)水平恒力F對小物塊沖量的大小。參考答案：（1）v0=3m/s；（2）【詳解】（1）設(shè)撤去水平外力時小車的速度大小為v0，小物塊和小車的共同速度大小為v1。從撤去恒力到小物塊到達(dá)小車右端過程，對小物塊和小車系統(tǒng)：動量守恒：能量守恒：聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據(jù)得：v0=3m/s（2）設(shè)水平外力對小物塊的沖量大小為I，小物塊在平臺上運(yùn)動的時間為t。小物塊在平臺上運(yùn)動過程，對小物塊：動量定理：運(yùn)動學(xué)規(guī)律：聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據(jù)得：15.（7分）一定質(zhì)量的理想氣體，在保持溫度不變的的情況下，如果增大氣體體積，氣體壓強(qiáng)將如何變化？請你從分子動理論的觀點(diǎn)加以解釋．如果在此過程中氣體對外界做了900J的功，則此過程中氣體是放出熱量還是吸收熱量？放出或吸收多少熱量？（簡要說明理由）參考答案：氣體壓強(qiáng)減?。?分）一定質(zhì)量的氣體，溫度不變時，分子的平均動能一定，氣體體積增大，分子的密集程度減小，所以氣體壓強(qiáng)減?。?分）一定質(zhì)量的理想氣體，溫度不變時，內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，當(dāng)氣體對外做功時，氣體一定吸收熱量，吸收的熱量等于氣體對外做的功量即900J．（3分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（18分）如圖所示，空間某平面內(nèi)有一條折線是磁場的分界線，在折線的兩側(cè)分布著方向相反、與平面垂直的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小都為B．折線的頂角∠A＝90°，P、Q是折線上的兩點(diǎn)，AP=AQ=L．現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電微粒從P點(diǎn)沿PQ方向射出，不計微粒的重力．（1）若P、Q間外加一與磁場方向垂直的勻強(qiáng)電場，能使速度為v0射出的微粒沿PQ直線運(yùn)動到Q點(diǎn)，則場強(qiáng)為多大？（2）撤去電場，為使微粒從P點(diǎn)射出后，途經(jīng)折線的頂點(diǎn)A而到達(dá)Q點(diǎn)，求初速度v應(yīng)滿足什么條件？（3）求第（2）中微粒從P點(diǎn)到達(dá)Q點(diǎn)所用時間的最小值．參考答案：解析：（1）電場力與洛倫茲力平衡得：qE=qv0B得：E=v0B

（3分）

（2）根據(jù)運(yùn)動的對稱性，微粒能從P點(diǎn)到達(dá)Q點(diǎn)，應(yīng)滿足

（2分）

其中x為每次偏轉(zhuǎn)圓弧對應(yīng)的弦長，偏轉(zhuǎn)圓弧對應(yīng)的圓心角為或．

設(shè)圓弧的半徑為R，則有2R2=x2，可得：

（2分）

又

由①②③式得：，n=1、2、3、……

（3分）

（3）當(dāng)n取奇數(shù)時，微粒從P到Q過程中圓心角的總和為

，（2分）

，其中n=1、3、5、……（1分）

當(dāng)n取偶數(shù)時，微粒從P到Q過程中圓心角的總和為：

，（2分）

，其中n=2、4、6、……（1分）

欲使時間最小，取n=1或者2，此時

（2分）

17.如圖所示，三棱鏡截面為等腰三角形，兩底角均為30°，高為h。兩束頻率相同的單色光垂直于底面射到該棱鏡上，經(jīng)AC、BC—次折射后兩束出射光線交于一點(diǎn)，出射光線間夾角30°。若兩束入射光之間的距離是三角形底邊的一半。求：①三棱鏡的折射率；②兩束光在三棱鏡中運(yùn)動的時間之和（不考慮反射）’參考答案：18.如圖所示，光滑斜面傾角為30o，水平面粗糙摩擦系數(shù)為μ，現(xiàn)將A、B兩物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）同時由靜止釋放，兩物體初始位置距斜面底端O的距離為LA=L，LB=4L。不考慮兩物體在轉(zhuǎn)折O處的能量損失。求：（1）兩物體滑上水平面的時間差？（2）若摩擦系數(shù)μ>，當(dāng)B物滑上水平面后，追上A物所用的時間？（3）若摩擦系數(shù)μ=，當(dāng)B物滑上水平面后，追上A物所用的時間？參考答案：（1）（4分）

（2）（5分）