北京馬昌營中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理測試題含解析

北京馬昌營中學(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1.一物體在地球表面上的重力為16N，它在以5m/s2的加速度加速上升的火箭中的示重為9N，g=10m/s2，則此時火箭離地面的高度是地球半徑R的：A.2倍

B.3倍

C.4倍

D.0.5倍參考答案：B設(shè)地表重力加速度為g=10m/s，火箭中重力加速度為g1；萬有引力常數(shù)為G；地球的質(zhì)量為M，物體的質(zhì)量為m，地球表面上的重力為F1，向上的加速度為a，此時示重9N為F，此時火箭離地面的高度為H；據(jù)在地表萬有引力相當(dāng)于重力得F1=mg=16N

①；F1==mg

②；在火箭中力與運(yùn)動的關(guān)系為F=9N=mg1+ma

③；=mg1

④;聯(lián)立①③并代入計算得mg1=1N

⑤;聯(lián)立②④并代入數(shù)值得，最終得

H=3R

；故則此時火箭離地面的高度是地球半徑R的3倍，故選B．2.（單選題）用一根輕質(zhì)彈簧豎直懸掛一小球，小球和彈簧的受力如圖所示，下列說法正確的是（

）A．F3的施力物體是地球

B．F1的施力物體是彈簧C．F4的反作用力是F1

D．F2的反作用力是F3參考答案：D3.做圓周運(yùn)動的兩個物體M和N，它們所受的向心力F與軌道半徑R之間的關(guān)系如圖所示，其中圖線N為雙曲線的一個分支，則由圖象可知（

）A.物體M和N的線速度均保持不變B.在兩圖線的交點(diǎn)，M和N的動能相同C.在兩圖線的交點(diǎn)，M和N的向心加速度大小相同D.隨著半徑增大，M的線速度增大，N的角速度減小參考答案：BD4.如圖所示，位于固定粗糙斜面上的小物塊P，受到一沿斜面向上的拉力F，沿斜面勻速上滑?，F(xiàn)把力F的方向變?yōu)樨Q直向上，若使物塊P仍沿斜面保持原來的速度勻速運(yùn)動，則（

）

A．力F一定要變小

B．力F一定要變大

C．力F的功率將減小

D．力F的功率將增大參考答案：C5.（單選）如圖所示，勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧，一端系在豎直放置、半徑為R的光滑圓環(huán)頂點(diǎn)P，另一端連接一套在圓環(huán)上且質(zhì)量為m的小球．開始時小球位于A點(diǎn)，此時彈簧處于原長且與豎直方向的夾角為45°，之后小球由靜止沿圓環(huán)下滑，小球運(yùn)動的最低點(diǎn)B時的速率為v，此時小球與圓環(huán)之間的壓力恰好為零，已知重力加速度為g．下列分析正確的是（）A．輕質(zhì)彈簧的原長為RB．小球過B點(diǎn)時，所受的合力為C．小球從A到B的過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能D．小球運(yùn)動到B點(diǎn)時，彈簧的彈性勢能為mgR-mv2參考答案：【知識點(diǎn)】功能關(guān)系．E6【答案解析】D解析：A、由幾何知識可知彈簧的原長為R，A錯誤；B、根據(jù)向心力公式：小球過B點(diǎn)時，則由重力和彈簧彈力的合力提供小球的向心力，F(xiàn)合=，B錯誤；C、以小球和彈簧組成的系統(tǒng)為研究對象，在小球從A到B的過程中，只有重力和彈簧的彈力做功，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，小球重力勢能減小轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能和動能．故C錯誤．

D、根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化與守恒：mgR=mv2+EP得：EP=mgR-mv2故D正確；故選：D．【思路點(diǎn)撥】從A到B的過程中，小球的機(jī)械能減?。畯腁到B的過程中，小球受到彈簧的彈力做負(fù)功，重力做正功，根據(jù)動能定理分析兩個功之間的大小關(guān)系．小球過B點(diǎn)時，由重力和彈簧彈力的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律求出彈簧的彈力．小球過B點(diǎn)時，合力與速度垂直，其功率為零．此題中小球的機(jī)械能不守恒，可以從能量轉(zhuǎn)化的角度進(jìn)行分析．確定功的大小，可以根據(jù)動能定理分析總功的正負(fù)來判斷．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.汽車電動機(jī)啟動時車燈會瞬時變暗，如圖所示，在打開車燈的情況下，電動機(jī)未啟動時電流表讀數(shù)為4.8A，電動機(jī)啟動時電流表讀數(shù)為80A，若電源電動勢為12V，內(nèi)阻為0.05Ω，電流表內(nèi)阻不計，則車燈的電阻為______________Ω，因電動機(jī)啟動，車燈的電功率的減少量為______________W。參考答案：2.45Ω，30.3W7.小胡同學(xué)在學(xué)習(xí)了圓周運(yùn)動的知識后，設(shè)計了一個課題，名稱為：快速測量自行車的騎行速度。他的設(shè)想是：通過計算踏腳板轉(zhuǎn)動的角速度，推算自行車的騎行速度。如上圖所示是自行車的傳動示意圖，其中Ⅰ是大齒輪，Ⅱ是小齒輪，Ⅲ是后輪。當(dāng)大齒輪Ⅰ（腳踏板）的轉(zhuǎn)速通過測量為n（r/s）時，則大齒輪的角速度是

rad/s。若要知道在這種情況下自行車前進(jìn)的速度，除需要測量大齒輪Ⅰ的半徑r1，小齒輪Ⅱ的半徑r2外，還需要測量的物理量是

。用上述物理量推導(dǎo)出自行車前進(jìn)速度的表達(dá)式為：

。參考答案：2πn,

車輪半徑r3,2πn8.某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲驗(yàn)證“動能定理”，他們在實(shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到了打點(diǎn)計時器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊、細(xì)沙．當(dāng)滑塊連接上紙帶，用細(xì)線通過滑輪掛上空的小沙桶時，釋放小桶，滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài)．若你是小組中的一位成員，要完成該項實(shí)驗(yàn)，則：（1）你認(rèn)為還需要的實(shí)驗(yàn)器材有

．（2）實(shí)驗(yàn)時為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實(shí)驗(yàn)條件是

，實(shí)驗(yàn)時為保證細(xì)線拉力為木塊的合外力首先要做的步驟是

．（3）在（2）的基礎(chǔ)上，某同學(xué)用天平稱量滑塊的質(zhì)量M．往沙桶中裝入適量的細(xì)沙，用天平稱出此時沙和沙桶的總質(zhì)量m．讓沙桶帶動滑塊加速運(yùn)動，用打點(diǎn)計時器記錄其運(yùn)動情況，在打點(diǎn)計時器打出的紙帶上取兩點(diǎn)，測出這兩點(diǎn)的間距L和這兩點(diǎn)的速度大小v1與v2（v1<v2）．則本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為

（用題中的字母表示實(shí)驗(yàn)中測量得到的物理量）．參考答案：（1）天平，刻度尺（2分）（2）沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量（2分），平衡摩擦力（2分）（3）（4分）（1）實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證動能增加量和總功是否相等，故需要求出總功和動能，故還要天平和刻度尺；故答案為：刻度尺、天平；

（2）沙和沙桶加速下滑，處于失重狀態(tài)，其對細(xì)線的拉力小于重力，設(shè)拉力為T，根據(jù)牛頓第二定律，有

對沙和沙桶，有mg-T=ma

對小車，有T=Ma

解得故當(dāng)M＞＞m時，有T≈mg

小車下滑時受到重力、細(xì)線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，則應(yīng)該用重力的下滑分量來平衡摩擦力，故可以將長木板的一端墊高；

故答案為：沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量，平衡摩擦；

（3）總功為：mgL，動能增加量為：故答案為：mgL=9.右圖為“研究一定質(zhì)量氣體在體積不變的條件下，壓強(qiáng)變化與溫度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖．在燒瓶A中封有一定質(zhì)量的氣體，并與氣壓計相連，初始時氣壓計兩側(cè)液面平齊．（1）若氣體溫度升高，為使瓶內(nèi)氣體的體積不變，應(yīng)將氣壓計右側(cè)管_____（填“向上”或“向下”）緩慢移動，直至________．（2）（單選）實(shí)驗(yàn)中多次改變氣體溫度，用Dt表示氣體升高的溫度，用Dh表示氣壓計兩側(cè)管內(nèi)液面高度差的變化量．則根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的圖線應(yīng)是：_______參考答案：（1）向上（2分），氣壓計左管液面回到原來的位置（2分）（2）A（2分）10.某種物質(zhì)分子間作用力表達(dá)式，則該物質(zhì)固體分子間的平均距離大約為

；液體表面層的分子間的距離比

（填“大”或“小“）。參考答案：⑵

大分子之間的作用力等于0時，由，所以：，故，液體表面層分子之間表現(xiàn)為引力，故分子間距離大于平衡距離。11.某實(shí)驗(yàn)小組利用拉力傳感器和速度傳感器探究“動能定理”．如圖，他們將拉力傳感器固定在小車上，用不可伸長的細(xì)線將其通過一個定滑輪與鉤碼相連，用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大?。谒阶烂嫔舷嗑?0.0cm的A、B兩點(diǎn)各安裝一個速度傳感器，記錄小車通過A、B時的速度大小．小車中可以放置砝碼．(1)實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：①測量小車和拉力傳感器的總質(zhì)量M′；把細(xì)線的一端固定在拉力傳感器上，另一端通過定滑輪與鉤碼相連；正確連接所需電路；②將小車停在C點(diǎn)，釋放小車，小車在細(xì)線拉動下運(yùn)動，記錄細(xì)線拉力及小車通過A、B時的速度．③在小車中增加砝碼，或________，重復(fù)②的操作．(2)下表是他們測得的一組數(shù)據(jù)，其中M是M′與小車中砝碼質(zhì)量之和，|v2－v12|是兩個速度傳感器記錄速度的平方差，可以據(jù)此計算出動能變化量ΔE，F(xiàn)是拉力傳感器受到的拉力，W是F在A、B間所做的功．表格中的ΔE3＝________，W3＝________.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)次數(shù)M/kg|v2－v12|/(m/s)2ΔE/JF/NW/J10.5000.7600.1900.4000.20020.5001.650.4130.8400.42030.5002.40ΔE31.220W341.0002.401.202.4201.2151.0002.841.422.8601.43(3)根據(jù)上表，我們在圖中的方格紙上作出ΔE－W圖線如圖所示，它說明了________參考答案：(1)改變鉤碼數(shù)量

(2)0.6000.610(3)拉力（合力）所做的功近似等于物體動能的改變量12.某行星繞太陽運(yùn)動可近似看作勻速圓周運(yùn)動，已知行星運(yùn)動的軌道半徑為R，周期為T，萬有引力恒量為G，則該行星的線速度v大小為；太陽的質(zhì)量M可表示為．參考答案：考點(diǎn)：萬有引力定律及其應(yīng)用．專題：萬有引力定律的應(yīng)用專題．分析：根據(jù)圓周運(yùn)動知識求出行星的線速度大小．研究行星繞太陽運(yùn)動作勻速圓周運(yùn)動，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式求出中心體的質(zhì)量．解答：解：根據(jù)圓周運(yùn)動知識得：v=研究行星繞太陽運(yùn)動作勻速圓周運(yùn)動，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式：解得：故答案為：；點(diǎn)評：向心力的公式選取要根據(jù)題目提供的已知物理量或所求解的物理量選取應(yīng)用．13.如圖為懸掛街燈的支架示意圖，橫梁BE質(zhì)量為6kg，重心在其中點(diǎn)。直角桿ADC重力不計，兩端用鉸鏈連接。已知BE=3m，BC=2m，∠ACB=30°，橫梁E處懸掛燈的質(zhì)量為2kg，則直角桿對橫梁的力矩為_______N·m，直角桿對橫梁的作用力大小為_______N。（重力加速度g=l0m/s2）參考答案：150

150

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.聲波在空氣中的傳播速度為340m/s，在鋼鐵中的傳播速度為4900m/s。一平直橋由鋼鐵制成，某同學(xué)用錘子敲擊一鐵橋的一端而發(fā)出聲音，分別經(jīng)空氣和橋傳到另一端的時間之差為1.00s。橋的長度為_______m，若該波在空氣中的波長為λ，則它在鋼鐵中波長為λ的_______倍。參考答案：

(1).365

(2).試題分析：可以假設(shè)橋的長度，分別算出運(yùn)動時間，結(jié)合題中的1s求橋長，在不同介質(zhì)中傳播時波的頻率不會變化。點(diǎn)睛：本題考查了波的傳播的問題，知道不同介質(zhì)中波的傳播速度不同，當(dāng)傳播是的頻率不會發(fā)生變化。15.（4分）已知?dú)馀輧?nèi)氣體的密度為1.29kg/，平均摩爾質(zhì)量為0.29kg/mol。阿伏加德羅常數(shù)，取氣體分子的平均直徑為，若氣泡內(nèi)的氣體能完全變?yōu)橐后w，請估算液體體積與原來氣體體積的比值。（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）。參考答案：設(shè)氣體體積為，液體體積為氣體分子數(shù),(或)則

（或）解得

(都算對)解析：微觀量的運(yùn)算，注意從單位制檢查運(yùn)算結(jié)論，最終結(jié)果只要保證數(shù)量級正確即可。設(shè)氣體體積為，液體體積為氣體分子數(shù),(或)則

（或）解得

(都算對)四、計算題：本題共3小題，共計47分16.底面積S＝40cm2、高l0＝15cm的圓柱形氣缸開口向上放置在水平地面上，開口處兩側(cè)有擋板，如圖所示。缸內(nèi)有一可自由移動的質(zhì)量為2kg活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，不可伸長的細(xì)線一端系在活塞上，另一端跨過兩個定滑輪提著質(zhì)量為10kg的物體A。開始時，氣體溫度t1=7℃，活塞到缸底的距離l1＝10cm，物體A的底部離地h1＝4cm，對氣缸內(nèi)的氣體緩慢加熱使活塞緩慢上升。已知大氣壓p0＝1.0×105Pa，試求：（1）物體A剛觸地時，氣體的溫度；（2）活塞恰好到達(dá)氣缸頂部時，氣體的溫度。參考答案：解：（1）初始活塞受力平衡：P0S＋mg＝P1S＋T，T＝mAg被封閉氣體壓強(qiáng)P1＝P0＋＝…＝0.8×105Pa

（2分）初狀態(tài)：V1＝l1S，T1＝280KA觸地時：P1＝P2，V2＝（l1＋h1）S，T2＝？等壓變化，＝

（2分）代入數(shù)據(jù)，得T2＝392K，即t2＝119℃

（1分）（2）活塞恰好到頂部時，P3＝P0＋＝…＝1.05×105Pa

（2分）V3＝l0S，T3＝？

根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，＝

（2分）代入數(shù)據(jù)，得T3＝551.25K，即t2＝278.25℃

17.高臺滑雪以其驚險刺激而聞名，運(yùn)動員在空中的飛躍姿勢具有很強(qiáng)的觀賞性．某滑雪軌道的完整結(jié)構(gòu)可以簡化成如圖所示的示意圖．其中AB段是助滑雪道，傾角α＝30°，BC段是水平起跳臺，CD段是著陸雪道，AB段與BC段圓滑相連，DE段是一小段圓弧(其長度可忽略)，在D、E兩點(diǎn)分別與CD、EF相切，EF是減速雪道，傾角θ＝37°．軌道各部分與滑雪板間的動摩擦因數(shù)均為μ＝0.25，圖中軌道最高點(diǎn)A處的起滑臺距起跳臺BC的豎直高度h＝10m．A點(diǎn)與C點(diǎn)的水平距離L