2022-2023學(xué)年山西省忻州市偏關(guān)縣第三中學(xué)高三物理測(cè)試題含解析

2022-2023學(xué)年山西省忻州市偏關(guān)縣第三中學(xué)高三物理測(cè)試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）用手握住一個(gè)油瓶，使瓶在豎直方向保持靜止，如圖所示，下列說(shuō)法正確的是A.瓶受到的靜摩擦力大于其重力

B.手握得越緊，油瓶受到的摩擦力越大C.油瓶質(zhì)量不變，則受到的摩擦力一定D.油瓶受到的摩擦力與手對(duì)它的壓力成正比參考答案：CA、摩擦力等于油瓶與油的總重力，故A錯(cuò)誤；B、手握得越緊，油瓶受到的最大靜摩擦力摩擦力越大，靜摩擦力不變，故B錯(cuò)誤；C、油瓶始終處于豎直方向且靜止不動(dòng)，受重力和靜摩擦力平衡，故油瓶質(zhì)量不變，則受到的摩擦力一定，故C正確；D、油瓶受到的最大靜摩擦力與手對(duì)它的壓力成正比，靜摩擦力與重力相等，與壓力無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤；故選C。2.（單選）太陽(yáng)系中的8大行星的軌道均可以近似看成圓軌道.下列4幅圖是用來(lái)描述這些行星運(yùn)動(dòng)所遵從的某一規(guī)律的圖像.圖中坐標(biāo)系的橫軸是，縱軸是;這里T和R分別是行星繞太陽(yáng)運(yùn)行的周期和相應(yīng)的圓軌道半徑，和分別是水星繞太陽(yáng)運(yùn)行的周期和相應(yīng)的圓軌道半徑.下列4幅圖中正確的是

參考答案：解析：根據(jù)開(kāi)普勒周期定律：周期平方與軌道半徑三次方正比可知,兩式相除后取對(duì)數(shù)，得：，整理得：，選項(xiàng)B正確。3.（單選）“軌道康復(fù)者”航天器可在太空中給“垃圾”衛(wèi)星補(bǔ)充能源，延長(zhǎng)衛(wèi)星的使用壽命。如圖所示的是“軌道康復(fù)者”在某次拯救一顆地球同步衛(wèi)星前，二者在同一平面內(nèi)沿相同繞行方向繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的示意圖，此時(shí)二者的連線通過(guò)地心，軌道半徑之比為1:4。若不考慮衛(wèi)星與“軌道康復(fù)者”之間的引力，則下列說(shuō)法正確的是A．在圖示軌道上，“軌道康復(fù)者”的速度大于7.9km／sB．在圖示軌道上，“軌道康復(fù)者”的加速度大小是地球同步衛(wèi)星的4倍C．在圖示軌道上，“軌道康復(fù)者”的周期為3h，且從圖示位置開(kāi)始經(jīng)1.5h與同步衛(wèi)星的距離最近D．若要對(duì)該同步衛(wèi)星實(shí)施拯救，“軌道康復(fù)者”應(yīng)從圖示軌道上加速，然后與同步衛(wèi)星對(duì)接參考答案：D【考點(diǎn)】考查人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系；萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用。．圖示軌道略高于近地軌道，由得，r越大，v越小，故“軌道康復(fù)者”的速度小于近地衛(wèi)星的速度，即小于7.9km/s；故A錯(cuò)誤；由得，在圖示軌道上，“軌道康復(fù)者”與地球同步衛(wèi)星加速度之比為；故B錯(cuò)誤；由開(kāi)普勒第三定律，解得=；從圖示位置開(kāi)始經(jīng)1.5h后，“軌道康復(fù)者”轉(zhuǎn)半圈，而同步衛(wèi)星轉(zhuǎn)圈，此時(shí)并不在最近點(diǎn)，故C錯(cuò)誤；“軌道康復(fù)者”應(yīng)從圖示軌道上加速后到同步衛(wèi)星軌道上與同步衛(wèi)星對(duì)接。4.關(guān)于近代物理，下列說(shuō)法正確的是___________ A．β衰變時(shí)β射線是原子內(nèi)部核外電子釋放出來(lái)的 B．組成原子核的核子質(zhì)量之和大于原子核的質(zhì)量 C．發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率成正比 D．α粒子散射實(shí)驗(yàn)表明核外電子軌道是量子化的參考答案：B5.(單選)如圖所示，水平固定半球形的碗的球心為O點(diǎn)，最低點(diǎn)為B點(diǎn)。在碗的邊緣向著球心以速度v0水平拋出一個(gè)小球，拋出點(diǎn)及O、B點(diǎn)在同一個(gè)豎直面內(nèi)，下列說(shuō)法正確的是A．v0大小適當(dāng)時(shí)小球可以垂直打在B點(diǎn)左側(cè)內(nèi)壁上

B．v0大小適當(dāng)時(shí)小球可以垂直打在B點(diǎn) C．v0大小適當(dāng)時(shí)小球可以垂直打在B點(diǎn)右側(cè)內(nèi)壁上

D．小球不能垂直打在碗內(nèi)任何一個(gè)位置參考答案：D根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的相關(guān)知識(shí)，做平拋運(yùn)動(dòng)的合速度的反向延長(zhǎng)線應(yīng)該是水平分位移的中點(diǎn)，而不是圓心O點(diǎn)，所以小球不可能垂直打到內(nèi)壁上的。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為50kW，若汽車總質(zhì)量為5×103kg，在水平路面上行駛時(shí)，所受阻力大小恒為5×103N，則汽車所能達(dá)到的最大速度為_(kāi)_______m/s，若汽車以0.5m/s2的加速度由靜止開(kāi)始做勻加速運(yùn)動(dòng)，這一過(guò)程能維持的時(shí)間為_(kāi)_______s。參考答案：10，40/37.如圖所示是小英“探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素”的實(shí)驗(yàn)，銅塊和木塊的大小、形狀完全相同，實(shí)驗(yàn)時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)拉著物體沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)。

（1）比較甲、乙兩圖，可得到的結(jié)論是

；（2）若物體不是做勻速運(yùn)動(dòng)，而是做加速直線運(yùn)動(dòng)，彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)

摩擦力（填“等于”或“不等于”）；（3）實(shí)際操作時(shí)，手拉著彈簧測(cè)力計(jì)做勻速直線運(yùn)動(dòng)是比較困難的，因而測(cè)力計(jì)的讀數(shù)不一定等于摩擦力的大小。請(qǐng)你提出一個(gè)改進(jìn)的方法，確保測(cè)力計(jì)的讀數(shù)等于摩擦力的大小。你的做法（畫(huà)圖或文字說(shuō)明）

。參考答案：8.氦4核的產(chǎn)生可以有多種方式，其中一種是由氦3核與氘核結(jié)合而成，其核反應(yīng)方程式是_________；若質(zhì)子、氘核與氦3核的質(zhì)量分別為m1、m2和m3，該核反應(yīng)產(chǎn)生核能為E，且以射線的形式釋放，真空中光速用c表示，普朗克常量為h，則氦4核的質(zhì)量m4=________，射線的頻率為_(kāi)_______。參考答案：

9.做“測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度”的實(shí)驗(yàn)中，取下一段紙帶研究其運(yùn)動(dòng)情況，如圖所示。設(shè)0點(diǎn)為計(jì)數(shù)的起點(diǎn)，兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s，則第一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)與起始點(diǎn)的距離x1為_(kāi)______cm，打第一個(gè)計(jì)數(shù)時(shí)的瞬時(shí)速度為_(kāi)______cm/s，物體的加速度大小為_(kāi)________m/s2。參考答案：4，45，110.如圖所示，質(zhì)量為m、帶電量為q的負(fù)點(diǎn)電荷A僅在磁場(chǎng)力作用下以速度v在磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中沿順時(shí)針?lè)较蜃鲃蛩賵A周運(yùn)動(dòng)，則磁場(chǎng)方向垂直于紙面向_____（選填“里”或“外”），電荷A作圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r=__________。參考答案：答案：里，11.將兩支鉛筆并排放在一起，中間留一條狹縫，通過(guò)這條狹縫去看與其平行的日光燈，能觀察到彩色條紋，這是由于光的_____（選填“折射”“干涉”或“衍射”）．當(dāng)縫的寬度______（選填“遠(yuǎn)大于”或“接近”）光波的波長(zhǎng)時(shí)，這種現(xiàn)象十分明顯．參考答案：（1）.衍射（2）.接近【詳解】通過(guò)兩支鉛筆中間縫能看到彩色條紋，說(shuō)明光繞過(guò)縫而到人的眼睛，所以這是由于光的衍射現(xiàn)象，由發(fā)生明顯衍射條件可知，當(dāng)縫的寬度與光波的波長(zhǎng)接近或比光波的波長(zhǎng)少得多時(shí)能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象；12.某同學(xué)想利用DIS測(cè)電風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速和葉片長(zhǎng)度，他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示.該同學(xué)先在每一葉片邊緣粘上一小條長(zhǎng)為△l的反光材料，當(dāng)葉片轉(zhuǎn)到某一位置時(shí)，光傳感器就可接收到反光材料反射的激光束，并在計(jì)箅機(jī)屏幕上顯示出矩形波，如圖乙所示.已知屏幕橫向每大格表示的時(shí)間為5.00×10-3s.則電風(fēng)扇勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為_(kāi)_______s;若用游標(biāo)卡尺測(cè)得△l的長(zhǎng)度如圖丙所示，則葉片長(zhǎng)度為_(kāi)_______m.參考答案：4.2×10-2；0.2313.如圖所示，實(shí)線為一列簡(jiǎn)諧波在t＝0時(shí)刻的波形，虛線表示經(jīng)過(guò)Dt＝0.2s后它的波形圖，已知T＜Dt＜2T（T表示周期），則這列波傳播速度可能值v＝_____；這列波的頻率可能值f＝_______。參考答案：三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖1所示為一次記錄小車運(yùn)動(dòng)情況的紙帶，圖中A、B、C、D、E、F、G為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔T＝0.1s.圖1(1)在如圖2所示的坐標(biāo)系中作出小車的vt圖線．圖2(2)將圖線延長(zhǎng)與縱軸相交，交點(diǎn)的速度大小是______cm/s，此速度的物理意義是________________________________________________________________________．(3)小車的加速度大小是________．參考答案：(2)由圖中可以讀出，圖線與縱軸交點(diǎn)的速度大小為11.6cm/s，此速度表示A點(diǎn)的瞬時(shí)速度．(3)利用斜率求加速度a＝≈0.5m/s2.

15.(9分)某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)們欲根據(jù)所學(xué)力學(xué)知識(shí)測(cè)量物體與某種材料間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。為避免速度的測(cè)量，他們采取以下方案：將這種材料鋪設(shè)于如左下圖所示的斜而軌道與水平軌道上，兩軌道接觸處有一小段弧形軌道以保證變軌道時(shí)不損失速度，整個(gè)裝置放于水平面上。將小物體自斜面上A點(diǎn)靜止起釋放，發(fā)現(xiàn)最終物體停在水平軌道上B點(diǎn)。通過(guò)一些必要的測(cè)量，他們便解決了問(wèn)題。思考后請(qǐng)回答以下問(wèn)題：（注：當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭未知）

（1）在以下給出的器材中選出合適的來(lái)完成本實(shí)驗(yàn)

（填序號(hào)即可）

①刻度尺

②量角器

③秒表

④天平

⑤鉛垂線

⑥白紙及鉛筆等文具（2）根據(jù)所選實(shí)驗(yàn)器材，寫(xiě)出需要測(cè)量的物理量

（表述要準(zhǔn)確地位，指明物理量的符號(hào)）。（3）根據(jù)測(cè)量的物理量，寫(xiě)出計(jì)算動(dòng)摩擦因數(shù)μ的表達(dá)式

（用物理量的符號(hào)表示）。參考答案：答案：（1）①、⑤、⑥；（2）A點(diǎn)離地高度h；A、B兩點(diǎn)水平距離s；（3）μ=h/s

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（9分）人類受飛鳥(niǎo)在空中飛翔的啟發(fā)而發(fā)明了飛機(jī)，飛鳥(niǎo)扇動(dòng)翅膀獲得向上的舉力可表示為F＝kSv2，式中S為翅膀的面積，v為飛鳥(niǎo)的飛行速度，k為比例系數(shù)。一個(gè)質(zhì)量為100g、翅膀面積為S0的燕子，其最小的飛行速度為10m/s。假設(shè)飛機(jī)飛行時(shí)獲得的向上舉力與飛鳥(niǎo)飛行時(shí)獲得的舉力有同樣的歸納，一架質(zhì)量為7200kg，機(jī)翼的面積為燕子翅膀面積的2000倍的飛機(jī)，以2m/s2的加速度由靜止開(kāi)始加速，則飛機(jī)在跑道上滑行多遠(yuǎn)才能起飛？

參考答案：對(duì)飛鳥(niǎo)，設(shè)其最小的飛行速度為v1，則：

（1分）對(duì)飛機(jī)，設(shè)其最小起飛速度為v2，

則：

（1分）兩式相比得:

（2分）代入數(shù)據(jù)得:

（2分）設(shè)飛機(jī)在跑道上滑行的距離為s，由公式：v2=2as

（1分）得：

=900m

（2分）17.如圖所示，在半徑分別為r和2r的同心圓（圓心在O點(diǎn)）所形成的圓環(huán)區(qū)域內(nèi)，存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．在大圓邊界上A點(diǎn)有一粒子源，垂直AO向左發(fā)射一質(zhì)量為m，電荷量為+q，速度大小的粒子．求：（1）若粒子能進(jìn)入磁場(chǎng)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則該粒子第一次到達(dá)磁場(chǎng)小圓邊界時(shí)，粒子速度相對(duì)于初始方向偏轉(zhuǎn)的角度；（2）若粒子每次到達(dá)磁場(chǎng)大圓邊界時(shí)都未從磁場(chǎng)中射出，那么至少經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間該粒子能夠回到出發(fā)點(diǎn)A．參考答案：解：（1）如圖1所示，粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)初速度為v0，軌跡半徑為R==r，如圖所示：粒子將沿著AB弧（圓心在O1）運(yùn)動(dòng)，交內(nèi)邊界于B點(diǎn)．△OO1B為等邊三角形，則∠BO1O=60°，粒子的軌跡AB弧對(duì)應(yīng)的圓心角為∠BO1A=120°，則速度偏轉(zhuǎn)角為120°．（2）粒子從B點(diǎn)進(jìn)入中間小圓區(qū)域沿直線BC運(yùn)動(dòng)，又進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域，經(jīng)偏轉(zhuǎn)與外邊界相切于D點(diǎn)．在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示，粒子在磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：t1=3××T=2T，周期：T=，每通過(guò)一次無(wú)磁場(chǎng)區(qū)域，粒子在該區(qū)域運(yùn)動(dòng)的距離：l=2rcos30°=r，粒子在無(wú)磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間：t2=，代入：v0=，解得：t2=，則粒子回到A點(diǎn)所用的總時(shí)間：t=t1+t2=；答：（1）粒子速度相對(duì)于初始方向偏轉(zhuǎn)的角度為120°；（2）若粒子每次到達(dá)磁場(chǎng)大圓邊界時(shí)都未從磁場(chǎng)中射出，那么至少經(jīng)過(guò)時(shí)間該粒子能夠回到出發(fā)點(diǎn)A．【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．【分析】（1）作出粒子運(yùn)動(dòng)規(guī)律，由幾何知識(shí)求出粒子的偏角．（2）粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，應(yīng)用牛頓第二定律與粒子的周期公式可以求