2022-2023學年四川省達州市九嶺鄉(xiāng)中學高三物理測試題含解析

2022-2023學年四川省達州市九嶺鄉(xiāng)中學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.（單選）如圖甲所示，斜面體固定在水平面上，傾角為θ＝30°，質(zhì)量為m的物塊從斜面體上由靜止釋放，以加速度a＝開始下滑，取出發(fā)點為參考點，則圖乙中描述物塊的速率v、動能Ek、勢能EP、機械能E、時間t、位移x關(guān)系不正確的是

（

）參考答案：B2.如圖所示，足夠長的硬質(zhì)直桿上套有質(zhì)量為m的環(huán)A，環(huán)下方用輕繩掛著一個重力為G的小物體B，桿與水平方向成θ角，當環(huán)沿桿下滑時，物體B相對于A靜止，下列說法正確的是

A．若環(huán)沿桿無摩擦下滑，B的加速度為gcosθ；

B．若環(huán)沿桿無摩擦下滑，繩的拉力為Gcosθ；

C．若環(huán)沿桿下滑時有摩擦，輕繩可能豎直；

D．無論環(huán)與桿之間有無摩擦，輕繩都與桿垂直。參考答案：CD3.（多選題）如圖，一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2。原線圈通過一理想電流表接正弦交流電源，一個二極管和阻值為R的負載電阻串聯(lián)后接到副線圈的兩端。假設(shè)該二極管的正向電阻為零，反向電阻為無窮大，用交流電壓表測得a、b端和c、d端的電壓分別為Uab和Ucd，則：A.Uab:Ucd=n1:n2B.增大負載電阻的阻值R，電流表的讀數(shù)變小C.負載電阻的阻值越小，cd間的電壓Ucd越大D.將二極管短路，電流表的讀數(shù)加倍參考答案：BD4.（單選）研究表明，地球自轉(zhuǎn)在逐漸變慢，3億年前地球自轉(zhuǎn)的周期約為22小時。假設(shè)這種趨勢會持續(xù)下去，而地球的質(zhì)量保持不變，未來人類發(fā)射的地球同步衛(wèi)星與現(xiàn)在的相比A．線速度變小B．角速度變大C．向心加速度變大D．距地面的高度變小參考答案：A根據(jù)人造地球衛(wèi)星圍繞軌道做勻速圓周運動所需要的向心力由萬有引力提供得：

解得：，，，地球自轉(zhuǎn)在逐漸變慢，可知地球同步衛(wèi)星的周期也會變大，由上述計算可以得出當衛(wèi)星的軌道半徑變大，線速度、角速度、加速度都會變小，故A正確，其余均錯誤。5.如圖所示，豎直放置的條形磁鐵中央，有一閉合金屬彈性圓環(huán)，條形磁鐵中心線與彈性環(huán)軸線重合，現(xiàn)將彈性圓環(huán)均勻向外擴大，下列說法中正確的是（

）

A．穿過彈性圓環(huán)的磁通量增大

B．從上往下看，彈性圓環(huán)中有順時針方向的感應(yīng)電流

C．彈性圓環(huán)中無感應(yīng)電流

D．彈性圓環(huán)受到的安培力方向沿半徑向外參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.有一個電壓表V，其內(nèi)阻為30kΩ、量程約25V～35V，共有30個均勻小格，但刻度已經(jīng)模糊。為了測量其量程并重新刻度，現(xiàn)有下列器材供選用：

標準電壓表V1：量程3V，內(nèi)阻為3kΩ標準電壓表V2:量程12V，內(nèi)阻為3kΩ電流表A:量程0～3A，內(nèi)阻未知滑動變阻器R:總阻值1kΩ穩(wěn)壓電源E:30V，內(nèi)阻不能忽略開關(guān)、導線若干(1)根據(jù)上述器材，小明同學設(shè)計了如圖所示的實驗電路圖。你認為此電路設(shè)計是否可行？請簡述理由：________________。(2)請設(shè)計一個合理的電路圖，畫在答題卡的方框內(nèi)，將所選用的器材用相應(yīng)的符號表示（要求V表指針的偏轉(zhuǎn)過半，并能測量多組數(shù)據(jù)）_________。(3)若某次測量時V表指針所指格數(shù)為N，寫出計算量程的表達式Ug=______；式中字母的意義是_______。參考答案：

(1).電流表A的量程太大，而電壓表與其串聯(lián)時實際流過的電流太小，即電流表的指針偏轉(zhuǎn)不明顯；

(2).如圖所示；

(3).300U1/N

(4).其中N為V表指針所指格數(shù)，U1為V1表讀數(shù)【詳解】（1）用此電路，電流表A的量程太大，而電壓表與其串聯(lián)時實際流過的電流太小，即電流表的指針偏轉(zhuǎn)不明顯，則此電路不可行；（2）待測電壓表V的最大電流與標準電壓表V1的最大電流接近相同，可用待測電壓表V與標準電壓表V1串聯(lián)進行實驗；電路如圖；（3）待測電壓表V的內(nèi)阻是標準電壓表V1內(nèi)阻的10倍，則待測電壓表V兩端的電壓是標準電壓表V1電壓的10倍，則當V1讀數(shù)為U1時，待測電壓表兩端電壓為10U1，則量程為：；其中N為V表指針所指格數(shù)，U1為V1表讀數(shù)。7.體積為V的油滴，落在平靜的水面上，擴展成面積為S的單分子油膜，則該油滴的分子直徑約為

。已知阿伏伽德羅常數(shù)為NA，油的摩爾質(zhì)量為M，則一個油分子的質(zhì)量為

。參考答案：答案：D=

m=解析：單分子油膜可視為橫截面積為S，高度為分子直徑D的長方體，則體積V=SD，故分子直徑約為D=；取1摩爾油，含有NA個油分子，則一個油分子的質(zhì)量為m=。8.如圖所示為打點計時器記錄的一輛做勻加速直線運動的小車的紙帶的一部分，D1是任選的第1點，D11、D21是順次選取的第11點和第21點，由于實驗選用特殊電源，若加速度的值是10cm/s2，則該打點計時器的頻率是

Hz，D11點的速度為

m/s。參考答案：10，0.2

解析：設(shè)打點計時器的打點時間間隔為T，由于D1是任選的第一點，D11、D21是第11點和第21點，所以相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔為10T，根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT2，得：△x=（25-15）×10-2

m=at2，解得：t=1s，所以兩點之間的間隔為0.1s，再根據(jù)打點計時器打點時間間隔與頻率關(guān)系：T=解得：f==10Hz，9.某同學為估測摩托車在水泥路面上行駛時所受的牽引力，設(shè)計了下述實驗：將輸液用的500ml玻璃瓶裝適量水后，連同輸液管一起綁在摩托車上，調(diào)節(jié)輸液管的滴水速度，剛好每隔1.0s滴一滴，該同學騎摩托車，先使之加速到某一速度，然后熄火，讓摩托車沿直線滑行，如圖是某次實驗中水泥路面上的部分水滴（左側(cè)是起點,單位：m）。設(shè)該同學質(zhì)量為50kg，摩托車的質(zhì)量為75kg，根據(jù)該同學的實驗結(jié)果可估算（g=10m/s2）（1）騎摩托車加速時的加速度大小為

m/s2；（2）騎摩托車滑行時的加速度大小為

m/s2；

（3）騎摩托車加速時的牽引力大小為

N參考答案：（1）3.79m/s2，（2）0.19m/s2，（3）497.5N

解：（1）已知前四段位移，根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，

得：x4-x2=2a1T2

x3-x1=2a2T2

為了更加準確的求解加速度，我們對兩個加速度取平均值

得：即小車運動的加速度計算表達式為：（2）滑行時的加速度帶入數(shù)據(jù)得：摩托車減速時的加速度a2=-0.19

m/s2，負號表示摩托車做減速運動．

（3）由牛頓第二定律：

加速過程：F-f=ma

減速過程：f=ma2，

解得：F=m（a+a2）=497.5N

故答案為：（1）3.79m/s2；（2）0.19m/s2；（3）497.5N．10.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。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

11.如圖所示，注射器連接著裝有一定水的容器．初始時注射器內(nèi)氣體體積V1，玻璃管內(nèi)外液面等高．將注射器內(nèi)氣體全部壓入容器中后，有體積V2的水被排出流入量筒中，此時水充滿了細玻璃管左側(cè)豎直部分和水平部分．拉動活塞，使管內(nèi)的水回流到容器內(nèi)且管內(nèi)外液面仍等高，最后注射器內(nèi)氣體體積V3，從管內(nèi)回流的水體積為V4．整個過程溫度不變，則V3＞V4；V1=V2+V3．（填＞，＜或=）參考答案：考點：理想氣體的狀態(tài)方程．專題：理想氣體狀態(tài)方程專題．分析：氣體在等溫變化過程中，氣體壓強與體積成反比，壓強變大體積變小，壓強變小體積變大；根據(jù)題意分析，找出各體積間的關(guān)系．解答：解：把注射器內(nèi)的氣體壓入容器時，氣體壓強變大，總體積變小，流出水的體積小于注射器內(nèi)氣體的體積，V1＞V2，拉動活塞，使管內(nèi)的水回流到容器內(nèi)時，容器（包括注射器）內(nèi)氣體壓強變小，體積變大，注射器內(nèi)氣體體積大于回流的水的體積，V3＞V4，管內(nèi)的水回流到容器內(nèi)且管內(nèi)外液面仍等高，壓強不變，氣體總體積不變，則V1=V2+V3，故答案為：＞=點評：在整個過程中氣體溫度不變，氣體發(fā)生的是等溫變化；應(yīng)用玻意耳定律根據(jù)題意即可正確解題．12.（2）.(6分)某課外活動小組利用力傳感器和位移傳感器進一步探究變力作用下的“動能定理”．如圖所示，他們用力傳感器通過定滑輪直接拉固定在小車上的細繩，測出拉力F；用位移傳感器測出小車的位移s和瞬時速度v.已知小車質(zhì)量為200g.A．某次實驗得出拉力F隨位移s變化規(guī)律如圖甲所示，速度v隨位移s變化規(guī)律如圖乙所示，數(shù)據(jù)如表格．利用所得的F－s圖象，求出s＝0.30m到0.52m過程中變力F做功W＝________J，此過程動能的變化ΔEk＝________J(保留2位有效數(shù)字)．

B．指出下列情況可減小實驗誤差的操作是________．(填選項前的字母，可能不止一個選項)A．使拉力F要遠小于小車的重力B．實驗時要先平衡摩擦力C．要使細繩與滑板表面平行參考答案：W＝__0.18__J，ΔEk＝____0.17__J(保留2位有效數(shù)字)．___BC__13.如圖所示，在研究感應(yīng)電動勢大小的實驗中，把一根條形磁鐵從同樣高度插到線圈中同樣的位置處，第一次快插，第二次慢插，兩情況下線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小關(guān)系是E1____E2；通過線圈導線橫截面電量的大小關(guān)系是ql____q2（選填“大于”、“等于”或“小于”）。參考答案：大于

等于

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（2014?宿遷三模）學?？萍脊?jié)上，同學發(fā)明了一個用彈簧槍擊打目標的裝置，原理如圖甲，AC段是水平放置的同一木板；CD段是豎直放置的光滑半圓弧軌道，圓心為O，半徑R=0.2m；MN是與O點處在同一水平面的平臺；彈簧的左端固定，右端放一可視為質(zhì)點、質(zhì)量m=0.05kg的彈珠P，它緊貼在彈簧的原長處B點；對彈珠P施加一水平外力F，緩慢壓縮彈簧，在這一過程中，所用外力F與彈簧壓縮量x的關(guān)系如圖乙所示．已知BC段長L=1.2m，EO間的距離s=0.8m．計算時g取10m/s2，滑動摩擦力等于最大靜摩擦力．壓縮彈簧釋放彈珠P后，求：（1）彈珠P通過D點時的最小速度vD；（2）彈珠P能準確擊中平臺MN上的目標E點，它通過C點時的速度vc；（3）當緩慢壓縮彈簧到壓縮量為x0時所用的外力為8.3N，釋放后彈珠P能準確擊中平臺MN上的目標E點，求壓縮量x0．參考答案：（1）彈珠P通過D點時的最小速度為；（2）通過C點時的速度為m/s；（3）壓縮量為0.18m．考點： 動能定理的應(yīng)用；機械能守恒定律．專題： 動能定理的應(yīng)用專題．分析： （1）根據(jù)D點所受彈力為零，通過牛頓第二定律求出D點的最小速度；（2）根據(jù)平拋運動的規(guī)律求出D點的速度，通過機械能守恒定律求出通過C點的速度．（3）當外力為0.1N時，壓縮量為零，知摩擦力大小為0.1N，對B的壓縮位置到C點的過程運用動能定理求出彈簧的壓縮量．解答： 解：（1）當彈珠做圓周運動到D點且只受重力時速度最小，根據(jù)牛頓第二定律有：mg=解得．v==m/s（2）彈珠從D點到E點做平拋運動，設(shè)此時它通過D點的速度為v，則s=vtR=gt從C點到D點，彈珠機械能守恒，有：聯(lián)立解得v=代入數(shù)據(jù)得，V=2m/s（3）由圖乙知彈珠受到的摩擦力f=0.1N，根據(jù)動能定理得，且F1=0.1N，F(xiàn)2=8.3N．得x=代入數(shù)據(jù)解得x0=0.18m．答：（1）彈珠P通過D點時的最小速度為；（2）通過C點時的速度為m/s；（3）壓縮量為0.18m．點評： 本題考查了動能定理、機械能守恒定律、牛頓第二定律的綜合，涉及到圓周運動和平拋運動，知道圓周運動向心力的來源，以及平拋運動在豎直方向和水平方向上的運動規(guī)律是解決本題的關(guān)鍵．15.（11分）簡述光的全反射現(xiàn)象及臨界角的定義，并導出折射率為的玻璃對真空的臨界角公式。參考答案：解析：光線從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時，折射角大于入射角，若入射角增大到某一角度C，使折射角達到，折射光就消失。入射角大于C時只有反射光，這種現(xiàn)象稱為全反射，相應(yīng)的入射角C叫做臨界角。

光線由折射率為的玻璃到真空，折射定律為：

①

其中分別為入射角和折射角。當入射角等于臨界角C時，折射角等于，代入①式得

②四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，MN是一條通過透明球體球心的直線，在真空中波長為λ0=564nm的單色細光束AB平行于MN射向球體，B為入射點，若出射光線CD與MN的交點P到球心O的距離是球半徑的倍，且與MN所成的夾角α=30°。求：

①透明體的折射率n；

②此單色光在透明球體中的波長λ。

參考答案：17.如圖甲所示，水平軌道光滑，小球質(zhì)量為m，帶電荷量為+q，可看做質(zhì)點，空問存在不斷變化的電場和磁場，磁感應(yīng)強度隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示，磁感應(yīng)強度的大小B=，方向垂直紙面向里．電場強度在第1s、3s、5s、…內(nèi)方向水平向右，大小為E=，在第2s、4s、6s、…內(nèi)方向豎直向上，大小也為E=．小球從零時刻開始在A點由靜止釋放，求：（l）t=l.5s時，小球與A點的直線距離大?。唬?）在A點前方軌道正上方高度為h=位置有圓環(huán)水平放置，若帶電小球恰好可以從圓環(huán)中心豎直穿過，求圓環(huán)中心與A點的水平距離大?。畢⒖即鸢福航猓海?）在第1s內(nèi)，小球向右做初速度為零的勻加速直線運動，1s末的速度：v1=at=t=×1=g，1s內(nèi)的位移：x1=at2=t2=×12=g，在第內(nèi)s內(nèi)，小球受到的重力mg與電場力F=qE=mg，大小相等、方向相反，合力為零，小球在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動，由牛頓第二定律得：qv1B=m，解得：r1=m，小球做圓周運動的周期：T==1s，t=1.5s時，小球做圓周運動到達最高點，距水平面的高度為2r1，小球與A點間的距離：s=，解得：s=m；（2）第3s內(nèi)小球向右做勻加速直線運動，加速度：a==g，第3s末，速度：v2=v1+at=2g，x2=v1t+at2=g，在第4s內(nèi)，重力與電場力平衡，小球做勻速圓周運動，周期：T==1s，軌