2022-2023學(xué)年北京香營學(xué)校高三物理測試題含解析

2022-2023學(xué)年北京香營學(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.（單選）如圖所示,A、B兩滑塊（可視為質(zhì)點）質(zhì)量分別為2m和m，A與彈簧拴接，B緊靠著A，

二者靜止時彈簧處于原長位置，已知M點左邊的平面光滑，滑塊與右邊平面間的動摩擦因數(shù)為，且M、N間的距離是彈簧原長的2倍，重力加速度為g?，F(xiàn)用水平向左的外力作用在滑塊B上，緩慢壓縮彈簧，當(dāng)滑塊運動到P點（圖中未標(biāo)出）時，撤去水平外力，測得滑塊B在M點右方運動的距離為，則下列說法正確的是A.水平外力做的功為B.B與A分離時，彈簧正處于原長位置C.B與A分離后，A滑塊機械能守匣D.B與A分離,A仍能運動到P點參考答案：B2.（單選）

自動充電式電動車的前輪裝有發(fā)電機，發(fā)電機與蓄電池連接。當(dāng)騎車者用力蹬車或電動自行車自動滑行時，自行車就可以帶動發(fā)電機向蓄電池充電，將其它形式的能轉(zhuǎn)化成電能儲存起來。假設(shè)某人騎車以1000J的初動能在粗糙的水平路面上滑行，第一次關(guān)閉自動充電裝置，讓車自由滑行，其動能隨位移變化關(guān)系如圖線①所示；第二次啟動自動充電裝置，其動能隨位移變化關(guān)系如圖線②所示，則第二次向蓄電池所充的電能是(

)A．500J

B．400J

C．300J

D．200J參考答案：B3.（多選）如圖所示，水平放置的平行板電容器，上板帶負(fù)電，下板帶正電，帶電小球以速度v0水平射入電場，且沿下板邊緣飛出．若下板不動，將上板上移一小段距離，小球仍以相同的速度v0從原處飛入，則帶電小球（）A．將打在下板中央B．仍沿原軌跡由下板邊緣飛出C．不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，沿直線運動D．若上板不動，將下板上移一段距離，小球可能打在下板的中央?yún)⒖即鸢福嚎键c：帶電粒子在勻強電場中的運動；電容器的動態(tài)分析．專題：帶電粒子在電場中的運動專題．分析：將電容器上板向下移動一段距離，電容器所帶的電量Q不變，根據(jù)電容器的定義式導(dǎo)出電場強度的變化，判斷粒子的運動情況．解答：解：ABC、將電容器上板向下移動一段距離，電容器所帶的電量Q不變，由于：E===，由公式可知當(dāng)d減小時，場強E不變，以相同的速度入射的小球仍按原來的軌跡運動，故A錯誤，B正確，C錯誤．D、若上板不動，將下板上移一段距離時，根據(jù)推論可知，板間電場強度不變，粒子所受的電場力不變，粒子軌跡不變，小球可能打在下板的中央，故D正確．故選：BD點評：注意當(dāng)電容器與電源斷開時，電容器所帶的電量是定值不變，當(dāng)電容器與電源相連時，電容器兩端電壓為定值．4.

下圖不能表明物體做勻速直線運動的圖象是(

)

參考答案：D5.（多選題）如圖所示，絕緣輕彈簧上端固定，下端拴著一帶正電小球Q，Q在A處時彈簧處于原長狀態(tài)，Q可在C處靜止．若將另一帶正電小球q固定在C正下方某處時，Q可在B處靜止．現(xiàn)將Q從A處由靜止釋放，則Q從A運動到C處的過程中（）A．Q運動到C處時速率最大B．加速度先減小后增大C．小球Q的機械能不斷減小D．Q、q及彈簧與地球組成的系統(tǒng)的勢能不斷減小參考答案：BC【考點】功能關(guān)系．【分析】Q從A運動到C處的過程中，當(dāng)合力為零時速率最大，Q的合外力先減小后增大，加速度先減小到零后反向增大；根據(jù)功能關(guān)系判斷小球Q的機械能如何變化；由功能關(guān)系判斷Q、q彈簧與地球組成的系統(tǒng)的勢能變化的情況．【解答】解：A、q在C正下方某處時，Q在B處所受的合力為零，速率最大，故A錯誤；B、Q在B處加速度為零，則Q從A運動到B的過程中，加速度一直減小直到零．從B到C加速度反向增大，故B正確；C、Q的機械能E等于Q的動能與重力勢能之和，由功能關(guān)系有△E=W彈+W電，而彈簧的彈力一直做負(fù)功，即W彈＜0，庫侖力也一直做負(fù)功，即W電＜0，則△E＜0，即Q的機械能不斷減小，故C正確；D、系統(tǒng)的勢能Ep等于重力勢能、電勢能與彈性勢能之和，根據(jù)能量守恒有△Ep+△Ek=0，由于Q的動能Ek先增大后減小，所以系統(tǒng)的勢能先減小后增大，故D錯誤．故選：BC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示為“用DIS研究機械能守恒定律”的實驗裝置。該實驗裝置中傳感器K的名稱是____________傳感器；由該實驗得到的結(jié)論是：__________________________________________________________________________________。參考答案：光電門；在只有重力做功的情況下，物體的動能和重力勢能相互轉(zhuǎn)化，機械能總量保持不變。7.（4分）圖A是在高速公路上用超聲波測速儀測量車速的示意圖，測速儀發(fā)出并接收超聲波沖信號，根據(jù)發(fā)出和接收到的信號間的時間差，測出被測物體的速度。圖B中p1、p2是測速儀發(fā)出的超聲波信號，n1、n2是p1、p2由汽車反射回來的信號。設(shè)測速儀勻速掃描，p1、p2之間的時間間隔Δt＝1.0s，超聲波在空氣中傳播的速度是v＝340m/s，若汽車是勻速行駛的，則根據(jù)圖B可知，汽車在接收到p1、p2兩個信號之間的時間內(nèi)前進的距離是

m，汽車的速度是

m/s。參考答案：答案：17，17.98.牛頓在發(fā)現(xiàn)萬有引力定律時曾用月球的運動來檢驗，物理學(xué)史上稱為著名的“月地檢驗”．已知地球半徑，表面附近重力加速度為，月球中心到地球中心的距離是地球半徑的倍，根據(jù)萬有引力定律可求得月球的引力加速度為

．又根據(jù)月球繞地球運動周期，可求得其相向心加速度為

，如果兩者結(jié)果相等，定律得到了檢驗。參考答案：，9.如圖所示，一正方形導(dǎo)線框邊長為，質(zhì)量為m，電阻為R。從某一高度豎直落入磁感應(yīng)強度為B的水平勻強磁場中，磁場寬度為d，且d>l。線框邊剛進入磁場時線框恰好做勻速運動，此時線框的速度為__________。若線框邊剛要離開磁場時線框又恰好做勻速運動，則線框在穿過磁場的過程中產(chǎn)生的電能為__________。（已知重力加速度為g）參考答案：

試題分析：由于線框邊剛進入磁場時線框恰好做勻速運動，則，其中,代入解得：v=。因為線框邊剛要離開磁場時線框又恰好做勻速運動，同理可求得此時線框的速度仍為v,線框在穿過磁場的過程中產(chǎn)生的電能等于線框重力勢能的減少量，即Q=.考點：平衡狀態(tài)及電磁感應(yīng)現(xiàn)象；能量守恒定律。10.如圖所示，一列簡諧波沿x軸傳播，實線為t=0時的波形圖，此時P質(zhì)點向y軸負(fù)方向運動，虛線為經(jīng)過0.02s時第一次出現(xiàn)的波形圖，則波沿x軸▲

(填“正”或“負(fù)”)方向傳播，波速為

▲

m/s。參考答案：正

5011.某同學(xué)設(shè)計了一個測定列車加速度的儀器，如圖所示。AB是一段圓弧形的電阻，O點為其圓心，圓弧半徑為r。O點下用一電阻不計的金屬線懸掛著金屬球，球的下部與AB接觸良好且無摩擦。AB之間接有內(nèi)阻不計、電動勢為9V的電池，OB間接有一個伏特表。整個裝置的豎直面沿列車前進的方向放置。當(dāng)列車做勻加速運動，懸線就偏過一定角度。若伏特表顯示3V，則列車的加速度為

。如果根據(jù)伏特表示數(shù)與列車加速度的一一對應(yīng)關(guān)系將伏特表改制成一個加速度表，則加速度的刻度是

的（選填“均勻”或“不均勻”）。參考答案：答案：，不均勻12.潮汐能屬于無污染能源，但能量的轉(zhuǎn)化率較低，相比之下，核能是一種高效的能源．（1）在核電站中，為了防止放射性物質(zhì)泄漏，核反應(yīng)堆有三道防護屏障：燃料包殼、壓力殼和安全殼（見圖甲）．結(jié)合圖乙可知，安全殼應(yīng)當(dāng)選用的材料是________________（2）核反應(yīng)堆中的核廢料具有很強的放射性，目前常用的處理方法是將其裝入特制的容器中，然后______________（將選項前的字母代號填在橫線上）

A．沉入海底

B．放至沙漠

C．運到月球

D．深埋海底（3）圖丙是用來監(jiān)測工作人員受到輻射情況的胸章，通過照相底片被射線感光的區(qū)域，可以判斷工作人員受到何種輻射。當(dāng)胸章上lmm鋁片和3mm鋁片下的照相底片被感光，而鉛片下的照相底片未被感光時，結(jié)合圖乙分析工作人員受到了_______射線的輻射；當(dāng)所有照相底片都被感光時，工作人員受到了_________射線的輻射。參考答案：（1）混凝土

（2）D

（3）

13.(選修模塊3－5)（4分）氫原子的能級如圖所示，當(dāng)氫原子從n=4向n=2的能級躍遷時，輻射的光子照射在某金屬上，剛好能發(fā)生光電效應(yīng)，則該金屬的逸出功為

eV?，F(xiàn)有一群處于n=5的能級的氫原子向低能級躍遷，在輻射出的各種頻率的光子中，能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)的頻率共有

種。

參考答案：

答案：2.55（2分）6（2分）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)量為m帶電量為+q的小球靜止于光滑絕緣水平面上，在恒力F作用下，由靜止開始從A點出發(fā)到B點，然后撤去F，小球沖上放置在豎直平面內(nèi)半徑為R的光滑絕緣圓形軌道，圓形軌道的最低點B與水平面相切，小球恰能沿圓形軌道運動到軌道末端D，并從D點拋出落回到原出發(fā)點A處．整個裝置處于電場強度為E=的水平向左的勻強電場中，小球落地后不反彈，運動過程中沒有空氣阻力．求：AB之間的距離和力F的大小．參考答案：AB之間的距離為R，力F的大小為mg．考點： 帶電粒子在勻強電場中的運動；牛頓第二定律；平拋運動；動能定理的應(yīng)用．專題： 帶電粒子在電場中的運動專題．分析： 小球在D點，重力與電場力的合力提供向心力，由牛頓第二定律即可求出D點的速度，小球離開D時，速度的方向與重力、電場力的合力的方向垂直，小球做類平拋運動，將運動分解即可；對小球從A運動到等效最高點D過程，由動能定理可求得小球受到的拉力．解答： 解：電場力F電=Eq=mg

電場力與重力的合力F合=mg，方向與水平方向成45°向左下方，小球恰能到D點，有：F合=解得：VD=從D點拋出后，只受重力與電場力，所以合為恒力，小球初速度與合力垂直，小球做類平拋運動，以D為原點沿DO方向和與DO垂直的方向建立坐標(biāo)系（如圖所示）．小球沿X軸方向做勻速運動，x=VDt

沿Y軸方向做勻加速運動，y=at2a==所形成的軌跡方程為y=直線BA的方程為：y=﹣x+（+1）R解得軌跡與BA交點坐標(biāo)為（R，R）AB之間的距離LAB=R從A點D點電場力做功：W1=（1﹣）R?Eq

重力做功W2=﹣（1+）R?mg；F所做的功W3=F?R有W1+W2+W3=mVD2，有F=mg答：AB之間的距離為R，力F的大小為mg．點評： 本題是動能定理和向心力知識的綜合應(yīng)用，分析向心力的來源是解題的關(guān)鍵．15.（10分）在其他能源中，核能具有能量密度大，地區(qū)適應(yīng)性強的優(yōu)勢，在核電站中，核反應(yīng)堆釋放的核能被轉(zhuǎn)化為電能。核反應(yīng)堆的工作原理是利用中子轟擊重核發(fā)生裂變反應(yīng)，釋放出大量核能。(1)核反應(yīng)方程式，是反應(yīng)堆中發(fā)生的許多核反應(yīng)中的一種，n為中子，X為待求粒子，為X的個數(shù)，則X為________，=__________，以、分別表示、、核的質(zhì)量，，分別表示中子、質(zhì)子的質(zhì)量，c為光的真空中傳播的速度，則在上述核反應(yīng)過程中放出的核能（2）有一座發(fā)電能力為的核電站，核能轉(zhuǎn)化為電能的效率為。假定反應(yīng)堆中發(fā)生的裂變反應(yīng)全是本題(1)中的核反應(yīng)，已知每次核反應(yīng)過程中放出的核能，核的質(zhì)量，求每年(1年=3.15×107s)消耗的的質(zhì)量。參考答案：解析：(1)

(2)反應(yīng)堆每年提供的核能

①其中T表示1年的時間以M表示每年消耗的的質(zhì)量，得：

②解得:代入數(shù)據(jù)得：M=1.10×103（kg）

③四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，電動玩具小車A從傾角的斜面底端以速度沿斜面向上做勻速運動，同時在斜面底端正上方處，將小球B以初速度水平拋出，它們在斜面上恰好相碰（g取10m/s2）．求：

⑴的大小．

⑵從兩物開始運動到相碰所用的時間t．

參考答案：解:⑴設(shè)經(jīng)時間兩球相碰，則

（5分）

（2分）

⑵在豎直方向上

（5分）

即（負(fù)解舍去）（3分）

17.如圖所示，LMN是豎直平面內(nèi)固定的光滑絕緣軌道，MN水平且足夠長，LM下端與MN相切，質(zhì)量為m的帶正電小球B靜止在水平軌道上，質(zhì)量為2m的帶正電小球A從LM上距水平軌道高為h處靜止釋放，在A球進入水平軌道后，A、B兩球間相互作用視為靜電力作用．帶電小球均可視為質(zhì)點．已知A、B兩球始終沒有接觸．重力加速度為g．求：（1）A、B兩球相距最近時，A、B兩球系統(tǒng)的電勢能Ep（2）A、B兩球最終的速度vA、vB的大小．參考答案：解：（1）對A球下滑的過程，由動能定理得：解得：當(dāng)A球進入水平軌道后，A、B兩球組成的系統(tǒng)動量守恒，當(dāng)A、B相距最近時，兩球速度相等，以v0的方向為正方向，由動量守恒定律可得：2mv0=（2m+m）v解得：由能量守恒定律得：解得：（2）當(dāng)A、B相距最近之后，由于靜電斥力的相互作用，它們將會相互遠離，當(dāng)它們相距足夠遠時，它們之間的相互作用力可視為零，電勢能也視為零，它們就達到最終的速度，該過程中，A、B兩球組成的系統(tǒng)動量守恒、能量也守恒．以v0的方向為正方向，由動量守恒定律可得：2mv0=2mvA+mvB，由能量守恒定律可得：，解得：答：（1）A、B兩球相距最近時，A、B兩球系統(tǒng)的電勢能Ep為；（2）A、B兩球最終的速度vA、vB的大小分別為和．【考點】動量守恒定律；電勢能．【分析】（1）由機械能守恒定律求出A球與彈簧碰前瞬間的速度大小v0，當(dāng)A、B速度相同時相距最近，彈簧的彈性勢能最大，由系統(tǒng)的能量守恒和動量守恒定律可以求出彈簧的最大彈性勢能EP；（2）由動量守恒定律與能量守恒定律可以求出最終A、B兩球的