2022-2023学年福建省龙岩市曲溪中学高三物理测试题含解析

2022-2023学年福建省龙岩市曲溪中学高三物理测试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.质量为m的物体在高H处重力势能为mgH，从静止开始自由落下．当动能等于重力势能的2倍时，经历的时间为（）A． B．2 C． D．参考答案：B【考点】自由落体运动．【分析】先根据机械能守恒定律求解下降的高度，然后根据自由落体运动的位移公式求解运动时间．【解答】解：物体做自由落体运动，机械能守恒，当动能等于重力势能的2倍时，有：mgH=mgh+其中：解得：故下落的高度为：H﹣h=根据自由落体运动的位移时间关系公式，有：解得：t=2故选：B．2.图甲为一女士站在台阶式自动扶梯上匀速上楼（忽略扶梯对手的作用），图乙为一男士站在履带式自动扶梯上匀速上楼，两人相对扶梯均静止．下列关于力做功判断正确的是（）A．甲图中支持力对人做正功 B．甲图中摩擦力对人做负功C．乙图中支持力对人做正功 D．乙图中摩擦力对人做负功参考答案：A【考点】功的计算．【分析】甲图中支持力方向竖直向上，不受摩擦力，乙图中支持力垂直斜面，摩擦力沿斜面向上，根据支持力和摩擦力的方向与速度方向的关系确定做功情况【解答】解：AB、图甲中，人匀速上楼，不受静摩擦力，摩擦力不做功，支持力向上，与速度方向为锐角，则支持力做正功，故A正确，B错误．CD、图乙中，支持力与速度方向垂直，支持力不做功，摩擦力方向与速度方向相同，做正功．故CD错误．故选：A3.（多选题）如图所示，相距为L的两条足够长的平行金属导轨，与水平面的夹角θ，导轨上固定有质量为m，电阻为R的两根相同的导体棒，导体棒MN上方轨道粗糙下方光滑，整个空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为B．将两根导体棒同时释放后，观察到导体棒MN下滑而EF保持静止，当MN下滑速度最大时，EF与轨道间的摩擦力刚好到达最大静摩擦力，下列叙述正确的是（）A．导体棒MN的最大速度为B．导体棒EF与轨道之间的最大静摩擦力为mgsinθC．导体棒MN受到的最大安培力为mgsinθD．导体棒MN所受重力的最大功率为参考答案：AC【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；功率、平均功率和瞬时功率；电功、电功率；安培力．【分析】本题中EF静止，只有MN在运动．首先分析MN的运动情况：先加速运动后匀速运动，匀速运动时速度最大，根据平衡条件求解最大速度；对两棒分别研究，根据平衡条件求导体棒EF与轨道之间的最大静摩擦力；导体棒MN匀速运动时速度最大，感应电流最大，所受的安培力也最大，由平衡条件求解；导体棒MN所受重力的最大功率等于回路最大的电功率．【解答】解：A、当导体棒MN匀速运动时速度最大，由平衡条件得：mgsinθ=，则得最大速度为v=．故A正确．B、由题，当MN下滑速度最大时，EF与轨道间的摩擦力刚好到达最大静摩擦力，两棒所受的安培力大小相等，方向相反，则对EF棒：mgsinθ+=fm，则得最大静摩擦力为fm=2mgsinθ．故B错误．C、导体棒MN匀速运动时速度最大，感应电流最大，所受的安培力也最大，由平衡条件得知：最大安培力为FAm=mgsinθ．故C正确．D、导体棒MN所受重力的最大功率为Pm=mgsinθ?v=2．故D错误．故选AC4.如图所示，从O点正上方A、B两点将两个相同小球1和2分别以速度v10、v20水平抛出，结果落在地面上同一点C，则下列结论正确的是（）A．两球运动时间t1＜t2B．两球抛出初速度v10＞v20C．在下落过程中重力做功的平均功率p1＞p2D．两球落地动能EA1=EA2参考答案：C【考点】动能定理的应用；平抛运动；功率、平均功率和瞬时功率．【分析】平抛运动水平方向为匀速直线运动，竖直方向为自由落体运动，根据下落高度比较运动时间关系，由水平位移和运动时间分析初速度关系．重力做功的平均功率等于重力做功与时间之比．由速度的合成求得落地时速度关系，从而比较动能关系．【解答】解：A、根据h=，得t=，h越大，t越长，所以有t1＞t2，故A错误．B、根据水平方向的分运动是匀速直线运动，则有x=v0t．由图知，水平位移相等，又t1＞t2，则得v10＜v20．故B错误．C、重力做功的平均功率表达式为=mg=mg=mg，由于t1＞t2，所以p1＞p2，故C正确．D、落地时速度大小表达式v====，x相等，而h不等，所以两球落地动能不等，故D错误．故选：C5.(单选)下列说法中正确的是

A．研究奥运会冠军刘翔的跨栏技术时可将刘翔看作质点B．在某次铅球比赛中，某运动员以18.62米的成绩获得金牌，这里记录的成绩是比赛中铅球经过的路程C．瞬时速度可理解为时间趋于零时的平均速度D．“北京时间10点整”指的是时间，一节课40min指的是时刻参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，一定质量理想气体经过三个不同的过程a、b、c后又回到初始状态．在过程a中，若系统对外界做功400J，在过程c中，若外界对系统做功200J，则b过程外界对气体做功___▲_____J，全过程中系统▲

热量（填“吸收”或“放出”），其热量是

▲J．参考答案：7.如图所示，U形管右管横截面积为左管横截面积的2倍，在左管内用水银封闭一段长为30cm、温度为577.5K的空气柱，左右两管水银面高度差为21cm，外界大气压为76cmHg．若给左管的封闭气体降温，使管内气柱长度变为20cm．求：①此时左管内气体的温度为多少？②左管内气体放出（填“吸收”或“放出”）的热量，大于（填“大于”、“等于”或“小于”）外界对气体做的功．参考答案：解：①初状态：P1=55cmHg，V1=30S

T1=577.5K降温后，水银面左管上升10cm，右管下降5cm．P2=40cmHgV2=20S由理想气体状态方程得：代入数据解得：T2=280K②由于体积减小，外界对气体做功，温度降低，内能减小，根据热力学第一定律知气体放热大于外界对气体做功．答：①此时左管内气体的温度为280K②左管内气体放热大于外界对气体做功．8.设地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，地球自转角速度为，则沿地球表面运行的人造地球卫星的周期为________；某地球同步通讯卫星离地面的高度H为_________．参考答案：9.在如图（甲）所示的电路中，电阻R1和R2都是纯电阻，它们的伏安特性曲线分别如图（乙）中Oa、Ob所示。电源的电动势=7.0V，内阻忽略不计。（1）调节滑动变阻器R3，使电阻R1和R2消耗的电功率恰好相等，则此时电阻R1和R2的阻值为

Ω，R3接入电路的阻值为

Ω。（2）调节滑动变阻器R3，使R3＝0，这时电阻R1的电功率P1＝

W，R2的电功率P2＝

W。参考答案：（1）1000，800；（2）1.05×10－2，1.4×10－2

10.A．质量为M的物块静止在光滑水平桌面上，质量为m的子弹以水平速度v0射入物块后，以水平速度2v0/3射出。则物块的速度为＿＿＿＿，此过程中损失的机械能为＿＿＿＿。参考答案：

mv02-m2v02。由动量守恒定律，mv0=m·2v0/3+Mv，解得v=.由能量守恒定律，此过程中损失的机械能为△E=mv02-m·(2v0/3)2+Mv2=mv02-m2v02。11.(1)如图11所示是日光灯的电路图，它主要是由灯管、镇流器和起动器组成的，镇流器是一个带铁芯的线圈，起动器的构造如图8．为了便于起动，常在起动器两极并上一纸质电容器C.某班教室的一盏日光灯出现灯管两端亮而中间不亮的故障，经检查发现灯管是好的，电压正常，镇流器无故障，其原因可能是

，你能用什么简易方法使日光灯正常发光？

。

（2）如图12是测定自感系数很大的线圈直流电阻的电路，两端并联一只电压表（电压表的内阻RV很大），用来测电感线圈的直流电压，在测量完毕后将电路解体时.若先断开S1时，则

(填电压表或电流表)将可能损坏。参考答案：(1)电容器C击穿而短路或起动器被短路。将电容器C撤除或更换起动器等。

（2）电压表12.某兴趣小组想通过物块在斜面上运动的实验探究“合外力做功和物体速度变化的关系”。实验开始前，他们提出了以下几种猜想：①W∝，②W∝v，③W∝v2。他们的实验装置如图甲所示，PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度传感器（用来测量物体每次通过Q点时的速度），每次实验，物体从不同初始位置处由静止释放。同学们设计了以下表格来记录实验数据。其中L1、L2、L3、L4……，代表物体分别从不同初始位置处无初速释放时初始位置到速度传感器的距离，v1、v2、v3、v4……，表示物体每次通过Q点的速度。实验次数1234…….LL1L2L3L4…….vv1v2v3v4……他们根据实验数据绘制了如图乙所示的L－v图象，并得出结论W∝v2。他们的做法是否合适，你有什么好的建议？___________________________________________________________________。在此实验中，木板与物体间摩擦力的大小_______（填“会”或“不会”）影响探究出的结果参考答案：13.一个氡核衰变成钋核并放出一个粒子。该核反应的方程是

氡衰变半衰期为3.8天，则1000g氡经过7.6天衰变，剩余氡的质量为

g；参考答案：①

②250根据衰变过程中质量数和电荷数守恒，由于生成物质量数减小4，电荷数减小2，所以放出的粒子是α粒子．该核反应的方程是：氡核的半衰期为3.8天，根据半衰期的定义得：，其中m为剩余氡核的质量，m0为衰变前氡核的质量，T为半衰期，t为经历的时间。由于T=3.8天，t=7.6天，解得：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中，小灯泡的阻值约为几欧姆；电压表量程为3V，内阻约为3000Ω：电流表量程为0.6A，内阻约为2Ω，要求小灯泡的电压能从零开始调节，为减小实验误差，方便调节，请在如图所示的四个电路图和给定的三个滑动变阻器中选取适当的电路和器材，并将它们的编号填在横线上．应选取的电路是_________，滑动变阻器应选取_______。E．总阻值5Ω，最大允许电流2A的滑动变阻器F．总阻值200Ω，最大允许电流2A的滑动变阻器G．总阻值1000Ω，最大允许电流1A的滑动变阻器参考答案：CE15.（10分）一物理兴趣小组利用学校实验室的数字实验系统探究水的冲击力F与高度H及流量Q的关系，实验装置如图甲所示．水从漏斗口无初速流下冲击正下方的力传感器，通过计算机可得出冲击力F的大小,实验中可改变水的流量Q及漏斗口到力传感器的高度H。

（1）该组同学首先保持水的流量Q0不变，改变漏斗口到力传感器间的高度，得到了如下的实验数据，并根据实验数据作出了F-H图象.（图乙）。F（N）01.001.411.732.002.453.003.16H（m）00.050.100.150.200.300.450.50

根据上表的数据和图乙中图象的形状，可猜想F和H之间的关系为

；为验证猜想，请在图丙中确定纵轴所表示的物理量，并另作

图象，若该图象的形状为

，说明猜想正确。

（2）在证实了上述关系之后，他们将水的流量分别调整为0.5Q0、1.5Q0，又作出了两条F-H图象，他们将三次实验得到的图象放在一个坐标系中，如图丁所示．通过对三条图象的比较、分析、讨论，他们得出了F与Q的关系，你认为F与Q之间的关系是：_________。（3）通过上述实验，他们得出：水的冲击力F与水的流量Q、漏斗口到力传感器的高度H的数学关系式是：

。参考答案：（1）F2正比于H，直线；（2）F与Q成正比，其中k为常数。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（14分）质量为m=1.0kg的小滑块(可视为质点)放在质量为M=3.0kg的长木板的右端，木板上表面光滑，木板与地面之间的动摩擦因数为μ=0.2，木板长L=1.0m．开始时两者都处于静止状态，现对木板施加水平向右的恒力F=12N，如图18所示，经一段时间后撤去F.为使小滑块不掉下木板，试求：用水平恒力F作用的最长时间．(g取10m/s2)参考答案：17.由透明体做成的三棱柱，横截面为有一个锐角为30°的直角三角形，如图所示，AC面镀膜，经透明体射到AC面的光只能反射。现有一束光从AB面的D点垂直AB面射入透明体，经AC面E点反射后从BC面射出透明体，出射光线与BC面成30°角。（i）求该透明体的折射率；（ii）若光线从BC面的F点垂直BC面射入透明体，经AC面E点反射后从AB面射出透明体，试画出经E点后的光路图，并标明出射光线与AB面所成夹角的角度（不用列式计算）。参考答案：（i）如图，由几何关系θ1=30°，θ2=60°

由折射定律

（ii）光路如图所示。18.如图所示的坐标系，x轴沿水平方向，y轴沿竖直方向。在x轴上方空间的第一、第二象限内，既无电场也无磁场，在第三象限内存在沿y轴正方向的匀强电场和垂直xy平面向里的匀强磁场，在第四象限内存在沿y轴负方向、场强大小与第三象限电场场强相等的匀强电场。一质量为m、电量为q的带