吉林省长春市于家乡中学2022-2023学年高三物理测试题含解析

吉林省长春市于家乡中学2022-2023学年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1.一列沿x轴正方向传播的简谐横波在某一时刻的波形图如图1所示，图中P、Q两质点的横坐标分别为x=1.5m和x=4.5m。P点的振动图像如图2所示。在下列四幅图中，Q点的振动图像可能是(

)参考答案：B2.（单选）如图所示，质量均为m的两个完全相同的条形磁铁A和B竖直放置在水平地面上，物体P质量也为m，用一条轻绳通过光滑滑轮连接A与P，设B与地面间的弹力为F1，A、B之间的弹力为F2，则关于F1、F2的大小关系正确的是（）A．F1=mgB．F2=mgC．F1=0D．F2=0参考答案：解：A、把磁铁A和B当成一个整体，这个整体的重力等于2mg，向上的拉力为mg，还有向上的支持力，根据这三个力平衡，所以水平地面对B的支持力F1的大小等于mg；故A正确C错误；B、磁铁A受到向下的重力、向上的拉力、B对A的向下引力和B对A向上的支持力，这四个力平衡，因为拉力和重力大小相等，所以B对A的向下引力和B对A向上的支持力相等，所以，F2＞0；故B错误，D错误；故选：A．3.列车在空载情况下以恒定功率P经过一段平直的路段，通过某点时速率为v，加速度为a1；当列车满载货物再次经过同一点时，功率和速率均与原来相同，但加速度变为a2．重力加速度大小为g．设阻力是列车重力的k倍，则列车满载与空载时的质量之比为（）A． B．C． D．参考答案：A【考点】功率、平均功率和瞬时功率．【分析】列车的功率等于牵引力与速度的乘积．由牛顿第二定律和功率公式P=Fv，分别研究两种情况，联立即可求解．【解答】解：设列车满载与空载时的质量分别为m1和m2．当空载加速度为a1时，由牛顿第二定律和功率公式P=Fv得：

﹣km2g=m2a1；当满载加速度为a2时，由牛顿第二定律和功率公式P=Fv得：

﹣km1g=m1a2；联立得=故选：A4.（选修3-4模块）(4分)如图所示，为某时刻一列简谐横波的波形图象，已知此列波的振动周期为4s，由图可知这列波的传播速度大小为

m/s，若此时波形上质点A正经过平衡位置向上运动，则波的传播方向是

。参考答案：答案：6（2分）；

x轴的正方向

（2分）5.经国际小行星命名委员会命名的“神舟星”和“杨利伟星”的轨道均处在火星和木星轨道之间。已知“神舟星”平均每天绕太阳运行174万公里，“杨利伟星”平均每天绕太阳运行145万公里.假设两行星均绕太阳做匀速圆周运动，则两星相比较(

)A.“神舟星”的轨道半径大

B.“神舟星”的公转周期大C.“神舟星”的加速度大

D.“神舟星”受到的向心力大参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.氢原子处于基态时的能量为-E1,激发态与基态之间的能量关系为（n为量子数），处于基态的大量氢原子由于吸收某种单色光后，最多能产生3种不同波长的光，则被吸收的单色光的频率为

产生的3种不同波长的光中，最大波长为

（已知普朗克常量为h，光速为c）参考答案：；试题分析：基态的氢原子能量为E1，n=2能级的原子能量为，n=3能级的原子能量为，则单色光的能量为；根据得，从第三能级跃迁到第二能级，能量变化最小，则对应的波长最长，因此从第三能级跃迁到第二能级，解得：【名师点睛】此题是对玻尔理论的考查；解决本题的关键知道能级间跃迁所满足的规律，辐射光子的能量等于两个能级的能级差，即Em-En=hv，注意正负号。7.（4分）用相同的表头改装成的电流表内阻为lΩ，电压表内阻为：100Ω，当把电流表和电压表串联后接入某电路，发现两者指针偏转角度之比为1：3，则改装电流表时需接上

Ω的分流电阻，改装电压表时需接上

Ω的分压电阻。参考答案：

答案：1.5

978.（8分）如图所示，用多用电表研究光敏电阻的阻值与光照强弱的关系。①应将多用电表的选择开关置于

档；②将红表笔插入

接线孔（填“+”或“-”）；③将一光敏电阻接在多用电表两表笔上，用光照射光敏电阻时表针的偏角为θ，现用手掌挡住部分光线，表针的偏角变为θ′，则可判断θ

θ′(填“＜”,“＝”或“＞”)；④测试后应将选择开关置于

档。参考答案：

答案：①欧姆；②“＋”；③

>；④OFF或交流电压最高

(每空2分)。9.某同学用电源频率为50Hz的电磁打点计时器（含复写纸）做“探究质量一定时，加速度与合力的关系”实验。①在不挂配重，平衡摩擦力过程中，打点计时器打出的一条纸带如图（乙）所示，纸带A端与小车相连。要使小车做匀速直线运动，垫木应向____移动。②打点计时器打A、C两点过程中，小车通过的距离为____cm。③打B点时小车的速度是__________m/s④打AC两点过程中，小车的平均加速度大小为____m/s2。（保留小数点后两位数字）参考答案：.①左

②16.20

③0.41

④0.5010.在探究物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系时，采用如下图所示的实验装置小车及车中的砝码质量用M表示，盘及盘中的砝码质量用m表示．(1)当M与m的大小关系满足________时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力．(2)另两组同学保持小车及车中的砝码质量M一定，探究加速度a与所受外力F的关系，由于他们操作不当，这两组同学得到的a－F关系图象分别如图1和图2所示，其原因分别是：图1：________________________________________图2：________________________________________参考答案：m?M、m过大(或M过小)，造成m不是远小于M、没有平衡摩擦力或木板的倾角过小11.(3-4模块)(3分)一列向右传播的简谐横波在某时刻的波形图如图所示。波速大小为0.6m/s，P质点的横坐标x=0.96m。波源O点刚开始振动时的振动方向__▲___(填“y轴正方向”或“y轴负方向”)，波的周期为___▲___s。从图中状态为开始时刻，质点P经过__▲__s时间第二次达到波峰。

参考答案：答案:y的负方向(1分)、0.4(1分)、1.9(1分)12.一定质量的理想气体由状态A变化到状态B，压强随体积变化的关系如图所示．气体在状态A时的内能

状态B时的内能（选填“大于”、“小于”或“等于”）；由A变化到B，气体对外界做功的大小

（选填“大于”、“小于”或“等于”）气体从外界吸收的热量．参考答案：等于；等于．【考点】理想气体的状态方程．【分析】由图示图象求出气体在状态A、B时的压强与体积，然后判断A、B两状态的气体温度关系，再判断内能关系，根据气体状态变化过程气体内能的变化情况应用热力学第一定律判断功与热量的关系．【解答】解：由图示图象可知，气体在状态A与状态B时，气体的压强与体积的乘积：pV相等，由理想气体状态方程可知，两状态下气体温度相等，气体内能相等；A、B两状态气体内能相等，由A变化到B过程，气体内能的变化量：△U=0，由热力学第一定律：△U=W+Q可知：W+Q=0，气体对外界做功的大小等于气体从外界吸收的热量．故答案为：等于；等于．13.如图所示，质量为M，半径为R的均匀圆形薄板可以绕光滑的水平轴A在竖直平面内转动，AB是它的直径，O是它的圆心。现在薄板上挖去一个直径为R的圆，则圆板的重心将从O点向左移动__________R的距离，在B点作用一个垂直于AB的力F使薄板平衡，此时AB恰处于水平位置，则F=_________________。

参考答案：

；

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在“验证机械能守恒定律”的实验中，质量m=1.00kg的重物自由下落，带动纸带打出一系列的点，如图所示．相邻计数点间的时间间隔为0.02s；（g=9.8m/s2，计算结果小数点后保留2位有效数字）

（1）从起点O到打下计数点B的过程中物体的动能增加量△EK=

J，势能减少量△EP=

J；

（2）通过计算发现，数值上△EK＜△EP，这是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用．我们可以通过该实验装置测定该阻力的大小，方法如下：先通过纸带测得下落的加速度a=

m/s2．再根据牛顿第二定律计算出重锤在下落的过程中受到的平均阻力f=

N．参考答案：（1）

1.55，

1.56

（2）

9.50；

0.30．15.某实验小组利用如图甲所示的实验装置测量小物块与水平面之间的动摩擦因数．粗糙曲面AB固定在水平面上，其与水平面相切于B点，P为光电计时器的光电门，实验时将带有遮光条的小物块m从曲面AB上的某点自由释放，小物块通过光电门P后停在水平面上某点C．已知当地重力加速度为g．

(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d如图乙所示，其读数d=

cm；(2)为了测量动摩擦因数，除遮光条宽度d及数字计时器显示的时间t，还需要测量的物理量及其符号是

，动摩擦因数=

(利用测量的量表示)．(3)为了减小实验误差，请提出一条合理化建议：

。参考答案：（1）0.375

（1分）（2）光电门与C点之间的距离s（1分）

（2分）（3）增大小物块释放位置的高度；改变小物块释放位置；多次测量后利用图像求解等等

（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.在同一水平面中的光滑平行导轨P、Q相距L=1m，导轨左端接有如图所示的电路．其中水平放置的平行板电容器两极板M、N间距离d=10mm，定值电阻R1=R2=12Ω，R3=2Ω，金属棒ab电阻r=2Ω，其它电阻不计．磁感应强度B=1T的匀强磁场竖直穿过导轨平面，当金属棒ab沿导轨向右匀速运动时，悬浮于电容器两极板之间，质量m=1×10﹣14kg，带电量q=﹣1×10﹣14C的微粒恰好静止不动．取g=10m/s2，在整个运动过程中金属棒与导轨接触良好．且运动速度保持恒定．试求：（1）匀强磁场的方向；（2）ab两端的路端电压；（3）金属棒ab运动的速度．参考答案：解：（1）带负电的微粒受到重力和电场力处于静止状态，因重力竖直向下，则电场力竖直向上，故M板带正电．ab棒向右切割磁感线产生感应电动势，ab棒等效于电源，感应电流方向由b→a，其a端为电源的正极，由右手定则可判断，磁场方向竖直向下．（2）由由平衡条件，得

mg=Eq又E=所以MN间的电压：UMN==V=0.1VR3两端电压与电容器两端电压相等，由欧姆定律得通过R3的电流I==A=0.05Aab棒两端的电压为Uab=UMN+I=0.1+0.05×6=0.4V（3）由闭合电路欧姆定律得ab棒产生的感应电动势为：E感=Uab+Ir=0.4+0.05×2V=0.5V

由法拉第电磁感应定律得感应电动势E感=BLv联立上两式得v=0.5m/s答：（1）匀强磁场的方向竖直向下；（2）ab两端的路端电压为0.4V；（3）金属棒ab运动的速度为0.5m/s．【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；电容；闭合电路的欧姆定律．【分析】（1）悬浮于电容器两极板之间的微粒静止，重力与电场力平衡，可判断电容器两板带电情况，来确定电路感应电流方向，再由右手定则确定磁场方向．（2）由粒子平衡，求出电容器的电压，根据串并联电路特点，求出ab两端的路端电压．（3）由欧姆定律和感应电动势公式求出速度．17.（17分）如图所示，光滑水平面上静止放着长L=1.6m，质量为M=3kg的木块（厚度不计），一个质量为m=1kg的小物体放在木板的最右端，m和M之间的动摩擦因数μ=0.1，今对木板施加一水平向右的拉力F，（g取10m/s2）

(1)为使小物体不掉下去，F不能超过多少？(2)如果拉力F=10N恒定不变，求小物体所能获得的最大动能？(3)如果拉力F=10N，要使小物体从木板上掉下去，拉力F作用的时间至少为多少？参考答案：解析：（1）F=(M+m)a…………（1分）

μmg=ma

…………（1分）

F=μ(M+m)g=0.1×(3+1)×10N=4N…………（1分）（2）小物体的加速度

木板的加速度

………（1分）

解得物体滑过木板所用时间

物体离开木板时的速度

（3）若F作用时间最短，则物体离开木板时与木板速度相同。设F作用的最短时间为t1，物体在木板上滑行的时间为t，物体离开木板时与木板的速度为V

18.如图所示，足够长的光滑导轨ab、cd固定在竖直平面内，导轨间距为d，b、c两点间接一阻值为r的电阻。ef是一水平放置的导体杆，其质量为m、有效电阻值为r，杆与ab、cd保持良好接触。整个装置放在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直。现用一竖直向上的力拉导体杆，使导体杆从静止开始做加速度为的匀加速运动，上升了H高度，这一过程中bc间电阻r产生的焦耳热为Q，g为重力加速度，不计导轨电阻及感应电流间的相