2022-2023学年山西省临汾市尧都区吴村镇中学高三物理测试题含解析

2022-2023学年山西省临汾市尧都区吴村镇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.由于分子间存在着分子力，而分子力做功与路径无关，因此分子间存在与其相对距离有关的分子势能。如图所示为分子势能Ep随分子间距离r变化的图象，取r趋近于无穷大时Ep为零。通过功能关系可以从分子势能的图象中得到有关分子力的信息，则下列说法正确的是（

）A．假设将两个分子从r=r2处释放，它们将相互远离B．假设将两个分子从r=r2处释放，它们将相互靠近C．假设将两个分子从r=r1处释放，它们的加速度先增大后减小D．假设将两个分子从r=r1处释放，当r=r2时它们的速度最大参考答案：DAB、分子之间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，分子斥力的变化快，当时分子引力等于分子斥力，所以，是分子的平衡距离，假设将两个分子从处释放，两个分子将在此位置保持平衡，故AB错误；CD、当时，分子间的作用力表现为斥力，由于分子斥力的变化快，将两个分子从处释放后，它们间的斥力越来越小，所以加速度先逐渐减小，做加速运动，当，分子引力等于分子斥力，合力为零，加速度为零，速度达最大，故C错误，D正确。故选：D2.“嫦娥一号”月球探测器在环绕月球运行过程中，设探测器运行的轨道半径为r，运行速率为v，当探测器在飞越月球上一些环形山中的质量密集区上空时

A．r、v都将略为减小

B．r将略为减小，v将略为增大

C．r、v都将保持不变

D．r将略为增大，v将略为减小参考答案：B解析：3.（多选）如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab=Ubc，实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知(

)A．P点电势高于Q点电势B．带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大C．带电质点通过P点时的动能比通过Q点时大D．带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时大参考答案：BD4.如图是某跳水运动员最后踏板的过程：设运动员从高处落到处于自然状态的跳板（A位置）上，随跳板一同向下运动到最低点（B位置）.对于运动员从A位置运动到B位置的过程中，下列说法正确的是

A．运动员到达最低点时处于失重状态B．运动员到达最低点时处于超重状态C．在这个过程中，运动员的速度一直在增大D．在这个过程中，运动员的加速度一直在增大参考答案：【知识点】超重和失重；速度．A1C3【答案解析】B解析：A、运动员接触跳板向下运动的过程中，先做向下加速运动后做减速运动，加速度方向先向下后向上，先处于超重状态后处于失重状态．故A错误，B正确;C、先做向下加速运动后做减速运动，动能先增大后减小．即运动员的速度先增大后减小，故C错误;D、运动员接触跳板的开始阶段，跳板的弹力小于其重力，后弹力大于其重力，随着运动员向下运动，弹力增大，则根据牛顿第二定律知：其加速度先减小后增大．故D错误;故选B．【思路点拨】根据运动员的受力变化，可知运动员加速度的变化；根据加速度可知物体速度的变化，即可得出动能的变化；当物体加速度向上时，物体即处于超重状态，而加速度向下时，物体处于失重状态；本题很多同学极易忽视运动过程，解题时一定要结合受力分析，确定力和运动的关系，从而明确物体的运动过程．5.一物体放在光滑水平面上，它的俯视图如图所示．两个相互垂直的力F1和F2同时作用在物体上，使物体沿图中v0的方向做直线运动。再经过一段位移后，力F1和F2对物体所做的功分别为3J和4J，则合力对物体所做的功为

A．3J

B．4J

C．5J

D．7J参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，边长为L的正方形区域abcd内存在着匀强磁场。一个质量为m、电荷量为q、初速度为vo的带电粒子从a点沿ab方向进入磁场，不计重力。若粒子恰好沿BC方向，从c点离开磁场，则磁感应强度B=__________；粒子离开磁场时的动能为Ex__________。参考答案：

带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的轨道半径r=L，由可得B=，洛伦兹力不做功，粒子离开磁场时的动能为。7.

（5分）裂变反应是目前核能利用中常用的反应，以原子核为燃料的反应堆中，当俘获一个慢中子后发生的裂变反应可以有多种方式，其中一种可表示为：反应方程下方的数字中子及有关原子的静止质量（以原子质量单位u为单位）。已知1u的质量对应的能量为9.3×102MeV，此裂变反应释放出的能量是________MeV。参考答案：答案：1.8×1028.为了测量两个质量不等的沙袋的质量，某实验小组在实验室找到了下列器材：轻质定滑轮(质量和摩擦可忽略)、砝码一套、细线、米尺、秒表，由于没有找到直接测量工具，他们决定根据已学过的物理学知识，改变实验条件进行测量，通过选择合适的变量得到线性关系，再根据图线的斜率和截距求出沙袋的质量，于是他们进行了下列操作：①实验装置如图，设两边沙袋的质量分别为m1、m2；②砝码的总质量为△m＝0.5kg，实验小组先从△m中取出质量为m′的砝码放在m1沙袋中，剩余砝码都放在m2沙袋中，发现m1下降m2上升；③用米尺测出沙袋运动的距离h，用秒表测出沙袋的运动时间t，则可知沙袋的加速度大小为a＝

；④改变m′，测量加速度a，得多组(m′，a)数据，作出“a—m′”图线；⑤该小组成员得到图线的斜率为k＝4m/kg·s2，截距为b＝2，请你算出沙袋的质量m1=_________kg，m2=________kg。（其中g取10m/s2)参考答案：

3kg

1.5kg9.总质量为M的火箭被飞机释放时的速度为，方向水平．释放后火箭立即向后以相对于地面的速率u喷出质量为m的燃气，则火箭相对于地面的速度变为

▲

参考答案：

（3）

10.质量为2kg的物体，在水平推力的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的v-t图像如图所示，g取10m/s2，则物体与水平面间的动摩擦因数

；水平推力

。参考答案：

0.2

6

11.在研究有固定转动轴物体平衡条件的实验中（1）实验开始前需要检查力矩盘重心是否在转轴处，描述检查的操作过程．在任意位置（转过任意角度）能静止/平衡（2）某同学采用50g的钩码，力矩盘平衡后如图所示，弹簧秤读数1.1N，盘面中3个同心圆半径分别是2cm、4cm、6cm．填写下表（g取9.8m/s2，答案精确到0.001N?m）：顺时针力矩逆时针力矩0.059N?m0.064N?m参考答案：考点：力矩的平衡条件．专题：实验题．分析：（1）动后，停下时事先的标记能够处于任意位置，即转盘能随遇平衡，说明转盘的重心在转轴上；（2）簧秤读数1.1N，一个钩码重50g，根据力矩等于力与力臂的乘积．解答：解：（1）心在转轴上，力矩盘本身的重力才可以忽略不计，转动后，停下时事先的标记能够处于任意位置，即转盘能随遇平衡，说明转盘的重心在转轴上；（2）逆时针力矩为M=1.1×4×10﹣2+50×10﹣3×10×4×10﹣2=0.064N?m故答案为：（1）在任意位置（转过任意角度）能静止/平衡（2）0.064N?m点评：题是验证力矩平衡的实验，关键求出顺时针力矩之和和逆时针力矩之后，然后判断是否相等，实验前要将支点调节到重心处．12.在β衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出．中微子的性质十分特别，因此在实验中很难探测。1953年，莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用中微子与水中11H的核反应，间接地证实了中微子的存在．（1）中微子与水中的11H发生核反应，产生中子(01n)和正电子(＋10e)，即中微子＋11H―→01n＋＋10e

可以判定，中微子的质量数和电荷数分别是________．（3分）(填写选项前的字母)A．0和0

B．0和1C．1和0

D．1和1（2）上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体后，可以转变为两个光子(γ)，即

＋10e＋－10e―→2γ.

已知正电子和电子的质量都为9.1×10－31kg，反应中产生的每个光子的能量约为____

____J．（4分）

普朗克常量为h=6.63×10－34J·s

1u质量对应的能量为931.5MeV参考答案：13.如图，两光滑斜面在B处连接，小球自A处静止释放，经过B、C两点时速度大小分别为3m/s和4m/s，AB=BC．设球经过B点前后速度大小不变，则球在AB、BC段的加速度大小之比为9：7，球由A运动到C的过程中平均速率为2.1m/s．参考答案：考点：平均速度．专题：直线运动规律专题．分析：根据和加速度的定义a==，=解答．解答：解：设AB=BC=x，AB段时间为t1，BC段时间为t2，根据知AB段：，BC段为=则t1：t2=7：3，根据a==知AB段加速度a1=，BC段加速度a2=，则球在AB、BC段的加速度大小之比为9：7；根据=知AC的平均速度===2.1m/s．故答案为：9：7，2.1m/s．点评：本题考查基本概念的应用，记住和加速度的定义a==，=．三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，将一个斜面放在小车上面固定，斜面倾角θ=37°，紧靠斜面有一质量为5kg的光滑球，取重力加速度g＝10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，则：试求在下列状态下：(1)小车向右匀速运动时，斜面和小车对小球的弹力大小分别是多少？(2)小车向右以加速度3m/s2做匀加速直线运动，斜面和小车对小球的弹力大小分别是多少？(3)小车至少以多大的加速度运动才能使小球相对于斜面向上运动。参考答案：(1)0，50N(2)25N，30N

(3)7.5m/s2【详解】(1)小车匀速运动时，小球随之一起匀速运动，合力为零，斜面对小球的弹力大小为0，竖直方向上小车对小球的弹力等于小球重力，即：否则小球的合力不为零，不能做匀速运动.(2)小车向右以加速度a1=3m/s2做匀加速直线运动时受力分析如图所示，有：代入数据解得：N1=25N，N2=30N(3)要使小球相对于斜面向上运动，则小车对小球弹力为0，球只受重力和斜面的弹力，受力分析如图，有：代入数据解得：答：(1)小车向右匀速运动时，斜面对小球的弹力为0和小车对小球的弹力为50N(2)小车向右以加速度3m/s2做匀加速直线运动，斜面和小车对小球的弹力大小分别是N1=25N，N2=30N.(3)小车至少以加速度向右运动才能使小球相对于斜面向上运动。15.质量分别为m和3m的A、B两个小球以相同的速率v沿同一直线相向运动，碰后B球停止不动，试求A球碰后的速度，并判断它们之间发生的是弹性碰撞还是非弹性碰撞（说明理由）．参考答案：弹性碰撞取B球碰前的速度方向为正方向，设A球碰后的速度为v′，由动量守恒定律有解得，方向与B球碰前的速度方向相同由于，故碰撞前后的总动能相等，则此碰撞是弹性碰撞四、计算题：本题共3小题，共计47分16.13．一质量m=0.6kg的物体以v0=20m/s的初速度从倾角为300的斜坡底端沿斜坡向上运动。当物体向上滑到某一位置时，其动能减少了ΔEk=18J，机械能减少了ΔE=3J，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，求（1）物体向上运动时加速度的大小；（2）物体返回斜坡底端时的动能。参考答案：（1）6m/s2

（2）80J17.如图所示，有一个可视为质点的质量为m=1kg的小物块，从光滑平台上的A点以v0=3m/s的初速度水平抛出，到达C点时，恰好沿C点的切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道，最后小物块滑上紧靠轨道末端D点的质量为M=3kg的长木板．已知木板上表面与圆弧轨道末端切线相平，木板下表面与水平地面之间光滑，小物块与长木板间的动摩擦因数μ=0.3，圆弧轨道的半径为R=0.5m，C点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角θ=53°，不计空气阻力，取重力加速度为g=10m/s2.求：⑴AC两点的高度差；⑵小物块刚要到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力；⑶要使小物块不滑出长木板，木板的最小长度．（）参考答案：⑴小物块在C点时的速度大小为

vC==5m/s，竖直分量为

vCy=4m/s（2分）

下落高度

h=vCy2/2g=0.8m

（2分）⑵小物块由C到D的过程中，由动能定理得：mgR(1–cos53°)=mv–mv

（2分）解得vD=m/s（1分）小球在D点时由牛顿第二定律得：FN–mg=m

（2分）代入数据解得FN=68N

（1分）由牛顿第三定律得FN′=FN=68N，方向竖直向下（2分）⑶设小物块刚滑到木板左端达到共同速度，大小为v，小物块在木板上滑行的过程中，对物块和木板系统，由动量守恒定律得：（2分）【或：由牛顿第二定律得：小物块与长木板的加速度大小分别为：a1=μg=3m/s2，a2==1m/s2（1分）速度分别为

v=vD–a1t，v=a2t

（1分）】对物块和木板系统，由能量守恒定律得：μmgL=mv–(m＋M)v2

（2分）解得L=3.625m，即木板的长度至少是3.625m（2分）18.某电视台闯关竞技节目的第一关是雪滑梯，其结构可以简化为下图模型，雪滑梯顶点距地面高h=15m，滑梯斜面部分长l=25m，在水平部分距离斜道底端为x0=20m处有一海绵坑．比赛时