河南省駐馬店市東岸鄉(xiāng)聯合中學2022-2023學年高三物理測試題含解析

河南省駐馬店市東岸鄉(xiāng)聯合中學2022-2023學年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，兩條平行虛線之間存在勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里，虛線間的距離為L，金屬圓環(huán)的直徑也為L．自圓環(huán)從左邊界進入磁場開始計時，以垂直于磁場邊界的恒定速度υ穿過磁場區(qū)域．規(guī)定逆時針方向為感應電流i的正方向，則圓環(huán)中感應電流i隨其移動距離χ變化的i～χ圖象最接近圖中的（）A．B．C．D．參考答案：【考點】：導體切割磁感線時的感應電動勢；右手定則．【專題】：壓軸題．【分析】：根據楞次定律可判斷出圓環(huán)進磁場過程中和出磁場過程中的感應電流方向，根據切割的有效長度在變化，知感應電動勢以及感應電流的大小也在變化．：解：根據楞次定律，在進磁場的過程中，感應電流的方向為逆時針方向；在出磁場的過程中，感應電流的方向為順時針方向．在進磁場的過程中，切割的有效長度先增加后減小，出磁場的過程中，切割的有效長度先增加后減?。愿袘娏鞯拇笮≡谶M磁場的過程中先增大后減小，出磁場的過程中也是先增大后減?。蔄正確，B、C、D錯誤．故選A．【點評】：解決本題的關鍵掌握楞次定律判定感應電流的方向，以及掌握切割產生的感應電動勢E=BLv．知道L為有效長度．2.歐洲強子對撞機在2010年初重新啟動，并取得了將質子加速到1.18萬億ev的階段成果，為實現質子對撞打下了堅實的基礎．質子經過直線加速器加速后進入半徑一定的環(huán)形加速器，在環(huán)形加速器中，質子每次經過位置A時都會被加速（圖1），當質子的速度達到要求后，再將它們分成兩束引導到對撞軌道中，在對撞軌道中兩束質子沿相反方向做勻速圓周運動，并最終實現對撞（圖2）．質子是在磁場的作用下才得以做圓周運動的．下列說法中正確的是（）A．質子在環(huán)形加速器中運動時，軌道所處位置的磁場會逐漸減小B．質子在環(huán)形加速器中運動時，軌道所處位置的磁場始終保持不變C．質子在對撞軌道中運動時，軌道所處位置的磁場會逐漸減小D．質子在對撞軌道中運動時，軌道所處位置的磁場始終保持不變參考答案：D【考點】帶電粒子在勻強磁場中的運動；牛頓第二定律．【分析】帶電粒子在電場中被直線加速后，進入勻強磁場后做勻速圓周運動．由于圓周運動半徑相同，則由半徑公式與粒子在電場中加速公式：mv2=qU可得加速電壓與粒子的比荷乘積的開方與磁感強度成正比．【解答】解：帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動，由洛倫茲力提供向心力可知：Bqv=m得：R=…（1）而粒子在電場中被加速，則有：mv2=qU…（2）將（1）（2）兩式聯立可得：R=A、質子在環(huán)形加速器中運動時，由公式（1）可知，當速度增加時，即可得軌道所處位置的磁場必須要逐漸增強，軌道半徑才會不變，故A錯誤，B錯誤；C、質子在對撞軌道中運動時，根據公式（2）可知，軌道所處位置的磁場不變，故C錯誤D正確；故選：D．3.一遙控玩具汽車在平直路上運動的位移—時間圖象如圖所示，則()（多選）A．15s末汽車的位移為300mB．20s末汽車的速度為－1m/sC．前10s內汽車的速度為3m/sD．前25s內汽車做單方向直線運動參考答案：BC4.1798年英國物理學家卡文迪許測出萬有引力常量G，因此卡文迪許被人們稱為能稱出地球質量的人。若已知萬有引力常量G，地球表面處的重力加速度g，地球半徑為R，地球上一個晝夜的時間為T1（地球自轉周期），一年的時間T2（地球公轉的周期），地球中心到月球中心的距離L1，地球中心到太陽中心的距離為L2。則．地球的質量

．太陽的質量．月球的質量

．利用上面給出的已知量可求月球、地球及太陽的密度參考答案：AB5.一物體作勻加速直線運動，通過一段位移所用的時間為，緊接著通過下一段位移所用時間為。則物體運動的加速度為

A．

B．

C．

D．參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.測定木塊與長木板之間的動摩擦因數時，采用如圖1所示的裝置，圖中長木板水平固定．（1）實驗過程中，電火花計時器應接在交流（選填“直流”或“交流”）電源上．調整定滑輪高度，使細線與長木板平行．（2）已知重力加速度為g，測得木塊的質量為M，砝碼盤和砝碼的總質量為m，木塊的加速度為a，則木塊與長木板間動摩擦因數μ=．（3）如圖2為木塊在水平木板上帶動紙帶運動打出的一條紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5為計數點，相鄰兩計數點間還有4個打點未畫出．從紙帶上測出x1=1.21cm，x2=2.32cm，x5=5.68cm，x6=6.81cm．則木塊加速度大小a=1.12m/s2（保留三位有效數字）．參考答案：解：（1）電火花計時器應接在交流電源上．調整定滑輪高度，使細線與長木板平行．（2）對木塊、砝碼盤和砝碼進行受力分析，運用牛頓第二定律得：對木塊：F﹣μMg=Ma對砝碼盤和砝碼：mg﹣F=ma由上式得：μ=（3）相鄰兩計數點間還有4個打點未畫出，所以相鄰的計數點之間的時間間隔為0.1s根據運動學公式得：△x=at2，a==1.12m/s2．故答案為：（1）交流；細線與長木板平行（2）（3）1.127.一列簡諧橫波沿直線由a向b傳播，相距10m的a、b兩處的質點振動圖象如圖中a、b所示，波長大于10m，再經過6s，質點a通過的路程是___cm，這列波的波速是_____m/s．參考答案：60

10（2分，每空1分）由題意可知a、b兩點相距，該簡諧橫波波長為40m,周期為4s。故波速為10m/s。8.氦4核的產生可以有多種方式，其中一種是由氦3核與氘核結合而成，其核反應方程式是_________；若質子、氘核與氦3核的質量分別為m1、m2和m3，該核反應產生核能為E，且以射線的形式釋放，真空中光速用c表示，普朗克常量為h，則氦4核的質量m4=________，射線的頻率為________。參考答案：

9.如圖，P是水平放置的足夠大的圓盤，繞經過圓心O點的豎直軸勻速轉動，在圓盤上方固定的水平鋼架上，吊有盛水小桶的滑輪帶動小桶一起以v=0.1m/s的速度勻速向右運動，小桶底部與圓盤上表面的高度差為h=5m．t=0時，小桶運動到O點正上方且滴出第一滴水，以后每當一滴水剛好落在圓盤上時桶中恰好再滴出一滴水，不計空氣阻力，若要使水滴都落在圓盤上的同一條直徑上，圓盤角速度的最小值為ω，則ω=πrad/s，第二、三滴水落點的最大距離為d，則d=0.5m．參考答案：考點：線速度、角速度和周期、轉速；自由落體運動．專題：勻速圓周運動專題．分析：滴下的水做平拋運動，平拋運動的時間由高度決定，水平位移由時間和初速度共同決定．若要使水滴都落在圓盤上的同一條直徑上，且圓盤的角速度最小，則在滴水的時間內圓盤轉動πrad．解答：解：水滴平拋運動的時間：t===1s．則圓盤的最小角速度：ω=rad/s=πrad/s．第2滴水距離O點的距離x2=vt2=0.1×2m=0.2m，第3滴水距離O點的距離為x3=vt3=0.1×3m=0.3m，因為2、3兩滴水分居在O點的兩側，所以d=x2+x3=0.5m．故答案為：π，0.5．點評：本題是平拋運動與圓周運動相結合的問題，關鍵掌握兩種運動的運動規(guī)律，抓住相等量進行分析計算．10.4．在圖示的復雜網絡中，所有電源的電動勢均為E0，所有電阻器的電阻值均為R0，所有電容器的電容均為C0，則圖示電容器A極板上的電荷量為

。參考答案：．（5分）11.如圖所示，AB是一根裸導線，單位長度的電阻為R0，一部分彎曲成半徑為r0的圓圈，圓圈導線相交處導電接觸良好。圓圈所在區(qū)域有與圓圈平面垂直的均勻磁場，磁感強度為B。導線一端B點固定，A端在沿BA方向的恒力F作用下向右緩慢移動，從而使圓圈緩慢縮小。設在圓圈縮小過程中始終保持圓的形狀，導體回路是柔軟的，在此過程中F所作功全部變?yōu)?/p>

，此圓圈從初始的半徑r0到完全消失所需時間T為

。參考答案：感應電流產生的焦耳熱，12.如圖所示，是一列沿x軸負方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s，則振動的周期為

s，x=1.0m處質點的振動方向沿

(填“y軸正方向”或“y軸負方向”)，x=2.0m處的質點在0—1.5s內通過的路程為

cm．參考答案：13.一束光從空氣射向折射率為的某種介質，若反射光線與折射光線垂直，則入射角為__________。真空中的光速為c，則光在該介質中的傳播速度為________________.參考答案：60°；c．解析：根據折射定律n=①由題意：i+r=90°則sin2+sin2r=1②解得：sini=則∠i=60°傳播速度v=c三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.

（選修3-3）（4分）估算標準狀態(tài)下理想氣體分子間的距離（寫出必要的解題過程和說明,結果保留兩位有效數字）參考答案：解析：在標準狀態(tài)下，1mol氣體的體積為V=22.4L=2.24×10-2m3

一個分子平均占有的體積V0=V/NA

分子間的平均距離d=V01/3=3.3×10-9m15.（10分）在其他能源中，核能具有能量密度大，地區(qū)適應性強的優(yōu)勢，在核電站中，核反應堆釋放的核能被轉化為電能。核反應堆的工作原理是利用中子轟擊重核發(fā)生裂變反應，釋放出大量核能。(1)核反應方程式，是反應堆中發(fā)生的許多核反應中的一種，n為中子，X為待求粒子，為X的個數，則X為________，=__________，以、分別表示、、核的質量，，分別表示中子、質子的質量，c為光的真空中傳播的速度，則在上述核反應過程中放出的核能（2）有一座發(fā)電能力為的核電站，核能轉化為電能的效率為。假定反應堆中發(fā)生的裂變反應全是本題(1)中的核反應，已知每次核反應過程中放出的核能，核的質量，求每年(1年=3.15×107s)消耗的的質量。參考答案：解析：(1)

(2)反應堆每年提供的核能

①其中T表示1年的時間以M表示每年消耗的的質量，得：

②解得:代入數據得：M=1.10×103（kg）

③四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖17，A、B兩點所在的圓半徑分別為r1和r2,這兩個圓為同心圓，圓心處有一帶電為+Q的點電荷，內外圓間的電勢差為U，一電子僅在電場力作用下由A運動到B，電子經過B點時速度為v，若電子質量為m,帶電荷量為e，求：（1）電子經過B點時的加速度大小（2）電子在A點時的速度大小v0參考答案：見解析（1）電子在B點受到的庫侖力大小為……．．2分電子在該處的加速度為…．．2分（2）電子由A點運動到B點，由動能定理得：，

…．．2分解得：

…．．2分17.如圖所示，木板與水平地面間的夾角θ可以隨意改變，當θ=30°時，可視為質點的一小木塊恰好能沿著木板勻速下滑。若讓該小木塊從木板的底端以大小恒定的初速率v0=10m/s的速度沿木板向上運動，隨著θ的改變，小物塊沿木板滑行的距離x將發(fā)生變化，重力加速度g=10m/s2。(結果可用根號表示)（1）求小物塊與木板間的動摩擦因數；（2）當θ角滿足什么條件時，小物塊沿木板滑行的距離最小，并求出此最小值。參考答案：解:（1）當θ=30°時，小木塊恰好能沿著木板勻速下滑。根據平衡條件有：mgsinθ=μmgcosθ

解得：（2）在小物塊沿木板向上滑行過程中，由動能定理，解得：其中所以當時，即θ=60°時，x最小。最小值為：。18.某同學找到一個玩具風扇中的直流電動機，制作了一個提升重物的裝置，某次提升試驗中，重物的質量m=1.0kg，加在電動機兩端的電壓為6V．當電動機以v=0.5m/s的恒定速度豎直向上提升重物時，這時電路中的電流I=1.0A．不計空氣阻力，重力加速度g取10m/s2求：（1）電動機線圈的電阻r等于多少？（2）若輸入電壓不變，調整電動機的輸入電流大小，使電動機輸出功率最大．求電動機輸入電流I為多少時輸出功率最大，最大是多大？（3）在電動機能提供第（2）問的最大輸出功率的條件下，將質量m=0.5kg的從靜止開始以a=2m/s2的加速度勻加速提升該重物，則勻加速的時間為多長？物體運動的最大速度是多大？參考答案：考點：電功、電功率．專題：恒定電流專題．分析：（1）電動機提升重物時，電能轉化為機械能和熱能，根據UI=I2r+mgv列式即可求解r；（2）根據輸出功率等于輸入功率減去熱功率列式，運用數學方向即可求解；（3）根據牛頓第二定律及運動學基本公式列式即可求解，當拉力等于重力是，速度達到最大值．解答：解：（1）電動機提升重物時，根據UI=I2r+mgv得：（2）根據，由拋物線頂點坐標，當時，輸出功率最大