2022-2023学年贵州省毕节市高三（下）第三次诊断性考试理综物理试卷

2022-2023学年贵州省毕节市高三（下）第三次诊断性考试理综物理试卷

1.  拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具。某同学用该拖把在水平地板上拖地，当沿拖杆方向施加大小为的水平推力时，拖把头在地板上做匀速直线运动；当沿拖杆方向施加大小仍为，方向与竖直方向成角的拉力时，拖把头也恰好做匀速直线运动。拖把头与水平地板间的动摩擦因数为(    )
 

A.  B.  C.  D.

2.  如图，在斜面顶端点处，沿竖直面内将一小球以初动能水平向右抛出，经一段时间后落在斜面上的点，若在点处以初动能水平向右抛出同一小球，经一段时间后落在斜面上的点。下列物理量的关系正确的是(    )
 

A. 时间为 B. 速度为
C. 动能为 D. 动量为

3.  如图，、、、是正方形的四个顶点，在点和点放有电荷量都为的正电荷，在点放了某个未知电荷后，恰好的电场强度等于。则放在点的电荷电性和电荷量为(    )
 

A. 负电荷  电荷量为 B. 负电荷  电荷量为
C. 正电荷  电荷量为 D. 正电荷  电荷量为

4.  如图，一个原子核经图中所示的次衰变，其中有次衰变、次衰变，生成稳定的原子核，则(    )
 

A.  B.  C.  D.

5.  圆形区域内有垂直圆面的匀强磁场，质量为、电荷量为的带电粒子从圆周上的某点以不同速度沿直径方向射入磁场。第一次离开磁场时速度方向偏转，第二次离开磁场时速度方向偏转，不计重力。则第一次与第二次的入射速度大小之比为(    )

A.  B.  C.  D.

6.  如图，水平桌面上，一质量为的物体在水平恒力拉动下从静止开始运动。物体运动秒后，速度大小增为，此时撤去，物体继续滑行秒后停止运动。则(    )
 

A. 在此过程中所做的功为 B. 在此过程中的冲量大小等于
C. 的大小等于滑动摩擦力大小的倍 D. 物体与桌面间的动摩擦因数等于

7.  地球公转轨道的半径在天文学上常用来作为长度单位，叫作天文单位，用来量度太阳系内天体与太阳的距离。在天文学中，天文单位有严格的定义，用符号表示，即地球到太阳的距离为。科学家对银河系中心附近的恒星进行了多年的持续观测，绘出年到年间的位置如图所示。科学家认为的运动轨迹是半长轴约为的椭圆，其轨道可近似为圆轨道，在银河系中心可能存在质量很大的黑洞。地球绕太阳公转周期为年，根据题中给出的数据，可以估算的是(    )
 

A. 的周期 B. 太阳的质量
C. 太阳与黑洞的质量比 D. 黑洞的质量

8.  某兴趣小组设计了一种发电装置，如图所示，在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角为，磁场均沿半径方向。匝数为的矩形线圈的边长、，线圈以角速度绕中心轴匀速转动，和边同时进入磁场。在磁场中，两条边所经过处的磁感应强度大小均为，方向始终与两边的运动方向垂直，线圈的总电阻为，外接电阻为，下列说法正确的是(    )
 

A. 该发电机产生的是正弦交流电
B. 线圈切割磁感线时，产生的电动势为
C. 该发电机产生的产生电动势的最大值与有效值相等
D. 线圈切割磁感线时，边受到的安培力大小为

9.  某同学受太空中测量质量方法的启示，设计了如图甲的实验装置，利用动力学方法测量砂桶中砂的质量。

主要实验步骤如下：

平衡好摩擦力后，在砂桶中加入质量为的砂；

接通传感器电源，释放小车，利用传感器测出对应的位移与时间图像：

在砂桶和砂质量不变的情况下，改变小车的质量，测量出不同的加速度。

图乙是当小车质量为时，运动过程中传感器记录下的图像，由图可知，小车的加速度________。

图丙为加速度的倒数和小车质量的图像，利用题中信息求出砂的质量______已知砂桶的质量，重力加速度。

10.  甲图所示电路是年新教材中的一幅图，某同学发现将一块满偏电流为小量程电流表，改装成、两个量程的安培表，需用和的电阻。

由上述数据，计算小量程电流表的内阻_________计算结果保留位有效数字

该同学为验证计算结果，设计了如图乙所示的电路，则量小量程电流表的内阻。是标准电流表，和分别是滑动变阻器和电阻箱，是单刀开关，是单刀双掷开关，是电源。完成下列填空：

将拨向接点，接通，调节滑动变阻器，使小量程电流表指针偏转到适当位置，记下此时___________的读数；

然后将拨向接点，保持步骤中滑动变阻器的位置不变，调节电阻箱，使标准电流表的读数___________，记下此时的读数；

多次重复上述过程，计算读数的___________，即为待测小量程电流表的内阻，在误差允许的范围内，发现小量程电流表的内阻无误。

11.  由于三大常规能源的短缺，新能源汽车成为当下各国研发的主方向。理论上汽车刹车车轮抱死的情况下，刹车距离与速度的平方成正比，与动摩擦因数成反比，当摩擦因数一定时，刹车距离取决于车速。现实生活中，车速一样的情况下，往往车载重越重，刹车距离就越长。为探究这个问题，研究小组对某新能源汽车进行研究，该车质量为，额定功率为，以额定功率在水平路面上启动，受到的阻力恒为。保持额定功率行驶时间时，速度达到最大，随即刹车防抱死制动装置启动，不考虑反应时间，测得制动距离等于启动到最大速度距离的倍。查得抱死时动摩擦因数为，计算发现防抱死时刹车系统的制动力小于车轮抱死时与地面的滑动摩擦力。由此可知，这就是车载重越重刹车距离越长的原因。求：

该车从启动到最大速度的过程中，汽车行驶的位移大小；

上述刹车过程中刹车系统的制动力。

12.  如图，在竖直平面内，固定有半径和半径的光滑圆形轨道，他们轨道弧长分别占圆周的和，圆轨道与水平轨道分别相切于点和点，且平滑连接。某时刻，让质量为，不带电的绝缘小滑块从点静止释放，经圆轨道滑至点，从点进入水平轨道，与静止在点的小滑块发生弹性碰撞，滑块的质量为，电量为。整个过程中滑块的电荷量始终保持不变，滑块、均可视为质点，与水平轨道间的动摩擦因数均为，间距，间距。滑块从点到运动的过程中，存在垂直轨道平面向里磁感应强度的匀强磁场；滑块从点进入光滑轨道时，磁场消失，同时加入水平向右范围足够大的匀强电场，场强大小。已知重力加速度。求：

小滑块刚到光滑圆轨道最低点时对圆轨道的压力；

小滑块与小滑块碰撞后的速度大小为多少？

判断当进入光滑绝缘半圆轨道后是否会脱离轨道。若不会，则求经过点的速度；若会，试求离开半圆轨道时的速度大小为多少？计算结果可用根式表示

13.  热学是研究物质热运动规律及其应用的一门学科，是物理学的一个重要组成部分。下列说法正确的是(    )

A. 在生产半导体器件时，为提高纯净半导体性能，可以在高温条件下通过分子的扩散在材料中掺入其他元素来实现
B. 油膜法估测油酸分子直径大小的实验中用到了控制变量法的思想
C. 分子势能的大小由分子间的相对位置决定，分子势能随分子间距离的增大而减小
D. 如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡
E. 一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的

14.  如图，内壁光滑的汽缸竖直放置在水平桌面上，用活塞封闭一定质量的理想气体。活塞上表面水平，下表面倾斜，倾斜面与左壁的夹角为，质量为，活塞的上表面的面积为，状态体积为，温度为，大气压强，当对气体缓慢加热，气体从状态变为状态时，活塞上界面上移，气体吸收热量。求：

气体达到状态时的温度为多少？

气体从状态变为状态过程中内能改变了多少？

15.  “隔墙有耳”“一石激起千层浪”我们对这些现象耳熟能详，它们都与振动和波动有关。下列关于机械振动和机械波说法正确的是(    )

A. 利用单摆测当地重力加速度时，计时起点应该选择摆起的最高点，方便计时，且计时误差小
B. 包括港珠澳大桥在内的许多大型建筑工程中都采用了振动控制技术，其振动控制的目的是避免共振发生
C. 静止的交通警察向行进中的车辆发射频率已知的超声波，如果交通警察接收到的反射波的频率大于发射波的频率，则被则车辆靠近交通警察
D. 安装两个相同的扬声器，并且使它们由同一个信号源带动，发出相同频率的声音。在两个相同的扬声器的连线上会听到有的地方声音强，有的地方声音弱的现象
E. 处于完全失重的中国空间站中的竖直弹簧振子的回复力由弹力和万有引力提供

16.  如图是一个用折射率的透明介质做成的四棱柱棱镜的横截面图，只有面镀上银，其中，，，，截面内有一束光从图示的位置点垂直边射入棱镜，，不考虑界面的反射。

画出光路图；

(ⅱ)确定光线最终从哪个界面射出，射出点距点的距离为多少

答案和解析

1.【答案】 

【解析】【详解】施加大小为  的水平推力时，根据受力平衡可得

施加大小仍为，方向与竖直方向成  角的拉力时，根据受力平衡可得

联立解得拖把头与水平地板间的动摩擦因数为

故选B。

2.【答案】 

【解析】【详解】设小球抛出时的初速度为  ，斜面倾角为  ，则有

解得小球在空中的时间为

由于两次抛出的初动能之比为

可得两次抛出的初速度之比为

则有

故A错误；

小球落到斜面时的速度为

则两次小球落到斜面时的速度之比为

两次小球落到斜面时的动能之比为

两次小球落到斜面时的动量之比为

故BD错误，C正确。

故选C。

3.【答案】 

【解析】【详解】设正方向边长，、点的电荷在点的场强均为

则、点的电荷在点的合场强为

因为点的电场强度恰好等于零，则点的点电荷在点的场强与、点的电荷在点的合场强等大反向，因此点的点电荷带负电，且点的点电荷在的电场强度大小是

解得

故选B。

4.【答案】 

【解析】【详解】衰变过程满足质量数守恒和电荷数守恒，则有

联立解得

 ， 

故选A。

5.【答案】 

【解析】【详解】设圆形区域磁场半径为  ，磁感应强度为  ，带电粒子射入磁场的速度为  ，带电粒子在磁场中的轨道半径为  ，第一次离开磁场时速度方向偏转角度为  ；由洛伦兹力提供向心力可得

可得

由几何关系可得

联立可得

则第一次与第二次的入射速度大小之比为

故选B。

6.【答案】 

【解析】【详解】  时间内，根据动量定理可得

 时间内，根据动量定理可得

联立可得

在此过程中的冲量大小等于

故BC正确；

A.  时间内，根据动能定理可得

又

联立可得在此过程中所做的功为

故A错误；

D.设物体与桌面间的动摩擦因数为  ，  时间内，根据动量定理可得

解得

故D错误。

故选BC。

7.【答案】 

【解析】【详解】设的周期为  ，由图中数据可知

可得的周期为

故A正确；

设地球质量为  ，太阳质量为  ，地球到太阳的距离为  ，地球的公转周期为  ；由万有引力提供向心力可得

解得

设的质量为  ，黑洞质量为  ，到黑洞的距离为  ，的公转周期为  ，由万有引力提供向心力可得

解得

联立可得太阳与黑洞的质量比为

故BD错误，C正确。

故选AC。

8.【答案】 

【解析】【详解】线圈切割磁感线时，和边的运动速度为

线圈切割磁感线时，产生的电动势为

故B正确；

A.线圈切割磁感线时，产生的电动势大小恒定不变，不是正弦交流电，故A错误；

C.根据发电机产生的产生电动势与有效值的关系

可知该发电机产生的产生电动势的最大值大于有效值，故C错误；

D.线圈切割磁感线时，电路中的电流

边受到的安培力

故D正确。

故选BD。

9.【答案】      

【解析】【详解】小车做匀加速直线运动，根据动力学公式有

解得

根据牛顿第二定律有

解得

10.【答案】      标准电流表    仍为或“不变”    平均值 

【解析】【详解】根据电流表改装原理

 ， 

解得

本实验采用等效替代的思想，通过电阻箱等效替代待测电流表的阻值，使标准电流表读数不变；

为降低测量的偶然误差，需多次重复上述过程，计算读数的平均值。

11.【答案】解：根据题意可知，当  时，速度最大，结合公式  ，则有

代入数据得

从启动到最大速度，由动能定理得

代入数据得

根据题意，由动能定理有

其中

代入数据得

【解析】见答案
 

12.【答案】解从到，由动能定理得

代入数据得

在点，由牛顿第二定律得

由牛顿第三定律得

从到，由动能定理得

在点与发生弹性碰撞，由动量守恒定律和机械能守恒定律得

代入数据得

 ， 

碰后从到，在磁场中有

 ， 

故做匀速运动，从点进入圆轨道，在电场中，其等效重力为

由几何关系得

解得

假设能通过等效最高点，由动能定理得

代入数据得  ，故会脱离圆轨道，在脱离圆轨道处，弹力为零，等效重力沿半径方向的分力提供向心力得

由动能定理得

代入数据得

【解析】见答案
 

13.【答案】 

【解析】【详解】温度越高，分子热运动越剧烈，扩散现象越明显，故在生产半导体器件时，为提高纯净半导体性能，可以在高温条件下通过分子的扩散在材料中掺入其他元素来实现，故A正确；

B.油膜法估测油酸分子直径大小的实验中用到了理想模型法，故B错误；

C.分子势能的大小由分子间的相对位置决定，分子势能  随分子间距离的增大而先减小再增大，故C错误；

D.如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡，故D正确；

E.根据热力学第二定律，一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的，故E正确。

故选ADE。

14.【答案】解：如图，对活塞，竖直方向上由力的平衡得

代入数据得

从状态到状态，由盖吕莎克定律得

代入数据得

从状态到状态，气体对外做功为

由热力学第一定律得

代入数据得

【解析】见答案
 

15.【答案】 

【解析】【详解】利用单摆测当地重力加速度时，计时起点应该选择单摆的平衡位置，方便计时，且计时误差小，故A错误；

B.包括港珠澳大桥在内的许多大型建筑工程中都采用了振动控制技术，其振动控制的目的是避免共振发生，故B正确；

C.静止的交通警察向行进中的车辆发射频率已知的超声波，根据多普勒效应，如果交通警察接收到的反射波的频率大于发射波的频率，则被则车辆靠近交通警察，故C正确；

D.安装两个相同的扬声器，并且使它们由同一个信号源带动，发出相同频率的声音。音波发生干涉现象，在两个相同的扬声器的连线上会听到有的地方声音强，有的地方声音弱的现象，故D正确；

E.处于完全失重的中国空间站中的竖直弹簧振子的回复力由弹力提供，故E错误。

故选BCD。

16.【答案】光路图如图所示

如图，全反射的临界角为

当光线经面反射到面时，其入射角为  ，则有

故光线在界面发生全发射，如图由几何关系得

在直角  中，有

则有

最终光线从界面的点垂直射出，射出点距点的距离为

【解析】见答案