2022-2023学年江苏省南京师大苏州实验学校高三下学期第三周测试物理试题

这是一份2022-2023学年江苏省南京师大苏州实验学校高三下学期第三周测试物理试题，共14页。
2022-2023学年江苏省南京师大苏州实验学校高三下学期第三周测试物理试题
考生须知：
1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、关于功的概念，下列说法中正确的是（　　）
A．因为功有正负，所以功是矢量
B．力对物体不做功，说明物体一定无位移
C．滑动摩擦力可能做负功，也可能做正功
D．若作用力对物体做正功，则反作用力一定做负功
2、某同学手持篮球站在罚球线上，在裁判员示意后将球斜向上抛出，篮球刚好落入篮筐。从手持篮球到篮球刚好落入篮筐的过程中，已知空气阻力做功为Wf，重力做功为WG，投篮时该同学对篮球做功为W。篮球可视为质点。则在此过程中

A．篮球在出手时刻的机械能最大
B．篮球机械能的增量为WG-Wf
C．篮球动能的增量为W+WG-Wf
D．篮球重力势能的增量为W-WG+Wf
3、2019年4月10日，全球多地同步公布了人类历史上第一张黑洞照片。黑洞是一种密度极大，引力极大的天体，以至于光都无法逃逸。黑洞的大小由史瓦西半径公式R=决定，其中万有引力常量G=6.67×10－11N·m²/kg²，光速c=3.0×108m/s，天体的质量为M。已知地球的质量约为6×1024kg，假如它变成一个黑洞，则“地球黑洞”的半径约为（　　）
A．9μm B．9mm C．9cm D．9m
4、如图所示，直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线，M、N、P、Q是它们的交点，四点处的电势分别为、、、．一电子由M点分别运动到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等，则

A．直线a位于某一等势面内，
B．直线c位于某一等势面内，
C．若电子有M点运动到Q点，电场力做正功
D．若电子有P点运动到Q点，电场力做负功
5、如右图所示，在一真空区域中，AB、CD是圆O的两条直径，在A、B两点上各放置一个电荷量为＋Q的点电荷，关于C、D两点的电场强度和电势，下列说法正确的是(　　)

A．场强相同，电势相等
B．场强不相同，电势相等
C．场强相同，电势不相等
D．场强不相同，电势不相等
6、如图，两个小球分别被两根长度不同的细绳悬于等高的悬点，现将细绳拉至水平后由静止释放小球，当两小球通过最低点时，两球一定有相同的 (     )

A．速度 B．角速度 C．加速度 D．机械能
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、在x轴上有一叠加而成的电场，其电场方向沿x轴，电势φ随x按如图所示正弦规律变化，则下列说法中正确的是（ ）

A．x1~x2之间的场强方向与x2~x3之间的场强方向相反
B．当带电粒子沿x轴方向仅在电场力作用下运动到x1、x3处时，其加速度最小
C．负电荷沿x轴运动时，其在x2处的电势能小于其在x3处的电势能
D．若将一带正电的粒子从x2处由静止释放，则粒子仅在电场力作用下将沿x轴负方向运动
8、如图所示，半径为的圆弧BCD与倾角为θ的斜面相切于B点，与水平地面相切于C点，与圆O2轨道相切于D点，圆心O1、O2和D在同一水平直线上，圆O2的半径为r。质量为m的质点从斜面上某位置由静止释放，刚好能在圆O2轨道内做完整的圆周运动。不计一切阻力，重力加速度为g。则质点（　　）

A．释放点距离地面的高度为5r
B．在C时对轨道压力为
C．从圆弧BCD进入圆O2轨道的瞬间，前后向心加速度之比为5：2
D．从圆弧BCD进入圆O2轨道的瞬间，前后角速度之比为2：5
9、牛顿在1687年出版的《自然哲学的数学原理》中设想，物体抛出的速度很大时，就不会落回地面，它将绕地球运动，成为人造地球卫星．如图所示，将物体从一座高山上的O点水平抛出，抛出速度一次比一次大，落地点一次比一次远，设图中A、B、C、D、E是从O点以不同的速度抛出的物体所对应的运动轨道．已知B是圆形轨道，C、D是椭圆轨道，在轨道E上运动的物体将会克服地球的引力，永远地离开地球，空气阻力和地球自转的影响不计，则下列说法正确的是（ ）

A．物体从O点抛出后，沿轨道A运动落到地面上，物体的运动可能是平抛运动
B．在轨道B上运动的物体，抛出时的速度大小为11.2km/
C．使轨道C、D上物体的运动轨道变为圆轨道，这个圆轨道可以过O点
D．在轨道E上运动的物体，抛出时的速度一定等于或大于16.7km/s
10、如图所示，沿x轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200m/s，则下列说法正确的是（　　）

A．图示时刻质点b的加速度正在增大
B．从图示时刻开始，经0.01s，质点b位于平衡位置上方，并向y轴正方向做减速运动
C．从图示时刻开始，经0.01s，质点a沿波传播方向迁移了2m
D．若该波发生明显的衍射现象，则它所遇到的障碍物或孔的尺寸一定比4m大得多
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）在“探究求合力的方法”实验中，所用器材有：方木板一块，白纸，量程为5N的弹簧测力计两个，橡皮条（带两个较长的细绳套），刻度尺，图钉（若干个）。

(1)具体操作前，同学们提出了如下关于实验操作的建议，其中正确的是____。
A．橡皮条弹性要好，拉结点到达某一位置O时，拉力要适当大些
B．再次进行验证时，结点O的位置必须保持相同
C．使用测力计时，施力方向应沿测力计轴线；读数时视线应正对测力计刻度
D．拉橡皮条的细线要稍长一些，标记同一细绳方向的两点距离要远一些
(2)实验小组用图甲装置得到了如图乙所示的两个分力F1、F2及合力F的图示。 关于合力与分力的关系，某同学认为用虚线连接F1和F的末端A、C，则AOC如图丙构成一个三角形，若满足____，则说明合力与分力之间的关系满足平行四边形定则。
12．（12分）某高一同学寒假时，在教材中查到木质材料与金属材料间的动摩擦因数为0.2，为了准确验证这个数据，他设计了一个实验方案，如图甲所示，图中长铝合金板水平固定。

（1）下列哪些操作是必要的_____
A．调整定滑轮高度，使细绳与水平铝合金板平行
B．将铝合金板垫起一个角度
C．选尽量光滑的滑轮
D．砝码的质量远小于木块的质量
（2）如图乙所示为木块在水平铝合金板上带动纸带运动时打出的一条纸带，测量数据如图乙所示，则木块加速度大小a＝_____m/s2（电火花计时器接在频率为50Hz的交流电源，结果保留2位有效数字）。
（3）该同学在实验报告中，将测量原理写为：根据mg﹣μMg＝Ma，得
．其中M为木块的质量，m为砝码盘和砝码的总质量，a为木块的加速度，重力加速度为g。判断该同学的做法是否正确，如不正确，请写出μ的正确表达式：_____。
（4）若m＝70g，M＝100g，则可测得μ＝_____（g取9.8m/s2，保留2位有效数字）。
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）如图所示为波源O振动1.5s时沿波的传播方向上质点振动的波形图，问：
(1)何时x=5.4m的质点第一次到达波峰？
(2)从t=0开始至x=5.4m的质点第一次到达波峰这段时间内，波源通过的路程是多少？

14．（16分）如图所示，两端封闭的粗细均匀且导热性能良好的玻璃管放置在水平桌面上，玻璃管长度为3L（单位：cm），玻璃管内由长度为L（单位：cm）的水银柱将管内的理想气体分成左右两部分，稳定时两部分气体长度相同，左右两部分气体的压强均为H cmHg。现在外力作用下使玻璃管沿水平桌面向右做匀加速直线运动，玻璃管中左侧的气柱长度变为原来的一半，重力加速度为g，求玻璃管运动的加速度a的大小。

15．（12分）质量为的卡板静止在光滑水平面上，质量为的小孩以的水平速度跳上木板的A端，站稳后小孩又以的加速度匀加速跑向木板的B端并离开木板，离开后木板恰好静止，求：
(1)小孩在木板上站稳时的速度大小；
(2)木板的长度。




参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、C
【解析】
A、功有正负，但功是标量，A错误；
B、当力的方向和位移的方向垂直时，力不做功，但有位移，B错误；
C、摩擦力方向可以与位移方向相同，也可以相反，故可能做正功，也可能做负功，C正确；
D、一对相互作用力做功，可以出现都做正功，都做负功，一正一负或一个做功，一个不做功等各种情况，D错误．
故选Ｃ．
2、A
【解析】
A．由于篮球有空气阻力做功，则篮球在出手时刻的机械能最大，选项A正确；
B．篮球机械能的增量等于阻力做功，即为-Wf，选项B错误；
C．根据动能定理可知，篮球动能的增量等于合外力的功，即为-WG-Wf，选项C错误；
D．篮球重力势能的增量等于克服重力做功，即为-WG，选项D错误。
3、B
【解析】
根据题意，将已知量代入公式

得

ACD错误，B正确。
故选B。
4、B
【解析】
电子带负电荷，从M到N和P做功相等，说明电势差相等，即N和P的电势相等，匀强电场中等势线为平行的直线，所以NP和MQ分别是两条等势线，从M到N，电场力对负电荷做负功,说明MQ为高电势，NP为低电势．所以直线c和d都是位于某一等势线内，但是，，选项A错，B对．若电子从M点运动到Q点，初末位置电势相等，电场力不做功，选项C错．电子作为负电荷从P到Q即从低电势到高电势，电场力做正功，电势能减少，选项D错．
【考点定位】等势面和电场线
【名师点睛】匀强电场和点电荷的电场以及等量同种点电荷和等量异种点电荷的电场线及等势面分布情况要熟记．
5、B
【解析】
根据电场的叠加原理，C、D两点的场强如图

由于电场强度是矢量，故C、D两点的场强相等，但不相同；两个等量同种电荷的电场关于两电荷的连线和连线的中垂线对称，故根据电场的对称性，可知C、D两个点的电势都与P点的电势相同；

故选B．
6、C
【解析】
试题分析：根据动能定理得：mgL=mv2，解得：，因为L不等．所以速度不等，故A错误；
B、根据解得：a=2g，所以两球加速度相等，又a=Lω2，所以角速度不等，故B错误C正确；因为两球的质量关系未知，初始位置它们的重力势能不一定相等，所以在最低点，两球的机械能不一定相等，故D错误；故选C.
考点：动能定理；向心加速度．
【名师点睛】此题考查了动能定理的应用以及向心加速度及角速度的知识；解决本题的关键掌握动能定理和机械能守恒定律，知道摆球在最低点靠合力提供做圆周运动的向心力，列的式子即可解答；此题是基础题，意在考查基础知识的应用.

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、BC
【解析】
A．图线的斜率表示场强，由于之间图线的斜率均小于零，故场强的方向不变，故A错误；
B．图线的斜率表示场强，由图可知x1、x3处的切线斜率为零，x1、x3处场强大小为零，故粒子运动到此处时的加速度大小为零，故B正确；
C．由题意可知，在之间的场强的方向沿x轴正方向，负电荷从x2处运动到x3处的过程中，电场力做负功，电势能增加，故负电荷在x2处的电势能小于其在x3处的电势能，故C正确；
D．由场强方向可知，将一正电的粒子从x2处由静止释放，则粒子仅在电场力作用下降沿x轴正方向运动，故D错误。
故选BC。
8、BD
【解析】
A．质点刚好能在圆O2轨道做完整的圆周运动，在轨道的最高点

设释放点离地高度为h，根据机械能守恒定律

解得

A错误；
B．设质点在C点速度为，轨道对质点的支持力为，由机械能守恒有

根据牛顿第二定律

解得

由牛顿第三定律可知，质点在C时对轨道压力为，B正确；
C．质点从圆弧BCD进入圆O2轨道的瞬间，速度不变，由线速度与角速度关系

可知

C错误；
D．质点从圆弧BCD进入圆O2轨道的瞬间，速度不变，向心加速度

可知

D正确。
故选BD。
9、AC
【解析】
（1）第一宇宙速度是最小的卫星发射速度，却是最大的环绕速度；
（2）当物体以第一宇宙速度被抛出，它的运动轨道为一圆周；当物体被抛出的速度介于第一和第二宇宙速度之间，它的运动轨迹为一椭圆；当物体被抛出时的速度介于第二和第三宇宙速度之间，物体将摆脱地球引力，成为绕太阳运动的行星；当被抛出的初速度达到或超过第三宇宙速度，物体必然会离开太阳系；
（3）卫星变轨时的位置点，是所有轨道的公共切点．
【详解】
A、物体抛出速度v＜7.9km/s时必落回地面，若物体运动距离较小时，物体所受的万有引力可以看成恒力，故物体的运动可能是平抛运动，A正确；
B、在轨道B上运动的物体，相当于地球的一颗近地卫星，抛出线速度大小为7.9km/s，B错误；
C、轨道C、D上物体，在O点开始变轨到圆轨道，圆轨道必然过O点，C正确；
D、当物体被抛出时的速度等于或大于16.7km/s时，物体将离开太阳系，故D错误．
【点睛】
本题考查宇宙速度，知道第一宇宙速度是最小的发射速度、最大的环绕速度，掌握卫星变轨模型，知道各宇宙速度的物体意义至关重要．
10、AB
【解析】
A．由于波沿x轴正方向传播，根据“上下坡”法，知道b质点正向下振动，位移增大，加速度正在增大，故A正确；
B．由图知，波长λ=4m，则该波的周期为

从图示时刻开始，经过0.01s，即半个周期，质点b位于平衡位置上方，并向y轴正方向做减速运动，故B正确；
C．质点a不会沿波传播方向迁移，故C错误；
D．当波的波长比障碍物尺寸大或差不多时，就会发生明显的衍射，所以若该波发生明显的衍射现象，则该波所遇到的障碍物尺寸一定比4 m小或和4m差不多，故D错误。
故选：AB。

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、ACD AC与表示分力F2的OB长度相等，方向平行
【解析】
（1）[1]A．合力与分力的关系为等效替代的关系，效果是相同的，所以在同一次实验时，需要让两个力拉橡皮条和一个力拉橡皮条产生的作用效果相同，则必定结点O的位置要相同，同时拉力的大小要适当大一些，可以有效减小误差。故A正确。
B．在重复实验再次进行验证时，结点O的位置可以与前一次不同。故B错误。
C．使用测力计时，施力方向应沿测力计轴线，可以减小因摩擦产生的误差。读数时视线应正对测力计刻度，可以减小偶然误差。故C正确。
D．拉橡皮条的细线要长一些，标记用一细绳方向的两点要远一些，可以减小方向误差，故D正确。
故选ACD。
（2）[2]根据平行四边形定则可知若AC与表示分力F2的OB长度相等，方向平行，则说明合力与分力之间的关系满足平行四边形定则。
12、⑴AC ⑵3.0 ⑶ ⑷0.18
【解析】
（1）实验过程中，电火花计时器应接在频率为50Hz的交流电源上，调整定滑轮高度，使细线与长木板平行，同时选尽量光滑的滑轮，这样摩擦阻力只有木块与木板之间的摩擦力，故AC是必要;本实验测动摩擦因数，不需要平衡摩擦力，B项不必要；本实验没要求砝码的重力大小为木块受到的拉力大小，D项不必要。选AC．（2）由纸带可知，两个计数点的时间，根据推论公式，得.（3）对M、m组成的系统，由牛顿第二定律得：，解得，（4）将，，代入，解得：.
【点睛】依据实验原理，结合实际操作，即可判定求解；根据逐差法，运用相邻相等时间内的位移之差是一恒量求出加速度的大小；对系统研究，运用牛顿第二定律求出动摩擦因数的表达式，代入数据求出其大小.

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、 (1)18.5s；(2)1.85 m
【解析】
(1)由图知

由题知

所以

处的质点距波源有
个
即波源的振动形式经传到此点
此点第一次到达波峰还需

共用时间

(2)由(1)知从开始至的质点第一次到达波峰经历的时间为18. 5s，即历时，所以

14、
【解析】
设玻璃管的横截面积为S，静止时左右两侧的气体压强
，
体积

运动时，设左侧气体的压强为，右侧气体的压强
由题意知左右两部分气体的体积
，
对左侧气体由玻意耳定律知

解得

对右侧气体由玻意耳定律知

解得

对水银柱由牛顿第二定律知

即

解得

15、 (1)1.5m/s(2)2m
【解析】
(1)设小孩在木板上站稳时的速度大小为，对小孩和长木板构成的系统，由动量守恒定律得

代入数据，解得

(2)设小孩跳离木板时的速度大小为，对小孩和长术板构成的系统，由动量守恒定律可知

设小孩与长木板之间水平方向的作用力大小为F，由牛顿第二定律得

设小孩位移大小为，由动能定理得

设木板位移大小为，由动能定理得

设木板长度为，则有

联立以上各式并代入数据，解得