2022-2023学年河北省石家庄实高高三上学期10月测试 物理

这是一份2022-2023学年河北省石家庄实高高三上学期10月测试 物理，共15页。试卷主要包含了选择题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题:本题共8小题，每小题4分，共32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。
1．1905年，爱因斯坦把普朗克的量子化概念进一步推广，成功地解释了光电效应现象，提出了光子说。在给出与光电效应有关的四个图像中，下列说法正确的是（ ）
A．图1中，当紫外线照射锌板时，发现验电器指针发生了偏转，说明锌板带正电，验电器带负电
B．图2中，从光电流与电压的关系图像中可以看出，电压相同时，光照越强，光电流越大，说明遏止电压和光的强度有关
C．图3中，若仅知道电子电量e和截止频率，可求得普朗克常量h
D．图 4中，由光电子最大初动能 Ek与入射光频率的关系图像可知该金属的逸出功为E或hνc
2.某校羽毛球运动员进行了如图所示的原地纵跳摸高训练。已知质量的运动员原地静止站立（不起跳）摸高为2.10m，比赛过程中，该运动员先下蹲，重心下降0.5m，经过充分调整后，发力跳起摸到了2.90m的高度。若运动员起跳过程视为匀加速运动，忽略空气阻力影响，g取10m/s2，则运动员（ ）
A．起跳过程中，位移随时间均匀增加
B．起跳过程的平均速度与离地上升到最高点过程的平均速度等大反向
C．运动员在最高点时处于平衡状态
D．从开始起跳到双脚落地需要1.05s
3．如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点，并偏折到F点，已知入射方向与边AB的夹角为θ＝30°，E、F分别为边AB、BC的中点，则( )
A．该棱镜的折射率为eq \r(3)
B．光在F点发生全反射
C．光从空气进入棱镜，波长变大
D．从F点出射的光束与入射到E点的光束平行
4．对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质．正方体密闭容器中有大量运动粒子，每个粒子质量为，单位体积内粒子数量为恒量，为简化问题，我们假定粒子大小可以忽略；其速率均为，且与器壁各面碰撞的机会均等；与器壁碰撞前后瞬间，粒子速度方向都与器壁垂直，且速率不变．利用所学力学知识，导出器壁单位面积所受粒子压力与和的关系正确的是（ ）
A． B． C． D．
5．如图所示匀强电场E的区域内，在O点处放置一点电荷＋Q，a、b、c、d、e、f为以O为球心的球面上的点，aecf平面与电场平行，bedf平面与电场垂直，则下列说法中正确的是（ ）
A．a、c两点的电势相等
B．b、d两点的电场强度相同
C．点电荷＋q在球面上任意两点之间移动时，静电力一定做功
D．将点电荷＋q在球面上任意两点之间移动，从a点移动到c点电势能的变化量一定最大
6.“天问一号”从遥远的火星传来新春的大礼，2021年2月10日晚，“天问一号”探测器在火星附近的某点（称为“捕获点”）成功被火星引力“捕获”实现变轨，开始在火星赤道所在面内绕火星运行，2月15日，“天问一号”探测器实现了完美的“侧手翻”，将轨道调整为经过火星两极的环火星轨道。将“天问一号”绕火星的运动看作匀速圆周运动，已知“天问一号”绕火星运动的轨道半径为，“天问一号”相对于火星的张角为，如图所示，火星的平均密度为，万有引力常量为G，则（ ）
A．“天问一号”要实现被火星引力“捕获”需要在“捕获点”加速
B．“天问一号”在“侧手翻”前瞬间的加速度大于“侧手翻”后瞬间的加速度
C．“天问一号”绕火星做圆周运动的周期为
D．火星表面的重力加速度为
7．如图所示，一理想变压器原线圈与每个副线圈的匝数比均为3∶1，原线圈与每个副线圈所连的电阻阻值均为R，原线圈接220 V的正弦交流电，副线圈n2回路中电阻两端的电压为U2，原线圈电阻与每个副线圈电阻消耗的功率之比均为k.则( )
A．U2＝60 V k＝eq \f(4,9) B．U2＝60 V k＝eq \f(2,3)
C．U2＝eq \f(220,3) V k＝eq \f(4,9) D．U2＝eq \f(220,3) V k＝eq \f(2,3)
8．如图所示，水平转台上的小物体A、B通过轻弹簧连接，并静止在转台上，现从静止开始缓慢增大转台的转速（在每个转速下都可认为转台匀速转动），已知A、B的质量分别为m、2m，A、B与转台间的动摩擦因数均为μ，A、B离转台中心的距离分别为1.5r、r，已知弹簧的原长为1.5r，劲度系数为k，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，以下说法正确的是（ ）
A．当B受到的摩擦力为零时，A受到的摩擦力方向沿半径指向转台中心
B．B先相对于转台发生滑动
C．当A、B均相对转台静止时，允许的最大角速度为
D．A刚好要滑动时，转台转动的角速度为
二、多选题（每小题5分，漏选3分，错选0分，共20分）
9．如图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为介质中x＝2 m处的质点P以此时刻为计时起点的振动图象．下列说法正确的是( )
A．这列波的传播方向是沿x轴正方向
B．这列波的传播速度是20 m/s
C．经过0.15 s，质点P沿x轴的正方向传播了3 m
D．经过0.1 s，质点Q的运动方向沿y轴正方向
10．动车组列车在启动阶段的运动可视为初速度为零的匀加速直线运动，当速度达到200km/h时便保持此速度做匀速直线运动。若列车所受机械阻力恒定，所受空气阻力与速度大小成正比。该运动过程中列车发动机的功率没有达到其额定值，则列车的牵引力F和功率P随时间t变化的关系图象可能正确的是( )
A．B．C．D．
11.如图所示，半径为R的圆弧轨道与半径为的光滑半圆弧轨道通过图示方式组合在一起，A、B分别为半圆弧轨道的最高点和最低点，O为半圆弧的圆心。现让一可视为质点的小球从B点以一定的初速度沿半圆弧轨道运动，恰好通过最高点A后落在圆弧轨道上的C点，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法中正确的是（ ）
A．小球运动到A点时所受合力为零
B．小球从B点出发时的初速度大小为
C．C点与A点的高度差为
D．小球到达C点时的动能为
12．如图所示，倾角为的固定斜面AB段粗糙，BP段光滑，一轻弹簧下端固定于斜面底端P点，弹簧处于原长时上端位于B点，质量为m的物体（可视为质点）从A点由静止释放，将弹簧压缩后恰好能回到AB的中点Q。已知A、B间的距离为x，重力加速度为g，则（ ）
A．物体由A点运动至最低点的过程中加速度先不变后减小为零，再反向增大直至速度减为零
B．物体与AB段的动摩擦因数
C．物体在整个运动过程中克服摩擦力做的功为
D．物体第13次经过B点时，物体在AB段运动经过的路程为
三、实验题（14分）
13．（6分）在“验证力的平行四边形定则”实验中，将橡皮条的一端固定在竖直放置的木板上，另一端系上两根细绳OA、OB，O为两细绳与橡皮条的结点，细绳OA跨过钉在木板上的光滑的钉子C，下端挂重力已知的钩码，细绳OB用一个弹簧测力计勾住，如图所示，可以通过改变钩码的个数和弹簧测力计的拉力调整橡皮条与两细绳的结点O的位置。
(1)某同学认为在实验中必须注意以下几项，其中正确的是（ ）
A．只用弹簧测力计通过细绳拉橡皮条时结点O达到的位置，应与钩码、弹簧测力计同时拉时相同
B．用钩码、弹簧测力计同时拉时只需要记下两细绳的方向、钩码重力和弹簧测力计的示数
C．在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平面平行
D．两细绳夹角必须成120°，便于算出两细绳的合力进行验证
(2)图中OC与橡皮条延长线的夹角为α，细绳OB与橡皮条延长线的夹角为β，α＋β<90°，下列操作正确的是（ ）
A．减少钩码个数后，为使结点位置不变，应减小β，同时增大弹簧测力计的拉力
B．减少钩码个数后，为使结点位置不变，应增大β，同时增大弹簧测力计的拉力
C．保持钩码个数不变，将钉子向右移动一些，为使结点位置不变，应减小β，同时减小弹簧测力计的拉力
D．保持钩码个数不变，将钉子向右移动一些，为使结点位置不变，应增大β，同时增大弹簧测力计的拉力
14.（8分）某同学设计了如图甲所示的实验装置验证水平方向动量守恒定律，所用器材：气垫导轨、带四分之一圆弧轨道的滑块（水平长度L）、光电门、金属小球、游标卡尺、天平等。
（1）实验步骤如下：
①按照如图甲所示，将光电门A固定在滑块左端，用天平测得滑块和光电门A的总质量为M，光电门B固定在气垫导轨的右侧。
②用天平称得金属球的质量为m，用20分度游标卡尺测金属球的直径，示数如图乙所示，小球的直径d=________cm。
③开动气泵，调节气垫导轨水平，让金属小球从C点静止释放。A、B光电门的遮光时间
分别为△t1、△t2（光电门B开始遮光时小球已离开滑块）。
（2）验证M、m系统水平方向动量守恒________（填“需要”或“不需要”）保证滑块的上表面光滑。
（3）如图验证M、m系统水平方向动量守恒，只需验证________成立即可（用M、m、d、L、△t1、△t2表示）。
四、计算题（34分）
15（8分）.如图，水平面上固定两根足够长的平行直导轨MN、PQ，两导轨间静置一质量M＝2.0 kg的外壁光滑环形空心玻璃管ABCD，BC、DA段均为半圆管，AB、CD段是长度均为L＝3.0 m的直管。管内CD段放置有质量为m＝1.0 kg的小球，小球在AB段相对运动时受到的摩擦力f＝0.3mg，玻璃管内其余部分光滑，g取10 m/s2。现给玻璃管水平向右的初速度v＝6.0 m/s，求：
(1)从开始运动到小球与玻璃管共速，玻璃管对小球的冲量I的大小；
(2)小球第一次通过玻璃管中A点时的速度大小。
16（12分）.随意变线加塞，是非常不文明的驾驶习惯，也极其不安全。下图演示了甲车变线加塞的过程，甲车至少要超出乙车一个车位，才能开始并线。此时甲车若要安全并线插到乙车前方，且不影响乙车行驶，其速度v至少须比乙车快5m/s。而并道后又必须立刻减速，以避免与前车追尾。假设汽车在变线并道过程中，沿前进方向的速度可以不变，横向移动的速度可忽略。而且甲车从超出乙车一个车位，到完成并线，恰好需要1s时间。并线完成后甲车立刻以大小为的加速度匀减速刹车。甲车车身长度为d=4m，乙车与前车正常行驶时速度均为，请计算：
（1）甲车刚刚并线结束时，甲乙两车之间的最小距离为多少；
（2）乙车车头到前车车尾之间距离L至少有多大，甲车才能安全并道成功；
（3）若甲车并线时的速度恰好比乙车快5m/s，并线后由于紧张，刹车踩得太深，汽车以大小为的加速度减速，而此时乙车完全来不及反应，继续匀速运动。则两车再经多长时间后追尾。
17（14分）．如图所示，一足够长的倾斜传送带以速度v＝2 m/s顺时针匀速运动，传送带与水平方向的夹角θ＝37°。质量m1＝5 kg的小物块P和质量m2＝11 kg的小物块Q由跨过定滑轮的轻绳连接，P与定滑轮间的绳子与传送带平行，轻绳足够长且不可伸长。某时刻物块P从传送带上端以速度v0＝8 m/s冲上传送带(此时P、Q的速率相等)，已知物块P与传送带间的动摩擦因数μ＝0.4，不计滑轮的质量与摩擦，整个运动过程中物块Q都没有上升到定滑轮处。(sin37°＝0.6，cs37°＝0.8，g＝10 m/s2)求：
(1)物块P刚冲上传送带时加速度的大小；
(2)从物块P刚冲上传送带到沿传送带运动到最远处的过程中，P、Q系统机械能的改变量；
(3)若传送带以不同的速度v(0石家庄实高2022-2023学年高三上学期10月测试
物理试卷答案
一、选择题:
三、实验题
13．AC AC
14【答案】 1.300cm 不需要
15.答案 (1)4 N·s (2)2 m/s
解析 (1)小球与玻璃管组成的系统沿导轨方向不受外力作用，动量守恒，设小球与玻璃管共速时，速度为v′，则有Mv＝(M＋m)v′
代入数据解得v′＝4 m/s
则I＝mv′＝1×4 N·s＝4 N·s。
(2)小球第一次通过A点时，恰好经过一次AB段，设此时小球速度为v1，玻璃管速度为v2，根据动量守恒定律有Mv＝mv1＋Mv2
根据能量守恒定律有eq \f(1,2)Mv2－fL＝eq \f(1,2)mveq \\al(2,1)＋eq \f(1,2)Mveq \\al(2,2)
联立并代入数据解得v1＝2 m/s，v2＝5 m/s或v1＝6 m/s，v2＝3 m/s
分析可知，小球第一次通过A点时速度大于玻璃管的速度，所以第一组解不符合实际，v1＝6 m/s。
16.【答案】（1）5m；（2）至少14m；（3）1.4s
【详解】（1）由题知，甲车至少比乙车快5m/s才安全，甲车刚刚并线结束时，甲、乙两车相距最小，则甲车的速度为
1s内，甲车的位移为
乙车的位移为
则并线结束时，甲、乙两车之间的最小距离为
d’=x甲-x乙=5m
（2）并线完成后，甲车立刻以大小为的加速度匀减速刹车，设经过时间，前车和甲车共速，则有
解得
则甲车的位移为
乙车的位移为
此时甲车前端与乙车前端相距
此时甲车前端刚好与前车后端挨着，乙车车头到前车车尾之间距离L=10m，即L至少10m。
（3）并线后，汽车以大小为的加速度减速，设再经过时间，两车追尾，则有
代入数据解得
甲车匀减速t停=v甲/a’=1.2s
t’’>t停
追尾时间
17答案 (1)6 m/s2 (2)－72 J (3)3.2 m/s
解析 (1)对P、Q进行受力分析，如图1所示。
设刚冲上传送带时P的加速度大小为a1，P、Q的加速度大小相等，根据牛顿第二定律，
对Q有m2g－F1＝m2a1
对P有F1＋Ff－m1gsinθ＝m1a1
FN＝m1gcsθ
Ff＝μFN
联立解得a1＝6 m/s2。
(2)当物块P在传送带上减速到与传送带共速时，经分析得到P、Q的受力如图2所示。
设此时P的加速度大小为a2，根据牛顿第二定律，
对Q有m2g－F2＝m2a2
对P有F2－Ff－m1gsinθ＝m1a2
联立解得a2＝4 m/s2
设减速到与传送带共速的过程中P的位移为x1，则有
－2a1x1＝v2－veq \\al(2,0)
解得x1＝5 m
设再减速到零的过程中P的位移为x2，则有
－2a2x2＝0－v2
解得x2＝0.5 m
根据功能关系，系统机械能的改变量等于重力以外的力做的功即摩擦力做的功，则ΔE＝－Ff·x1＋Ff·x2
解得ΔE＝－72 J。
(3)设共速前减速过程P的位移为x3，用时为t3，传送带位移为x传3；共速后减速过程，P的位移为x4，用时为t4，传送带位移为x传4
第一个减速过程中，对于P有－2a1x3＝v2－veq \\al(2,0)
t3＝eq \f(v0－v,a1)
解得x3＝eq \f(64－v2,12)
传送带位移为x传3＝vt3＝eq \f(8v－v2,6)
第二个减速过程中，对P有－2a2x4＝0－v2
t4＝eq \f(v,a2)
解得x4＝eq \f(v,2)t4＝eq \f(v2,8)
传送带的位移x传4＝vt4＝eq \f(v2,4)
物块P减速到零的过程中因摩擦产生的热量为
Q＝Ff(x3－x传3)＋Ff(x传4－x4)
＝eq \f(4,3)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(5,2)v2－16v＋64))
解得v＝3.2 m/s时，Q有最小值，最小值为Qmin＝51.2 J。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
D
D
A
B
D
C
A
D
AB.
AC
BD
BCD