2022-2023学年甘肃省张掖市重点校高三上学期第九次检测 物理（PDF版）

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2022年秋学期高三年级第九次检测物理试卷一、选择题：本题共12小题，共40分。在1～8小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，每小题3分；在9～12小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。1. 关于物理方法和史实，下列说法不正确的是（　　）A. 在探究加速度、力和质量三者之间关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该实验应用了控制变量法B. 在推导匀变速直线运动的位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各段的位移相加，这里采用了微元法C. 伽利略运用理想实验法说明了力是维持物体运动的原因D. 伽利略应用“理想斜面实验”推翻了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”观点【答案】C【解析】【详解】A.在探究加速度、力和质量三者之间关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该实验应用了控制变量法，故A正确；B. 在推导匀变速直线运动的位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各段的位移相加，这里采用了微元法，故选B正确；C. 伽利略应用“理想斜面实验”推翻了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”观点，说明了力不是维持物体运动的原因，故C错误，D正确。本题选不正确的，故选C。2. 做匀减速直线运动的物体经4s后停止，若在第1s内位移是14m，则最后1s的位移是（　　）A. 3.5m B. 3m C. 2m D. 1m【答案】C【解析】【详解】物体做匀减速直线运动，采用逆向思维，将物体的运动看成沿相反方向的做初速度为零的匀加速直线运动，根据推论：在相等时间内的位移之比等于1：3：5：7，则知在第1s内和最后1s内的位移之比为7：1，因为第1s内的位移为14m，则最后1s内的位移为故选C。3. 如图所示，轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连，下端与另一质量为M的木块2相连，整个系统置于水平放置的光滑木坂上，并处于静止状态。现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为a1、a2，重力加速度大小为g。则有（　　）A. a1=0，a2=g B. a1=g，a2=gC. a1=0， D. a1=g，【答案】C【解析】【详解】对木块1分析，根据平衡条件可得，弹簧的弹力大小为抽出木板瞬间，弹簧的型变量不变，弹力F不变，所以木块1的合力仍然为零，则根据牛顿第二定律可得对木块2分析，根据平衡条件可知，木块2原来受到重力Mg，弹簧向下的弹力F，木板向上的支持力为抽出木板后，向上的支持力立即消失，其它受力不变，故此时的合力为根据牛顿第二定律有解得故选C。4. 下列说法正确的是（　　）A. 核反应方程式为，可以判断X为粒子B. 一个氢原子从n＝3能级跃迁到n＝2能级，该氢原子放出光子C. 对于同种金属产生光电效应时，逸出光电子的最大初动能与照射光的频率成正比关系D. 将放射性元素的温度降低，它的半衰期会发生改变【答案】B【解析】【详解】A．根据电荷数守恒、质量数守恒知，X的电荷数为-1，质量数为0，可知X为电子，即β粒子，故A错误；B．一个氢原子从n＝3能级跃迁到n＝2能级，原子能量降低，该氢原子放出光子，故B正确；C．根据光电效应方程Ekm=hν-W0光电子的最大初动能与照射光的频率成线性关系，不是正比例关系，故C错误；D．元素的半衰期与温度、压强，单质还是化合物都无关，故D错误。故选B。5. 如图所示，倾角为的斜面体c置于水平地面上，小物块b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏a连接，连接b的一段细绳与斜面平行。在a中的沙子缓慢流出的过程中，a、b、c都处于静止状态，则（　　）A. b对c的摩擦力一定减小B. b对c的摩擦力方向一定沿斜面向下C. 地面对c的摩擦力方向一定向右D. 地面对c的摩擦力一定减小【答案】D【解析】【详解】AB．设a、b重力分别为Ga、Gb，若 ，b、c间的摩擦力为零，若 ，b、c间的摩擦力不为零，如果 ，则b对c的摩擦力沿斜面向上，由于开始摩擦力的方向不确定，所以在a中的沙子缓慢流出的过程中，b和c之间的摩擦力大小变化和方向都无法确定，故AB错误；CD．以bc整体为研究对象，受竖直向下重力和竖直向上的支持力，斜向右上的绳的拉力和地面的摩擦力，根据平衡条件，水平面对c的摩擦力方向水平向左，且在a中的沙子缓慢流出的过程中，摩擦力在减小，故C错误，D正确。故选D。6. 如图为用索道运输货物的情景，已知倾斜的索道与水平方向的夹角为37°，重物与车厢地板之间的动摩擦因数为0.3．当载重车厢沿索道向上加速运动时，重物与车厢仍然保持相对静止状态，重物对车厢水平地板的正压力为其重力的1.15倍，sin37°=0.6，cos37°=0.8，那么这时重物对车厢地板的摩擦力大小为（   ）A. 0.35mg B. 0. 3mgC. 0.23mg D. 0. 2mg【答案】D【解析】【详解】将a沿水平和竖直两个方向分解，对重物受力分析如图水平方向：竖直方向：由三式联立解得答案为f=0.20mg，D正确．7. 如图甲所示，一长为L轻绳，一端穿在过O点的水平转轴上，另一端固定一质量未知的小球，整个装置绕O点在竖直面内转动。小球通过最高点时，绳对小球的拉力F与其速度平方v2的关系如图乙所示，重力加速度为g，下列判断正确的是（　　）A. 图像函数表达式为B. 重力加速度C. 绳长不变，用质量较小的球做实验，得到的图线斜率更大D. 绳长不变，用质量较大的球做实验，图像上b点的位置向右移【答案】B【解析】【详解】A．当小球到达最高点时，根据牛顿第二定律，有所以故A错误；B．由图可知，当F=0时，v2=b，即所以故B正确；C．若绳长不变，小球质量较小时，斜率较小，故C错误；D．图线上b点表示小球在最高点时只受重力的速度，即解得此速度的大小与小球质量无关，所以绳长不变，小球质量较大时，b点位置不移动，故D错误。故选B。8. 如图，倾角为的斜坡，斜坡高度为h，斜坡底端A点正上方有B和C两点，B点和斜坡等高。甲战斗机以水平速度飞到C点时释放炸弹，准确命中斜坡上的一点P，CP的连线垂直于坡面；乙战斗机以水平速度飞到B点时释放炸弹，也准确命中斜坡上的同一点P，速度方向恰好垂直斜坡。已知两颗炸弹质量相同，则（　　）A. C点距离A点的高度为B. 甲释放的炸弹和乙释放的炸弹在空中的飞行时间比为C. D. 重力对甲战斗机释放的炸弹和乙战斗机释放的炸弹做功之比为【答案】B【解析】【详解】A．设的水平距离为，则从点释放的炮弹运动轨迹如图所示根据几何关系该炮弹速度的反向延长线平分水平位移，故解得根据从C释放的炮弹CP的连线垂直于坡面可得CP间的竖直高度点距离点的距离为故A错误；B．根据可得故B正确；C．根据故C错误；D．根据可得故D错误。故选B。9. 如图，图甲所示，在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上运动，其v－t图象如图乙所示，人顶杆沿水平地面运动的s－t图象如图丙所示，若以地面为参考系，下列说法中正确的是（　　）A. 猴子的运动轨迹为直线B. 猴子在2s内做匀变速曲线运动C. t=0时猴子速度大小为8m/sD. t=2s时猴子的加速度大小为4m/s2【答案】BD【解析】【详解】AB．由乙图知，猴子竖直方向上做匀减速直线运动，加速度竖直向下，由丙图知，猴子水平方向上做匀速直线运动，则猴子的加速度竖直向下，与初速度方向不在同一直线上，故猴子在2s内做匀变速曲线运动，故A错误，B正确；C．s－t图象的斜率等于速度，则知猴子水平方向的初速度大小为竖直方向分速度则t=0时猴子的速度大小为故C错误；D．v－t图象的斜率等于加速度，则知猴子的加速度大小为故D正确。故选BD。 10. 如图，在水平转台上放一个质量M＝2kg的木块，它与转台间的最大静摩擦力Fmax＝6.0N，绳的一端系挂木块，通过转台的中心孔O（孔光滑），另一端悬挂一个质量m＝1.0kg的物体，当转台以角速度＝5rad/s匀速转动时，木块相对转台静止，木块到O点的距离可能值（　　）A. 0.40m B. 0.25m C. 0.20m D. 0.06m【答案】BC【解析】【详解】由于木块所受静摩擦力的方向不确定，故我们需要求出两种临界情况。情况一，当方向指向圆心的摩擦力达到最大静摩擦力时，此时木块到O点的距离最大，对木块根据牛顿第二定律有Fmax＋mg = Mω2rmax代入数据解得rmax = 0.32m情况二，当方向背离圆心的摩擦力达到最大静摩擦力时，此时木块到O点的距离最小，根据牛顿第二定律有mg－Fmax = Mω2rmin代入数据解得rmin = 0.08m所以木块到O点的距离应该在0.08m ~ 0.32m之间。故选BC。11. 一物体放在水平地面上，如图1所示，已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图2所示，物体相应的速度v随时间t的变化关系如图3所示。则（　　）A. 2～6s时间内物体的加速度为0.75m/s2B. 物块的质量为1kgC. 整个过程中，物体所受摩擦力始终为2ND. 0～10s时间内，物体克服摩擦力所做的功30J【答案】AD【解析】【详解】A．2～6s时间内物体的加速度为故A正确；B. 2～6s时间内由牛顿定律即3-f=0.75m6～8s时间内物体匀速运动，此时F=f即f=2N可得m=1.33kg故B错误；C. 开始的2s内物体静止，所受的摩擦力为静摩擦力，大小为1N，故整个过程中，物体所受摩擦力不是始终为2N ，故C错误； D．0～10s时间内，物体的位移则物体克服摩擦力所做的功Wf=fx=30J故D正确。故选AD。12. 如图所示，甲、乙传送带倾斜于水平地面放置，并以相同的恒定速率v逆时针运动，两传送带粗糙程度不同，但长度、倾角均相同。将一小物体分别从两传送带顶端的A点无初速释放，甲传送带上物体到达底端B点时恰好达到速度v；乙传送带上物体到达传送带中部的C点时恰好达到速度v，接着以速度v运动到底端B点。则物体从A运动到B的过程中（　　）A. 物体在甲传送带上运动的时间比乙大B. 物体与甲传送带之间的动摩擦因数比乙大C. 两传送带对物体做功相等D. 两传送带因与物体摩擦产生的热量相等【答案】AC【解析】【详解】A．根据两个物体的总位移相等，v﹣t图象的“面积”表示位移，作出两个物体的v﹣t图象，如图可知t甲>t乙。故A正确；B．v﹣t图象的斜率表示加速度，由图知，甲匀加速运动的加速度小于乙匀加速运动的加速度，由牛顿第二定律得得则知μ小时，a小，因此物体与甲传送带之间的动摩擦因数比乙小，故B错误；C．根据动能定理得则得传送带对物体做功由于h、v、m都相等，则W相等，故C正确；D．设传送带长为L，甲中：物体运动时间为物体与传送带间的相对位移大小为物体的加速度为由牛顿第二定律得得产生的热量为乙中：物体运动时间为物体与传送带间的相对位移大小为物体的加速度为由牛顿第二定律得得产生的热量为则知乙与物体摩擦产生的热量较多，故D错误。故选AC。二、实验题：本题共2小题，共14分。把答案填写在答题卡相应的横线上。13. 在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，除标有“6 V　1.5 W”的小灯泡、导线和开关外，还有下列器材：A．直流电源(6 V，内阻不计)B．直流电流表(0～3 A，内阻0.1 Ω以下)C．直流电流表(0～300 mA，内阻约为5 Ω)D．直流电压表(0～10 V，内阻约为15 kΩ)E．滑动变阻器(10 Ω，2 A)F．滑动变阻器(1 kΩ，0.5 A)实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量．(1)实验中电流表应选用________，滑动变阻器应选用________．(均用序号表示)(2)画出实验电路图________ 【答案】    ①. C;    ②. E;    ③. 【解析】【详解】（1）灯泡的额定电流为：，故电流表应选用C；因要求电压从零开始变化，变阻器用分压接法，应选小阻值的E．（2）因灯泡的内阻较小，与电流表内阻相差不多，故应采用电流表外接法，本实验中要求多测几组数据，故应采用分压接法，所以电路如图所示：14. 某实验小组应用如图所示装置“探究加速度与物体受力的关系”，已知小车的质量为M，砝码及砝码盘的总质量为m，所使用的打点计时器所接的交流电的频率为50Hz。实验步骤如下：A．按图所示安装好实验装置，其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直；B．调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下匀速运动；C．挂上砝码盘，接通电源后，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求出小车的加速度；D．改变砝码盘中砝码的质量，重复步骤C，求得小车在不同合力作用下的加速度。根据以上实验过程，回答以下问题：（1）实验中砝码和砝码盘的质量______（填“需要”或“不需要”）远小于小车的质量。（2）实验中打出的一条纸带如图所示，由该纸带可求得小车的加速度为______。（结果保留2位有效数字）（3）对于上述实验，下列说法正确的是________。A．小车的加速度与砝码盘的加速度大小相等B．实验过程中砝码盘处于超重状态C．与小车相连的轻绳与长木板一定要平行D．弹簧测力计的读数应为砝码和砝码盘总重力的一半（4）由本实验得到的数据作出小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系图象，与本实验相图符合的是_________。A．B．C．D．【答案】    ①. 不需要    ②. 0.16    ③. C    ④. A【解析】【详解】（1）[1] 小车所受拉力可以由测力计测出，实验不需要控制砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量。（2）[2] 由图示纸带可知，相邻两个计数点之间的时间间隔相邻两个计数点之间的位移之差由可知加速度（3）[3]A．由图可知，小车的加速度是砝码盘的加速度大小的2倍，故A错误；B．实验过程中，砝码盘向下加速运动，处于失重状态，故B错误；C．小车相连的轻绳与长木板一定要平行，保证拉力沿着木板方向，故C正确；D．实验过程中，砝码向下加速运动，处于失重状态，故弹簧测力计的读数小于砝码和砝码盘总重力的一半，故D错误。故选C。（4）[4] 由题意可知，小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系应该是成正比，即为过原点的一条倾斜直线，故A正确，BCD错误。故选A。三、计算题：本题共4小题，共41分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤；只写出最后答案的不能得分；有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。15. 如图所示，足够长的斜面倾角，一物体以的初速度从斜面底端开始沿斜面向上运动，加速度大小。g取，，，求： （1）物体与斜面间的动摩擦因数；（2）物体沿斜面到达最高点后返回到斜面底端时的速度。【答案】（1）0.25；（2）【解析】【详解】（1）物体上滑，根据牛顿第二定律解得（2）根据得物体上滑最大位移为物体沿斜面下滑时，根据牛顿第二定律得根据运动学规律得物体返回到斜面底端时的速度16. 如图所示，半径R＝0.4m的光滑圆弧轨道BC固定在竖直平面内，轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角＝37°，下端点C为轨道的最低点且与粗糙水平面相切，一根轻质弹簧的右端固定在竖直挡板上。质量m＝0.1kg的小物块（可视为质点）从空中A点以v0＝3m/s的速度水平抛出，恰好从B点沿轨道切线方向进入轨道，经过C点后沿水平面向右运动直到静止。g取10m/s2。（1）A、B两点的高度差；（2）小物块经过圆弧轨道上C点时对轨道的压力大小。【答案】（1）0.8m；（2）10.45N【解析】【详解】（1）小物块从A点抛出做平抛运动，则联立解得A、B两点的高度差解得（2）B点速度从B到C根据动能定理得B点受力分析得解得根据牛顿第三定律得物块经过圆弧轨道上C点时对轨道的压力大小为。17. 如图所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在竖直平面内，两导轨间的距离为L＝1m，导轨间连接的定值电阻R＝3，导轨上放一质量为m＝0.1kg的金属杆ab，金属杆始终与导轨接触良好，杆的电阻r＝1，其余电阻不计，整个装置处于磁感应强度为B＝1T的匀强磁场中，磁场的方向垂直导轨平面向里。重力加速度g取10m/s2。现让金属杆从AB水平位置由静止释放。（1）求金属杆的最大速度；（2）若从金属杆开始下落到刚好达到最大速度的过程中，电路中产生的焦耳热Q＝0.8J，则通过电阻R的电荷量是多少？【答案】（1）4m/s；（2）0.4C【解析】【详解】（1）当到导体棒达到最大速度，根据题意有解得（2）根据能量转化关系有，导体棒减小的重力势能转换成导体棒的动能及电路的焦耳热根据电流的定义有根据位移的定义有的积累就是导体棒的位移h,故有解得18. 如图所示，厚0.2m、长为3m的木板AB静止在粗糙水平地面上，C为其中点，木板上表面AC部分光滑，CB部分粗糙，下表面与水平地面间的动摩擦因数，木板右端静止放置一个小物块（可看成质点），它与木板CB部分的动摩擦因数。已知木板和小物块的质量均为2kg，重力加速度g取，现对木板施加一个水平向右的恒力。（1）小物块多长时间滑到木板中点C；（2）接第（1）问，当小物块到达C点时撤去，求小物块落地时与木板A端的距离。【答案】（1）1s；（2）0.326m【解析】【详解】（1）设木板和小物块的质量均为，当时，对长木板解得小物块加速度为小物块滑到木板中点C，有解得（2）设撤掉外力时各自速度分别为小、，则有撤掉外力后，物块匀速，设木板匀减速加速度为，则解得设小物块从长木板中点滑动到最左端时长木板速度为，则有解得或（舍去）木块滑离木板后，长木板继续做减速运动，设长木板加速度大小为，则有解得此后小物块做平抛运动解得小物块落地时与长木板A端的距离为解得四、选考题：共15分。请考生从给出的2道物理题中任选一题做答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题。如果多做，则按所做的第一题计分。19. 关于固体、液体和气体，下列说法正确的是（　　）A. 当分子间距离增大时，分子间作用力减小，分子势能增大B. 空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强就越接近饱和气压C. 由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，故液体表面存在张力D. 密封在容积不变的容器内的气体，若温度升高，则气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大E. 温度相同的氢气和氧气，它们分子的平均速率相同【答案】BCD【解析】【详解】A．分子间距等于平衡距离时，分子势能最小，所以当分子间距增大时，分子间作用力减小，分子势能可能增大，也可能减小，A错误；B．空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强就越接近饱和气压，B正确；C．液体表面层分子间距离大于液体内部分子距离，此时分子之间的引力大于斥力，液体表面错在张力，C正确；D．密封在容积不变的容器内的气体，若温度升高，分子的无规则热运动的动能增大，故气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大，D正确；E．温度相同的氢气和氧气，它们分子的平均动能相同，应为质量不同，所以速率不同，E错误。故选BCD。20. 如图所示，粗细均匀的U形管，左端封闭，右端开口，左端用水银封闭着长L=15cm的理想气体，当温度为27℃时，两管水银面的高度差，设外界大气压为75cmHg，则（I）若对封闭气体缓慢加热，为了使左右两管中的水银面相平，温度需升高到多少；（2）若保持27℃不变，为了使左右两管中的水银面相平，需从右管的开口端再缓慢注入的水银柱长度应为多少。【答案】(1) ℃；(2)【解析】【详解】(1)以封闭气体为研究对象初态：p1=p0−ρg△h=72cmHg，V1=LS=15S，T1=300K末态：p2=p0=75cmHg，V2=(L+△h/2)S=16.5S，T2=?根据理想气体状态方程代入数据得T2=343.75K即为t2=70.75℃(2)由题知，末态：p3=75cmHg，V3=L′S根据玻意耳定律有p1V1=p3V3代入数据得L′=14.4cm根据几何关系有l=△h+2(L−L′)=4.2cm