黑龙江省牡丹江市第三高级中学2022-2023学年高三物理上学期第三次月考试卷（Word版附解析）

2022-2023学年度上学期第三次月考试题高三物理试卷考试时间：90分钟：分值：100分一、选择题：（1-8题每题只有一个正确答案，每题3分；9-13题每题有多个正确答案，选全得4分，选不全得2分，选错不得分，共44分）1.如图，物体、用细绳连接后跨过滑轮。静止在倾角为的木板上，悬挂着。已知质量，不计滑轮的摩擦。现将木板倾角由减小到，物体、始终保持静止。已知，。那么下列说法中正确的是（　　）A.绳子的张力将增大B.受到的静摩擦力方向先沿斜面向上，后沿斜面向下C.物体受到的静摩擦力将减小D.物体对木板压力将增大【答案】D【解析】【分析】【详解】A．对B由平衡条件可得，绳子的张力等于B的重力，所以绳子的张力不变，故A错误；BC．对A由平衡方程可得联立可得方向沿斜面向下减小，减小，增大，故BC错误； D．对A由平衡方程以及牛顿第三定律，物体A对木板的压力减小，增大，N增大，故D正确。故选D。2.如图所示，做匀速直线运动小车A通过一根绕过定滑轮的长绳吊起一重物B，设重物和小车速度的大小分别为vB、vA，则（　　）A.vA>vBB.vA<vBC.绳的拉力等于B的重力D.绳的拉力小于B的重力【答案】A【解析】【详解】小车A向左运动的过程中，小车的速度是合速度，可分解为沿绳方向与垂直于绳方向的速度，如图所示，由图可知则小车向左运动的过程中角减小，增大，B向上做加速运动，故绳的拉力大于B的重力故选A。 3.饲养员在池塘边堤坝边缘处以水平速度往鱼池中抛掷鱼饵颗粒。堤坝截面倾角为。坝顶离水面的高度为，取，不计空气阻力（，），下列说法正确的是（　　）A.若鱼饵颗粒能落入水中，平抛初速度越大，从抛出到落水所用的时间越长B.若鱼饵颗粒能落入水中，平抛初速度越大，落水时速度方向与水平面的夹角越大C.若平抛初速度，则鱼饵颗粒不会落在斜面上D.若鱼饵颗粒不能落入水中，平抛初速度越大，落到斜面上时速度方向与斜面的夹角越小【答案】C【解析】【分析】【详解】A．平抛时间由高度决定，与无关，故A错误；B．若鱼饵颗粒能落入水中，下落高度一定，运动时间一定，根据速度分解关系，落水时速度方向与水平面的夹角正切值越大，越小，即越小，故B错误；C．若鱼饵颗粒恰好落在B点，则由竖直方向可得水平方向可得 鱼饵颗粒不会落在斜面上，故C正确；D．若鱼饵颗粒不能落入水中，落到斜面上时速度方向与水平方向的夹角，根据位移分解关系联立可得因此一定，由几何关系可知落到斜面上时速度方向与斜面的夹角不变，故D错误。故选C。4.如图，一半径为的半圆形轨道竖直固定放置，轨道两端等高；质量为的质点自轨道端点由静止开始滑下，重力加速度大小为。质点自滑到最低点的过程中，克服摩擦力所做的功为，滑到时，对轨道的正压力为（　　）A.B.C.D.【答案】A【解析】【分析】【详解】质点从P到Q的过程，根据动能定理对Q点根据向心力公式 再根据牛顿第三定律，质点对轨道的正压力为mg。故选A。5.如图所示，发射同步卫星的一般程序是：先让卫星进入一个近地的圆轨道，然后在点变轨，进入椭圆形转移轨道（该椭圆轨道的近地点为近地圆轨道上的点，远地点为同步圆轨道上的点），到达远地点时再次变轨，进入同步轨道。设卫星在近地圆轨道上运行的速率为，在椭圆形转移轨道的近地点点的速率为，沿转移轨道刚到达远地点时的速率为，在同步轨道上的速率为，由里向外三个轨道运动的周期分别为、、，由里向外三个轨道的机械能分别为、、，则下列说法正确的是（　　）A.在点变轨时需要加速，点变轨时要减速B.C.D.【答案】D【解析】【分析】【详解】AB．在、Q两点变轨时均使卫星做离心运动，均需要向后喷气加速，同一轨道上 机械能相同，变轨后机械能均增大，故满足AB错误；C．由开普勒第三定律可得里向外三个轨道的半径（半长轴）变大，故周期变大，即C错误；D．在圆轨道上运行时由引力作为向心力可得解得故两次变轨过程均加速，故，在椭圆轨道上从近地点到远地点，引力做负功，速度减小，故综上所述可得D正确。故选D。6.如图所示为某物业公司的宣传提醒牌．从提供的信息知：一枚30g的鸡蛋从17楼（离地面人的头部为45m高）落下，能砸破人的头骨．若鸡蛋壳与人头部的作用时间为4.5×10-4s，人的质量为50kg，重力加速度g取10m/s2，则头骨受到的平均冲击力约为（） A.1700NB.2000NC.2300ND.2500N【答案】B【解析】【详解】鸡蛋从45m高处自由落体，由运动学规律可得速度为对鸡蛋撞击的过程，取向下为正方向，由动量定理：解得：故选B.【点睛】本题应用动量研究碰撞过程物体的速度．对于打击、碰撞、爆炸等变力作用过程，往往用动量定理研究作用力．7.水平面上有质量相等的a、b两个物体，水平推力F1、F2分别作用在a、b上。一段时间后撤去推力，物体继续运动一段距离后停下。两物体的v-t图线如图所示，图中AB//CD。则整个过程中（　　）A.F1的冲量等于F2的冲量 B.F1的冲量小于F2的冲量C.摩擦力对a物体的冲量等于摩擦力对b物体的冲量D.合外力对a物体的冲量小于合外力对b物体的冲量【答案】B【解析】【详解】AB．由图可知，推力的作用时间，又因为AB//CD，所以a、b两个物体所受的的摩擦力相等，由动量定理得解得所以F1的冲量小于F2的冲量，A错误，B正确；C．由图可知，运动的时间，摩擦力对a物体的冲量小于摩擦力对b物体的冲量，C错误；D．全程动量变化为0，所以合外力的冲量为0，D错误。故选B。8.如图所示，一个轻弹簧的两端与质量分别为和的两物体甲、乙连接，静止在光滑的水平面上。现在使甲瞬间获得水平向右的速度，当甲物体的速度减小到1m/s方向向右时，弹簧最短，不计空气阻力，下列说法中正确的是（　　）A.此时乙物体的速度为3m/sB.紧接着甲物体将开始做加速运动C.甲、乙两物体的质量之比D.当弹簧恢复原长时，甲物体的速度为2m/s，方向向右【答案】C【解析】【详解】A．根据运动情况和题意结合分析可知当甲物体的速度减小到1m/s时，弹簧最短， 此时甲乙共速，故故A错误；C．把甲、乙看成一个系统满足动量守恒，取水平向右为正方向，由动量守恒定律得解得故C正确；B．弹簧被压缩短后，弹簧逐渐恢复原长，乙依然加速，甲继续减速，故B错误；D．当弹簧恢复原长时，根据动量守恒定律得由机械能守恒定律得解得当弹簧恢复原长时，甲物体的速度大小所以当弹簧恢复原长时，甲物体的速度为2m/s，方向向左，故D错误。故选C。9.一列简谐横波沿x轴正方向传播，周期为T，时的波形如图所示，时（　　）A.质点c的加速度为零 B.质点d的位移为C.质点a速度方向沿y轴正方向D.质点b沿x轴正方向迁移了【答案】AC【解析】【详解】A.在时，质点c到达平衡位置，则此时质点c的加速度为零，选项A正确；B.时质点d在平衡位置向上振动，则在时，质点d到达波峰位置，则位移为，选项B错误；C.在时，质点a到达平衡位置，速度方向沿y轴正方向，选项C正确；D.在机械波传播的过程中，质点只能在自己平衡位置附近振动，而不随波迁移，选项D错误。故选AC。10.如图所示，某段直滑雪雪道倾角为，总质量为包括雪具在内滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑，加速度大小为在运动员滑到底端的过程中，下列说法正确的是　　A.运动员受到的摩擦力的大小为B.运动员获得的动能为C.运动员克服摩擦力做功为D.运动员减少的机械能为【答案】ABD【解析】【分析】【详解】A．由牛顿第二定律可知，人受到的合力 F=ma=mg=mgsin30°-f解得f=mg选项A正确；B．合力的功W=Fs=mg×=mgh由动能定理可知，运动员获得的动能为mgh；故B正确；C．运动员克服摩擦力所做的功Wf=mg×2h=mgh故C错误；D．根据功能关系知，运动员克服摩擦力做的功等于机械能的减少量，故机械能减小了mgh；故D正确；故选ABD.11.一定质量理想气体的压强随热力学温度变化的图像如图所示，该气体从状态a开始，经历三个过程回到原状态，下列判断不正确的是（　　）A.状态a气体的压强最大B.状态c气体的温度最低C.过程中，气体对外界做功D.状态a气体的体积小于状态c气体的体积【答案】ABD【解析】【详解】A．由图可知，状态a气体的压强最小，选项A错误，符合题意； B．由图可知，状态c气体的温度最高，选项B错误，符合题意；C．过程中，压强不变，温度升高，根据可知，气体体积变大，气体对外界做功，选项C正确，不符合题意；D．从c到a是等容变化，即状态a气体的体积等于状态c气体的体积，选项D错误，符合题意。故选ABD。12.氢原子的能级图如图所示，假设有大量处于n=3能级的氢原子，则下列说法正确的是（　　）A.氢原子向低能级跃迁过程中最多可发出3种不同频率的光B.氢原子跃迁至基态，核外电子的动能减小C.氢原子辐射一个光子后，电子绕核半径增大D.氢原子能吸收能量为0.97eV的光子发生跃迁【答案】AD【解析】【分析】【详解】A．发光种类为种。A正确；B．氢原子跃迁至基态，轨道半径减小，核外电子做匀速圆周运动有可得半径越小，所以核外电子动能增大。B错误；C．氢原子辐射一个光子后，向低能级跃迁，轨道半径变小。C错误； D．吸收能量后的能级为根据能级图可知，氢原子跃迁到第5能级。D正确。故选AD。13.一列沿着x轴负方向传播的简谐横波，在时刻的波形如图甲所示，图甲中某质点的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　）A.图乙表示质点L的振动图像B.该波的波速为C.时质点M的位移为0D.在4s内K质点所经过的路程为3.2m【答案】BD【解析】【详解】A．由题图甲可知，t=0时刻质点L正位于传播方向的“上坡”上，所以此时质点L向下振动，而题图乙中t=0时刻质点向上振动，所以图乙不是表示质点L的振动图像，故A错误；B．由题图甲可知该波的波长为由题图乙可知该波的周期为所以该波的波速为故B正确； C．t=8s时，质点M刚好完成两次全振动，回到负向最大位移处，故C错误；D．在4s内K质点完成一次全振动，所经过的路程为故D正确。故选BD二、实验题：（每空2分，共22分）14.用图示装置验证机械能守恒定律，开始时用手托住A物体使系统保持静止状态，t=0时刻释放物体A，带着物体B一块运动，B物体通过纸带与打点计时器连接，通过分析纸带数据（如图乙所示），即可验证机械能守恒定律。每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），已知：打点计时器频率为50Hz，0是打下的第一个点mA=180g、mB=120g，则：（结果均保留两位有效数字）（重力加速度g=10m/s2）验证过程如下：①计算打下第5个计数点时的速度v=___________m/s；②计算从打下第“0”到打下第“5”点的过程中系统动能的增量ΔEk=________J；②计算从打下第“0”到打下第“5”点的过程中系统（重力）势能的减少量ΔEp=_______J；③在误差允许的范围内，如果ΔEk=ΔEp，则机械能守恒【答案】①.0.98②.0.14J③.0.15J【解析】【分析】【详解】[1]根据题意可知，相邻计数点时间间隔为 根据匀变速直线运动规律，打下第5个计数点时的速度[2]从打下第“0”到打下第“5”点的过程中系统动能的增量[3]从打下第“0”到打下第“5”点的过程中系统（重力）势能的减少量15.某实验小组的同学利用如图甲所示的装置来验证动量守恒定律，调节气垫导轨的充气源，轻推滑块使其在气垫导轨上做匀速直线运动；然后将安装有遮光条的滑块P由倾斜轨道上某位置静止释放，经过气垫导轨左侧的光电门1后与滑块Q发生碰撞，并粘合在一起，最终通过光电门2。已知滑块P、Q的质量分别为m、M，回答下列问题：（1）用螺旋测微器测量挡光片的宽度如图乙所示，则宽度d=__________mm；（2）若滑块P经过光电门1、光电门2时，遮光条的挡光时间分别为Δt1、Δt2，若碰撞过程系统的动量守恒，则关系式_________成立；该碰撞过程损失的机械能为___________（用测量的物理量符号表示）。【答案】①.1.881##1.882##1.883②.③.【解析】【详解】（1）[1]由图乙可知挡光片的宽度为（2）[2]滑块P经过光电门1、2时的速度分别为 ①②根据动量守恒定律有③联立①②③并整理得[3]该碰撞过程损失的机械能为16.在做“探究单摆周期与摆长的关系”的实验时（1）为了利用单摆较准确地测出重力加速度，可选用的器材为___________。A．长的结实的细线、小木球、秒表、米尺、铁架台B．长的结实的细线、小钢球、秒表、米尺、铁架台C．长的结实的细线、大木球、秒表、量程的刻度尺、铁架台D．长的结实的细线、大钢球、大挂钟、米尺、铁架台（2）用游标卡尺测出单摆小球的直径D如图所示，则___________。（3）为了减小测量周期的误差，摆球应在经过最___________（填“高”或“低”）点的位置时开始计时，并计数为1，摆球每次通过该位置时计数加1。当计数为63时，所用的时间为t秒，则单摆周期为___________秒（4）实验时某同学测得的g值偏大，其原因可能是___________。A．实验室的海拔太高B．摆球太重 C．测出n次全振动时间为t，误作为次全振动时间进行计算D．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现了松动，使摆线长度增加了【答案】①.B②.1.35③.低④.⑤.C【解析】【详解】（1）[1]实验选用的器材有：100cm长的结实的细线；为减小阻力的影响，摆球用小钢球；用秒表测量周期；用米尺测量摆长，另外还有铁架台，故选B。（2）[2]用游标卡尺测出单摆小球的直径D=1.3cm+0.1mm×5=1.35cm。（3）[3][4]为了减小测量周期的误差，摆球应在经过最低点的位置时开始计时，并计数为1，摆球每次通过该位置时计数加1。当计数为63时，所用的时间为t秒，则单摆周期为（4）[5]A．海拔越高，g值越小，故A错误；B．摆球的质量越重，误差越小，测量结果越准确，不会导致测得的g值偏大，故B错误；C．根据测出n次全振动时间为t，误作为次全振动时间进行计算，则周期偏小，测得的重力加速度g偏大，选项C正确；D．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现了松动，使摆线长度增加了，则测得的周期会偏大，测得的重力加速度g偏小，选项D错误。故选C。三、计算题（17题7分、18题10分，19题17分，共34分）17.如图所示为一列简谐横波在时刻的图像，此时质点P的运动方向沿y轴负方向，且当时质点P恰好从时开始第2次到达y轴正方向最大位移处。问：（1）该简谐横波的波速v的大小和方向如何；（2）从至，质点Q运动的路程L是多少。 【答案】（1），沿x轴负方向；（2）120cm【解析】【详解】（1）图示时刻质点P沿y轴负方向运动，所以应位于波传播方向波形的上坡上，即波速方向沿x轴负方向。设波的周期为T，由题意可得解得由图像可知波长为，所以波速为（2）从t=0至t=1.2s，质点Q振动了6个周期，所以该段时间内质点Q运动的路程为18.某消防员在一次执行任务过程中，遇到突发事件，需从10m长的直杆顶端先从静止开始匀加速下滑，加速度大小，然后立即匀减速下滑，减速时的最大加速度，若落地时的匀速不允许超过，把消防员看成质点，求该消防员下滑全过程的最短时间。【答案】2s【解析】【详解】设直杆长为h，加速下滑部分长为，减速下滑部分长为，最大速度为v，落地速度为，由速度位移公式再由解得 又有速度时间公式联立以上各式解得落地前的速度为由速度时间公式解得该消防员下滑全过程的最短时间为19.如图所示，在光滑水平桌面EAB上有质量为M＝0.2kg的小球P和质量为m＝0.1kg的小球Q，P、Q之间压缩一轻弹簧（轻弹簧与两小球不拴接），桌面边缘E处放置一质量也为m＝0.1kg的橡皮泥球S，在B处固定一与水平桌面相切的光滑竖直半圆形轨道。释放被压缩的轻弹簧，P、Q两小球被轻弹簧弹出，小球P与弹簧分离后进入半圆形轨道，恰好能够通过半圆形轨道的最高点C；小球Q与弹簧分离后与桌面边缘的橡皮泥球S碰撞后合为一体飞出，落在水平地面上的D点。已知水平桌面高为h＝0.2m，D点到桌面边缘的水平距离为x＝0.2m，重力加速度为g＝10m/s2，求：（1）小球P经过半圆形轨道最低点B时对轨道的压力大小NB′；（2）小球Q与橡皮泥球S碰撞前瞬间的速度大小vQ；（3）被压缩的轻弹簧的弹性势能Ep。 【答案】（1）12N；（2）2m/s；（3）0.3J【解析】【分析】【详解】（1）小球P恰好能通过半圆形轨道的最高点C，则有解得对于小球P，从B→C，由动能定理有解得在B点，受力分析有解得由牛顿第三定律有NB′＝NB＝12N（2）设Q与S做平抛运动的初速度大小为v，所用时间为t，根据公式 得t＝0.2s根据公式x＝vt代入数据，得v＝1m/s碰撞前后Q和S组成的系统动量守恒，则有mvQ＝2mv解得vQ＝2m/s（3）P、Q和弹簧组成的系统动量守恒，则有MvP＝mvQ解得vP＝1m/sP、Q和弹簧组成的系统，由能量守恒定律有解得Ep＝0.3J