2022-2023学年河南省开封市中等职业学校高三物理知识点试题含解析

2022-2023学年河南省开封市中等职业学校高三物理知
识点试题含解析
一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意
1. （单选）2013年6月我国宇航员在天宫一号空间站中进行了我国首次太空授课活动，其中演示了太空“质量测量仪”测质量的实验，助教聂海胜将自己固定在支架一端，王亚平将连接运动机构的弹簧拉到指定位置，如图所示。

松手后，弹簧凸轮机构产生恒定的作用力，使弹簧回到初始位置，同时用光栅测速装置测量出支架复位时的速度和所用时间。

这样，就测出了聂海胜的质量——74kg。

下列关于“质量测量仪”测质量的说法正确的是
A．测量时仪器必须水平放置
B．测量时仪器必须竖直放置
C．其测量原理根据万有引力定律
D．其测量原理根据牛顿第二定律
参考答案：
D解析： A、因为航天员处于完全失重状态，测量仪器不论在什么方向上，弹簧凸轮机构产生恒定的作用力都是人所受的合力．适用测量时一起的位置不一定需水平、也不一定需竖直．故A、B错误．C、天宫中的质量测量仪，应用的物理学原理是牛顿第二运动定律：F（力）=m（质量）×a（加速度）．质量测量仪上的弹簧能够产生一个恒定的力F，
同时用光栅测速装置测量出支架复位的速度v和时间t，计算出加速度a=，再根据牛顿第二定律就能够计算出物体的质量．故C错误，D正确．故选：D．
2. 甲、乙、丙三个相同的物体均在同样的粗糙水平地面上,由静止做加速度相同的匀加速直线运动，通过相同的位移，那么 ( )
A.F1、F2、F3三个力做的功相同
B.甲的末动能最大
C.F1做功最小
D.甲所受摩擦力做功最大
参考答案：
答案：C
3. 如图所示，一个“Y”字形弹弓顶部跨度为L，两根相同的橡皮条均匀且弹性良好，其自由长度均为L，在两橡皮条的末端用一块软羊皮（长度不计）做成裹片可将弹丸发射出去。

若橡皮条的弹力满足胡克定律，且劲度系数为k，发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为2L（弹性限度内），则弹丸被发射过程中所受的最大弹力为（）
A． B C． D．
参考答案：
A
4. 足球以8m/s的速度飞来，运动员把它以12m/s的速度反向踢出，踢球时间是0.2s，设球飞来的方向为正方向，则足球在这段时间内的加速度为（）
A． -200m/s2 B． 200m/s2 C． -100m/s2 D． 100m/s2
参考答案：
C
=-100m/s2，选C。

5. (多选题)下列说法中不正确的是（）
A．牛顿提出万有引力定律，并利用扭秤实验，巧妙地测出了万有引力常量
B．牛顿第一定律、牛顿第二定律都可以通实验来验证
C．单位m、kg、s是一组属于国际单位制的基本单位
D．牛顿第一定律是牛顿第二定律在加速度等于零下的一个特例。

参考答案：
ABD
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 如图甲是利用激光测转速的原理示意图，图中圆盘可绕固定轴转动，盘边缘侧面上有一小段涂有很薄的反光材料．当盘转到某一位置时，接收器可以接收到反光涂层所反
射的激光束，并将所收到的光信号转变成电信号，在示波器显示屏上显示出来(如图乙
所示)．
(1)若图乙中示波器显示屏上横向的每大格(5小格)对应的时间为2.50×10－3 s，则圆盘的转速为________r/s.(保留3位有效数字)
(2)若测得圆盘直径为10.20 cm，则可求得圆盘侧面反光涂层的长度为
________cm.(保留3位有效数字)
参考答案：
．90.9 r/s、1.46cm
7. 打点计时器用频率50Hz交流电打出的匀变速运动的纸带，以原始点作为计数点，则根据此纸带的数据，纸带的加速度大小是m/s2 和打点计时器打第3个点时的纸带速度是m/s（保留3位有效数字）
参考答案：
9.40； 1.87
8. 如图所示为某同学利用方格坐标纸测定半圆形玻璃砖折射率实验的记录情况，虚线为半径与玻璃砖相同的圆，在没有其它测量工具的情况下，只需由坐标纸即可测出玻璃砖的折射率．则玻璃砖所在位置为图中的▲（填“上半圆”或“下半圆”），由此计算出玻璃砖的折射率为▲．
参考答案：
上半圆（2分）， 1.5
9. 用中子轰击锂核()，发生的核反应为：，式中n代表中子，X代表核反应产生的新核，同时释放出4.8 MeV的核能(l eV=1.6xl0 J)。

则新核中的中子数为△△，核反应过程中的质量亏损为△△ kg(计算结果保留两位有效数字)。

参考答案：
2
10. 如图所示，质量为m、带电量为q的负点电荷A仅在磁场力作用下以速度v 在磁感强度为B的匀强磁场中沿顺时针方向作匀速圆周运动，则磁场方向垂直于纸面向_____（选填“里”或“外”），电荷A作圆周运动的半径r =__________。

参考答案：
答案：里，
11. 在“用DIS探究牛顿第二定律”的实验中
（1）下图（左）是本实验的装置图，实验采用分体式位移传感器，其发射部分是图中的_____，与数据采集器连接的是______部分．（填①或②）
（2）上图（右）是用DIS探究加速度与力的关系时所得到的a –F实验图象，由图线可知，小车的质量为___________kg．
参考答案：
（1）①，②（每空格1分）
（2）m=0.77kg
12. (1)如图甲所示为某校兴趣小组通过电流传感器和计算机来测电源电动势和内阻实验电路，其中R0为定值，电阻R为可调节的电阻箱，电流传感器与计算机（未画出）相连，该小组成员通过实验记录下电阻箱的阻值R和相应的电流值I，通过变换坐标，经计算机拟合得到如图乙所示图象，则该图象选取了___为纵坐标，由图乙中图线可得到该电源的电动势为____V；
(2)现由三个规格相同的小灯泡，标出值为“2.5V、0.6A”，每个小灯泡的I-U特性曲线如图丙所示，将它们与图甲中电源按图丁所示的电路相连，闭合开关后，A灯恰好正常发光，则电源的内阻r=_____Ω，图甲中定值电阻R0=__Ω．
参考答案：
(1). (2). 4.5 (3). 2.5 (4). 2
（1）由电路图可知，本实验采用电流表与电阻箱串联的方式进行实验，由闭合电路欧姆定律可知：
变形可得：
故纵坐标应选取；
由图可知，图象的斜率；
解得：E=4.5V；r+R=4.5
（2）A灯泡正常发光，故电压为2.5V，电流I=0.6A；两并联灯泡电流I'=0.3A，则电压U’=0.5V；故路端电压U=2.5+0.5=3V；电流为0.6A；
由闭合电路欧姆定律可知：U=E-Ir
代入数据解得；
则可知R0=2Ω
点睛：本题考查测量电动势和内电阻的实验以及灯泡伏安特性曲线的应用，要注意明确闭合电路欧姆定律的应用，同时注意灯泡内阻随沉默温度的变化而变化，故只能根据图象分析对应的电压和电流，不能利用欧姆定律求解灯泡电阻．
13. 某近地卫星线速度大小为v1，某地球同步卫星线速度大小为v2，距地面高度约为地球半径的6倍。

若近地卫星距地面高度不计，则v1∶v2＝________，该近地卫星的周期是地球自转周期的______倍。

参考答案：
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 如图所示，质量为m带电量为+q的小球静止于光滑绝缘水平面上，在恒力F作用下，由静止开始从A点出发到B点，然后撤去F，小球冲上放置在竖直平面内半径为R的光滑
绝缘圆形轨道，圆形轨道的最低点B与水平面相切，小球恰能沿圆形轨道运动到轨道末端
D，并从D点抛出落回到原出发点A处．整个装置处于电场强度为E=的水平向左的匀强电场中，小球落地后不反弹，运动过程中没有空气阻力．求：AB之间的距离和力F的大小．
参考答案：
AB之间的距离为R，力F的大小为mg．
考点：带电粒子在匀强电场中的运动；牛顿第二定律；平抛运动；动能定理的应用．
专题：带电粒子在电场中的运动专题．
分析：小球在D点，重力与电场力的合力提供向心力，由牛顿第二定律即可求出D点的速度，小球离开D时，速度的方向与重力、电场力的合力的方向垂直，小球做类平抛运动，将运动分解即可；对小球从A运动到等效最高点D过程，由动能定理可求得小球受到的拉力．
解答：解：电场力F电=Eq=mg
电场力与重力的合力F合= mg，方向与水平方向成45°向左下方，
小球恰能到D点，有：F合=
解得：V D=
从D点抛出后，只受重力与电场力，所以合为恒力，小球初速度与合力垂直，小球做类平抛运动，以D为原点沿DO方向和与DO垂直的方向建立坐标系（如图所示）．
小球沿X轴方向做匀速运动，x=V D t
沿Y轴方向做匀加速运动，y=at2
a= =
所形成的轨迹方程为y=
直线BA的方程为：y=﹣x+（+1）R
解得轨迹与BA交点坐标为（R，R）
AB之间的距离L AB=R
从A点D点电场力做功：W1=（1﹣）R?Eq
重力做功W2=﹣（1+）R?mg；
F所做的功W3=F?R
有W1+W2+W3=mV D2，有F= mg
答：AB之间的距离为R，力F的大小为mg．
点评：本题是动能定理和向心力知识的综合应用，分析向心力的来源是解题的关键．15. （简答）如图12所示，一个截面为直角三角形的劈形物块固定在水平地面上.斜面,高h=4m，a=37°,一小球以V o=9m/s的初速度由C点冲上斜面.由A点飞出落在AB面上.不计一切阻力.(Sin37°=0.6,cos37° =0.8,g=10 m/s2)求.
(l)小球到达A点的速度大小；
(2)小球由A点飞出至第一次落到AB面所用时间；
(3)小球第一次落到AB面时速度与AB面的夹角的正切值
参考答案：
(1)1 (2) 0.25s（3） 6.29N
机械能守恒定律．
解析：(1)从C到A对小球运用动能定理]
，解得v0=1m/s
(2)将小球由A点飞出至落到AB面的运动分解为沿斜面（x轴）和垂直于斜面（y轴）两个方向;则落回斜面的时间等于垂直于斜面方向的时间
所以
（3）小球落回斜面时沿斜面方向速度
垂直斜面方向速度v y=1m/s，所以
（1）由机械能守恒定律可以求出小球到达A点的速度．（2）小球离开A后在竖直方向上先做匀减速直线运动，后做自由落体运动，小球在水平方向做匀速直线运动，应用运动学公式求出小球的运动时间．（3）先求出小球落在AB上时速度方向与水平方向间的夹角，然后再求出速度与AB面的夹角θ的正切值．
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 一电荷量为q（q > 0）、质量为m的带电粒子在匀强电场的作用下，在t = 0时由静止开始运动，场强随时间变化的规律如图所示。

不计重力。

求在t = 0到t = T的时间间隔内（1）粒子位移的大小和方向；
（2）粒子沿初始电场反方向运动的时间。

参考答案：
（1）带电粒子在0～、、、时间间隔内匀速运动，设加速度分别为、、、，由牛顿第二定律得：
①；②；
③；④
由此得带电粒子在0～T时间间隔内运动的加速度-时间图像如图(a)所示，对应的速度-时间图像如图(b)所示，其中⑤
由图(b)可知，带电粒子在t = 0到t = T的时间间隔内的位移为⑥
由⑤⑥式得⑦它沿初始电场正方向。

（2）由图(b)可知，粒子在到内沿初始电场的反方向运动，总的运动时间t 为
17. 物体在万有引力场中具有的势能叫引力势能。

若取两物体相距无穷远时的引力势能为零，一个质量为的质点距离质量为M0-的引力
源中心为时。

其引力势能（式中G为引力常数），如图16所示，一颗质地为的人造地球卫星在离地面高度为h的圆形轨道上环绕地球飞行，已知地球的质量为M，地球的半径为R，（以无穷远处引力势能为零）。

求
该卫星在距地面高度为h的圆轨道上绕地球做匀速圆周运动时卫星的周期为多少？
该卫星在距地面高度为h的圆轨道上绕地球做匀速圆周运动时卫星的动能为多少？
假定该卫星要想挣脱地球引力的束缚，卫星发动机至少要做多少功？
参考答案：
见解析
18. 如图甲所示，单匝矩形闭合导线框αbed处于匀强磁场中，线框电阻为R，αb、αd的边长分别为Ll、L2;磁感应强度B的大小随时间变化的规律如图乙所示.
(1)求0~2t0时间内，回路中电流I1的大小和方向;
(2)求t0时刻ab边受到的安培力大小F;
(3)在2t0时刻后线框绕cd边以角速度ω匀速转动，计算线框中感应电流的有效值I2，并求线框从中性面开始转过90°的过程中，通过导线横截面的电量q.
参考答案：。