2022-2023学年辽宁省葫芦岛协作校高三第三次诊断性考试物理试题试卷

这是一份2022-2023学年辽宁省葫芦岛协作校高三第三次诊断性考试物理试题试卷，共18页。

2022-2023学年辽宁省葫芦岛协作校高三第三次诊断性考试物理试题试卷
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、关于牛顿第一定律和惯性有下列说法，其中正确的是（ ）
A．由牛顿第一定律可知，物体在任何情况下始终处于静止状态或匀速直线运动状态
B．行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性
C．牛顿第一定律只是反映惯性大小的，因此也叫惯性定律
D．运动物体如果没有受到力的作用，将继续以同一速度沿同一直线运动
2、我国自主研发的北斗卫星导航系统由35颗卫星组成，包括5颗地球静止同步轨道卫星和3颗倾斜同步轨道卫星，以及27颗相同高度的中轨道卫星。中轨道卫星轨道高度约为2.15×104km，同步轨道卫星的高度约为3.60×104km，己知地球半径为6.4×103km，这些卫星都在圆轨道上运行。关于北斗导航卫星，则下列说法正确的是（ ）
A．中轨道卫星的动能一定小于静止同步轨道卫星的动能
B．静止同步轨道卫星绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大
C．中轨道卫星的运行周期约为20h
D．中轨道卫星与静止同步轨道卫星的向心加速度之比为
3、如图所示，由绝缘轻杆构成的正方形ABCD位于竖直平面内，其中AB边位于水平方向，顶点处分别固定一个带电小球。其中A、B处小球质量均为m，电荷量均为2q(q>0)；C、D处小球质量均为2m，电荷量均为q。空间存在着沿DB方向的匀强电场，在图示平面内，让正方形绕其中心O顺时针方向旋转90°，则四个小球所构成的系统（ ）

A．电势能增加，重力势能增加
B．电势能不变，重力势能不变
C．电势能减小，重力势能减小
D．电势能不变，重力势能增加
4、太阳释放的巨大能量来源于核聚变。一个氘核与一个氚核聚变成一个氦核的同时释放出一个中子，若氘核、氚核、氦核和中子的质量分别为真空中的光速为，那么一个氘核和一个氚核发生核聚变时，释放的能量是（　　）
A． B．
C． D．
5、最近，我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功，这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展．若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3 km/s，产生的推力约为4.8×106 N，则它在1 s时间内喷射的气体质量约为
A．1.6×102 kg B．1.6×103 kg C．1.6×105 kg D．1.6×106 kg
6、在超导托卡马克实验装置中，质量为的与质量为的发生核聚变反应，放出质量为的，并生成质量为的新核。若已知真空中的光速为，则下列说法正确的是（　　）
A．新核的中子数为2，且该新核是的同位素
B．该过程属于衰变
C．该反应释放的核能为
D．核反应前后系统动量不守恒
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、如图所示，电路中R1和R2均为可变电阻，平行板电容器C的极板水平放置。闭合开关S，电路达到稳定时，一带电油滴恰好悬浮在两板之间。下列说法正确的是(　　)

A．仅增大的R2阻值，油滴仍然静止
B．仅增大R1的阻值，油滴向上运动
C．增大两板间的距离，油滴仍然静止
D．断开开关S，油滴将向下运动
8、如图所示，电阻不计的两光滑平行导轨固定在绝缘水平面上，导轨间距为1m，导轨中部有一个直径也为1m的圆形匀强磁场区域，与两导轨相切于M、N两点，磁感应强度大小为1T、方向竖直向下，长度略大于1m的金属棒垂直导轨水平放置在磁场区域中，并与区域圆直径MN重合。金属棒的有效电阻为0.5Ω，一劲度系数为3N/m的水平轻质弹簧一端与金属棒中心相连，另一端固定在墙壁上，此时弹簧恰好处于原长．两导轨通过一阻值为1Ω的电阻与一电动势为4V、内阻为0.5Ω的电源相连，导轨电阻不计。若开关S闭合一段时间后，金属棒停在导轨上的位置，下列说法正确的是（ ）

A．金属棒停止的位置在MN的右侧
B．停止时，金属棒中的电流为4A
C．停止时，金属棒到MN的距离为0.4m
D．停止时，举报受到的安培力大小为2N
9、在大型物流货场，广泛的应用传送带搬运货物。如图所示，倾斜的传送带以恒定速率逆时针运行，皮带始终是绷紧的。质量的货物从传送带上端点由静止释放，沿传送带运动到底端点，两点的距离。已知传送带倾角，货物与传送带间的动摩擦因数，重力加速度，，。则（　　）

A．货物从点运动到点所用时间为1.2s
B．货物从运动到的过程中，货物与传送带摩擦产生的热量为0.8J
C．货物从运动到的过程中，传送带对货物做功大小为11.2J
D．货物从运动到与传送带速度相等的过程中，货物减少的重力势能小于货物增加的动能与摩擦产生的热量之和
10、如图所示，排球运动员站在发球线上正对球网跳起从O点向正前方先后水平击出两个速度不同的排球。速度较小的排球落在A点，速度较大的排球落在B点，若不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）

A．两排球下落相同高度所用的时间相等
B．两排球下落相同高度时在竖直方向上的速度相间
C．两排球通过相等的水平距离，落在A点的排球所用的时间较少
D．两排球在落地前的一小段相等时间内，落在B点的排球下降的高度较小
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）用图甲所示的实验装置来测量匀变速直线运动的加速度．

（1）实验的主要步骤：
①用游标卡尺测量挡光片的宽度d，结果如图乙所示，读得d =________mm；
②用刻度尺测量A点到光电门所在位置B点之间的水平距离x；
③滑块从A点静止释放（已知砝码落地前挡光片已通过光电门）；
④读出挡光片通过光电门所用的时间t；
⑤改变光电门的位置，滑块每次都从A点静止释放，测量相应的x值并读出t值．
（1）根据实验测得的数据，以x为横坐标，为纵坐标，在坐标纸中作出图线如图丙所示，求得该图线的斜率k＝____________m–1s–1；由此进一步求得滑块的加速度a=____________m·s–1．（计算结果均保留3位有效数字）

12．（12分）某实验小组测定一电流表的内阻，实验室提供如下器材：
A．待测电流表（量程为，内阻约）；
B．电阻箱（最大阻值为）；
C．滑动变阻器（最大阻值，额定电流）；
D．滑动变阻器（最大阻值，额定电流）;
E.电源（电动势约，内阻不计）；
F.开关两个，导线若干。
设计了如图甲所示的电路图，实验步骤如下：

①根据实验设计的电路图连接好电路，正确调节滑动变阻器；
②先闭合，使保持断开状态，调节滑动变阻器滑片的位置，使得待测电流表示数达到满偏电流。
③保持滑动变阻器滑片的位置不动，闭合，并多次调节变阻箱，记下电流表的示数和对应的电阻箱的阻值。
④以为纵坐标，为横坐标作出了图线，如图乙所示；

⑤根据图线的相关数据求解电流表的内阻；回答下列问题：
(1)实验中应选择滑动变阻器_____（填“”或“”），实验前，先将滑动变阻器滑片移到____（填“”或“”）端；
(2)在调节电阻箱过程中干路电流几乎不变，则与的关系式为______（用题中所给出物理量的字母表示），根据图象中的数据求出电流表的内阻_____（结果保留两位有效数字）；
(3)用这种方法测量出的电流表内阻比电流表内阻的真实值_____（填“偏大”“相等”或“偏小”）。
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．（10分）如图所示，长为3l的不可伸长的轻绳，穿过一长为l的竖直轻质细管，两端拴着质量分别为m、m的小球A和小物块B，开始时B先放在细管正下方的水平地面上．手握细管轻轻摇动一段时间后，B对地面的压力恰好为零，A在水平面内做匀速圆周运动．已知重力加速度为g，不计一切阻力．
（1）求A做匀速圆周运动时绳与竖直方向夹角θ；
（2）求摇动细管过程中手所做的功；
（3）轻摇细管可使B在管口下的任意位置处于平衡，当B在某一位置平衡时，管内一触发装置使绳断开，求A做平抛运动的最大水平距离．

14．（16分）如图所示，竖直固定的绝热气缸，上下由横截面不同的圆筒制成，气缸内壁光滑，导热薄活塞、用长为的细杆连接，活塞内封闭一定质量理想气体，活塞移动过程中不漏气，、面积。初始时理想气体温度，活塞距气缸连接处，处于静止状态，已知活塞下部气体与大气相通，大气压强保持为不变，已知圆柱气缸足够长，活塞和杆重力可忽略，求：
(1)初始时气体压强大小；
(2)气体温度缓慢降至时，气体压强大小。

15．（12分）如图所示，一根劲度系数为k的轻质弹簧竖直放置，上下两端各固定质量均为M的物体A和B（均视为质点），物体B置于水平地面上，整个装置处于静止状态，一个质量的小球P从物体A正上方距其高度h处由静止自由下落，与物体A发生碰撞（碰撞时间极短），碰后A和P粘在一起共同运动，不计空气阻力，重力加速度为g．

（1）求碰撞后瞬间P与A的共同速度大小；
（2）当地面对物体B的弹力恰好为零时，求P和A的共同速度大小．
（3）若换成另一个质量的小球Q从物体A正上方某一高度由静止自由下落，与物体A发生弹性碰撞（碰撞时间极短），碰撞后物体A达到最高点时，地面对物块B的弹力恰好为零．求Q开始下落时距离A的高度．（上述过程中Q与A只碰撞一次）



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、D
【解析】
A．根据牛顿第一定律知，物体只有在不受外力，或者所受合外力为零时，才能处于静止或匀速直线运动状态，A错误；
B．行星在圆周轨道上保持匀速率运动是由于受到改变运动状态的万有引力作用，其运动状态是不断变化的，则B项错误；
C．牛顿第一定律反映物体具有惯性这种性质，并不能反映物体惯性的大小，C错误；
D．运动物体如果没有受到力的作用，将保持原来的速度做匀速直线运动，D项中说法符合牛顿第一定律，D正确；
故选D。
2、B
【解析】
A．根据万有引力提供圆周运动向心力则有

可得

由于中轨道卫星的轨道半径小于静止同步轨道卫星的轨道半径，所以中轨道卫星运行的线速度大于静止同步轨道卫星运行的线速度，由于不知中轨道卫星的质量和静止同步轨道卫星的质量，根据动能定义式可知无法确定中轨道卫星的动能与静止同步轨道卫星的动能大小关系，故A错误；
B．静止同步轨道卫星绕地球运行的周期为24h，小于月球绕地球运行的运行周期，根据可知静止同步轨道卫星绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大，故B正确；
C．根据万有引力提供圆周运动向心力则有：

可得：

中轨道卫星运行周期与静止同步轨道卫星运行周期之比为：

中轨道卫星的运行周期为：

故C错误；
D．根据万有引力提供圆周运动向心力则有：

可得：

中轨道卫星与静止同步轨道卫星的向心加速度之比为：

故D错误。
故选B。
3、D
【解析】
让正方形绕其中心O顺时针方向旋转90°，则电场力对四个小球做总功为：

则系统电势能不变；
系统重力势能变化量：

则重力势能增加；
A．电势能增加，重力势能增加，与结论不相符，选项A错误；
B．电势能不变，重力势能不变，与结论不相符，选项B错误；
C．电势能减小，重力势能减小，与结论不相符，选项C错误；
D．电势能不变，重力势能增加，与结论相符，选项D正确；
故选D.
4、B
【解析】
核反应方程为，故反应前后质量损失为

根据质能方程可得放出的能量为

故B正确ACD错误。
故选B。
5、B
【解析】
设该发动机在s时间内，喷射出的气体质量为，根据动量定理，，可知，在1s内喷射出的气体质量，故本题选B．
6、A
【解析】
A．由质量数守恒和电荷数守恒可知新核的质量数和电荷数分别为4和2，新核是，是的同位素，中子数为2，故A正确；
B．该过程是核聚变反应，不属于衰变，故B错误；
C．该反应释放的核能为

故C错误；
D．核反应前后系统动量守恒，故D错误。
故选A。

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、ABD
【解析】
开始液滴静止，液滴处于平衡状态，由平衡条件可知：mg=q；由图示电路图可知，电源与电阻R1组成简单电路，电容器与R1并联，电容器两端电压等于R1两端电压，等于路端电压，电容器两端电压：U=IR1=；仅增大R2的阻值，极板间电压不变，液滴受力情况不变，液滴静止不动，故A正确；仅增大R1的阻值，极板间电压U变大，液滴受到向上的电场力变大，液滴受到的合力竖直向上，油滴向上运动，故B正确；仅增大两板间的距离，极板间电压不变，板间场强减小，液滴受到的电场力减小，液滴所受合力竖直向下，液滴向下运动，故C错误；断开电键，电热器通过两电阻放电，电热器两极板间电压为零，液滴只受重力作用，液滴向下运动，故D正确；故选ABD。
【点睛】
本题考查了判断液滴运动状态问题，分析清楚电路结构，分析清楚极板间场强如何变化、判断出液滴受力如何变化是解题的关键．
8、AC
【解析】
A．由金属棒中电流方向从M到N可知，金属棒所受的安培力向右，则金属棒停止的位置在MN的右侧，故A正确；
B．停止时，金属棒中的电流
I==2A
故B错误；
C．设棒向右移动的距离为x，金属棒在磁场中的长度为2y，则
kx=BI(2y)
x2+y2=
解得
x=0.4m、2y=0.6m
故C正确；
D．金属棒受到的安培力
F=BI(2y)=1.2N
故D错误。
故选AC。
9、AC
【解析】
A．物块在传送带上先做a1匀加速直线运动，对物体受力分析受摩擦力，方向向下，重力和支持力，得：
mgsinθ+μmgcosθ=ma1
解得
a1=10m/s2
加速到与传送带共速时的时间

物块运动的距离

因为mgsinθ>μmgcosθ，可知共速后物块将继续加速下滑，加速度：
mgsinθ-μmgcosθ=ma2
解得
a2=2m/s2
根据

即

解得
t2=1s，
则货物从A点运动到B点所用时间为
t=t1+t2=1.2s
选项A正确；
B．货物在前半段加速阶段相对传送带的位移

货物在后半段加速阶段相对传送带的位移

则从A到B的过程中，货物与传送带摩擦产生的热量为

选项B错误；
C．货物从运动到的过程中，传送带对货物做功大小为

选项C正确；
D．货物从运动到与传送带速度相等的过程中，对货物由动能定理：

即货物减少的重力势能与摩擦力做功之和等于货物增加的动能；
选项D错误；
故选AC.
10、AB
【解析】
A．从同一高度水平发出两个速度不同的排球，根据平抛运动规律，竖直方向上有

可知两排球下落相同高度所用的时间相等，A项正确；
B．由可知两排球下落相同高度时在竖直方向上的速度相同，B项正确；
C．由平抛运动规律可知水平方向上有x=vt，可知速度较大的排球通过相等的水平距离所用的时间较少，C项错误；
D．由于做平抛运动的排球在竖直方向的运动为自由落体运动，两排球在落地前的一小段相等时间内下降的高度相同，D项错误。
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、6.60 1.38×104（1.18×104～1.51×104均正确） 0.518（0.497～0.549均正确）
【解析】
（1）①主尺刻度为6mm，分尺刻度为0.05mm11=0.60mm，最终刻度为6.60mm．
（1）滑块通过光电门的瞬时速度为：，根据速度位移公式得： ，有： ，整理得： ，根据图线知图线的斜率为： ；根据 得： ．
12、 偏小
【解析】
(1)[1]．电流表满偏时电路中的总电阻为

所以滑动变阻器的电阻不能小于，滑动变阻器选择；
[2]．实验前，先将滑动变阻器连入电路中的电阻调至最大，所以滑片应移到端。
(2)[3]．因为电流表满偏时在调节电阻箱过程中干路电流几乎不变有

整理得

[4]．由图象得图线斜率

由表达式可得

其中，解得

(3)[5]．电流表内阻根据求得，闭合后，电路中的总电阻略有减小，所以干路电流稍微增大，即大于满偏电流，而用来计算内阻时仍用，所以测量值比真实值偏小。

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）θ=45° ；（2）；(3) 。
【解析】
（1）B对地面刚好无压力，对B受力分析，得此时绳子的拉力为

对A受力分析，如图所示

在竖直方向合力为零，故

解得
（2）对A球，根据牛顿第二定律有

解得
故摇动细管过程中手所做的功等于小球A增加的机械能，故有

（3）设拉A的绳长为x（l≤x≤2l），根据牛顿第二定律有

解得
A球做平抛运动下落的时间为t，则有

解得
水平位移为

当时，位移最大，为
14、 (1) (2)
【解析】
(1)对、活塞整体进行受力分析，有

解得

(2)温度缓慢降低，初始时压强不变，体积减小，因此活塞、均向上移动，当活塞到达连接处时，根据盖•吕萨克定律

根据计算可得：

此后气体体积不变，根据查理定律

可得


15、（1）（2）（3）
【解析】
本题考查物体的自由下落、碰撞以及涉及弹簧的机械能守恒问题．
（1）设碰撞前瞬间P的速度为，碰撞后瞬间二者的共同速度为
由机械能守恒定律，可得

由动量守恒定律可得
，
联立解得

（2）设开始时弹簧的压缩量为x，当地面对B的弹力为零时弹簧的伸长量为，由胡可定律可得
，，
故
二者从碰撞后瞬间到地面对B的弹力为零的运动过程中上升的高度为

由可知弹簧在该过程的始末两位置弹性势能相等，即
设弹力为零时二者共同速度的大小为v，由机械能守恒定律，得
，
解得

（3）设小球Q从距离A高度为H时下落，Q在碰撞前后瞬间的速度分别为，碰后A的速度为，由机械能守恒定律可得

由动量守恒定律可得

由能量守恒可得
，
由（2）可知碰撞后A上升的最大高度为

由能量守恒可得

联立解得
。