河南省开封市大梁高级中学2022-2023学年高三物理测试题含解析

河南省开封市大梁高级中学2022-2023学年高三物理测试题含解析一、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.如图所示，小球从楼梯上以2m/s的速度水平抛出，所有台阶的高度和宽度均为0.25m，取g=10m/s2，小球抛出后首先落到的台阶是A．第一级台阶B．第二级台阶C．第三级台阶D．第四级台阶参考答案：D2.（多选）图1中的变压器为理想变压器，原线圈的匝数n1与副线圈的匝数n2之比为10:1。变压器的原线圈接如图2所示的正弦式电流，两个20Ω的定值电阻串联接在副线圈两端。电压表V为理想电表。则

（

）A．原线圈上电压的有效值为100VB．原线圈上电压的有效值约为70.7VC．电压表V的读数为5.0VD．电压表V的读数约为3.5V参考答案：BD3.有一列火车正在做匀加速直线运动．从某时刻开始计时，第1分钟内，发现火车前进了180m．第6分钟内发现火车前进了360m．则火车的加速度为（）A．0.01m/s2 B．0.05m/s2 C．36m/s2 D．180m/s2参考答案：A【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系．【分析】匀变速直线运动在相邻的相等时间内的位移之差是一恒量，即△x=aT2【解答】解：，所以a===0.01m/s2．故A正确，B、C、D错误．故选A．4.（多选）如图所示，点电荷与带电金属板的电场线的分布情况．带负电的金属板MN（可理解为无限大）水平放置，正点电荷位于金属板的上方某处．P1点在点电荷的正上方，P2点在点电荷的正下方，且P1与P2到点电荷的距离相等．P3点和P2点的连线和金属板平行．则下列说法中正确的是（）A．P1点的电场强度比P2点的电场强度大B．P1点的电势比P2点的电势高C．P2点的电势比P3点的电势高D．将一正检验电荷由P2点移动到P3点，电场力做负功参考答案：解：A、据等量异种电荷形成电场，中垂线到正电荷部分可知，P1点的电场线比P2点的电场先稀疏，所以P1点的电场强度比P2点的电场强度小；故A错误；B、据等量异种电荷形成电场，中垂线到正电荷部分可知，中垂线上的电势为零，据等势面图可知，P1点的电势比P2点的电势高，故B正确；C、据电场线与等势面垂直，作等势面如图，据图可知，P2点的电势比P3点的电势高；再据W=Uq可知，将一正检验电荷由P2点移动到P3点，电场力做正功，故C正确，D错误．故选：BC．5.如图所示，电场中的一簇电场线关于y轴对称分布，0点是坐标原点，M、N、P、Q是以0为圆心的一个圆周上的四个点，其中M、N在y轴上，Q点在x轴上，则

A.M点电势比P点电势高

B.OM间的电势差等于NO间的电势差

C.将一负电荷从M点移到P点，电场力做正功

D.一正电荷在0点的电势能小于在Q点的电势能参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某登山爱好者在攀登珠穆朗玛峰的过程中，发现他携带的手表表面玻璃发生了爆裂。这种手表是密封的，出厂时给出的参数为：27℃时表内气体压强为1×105Pa；在内外压强差超过6×104Pa时，手表表面玻璃可能爆裂。已知当时手表处的气温为－13℃，则手表表面玻璃爆裂时表内气体压强的大小为__________Pa；已知外界大气压强随高度变化而变化，高度每上升12m，大气压强降低133Pa。设海平面大气压为1×105Pa，则登山运动员此时的海拔高度约为_________m。

参考答案：答案：8.7×104，6613（数值在6550到6650范围内均可）7.

（选修3-3）（6分）蒸汽机、内燃机等热机以及电冰箱工作时都利用了气体状态变化来实现能量的转移和转化，我们把这些气体称为工质．某热机经过一个循环后，工质从高温热源吸热Q1，对外做功W，又对低温热源放热Q2，工质完全回复初始状态，内能没有变化．根据热力学第一定律，在工质的一个循环中，Q1、Q2、W三者之间满足的关系是

．热机的效率不可能达到100%，从能量转换的角度，说明

能不能完全转化为

能．参考答案：答案：（2分）

内（2分）

机械（2分）8.为探究橡皮条被拉伸到一定长度的过程中，弹力做的功和橡皮条在一定长度时具有的弹性势能的关系（其中橡皮条的弹性势能表达式为，k是劲度系数），某同学在准备好橡皮条、弹簧测力计、坐标纸、铅笔、直尺等器材后，进行了以下操作：a．将橡皮条的一端固定，另一端拴一绳扣，用直尺从橡皮条的固定端开始测量橡皮条的原长l0，记录在表格中；b．将弹簧测力计挂在绳扣上，测出在不同拉力F1、F2、F3…的情况下橡皮条的长度l1、l2、l3…；c．以橡皮条的伸长量△l为横坐标，以对应的拉力F为纵坐标，在坐标纸上建立坐标系，描点、并用平滑的曲线作出F-△l图象；d．计算出在不同拉力时橡皮条的伸长量△l1、△l2、△l3…；e．根据图线求出外力克服橡皮条的弹力做的功．f.根据弹性势能表达式求出橡皮条具有的弹性势能.（1）以上操作合理的顺序是______________；（2）实验中，该同学作出的F-△l图象如图所示，从图象可求出△l=9cm过程中外力克服橡皮条的弹力做的功约为_____J，计算出△l=9cm时橡皮条具有的弹性势能约为_____J.（保留二位有效数字）（3）由实验可得出的结论是______________________________________________参考答案：（1）abdcef

（2）0.11

，0.11

（3）在误差允许范围内克服弹力做的功等于橡皮条弹性势能的增量9.用打点计时器研究物体的自由落体运动，得到如图一段纸带，测得AB=7.65cm，

BC=9.17cm。已知交流电频率是50Hz，则打B点时物体的瞬时速度为

m/s（保留三位有效数字）。如果实验测出的重力加速度值比公认值偏小，可能的原因是

。参考答案：2.10，空气阻力、纸带与打点计时器摩擦。解:根据某点瞬时速度等于该点的相邻的两段位移内的平均速度得如果实验测出的重力加速度值比公认值偏小,可能的原因是下落过程中有存在阻力等.故答案为:,下落过程中有存在阻力等10.如图所示，为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波的图像。经Δt=0.1s，质点M第一次回到平衡位置，则这列波的波速为v=__________m/s，周期T=__________s。参考答案：1，1.211.如图，手用力握住一个竖直的瓶子，瓶子的重为250N，当瓶子静止时，瓶子受到

摩擦力的作用（选填“静”或“滑动”）。摩擦力的大小为

N，摩擦力的方向

（选填“竖直向上”、“竖直向上”、“水平向右”、“水平向左”）。如果在手和瓶子间抹了洗洁精，需要增大手握瓶子的力才能握住瓶子，此时瓶子受到摩擦力大小

（选填“变大”、“变小”或“不变”）。参考答案：静

250

竖直向上

不变12.下图是一辆连有纸带的小车做匀变速直线运动时，打点计时器所打的纸带的一分．打点频率为50Hz，图中A、B：C、D、E、F…是按时间顺序先后确定的计数点（每两个计数点间有四个实验点未画出）．用刻度尺量出AB、DE之间的距离分别是2．40cm和0．84cm．

（1）那么小车的加速度大小是

m/s2，方向与小车运动的方向相

。

（2）若当时电网中交变电流的频率变为60Hz，但该同学并不知道，那么做实验的这个同学测得的物体加速度的测量值与实际值相比____（选填：“偏大”、“偏小”或“不变”）．参考答案：（1）0.52反（2）偏小：（1）每两个计数点间有四个实验点未画出，所以相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s

根据运动学公式得：△x=at2，

a==0.52m/s2，

由于从A到F相邻的计数点位移逐渐减小，所以纸带做减速运动，加速度方向与小车运动的方向相反．

如果在某次实验中，交流电的频率变为60Hz，那么实际打点周期变小，

根据运动学公式△x=at2得：真实的加速度值就会偏大，

所以测量的加速度值与真实的加速度值相比是偏小。13.用不同频率的光照射某金属均产生光电效应，测量金属遏止电压Uc与入射光频率，得到Uc-图象，根据图象求出该金属的截止频率c=

Hz，普朗克常量h=

J·s.参考答案：5.0×1014

6.4×10-34三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学用刻度尺测金属丝的长度l，用螺旋测微器测金属丝的直径d，其示数分别如图1和图2所示，则金属丝长度l=________cm，金属丝直径d=

mm。他还用多用电表按正确的操作程序测出了它的阻值，测量时选用“×1”欧姆挡，示数如图3所示，则金属丝的电阻R=_________Ω。图1图2

图3参考答案：40.25±0.01（2分）0.227±0.002

9毫米刻度尺估读到毫米的下一位，即40.25cm；螺旋测微器的固定刻度读数0.0mm，可动刻度读数为0.01×22.5=0.225mm，所以最终读数为：固定刻度读数+可动刻度读数=0.0mm+0.225mm=0.225mm.欧姆表表盘读数为9Ω，由于选择的是“×1”倍率，故待测电阻的阻值是9Ω。15.在“利用单摆测重力加速度”的实验中：（1）已知单摆小球的质量为m，摆长为l，某地重力加速度为g，当单摆做摆角不超过5°的振动时，通过证明可以得到回复力F＝－kx，其中k＝_______。（2）某同学尝试用DIS测量周期。如图甲所示，用一个磁性小球代替原先的摆球，在单摆下方放置一个磁传感器，其轴线恰好位于单摆悬挂点正下方。使单摆做小角度摆动，当磁感应强度测量值最大时，磁性小球位于最低点。若测得连续N个磁感应强度最大值之间的时间间隔为t，则单摆周期的测量值为____________（地磁场和磁传感器的影响可忽略）。（3）经理论推导可知，单摆在任意摆角θ时的周期公式可近似为T＝T0（1＋sin2），式中T0为当摆角θ趋近于0°时的周期。为了用图象法验证该关系式，若某同学在实验中得到了如图乙所示的图线，则图线的斜率为________，纵轴截距为__________。参考答案：（1）mg/l

（2分）（2）

（2分）（3）4/T0，－4

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图甲所示，在直角坐标系0≤x≤L区域内有沿y轴方向的匀强电场，其电场强度大小和方向随时间变化的关系如图乙所示，现有质量为m，带电量为e的电子（不计重力）不断的从原点O以速度v0沿x轴正方向射入电场，问（1）若要电子飞出电场时速度方向仍然沿x轴方向，则电场变化的周期必须满足何条件？（2）若要电子从图中的A点沿x轴飞出，则电子应该在什么时刻进入电场？（3）若在电场右侧有一个以点（3L，0）为圆心，半径为L的圆形磁场区域，且满足B=，则所有能进入磁场的电子将从何处飞出磁场？参考答案：考点： 带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动．专题： 带电粒子在复合场中的运动专题．分析： （1）电子在电场中做类平抛运动，根据题目要求与图乙所示图象分析答题；（2）粒子电场中做类平抛运动，根据题目要求，分析电场强度随时间变化的关系，然后答题；（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，分析清楚电子运动过程，然后答题．解答： 解：（1）若要电子飞出电场时速度沿x轴方向，即y方向电子没有速度，则由图乙，显然电子在电场中运动的时间应该为整数个周期，即：L=ν0nT，则：；（2）若要电子从图中的A点沿x轴飞出，即经过电场后，电子在y方向既没有获得速度，也没有侧移，则粒子必须在时刻从O点进入电场，这样在v﹣t图象中很明显的可看出在整数个周期内，电子在y方向的位移为零，（3）由题可知，电子进入磁场的速度一定沿x轴，且在磁场中做圆周运动的半径：，设电子从磁场左边界任意点Q进入磁场，则PQ∥Md，且PQ=Md，所以四边形QPdM为平行四边形，更准确的说是菱形，故Pd=PQ，即从Q点进入磁场的粒子经过d点，因为Q点是任意的，所以所有能进入磁场的电子一定经过d点，即都从d点飞出磁场；答：（1）电场变化的周期必须满的条件是：；（2）若要电子从图中的A点沿x轴飞出，电子应该在在时刻从O点进入电场．（3）所有能进入磁场的电子将从d点飞出磁场．点评： 本题带电粒子在组合场中运动，分别采用不同的方法：电场中运用运动的合成和分解，磁场中圆周运动处理的基本方法是画轨迹．所加磁场周期性变化时，要研究规律，得到通项．17.为了提高自行车夜间行驶的安全性，小明同学设计了一种“闪烁”装置。如图所示，自行车后轮由半径r1=5.0×10－2m的金属内圈、半径r2=0.40m的金属外圈和绝缘辐条构成。后轮的内、外圈之间等间隔地接有4根金属条，每根金属条的中间均串联有一电阻值为R的小灯泡。在支架上装有磁铁，形成了磁感应强度B=0.10T、方向垂直纸面向外的“扇形”匀强磁场，其内半径为r1、外半径为r2、张角θ＝.后轮以角速度ω＝2πrad/s相对于转轴转动。若不计其他电阻，忽略磁场的边缘效应。(1)当金属条ab进入“扇形”磁场时，求感应电动势E，并指出ab上的电流方向；(2)当金属条ab进入“扇形”磁场时，画出“闪烁”装置的电路图；(3)从金属条ab进入“扇形”磁场时开始，经计算画出轮子转一圈过程中，内圈与外圈之间电势差Uab随时间t变化的Uab－t图象；(4)若选择的是“1.5V、0.3A”的小灯泡，该“闪烁”装置能否正常工作？有同学提出，通过改变磁感应强度B、后轮外圈半径r2、角速度ω和张角θ等物理量的大小，优化前同学的设计方案，请给出你的评价。参考答案：(1)E＝4.9×10－2V，感应电流方