2022-2023学年湖北省黄冈市蕲州镇中学高三物理测试题含解析

2022-2023学年湖北省黄冈市蕲州镇中学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，装有足够多沙子的圆桶上方有大小相同的实心钢球和木球，现从同一高度由静止释放，不计空气阻力，下列说法正确的是A．钢球陷入沙子中的深度比木球大B．钢球到达沙子表面的速度比木球大C．钢球陷入沙子全过程的速度变化量比木球大D．钢球陷入沙子全过程克服阻力做的功与木球相等参考答案：A2.如图所示，质量均为m的A、B两个小球，用长为2L的轻质杆相连接，在竖直平面内绕固定轴O沿顺时针方向自由转动（转轴在杆的中点），不计一切摩擦，某时刻A球恰好在图中的最高点，A、B球的线速度大小均为v，在A球从M点运动到最高点的过程中，下列说法正确的是A．运动过程中B球机械能守恒B．运动过程中B球速度大小不变C．杆对A球一直做正功D．A球单位时间内机械能的变化量不断变小参考答案：BCD3.一人造卫星在椭圆轨道上绕地球运行，如图所示，A点和B点分别为其轨道的近地点和远地点.若欲将卫星的轨道变为圆轨道,可在A点或B点采取适当措施得以实现,则

A.若在A点变轨，则变轨后卫星的机械能增大B.若在B点变轨，则变轨后卫星的机械能增大C.若在A点变轨，则变轨后卫星在圆轨道上运行时经过A点的加速度将变大D.若在B点变轨，则变轨后卫星绕地球运动时经过B点的速度将增大，因此卫星绕地球运动的周期将变小参考答案：

【知识点】万有引力定律在人造卫星上的应用。D5【答案解析】B。在A点变轨时，要减速，则变轨后卫星的机械能减小，A错；在B点变轨，要加速，使卫星的机械能增加，B正确；若在A点变轨，则变轨后卫星在圆轨道上运行时，在A点所受万有引力大小不变，根据牛顿第二定律可知A点的加速度大小不变，C错；若在B点变轨，则变轨后卫星绕地球运动时经过B点的速度将增大，此时向心力不足，作离心运动，半径增大，其周期增大，D错；从而本题选择B答案。

【思路点拨】本题求解的关键，要搞清楚在A、B两点变轨是加速还是减速（在A点要减速，在B点要加速），变轨后要作圆周运动，要看半径的变化，A点变轨后是要减小，B点变轨后要增加，依此就好选择答案了。4.在2008年北京奥运会上，比利时女选手蒂娅·埃勒以“背越式”成功跳过了2.05m的高度，成为世界冠军。若不计空气阻力，则下列说法正确的是(

)A．下落过程中她处于失重状态B．起跳以后的上升过程中她处于超重状态C．起跳时地面对她的支持力大于她的重力D．起跳时地面对她的支持力大于她对地面的压力参考答案：

答案：AC5.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100V

B．原线圈上电压的有效值约为70．7V

C．电压表V的读数为5．0V

D．电压表V的读数约为3．5V

参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图（a）所示为某同学设计的电子秤原理图，其中E是电动势为3V的电源（内阻不计），A是电流表（在设计中计划被改成电子秤的示数表盘），R0是阻值为5Ω定值电阻，R是一根长为6cm、阻值为15Ω的均匀电阻丝。c是一根金属弹簧（电阻不计），其压缩量ΔL与所受压力F之间的关系如图（b）所示，c顶端连接有一个塑料盘。制作时调整弹簧的位置，使之不称重物时滑片P刚好在电阻丝的a端。（计算中g取10m/s2）（1）当电流表示数为0.3A时，所称重物的质量为____________；（2）该设计中使用的电流表的量程最小为__________，该电子秤的称量范围为____________；（3）将电流表的表盘改制成的电子秤示数盘有哪些特点？（请至少写出两个）参考答案：（1）2kg（2）0.6A，0~6kg（3）刻度不均匀、左大右小、刻度盘最左侧部分区域无刻度等7.甲车以加速度3m/s2由静止开始作匀加速直线运动，乙车落后2s在同一地点由静止出发，以加速度4m/s2作匀加速直线运动，两车运动方向致，在乙车追上甲车之前，两车距离的最大值是

。参考答案：（24m）8.质量是2kg的物体，从足够高处自由落下，经过5ｓ重力对物体做功的平均功率是______Ｗ；5s末的瞬时功率是______Ｗ。（取g＝10ｍ／s2）参考答案：500；1000

9.（4分）如图为某报警装置示意图，该报警装置在一扇门、两扇窗上各装有一个联动开关，门、窗未关上时，开关不闭合，只要有一个开关未闭合，报警器就会报警。该报警装置中用了两个串联的逻辑电路，虚线框甲内应选用_________门电路，虚线框乙内应选用_________门电路（填与、非、或）。参考答案：或，或解析：题意只要有一个开关未闭合，报警器就会报警，结合或门的特点因此虚线框甲内应选用或门；虚线框乙内应选用或门。10.如图（a）的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器．闭合电键S后，调节滑动变阻器，将滑动变阻器的滑片从左滑向右的过程中，两电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图（b）所示。则滑动变阻器的最大阻值为

Ω，滑动变阻器消耗的最大功率为

W。参考答案：20,0.9

11.如图所示，一根不均匀的铁棒AB与一辆拖车相连接，连接端B为一固定水平转动轴，拖车在水平面上做匀速直线运动，棒长为L，棒的质量为40kg，它与地面间的动摩擦因数为，棒的重心C距转动轴为，棒与水平面成30°角．运动过程中地面对铁棒的支持力为200N；若将铁棒B端的固定转动轴向下移一些，其他条件不变，则运动过程中地面对铁棒的支持力将比原来增大（选填“增大”、“不变”或“减小”）．参考答案：考点：力矩的平衡条件；力的合成与分解的运用．分析：选取接端B为转动轴，地面对铁棒的支持力的力矩与重力的力矩平衡，写出平衡方程，即可求出地面对铁棒的支持力；若将铁棒B端的固定转动轴向下移一些则AB与地，地面之间的夹角减小，同样，可以根据力矩平衡的公式，判定地面对铁棒的支持力的变化．解答：解：以B点为转轴，在拖车在水平面上向右做匀速直线运动过程中，棒的力矩平衡，设棒与水平面的夹角为α．则有mgcosα=NLcosα+fLsinα

①又滑动摩擦力f=μN．联立得：2mgcosα=3Ncosα+3μNsinα

②解得，N=α=30°代入解得，N=200N若将铁棒B端的固定转动轴向下移一些，α减小，tanα减小，由③得知，N增大．故答案为：200，增大．点评：本题是力矩平衡问题，正确找出力臂，建立力矩平衡方程是关键．12.如图所示，在A点固定一点电荷，电荷量为+Q，已知点电荷Q周围各点的电势φ=（r是各点离Q的距离）。在A点正上方离A高度为h的B点由静止释放某带电的液珠（可以看作点电荷），液珠开始运动瞬间的加速度大小为（g为重力加速度）。静电常量为k，若液珠只能沿竖直方向运动，不计空气阻力，则液珠的电量与质量的比值为___________；若液珠向下运动，到离A上方h/2处速度恰好为零，则液珠的最大速度为___________。参考答案：，13.海尔-波普彗星轨道是长轴非常大的椭圆，近日点到太阳中心的距离为0.914天文单位（1天文单位等于地日间的平均距离），则其近日点速率的上限与地球公转（轨道可视为圆周）速率之比约为（保留2位有效数字）

。参考答案：1.5．（5分）三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.(4分)如图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图.现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平.回答下列问题(1)为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有______.(填入正确选项前的字母)

A、米尺

B、秒表

C、0～12V的直流电源

D、0～12V的交流电源(2)实验中误差产生的原因有______.(写出两个原因)参考答案：（1）AD（2）纸带与打点计时器之间有摩擦，用米尺测量纸带上点的位置时读数有误差，计算势能变化时，选取始末两点距离过近，交流电频率不稳定。解析：（1）用A项米尺测量长度，用D项交流电源供打点计时器使用。（2）纸带与打点计时器之间有摩擦，用米尺测量纸带上点的位置时读数有误差，计算势能变化时，选取始末两点距离过近，交流电频率不稳定。15.如图1，竖直平面内固定一斜槽，斜槽中放有若干个直径均为d的相同小铁球，紧靠斜槽末端固定有电磁铁，闭合开关K，电磁铁吸住第一个小球，第二个小球处于斜槽末端被第一个小球阻挡而不落下．轻敲金属片M，M与触点分离，第一个小球从O点开始下落，M迅速恢复接触，电磁铁又吸住第二个小球，当第一个小球撞击M时，第二个小球又开始下落…某兴趣小组用此装置测定重力加速度，回答下列问题：（1）用游标卡尺测量小铁球的直径d，如图2所示，读数为0.750cm；（2）用游标卡尺测出OM=1.460m，手动敲击M的同时按下秒表开始计时，若10个小球下落的总时间为5.5s，则当地的重力加速度g=9.6m/s2（保留两位有效数字）；（3）若在O点的正下方A点固定一光电门（未画出），测出OA=h，小球经过光电门的时间为△t，则小球通过光电门时的速度v=，可求得当地的重力加速度g=；改变光电门的位置进行多次实验，若某次实验中，小球经过光电门的时间为△t，此时光电门与A的距离为3h．（用已知和测得量的符合表示）参考答案：考点：验证机械能守恒定律．专题：实验题；机械能守恒定律应用专题．分析：解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读．首先要明确电路结构、实验原理即可正确解答；根据自由落体运动规律h=gt2，可以求出重力加速度大小．根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度求出小钢球运动到光电门处时的瞬时速度，根据运动学公式求出当地的重力加速度．解答：解：（1）游标卡尺的主尺读数为：0.7cm，游标尺上第10个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为10×0.05mm=0.50mm=0.050cm，所以最终读数为：0.7cm+0.050cm=0.750cm．（2）小球下落的时间t==0.55s，根据自由落体运动规律h=gt2，g==9.6m/s2；（3）根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度得小球通过光电门时的速度v=，根据运动学公式得当地的重力加速度g==，若某次实验中，小球经过光电门的时间为△t，小球经过光电门的速度为v′=2v，此时光电门与A的距离为h′=4h﹣h=3h．故答案为：（1）0.750（2）9.6（3）；；3h点评：对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，要能正确使用这些基本仪器进行有关测量．对于实验问题一定要明确实验原理，并且亲自动手实验，熟练应用所学基本规律解决实验问题．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，空间分布着方向平行于纸面且与场区边界垂直的有界匀强电场，电场强度为E、场区宽度为L．在紧靠电场右侧的圆形区域内，分布着垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B未知，圆形磁场区域半径为r．一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从A点由静止释放后，在M点离开电场，并沿半径方向射入磁场区域，然后从N点射出，O为圆心，∠MON=120°，粒子重力可忽略不计．求：（1）粒子经电场加速后，进入磁场时速度的大小；（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小；（3）粒子从A点出发到N点离开磁场经历的时间．参考答案：解：（1）设粒子经电场加速后的速度为v，根据动能定理有qEL=mv2解得：（2）粒子在磁场中完成了如图所示的部分圆运动，设其半径为R，因洛仑兹力提供向心力，所以有qvB=

由几何关系得所以（3）设粒子在电场中加速的时间为t1，在磁场中偏转的时间为t2粒子在电场中运动的时间t1==粒子在磁场中做匀速圆周运动，其周期为由于∠MON=120°，所以∠MO'N=60°故粒子在磁场中运动时间t2=所以粒子从A点出发到N点离开磁场经历的时间t=t1+t2=+=．答：（1）粒子经电场加速后，进入磁场时速度的大小为；（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小为；（3）粒子从A点出发到N点离开磁场经历的时间为．【考点】带电粒子在混合场中的运动；动能定理的应用；带电粒子在匀强电场中的运动；带电粒子在匀强磁场中的运动．【分析】（1）设粒子经电场加速后的速度为v，根据动能定理即可求解；（2）根据洛仑兹力提供向心力及几何关系即可求解；（3）粒子在电场中做匀加速，在磁场中做圆周运动，根据匀加速直线运动时间位移公式和圆周运动的周期公式即可解题．17.（12分）如图所示，斜面倾角=370，斜面与平面间由很小一段圆弧连接，物体在离斜面底端x=4m处由静止滑下，若物体与斜面和水平面之间的动摩擦因数均为=0.5，求物体能在水平面上滑行多远？(g＝10m/s2，sin37°＝0.6)参考答案：物体运动的全过程中，初、末状态速度均为零，对全过程应用动能定理

得

18.（13分）如图所示，在同时存在匀强电场和匀强磁场的空间中取正交坐