广西壮族自治区桂林市黄沙河树人中学2022-2023学年高三物理测试题含解析

广西壮族自治区桂林市黄沙河树人中学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.有一种测量人体重的电子秤，其原理图如图所示，它主要由三部分构成：踏板、压力传感器R（是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器）、显示体重的仪表G（实质是理想电流表），设踏板的质量可忽略不计，已知理想电流表的量程为3A，电源电动势为12V，内阻为2Ω，电阻R随压力变化的函数式为R=30-0.02F（F和R的单位分别是N和Ω）。下列说法正确是（

）A．该秤能测量的最大体重是1300N

B．体重为1300N应标在电流表G刻度盘2A刻度处

C．该秤零刻度线（即踏板空载时的刻度线）应标在电流表G刻度盘0刻度处

D．该秤零刻线应标在电流表G刻度盘的最右端参考答案：B2.通常一次闪电过程历时约0.2～0.3s，它由若干个相继发生的闪击构成．每个闪击持续时间仅40～80μs，电荷转移主要发生在第一个闪击过程中．在某一次闪电前云地之间的电势差约为1.0×109V，云地间距离约为1km；第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6C，闪击持续时间约为60μs.假定闪电前云地间的电场是均匀的．根据以上数据，下列判断正确的是()．A．闪电电流的瞬时值可达到1×105AB．整个闪电过程的平均功率约为1×1014WC．闪电前云地间的电场强度约为1×106V/mD．整个闪电过程向外释放的能量约为6×106J参考答案：AC3.如图所示，用一根长杆和两个定滑轮的组合装置来提升重物M，长杆的一端放在地上通过铰链联结形成转轴，其端点恰好处于左侧滑轮正下方O点处，在杆的中点C处拴一细绳，绕过两个滑轮后挂上重物M.C点与O点距离为l.现在杆的另一端用力.使其逆时针匀速转动，由竖直位置以角速度ω缓缓转至水平位置，(过了90°)此过程中下述说法中正确的是()A．重物M做匀速直线运动

B．重物M做匀变速直线运动C．重物M的最大速度是ωlD．重物M在起始位置的速度为ωl参考答案：C4.（单选）A、B两个物体在同一直线上做匀变速直线运动，它们的速度图象如图所示，则【

】A．A、B两物体运动方向一定相反B．开头4s内A、B两物体的位移相同C．t=4s时，A、B两物体的速度相同D．A物体的加速度比B物体的加速度大参考答案：C5.（单选）酷热的夏天，在平坦的柏油公路上，你会看到在一定距离之外，地面显得格外明亮，仿佛是一片水面，似乎还能看到远处车、人的倒影，但当你靠近“水面”时，它也随你的靠近而后退，对此现象正确的解释是（

）A．这是太阳光通过空气发生干涉形成的一种现象B．太阳照射地面，使地表空气温度升高，折射率变小，发生全反射所致C．太阳照射地面，使地表空气温度升高，折射率变大，发生全反射所致D．“水面”不存在，是由于酷热难耐，人产生幻觉所致参考答案：B试题分析：太阳照射地面，使地表空气温度升高，使空气折射率变小，发生全反射所致，B选项正确。考点：全发射现象。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图，圆环质量为M，经过环心的竖直钢丝AB上套有一质量为m的球，今将小球沿钢丝AB以初速vo竖直向上抛出。致使大圆环对地无作用力，则小球上升的加速度为

。小球能上升的最大高度为

。（设AB钢丝足够长，小球不能达到A点）参考答案：7.（6分）如图所示，一根长为L、质量大于100kg的木头，其重心O在离粗端的地方。甲、乙两人同时扛起木头的一端将其抬起。此后丙又在两人之间用力向上扛，由于丙的参与，甲的负担减轻了75N，乙的负担减轻了150N。可知丙是在距甲

处用

N的力向上扛。

参考答案：；25N8.19世纪和20世纪之交，经典物理已达到了完整、成熟的阶段，但“在物理学晴朗天空的远处还有两朵小小的、令人不安的乌云”，人们发现了经典物理学也有无法解释的实验事实，“两朵乌云”是指

（填“宏观问题”或“微观问题”）与

（填“高速问题”或“低速问题”）。参考答案：微观问题

高速问题9.（选修3—3）（3分）把熔化的蜂蜡薄薄地涂在玻璃片和云母片上。用一烧热的针尖接触蜂蜡层的背面，结果在玻璃和云母上的蜂蜡分别熔化成甲、乙两种形状，此现象说明____________________________________________.参考答案：答案：在导热性能上玻璃各向同性，云母各向异性。………（3分）10.在某一力学实验中，打出的纸带如图所示，相邻计数点的时间间隔是T。测出纸带各计数点之间的距离分别为S1、S2、S3、S4，为使由实验数据计算的结果更精确些，加速度的平均值为a=

；打下C点时的速度vc

。(写出表达式)参考答案：（2分）

11.如图所示，河道宽L＝100m，河水越到河中央流速越大，假定流速大小u＝0.2xm/s（x是离河岸的垂直距离）一汽船相对水的航速是10m/s，它自A处出发，船头垂直河岸方向渡河到达对岸B处，则过河时间为________s；在这段时间内汽船顺着河道向下游漂行的距离为________m。参考答案：10；50。12.如图所示为“风光互补路灯”系统，它在有阳光时通过太阳能电池板发电，有风时通过风力发电机发电，二者皆有时将同时发电，并将电能输至蓄电池储存起来，供路灯照明使用。为了能使蓄电池的使用寿命更为长久，一般充电至90％左右即停止，放电余留20％左右即停止电能输出。下表为某型号风光互补路灯系统配置方案：风力发电机太阳能电池组件其他元件最小启动风速1.0m/s太阳能电池36W蓄电池500Ah-12V最小充电风速2.0m/s最大限制风速12.0m/s太阳能转化效率15%大功率LED路灯80W-12V最大输出功率400W如果当地垂直于太阳光的平面得到的太阳辐射最大强度约为240W/m2，要想使太阳能电池的最大输出功率达到36W，太阳能电池板的面积至少要______________m2。

当风速为6m/s时，风力发电机的输出功率将变为50W，在这种情况下，将蓄电池的电能由20%充至90%所需时间为______________h；参考答案：1，84

13.在《探究加速度与动力的关系》实验中，采用的实验装置如图所示。在实验中，细线一端与拉力传感器相连（拉力传感器固定在车上），另一端通过定滑轮与矿泉水瓶相连。实验时逐渐往瓶里加水直到打出的纸带相邻点间的距离相等并记下此时拉力传感器的读数F0。继续往瓶中加适量的水继而释放小车打出纸带并记录下小车运动时传感器的读数F。改变瓶中水的质量打出多条纸带和得到多个F值（重力加速度为g）。（1）实验中电火花计时器应与

伏

电源相连接；（2）①本实验中记下F0的目的是

。②小车所受的合外力为

A．F

B．F—F0C．F+F0

D．F0③实验作出的图像是

参考答案：1）①220

（2分）；交流（2分）；（2）①得到小车运动时受到的阻力(2分)

②B

（2分）；③A（2分）；三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用伏安法测定一个待测电阻Rx的阻值（阻值约为200Ω），实验室提供如下器材：电池组E：电动势3V，内阻不计电流表A1：量程0﹣15mA，内阻约为100Ω电流表A2：量程0﹣300μA，内阻为1000Ω电压表V：量程15V，内阻约15kΩ滑动变阻器R1：阻值范围0﹣20Ω定值电阻R2，阻值为9000Ω

电键S、导线若干请回答下面问题：（1）在实验中要求尽可能准确地测量Rx的阻值，选择的电表为A1、A2（填写器材代号）；（2）在图1方框中画出完整测量Rx阻值的电路图，并在图中标明器材代号；（3）调节滑动变阻器R1，两表的示数如图2所示，可读出电流表A1的示数是8.0mA，电流表A2的示数是150μA．参考答案：解：（1）电源电动势为3V，电压表量程为15V，电源电动势为电压表量程的三分之一，用该电压表测电压，误差较大，为准确测量，可以用已知内阻的电流表与定值电阻串联组成电压表测电压，用另一个电流表测电流，因此需要选择的电表为：A1、A2．（2）待测电阻阻值约为200Ω，滑动变阻器最大阻值为20Ω，待测电阻阻值远大于滑动变阻器最大阻值，为进行多次测量，滑动变阻器应采用分压接法，电流表A2与定值电阻串联组成电压表测电压，电压表内阻为：1000+9000=10000Ω，远大于待测电阻阻值，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示．（3）由图2所示电流表A1可知，其量程为15mA，分度值为0.5mA，示数为8.0mA；由图2所示电流表A2可知，其量程为300μA，分度值为10μA，示数为150μA；故答案为：（1）A1；A2；（2）实验电路如图所示；（3）8.0；150．15.某兴趣小组利用图甲所示实验装置，验证“合外力做功和动能变化的关系”．小车及车中砝码的质量为M，沙桶和沙的质量为m，小车的速度可由小车后面拉动的纸带经打点计时器打出的点计算得到．（1）在实验中，下列说法正确的有ADA．将木板的右端垫起，以平衡小车的摩擦力B．每次改变小车的质量时，都要重新平衡摩擦力C．用直尺测量细线的长度作为沙桶下落的高度D．在小车运动过程中，对于M、m组成的系统，m的重力做正功（2）图乙是某次实验时得到的一条纸带，O点为静止开始释放沙桶纸带上打的第一个点，速度为0．相邻两个计数点之间的时间间隔为T，根据此纸带可得出小车通过计数点E时的速度vE=．（3）若用O、E两点来研究合外力做功和动能变化的关系，需要验证的关系式为（用所测物理量的符号表示）．参考答案：考点：探究功与速度变化的关系．专题：实验题．分析：（1）根据实验的原理即可正确解答；（2）由平均速度公式可求得E点的速度；（3）根据“探究加速度与力、质量的关系”实验原理结合图象特点即可正确回答．解答：解：（1）若用砂和小桶的总重力表示小车受到的合力，为了减少这种做法带来的实验误差，必须：A、使长木板左端抬起﹣个合适的角度，以平衡摩擦力，以保证合外力等于绳子的拉力，但不需要每次都平衡摩擦力；故A正确，B错误；C、下落高度由纸带求出，不需要测量下落高度；故C错误；D、在小车运动过程中，对于M、m组成的系统，m的重力做正功；故D正确；故选：AD；（2）根据匀变速直线运动的特点，C点的速度等于BD之间的平均速度，所以：VE=（3）B到E之间重力势能减小：△EP=mgs5动能增大：△Ek=MvE需要验证的是：故答案为：（1）AD；（2）；（3）点评：“探究恒力做功与动能改变的关系”与“探究加速度与力、质量的关系”有很多类似之处，在平时学习中要善于总结、比较，提高对实验的理解能力．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L。M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上。导轨和金属杆的电阻可忽略。让金属杆ab沿导轨由静止开始下滑，经过足够长的时间后，金属杆达到最大速度vm，在这个过程中，电阻R上产生的热为Q。导轨和金属杆接触良好，它们之间的动摩擦因数为μ，且μ<tanθ。已知重力加速度为g。(1)求磁感应强度的大小；(2)金属杆在加速下滑过程中，当速度达到时，求此时杆的加速度大小；(3)求金属杆从静止开始至达到最大速度的过程中下降的高度。参考答案：17.某球形天体的密度为ρ0，万有引力常量为G．（1）证明：对环绕在密度相同的球形天体表面运行的卫星，运动周期与天体的大小无关．（球的体积公式为V=πR3，其中R为球半径）（2）若球形天体的半径为R，自转的角速度为ω0=，表面周围空间充满厚度d=（小于同步卫星距天体表面的高度）、密度ρ=的均匀介质，试求同步卫星距天体表面的高度．参考答案：考点：万有引力定律及其应用；向心力．专题：万有引力定律的应用专题．分析：（1）由万有引力充当向心力及天体的密度公式联立可求得周期的表达式，可分析与天体半径的关系；（2）由万有引力充当向心力及同步卫星的规律可解得同步卫星距天体表面的高度．解答：解：（1）设环绕球形天体表面运行的卫星的质量为m，运动周期为T，球形天体半径为R，质量为M，由牛顿第二定律有G=mR

①而M=ρ0?πR3②由①②式解得T=，可见T与R无关，为一常量．

（2）设该天体的同步卫星距天体中心的距离为r，同步卫星的质量为m0，则有③又M′=ρ?π[（R+d）3﹣R3]④由②③④式解得r=2R