湖南省常德市汉寿县龙阳镇西竺山中学2022-2023学年高三物理测试题含解析

湖南省常德市汉寿县龙阳镇西竺山中学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.（单选）如图甲所示，MN为很大的薄金属板（可理解为无限大），金属板原来不带电．在金属板的右侧，距金属板距离为d的位置上放入一个带正电、电荷量为q的点电荷，由于静电感应产生了如图甲所示的电场分布．P是点电荷右侧，与点电荷之间的距离也为d的一个点，几位同学想求出P点的电场强度大小，但发现问题很难．他们经过仔细研究，从图乙所示的电场得到了一些启示，经过查阅资料他们知道：图甲所示的电场分布与图乙中虚线右侧的电场分布是一样的．图乙中两异号点电荷量的大小均为q，它们之间的距离为2d，虚线是两点电荷连线的中垂线．由此他们分别求出了P点的电场强度大小，一共有以下四个不同的答案（k为静电力常量），其中正确的是A．

B．

C．

D．参考答案：A2.将某种材料的金属杆做成如图所示的形状当做导轨，由同种材料做成的导体棒由左至右匀速滑动，导体棒始终与导轨接触良好，此装置所在处有如图所示的无限大匀强磁场。回路中电流以顺时针方向为正方向，下列能定性表示出回路中电流随时间的关系的图像的是(

)

参考答案：答案：D3.如图所示，质量为m的物块沿着倾角为θ的斜面向下运动。对物块施加一个竖直向下的恒力F后（

）

ADA．原来匀速运动的，仍做匀速运动B．原来匀速运动的，将改做加速运动C．原来匀加速运动的，加F后加速度不变D．原来匀加速运动的，加F后加速度变大参考答案：AD4.某物体做直线运动的v－t图象如图所示，据此判断下列四个选项中正确的是(F表示物体所受合力)()参考答案：B5.（单选）下列说法正确的是（

）A．用很强的红光不能使某金属发生光电效应，用很弱的紫光也一定不行B．氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能增加，电势能减小C．目前核电站是利用热核反应释放的核能D．10个某放射性原子核，经过一个半衰期后，一定有5个发生了衰变参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）A、B、C是三个完全相同的时钟，A放在地面上，B、C分别放在两个高速运动的火箭上，B、C两火箭朝同一方向飞行，速度分别为、，。地面上观察者认为三个时钟中走得最慢的是

；走得最快的的是

。参考答案：

C，A7.如图所示，质量为m的小球A以速率v0向右运动时跟静止的小球B发生碰撞，碰后A球以的速率反向弹回，而B球以的速率向右运动，则B的质量mB=_______；碰撞过程中，B对A做功为

。参考答案：4.5m

；

3mv02/8

8.图示是某时刻两列简谐横波的波形图，波速大小均为10m/s，一列波沿x轴正向传播(实线所示)；另一列波沿x轴负向传播(虚线所示)，则在x轴上质点a(x=1m)和b(x=2m)中，质点___________(选填“a”或“b”)振动加强，从该时刻起经过0.1s时，c质点坐标为___________。参考答案：

(1).a

(2).（3m,0.4m）【详解】(1)两列波长相同的波叠加，由图象知，b、d两点都是波峰与波谷相遇点，则b、d两点振动始终减弱，是振动减弱点；(2)由图象可知，两列波的波长都为λ=4m，则周期,而，c点此时向上运动，经过到达波谷，此时y方向的位移为y=-2A=-0.4cm，故c点的坐标为（3m，-0.4cm）.【点睛】本题考查了波的叠加原理，要知道波峰与波峰或波谷与波谷相遇点振动加强，波峰与波谷相遇点振动减弱，要注意：振动加强点并不是位移始终最大.9.（2）一束细光束由真空沿着径向射入一块半圆柱形透明体，如图（a）所示，对其射出后的折射光线的强度进行记录，发现折射O

光线的强度随着θ的变化而变化，如图（b）的图线所示.此透明体的临界角为

▲，折射率为

▲

.参考答案：60°（2分），10.如图所示的单摆，摆球a向右摆动到最低点时，恰好与一沿水平方向向左运动的粘性小球b发生碰撞，并粘接在一起，且摆动平面不变。已知碰撞前a球摆动的最高点与最低点的高度差为h，偏角θ较小，摆动的周期为T，a球质量是b球质量的4倍，碰撞前a球在最低点的速度是b球速度的一半。则碰撞后，摆动的周期为________T，摆球的最高点与最低点的高度差为_______h。参考答案：A.1

0.16

B.

11.在倾角为30°的斜面顶点以10m/s的速度水平抛出一个质量为0.1kg的小球，则小球落到斜面上瞬间重力的瞬时功率为

，过程中重力的平均功率为

。（结果保留根号）参考答案：

平抛运动的位移偏转角为30°，故：，而、解得：故过程中重力的平均功率为：小球落到斜面上瞬间重力的瞬时功率为：12.一列简谐横波沿x轴正方向传播，图甲是波传播到x＝5m的M点时的波形图，图乙是质点N(x＝3m)从此时刻开始计时的振动图象，Q是位于x＝10m处的质点，则Q点开始振动时，振动方向沿y轴

方向（填“正”或“负”）；经过

s，Q点第一次到达波峰。参考答案：负，8

解析：图甲所示的波形为波刚传到M点的波形，由图甲可知，此时质点M的振动方向向下，故Q点开始振动的方向沿y轴负方向．由图甲可以看出波长λ=4m，由图乙可以看出周期T=4s．所以波速v＝＝1m/s．由图甲还可以看出，最前面的波峰距Q点的距离△x=8m，故最前面的波峰传播到Q点，也就是Q点第一次出现波峰的时间．则t=s＝8s13.（选修3－3（含2－2）模块）（5分）分子间同时存在引力和斥力，且都随分子间距离的增大而

。分子势能的变化情况由分子力做功情况决定，与分子间的距离有关。现有两分子相距为r，已知r0为两分子引力和斥力相等时的距离，当r>r0时，分子力表现为

，当增大分子间的距离，分子势能

，当r<r0时，分子力表现为

，当减小分子间的距离，分子势能

。参考答案：答案：减小引力增大斥力增大三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（8分）小明测得家中高压锅出气孔的直径为4mm，压在出气孔上的安全阀的质量为80g。通过计算并对照图像（如图)说明利用这种高压锅烧水时，最高温度大约是多少？假若要把这种高压锅向西藏地区销售，你认为需要做哪方面的改进，如何改进？参考答案：大约为115℃解析：

P＝Po＋Pm＝1．01×105Pa＋＝1．63×105Pa由图像可得锅内最高温度大约为115℃．若要把这种锅向西藏地区销售，由于西藏大气压较小，要使锅内最高温度仍为115℃，锅内外压强差变大，应适当提高锅的承压能力，并适当增加安全阀的质量。15.（9分）我国登月的“嫦娥计划”已经启动，2007年10月24日，我国自行研制的探月卫星“嫦娥一号”探测器成功发射。相比较美国宇航员已经多次登陆月球。而言，中国航天还有很多艰难的路要走。若一位物理学家通过电视机观看宇航员登月球的情况，他发现在发射到月球上的一个仪器舱旁边悬挂着一个重物在那里摆动,悬挂重物的绳长跟宇航员的身高相仿,这位物理学家看了看自己的手表，测了一下时间，于是他估测出月球表面上的自由落体加速度。请探究一下,他是怎样估测的?参考答案：据宇航员的身高估测出摆长；测出时间，数出摆动次数，算得摆动周期；据公式,求得月球的重力加速度。解析：据单摆周期公式,只要测出单摆摆长和摆动周期,即可测出月球表面上的自由落体加速度．据宇航员的身高估测出摆长；测出时间，数出摆动次数，算得摆动周期；据公式求得月球的重力加速度。(9分)

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.电动自行车因其价格相对于摩托车低廉，而且污染小,受到群众喜爱,某电动车铭牌如下表所

示。取g=10m/s2，试求（1）求此车所装电动机的线圈电阻。（2）求此车所装电动机在额定电压下正常工作时的效率。（3）一个60kg的人骑着此车，如果电动自行车所受阻力为人和车重的0.02倍，求电动自行车在平直公路上行驶的最大速度。规格后轮驱动直流永磁电机车型：20′′电动自行车电机输出功率：175W电源输出电压：≥36V额定工作电压/电流：36V/5A整车质量：40kg最大载重量：120kg

参考答案：17.如图所示，一个光滑、绝缘水平高台的右面空间中存在范围足够大且水平向左的匀强电场，高台边缘静置一个带电量为+q、质量为m的小球B，另有一个绝缘不带电的小球A（大小与小球B相同，质量大于m）以初速度v0向B运动，A与B发生弹性碰撞后水平进入电场，发生再次碰撞后落到水平地面。已知匀强电场的电场场强为E=，重力加速度为g。（小球A、B碰撞过程中电荷不发生转移）（1）如果小球A的质量为3m，求：①小球A、B发生弹性碰撞（首次碰撞）后各自的速度；②小球A、B再次碰撞前运动过程中相距的最大距离；③B小球在电场中与A小球再次碰撞前具有的动能；（2）如果保持B的质量不变，改变A的质量，其它条件不变，A、B小球再次碰撞前运动过程中相距的最大距离及再次碰撞发生的高度是否发生变化？试证明你的结论。参考答案：见解析（1）①A与B发生弹性碰撞

①

……（1分）

②

……（1分）联立①②解得，

……（2分）②A球不带电，所以出平台后做平抛运动，在竖直方向做自由落体，水平为匀速运动；B球在竖直方向做自由落体运动，在水平方向做类竖直上抛运动（假定向右为上），所以两球在竖直方向运动情况相同，始终保持在同一高度。

③

……（1分）

④

……（1分）B球在水平方向上的加速度为⑤

……（1分）所以：在飞行过程中A与B的距离为

……（2分）所以当时，有最大值为

……（2分）（另解：当小球B水平分速度减小到时，二者相距最远，有解得，此时相距）③再次发生碰撞时有

⑥

……（1分）联立③④⑤⑥解得发生再次碰撞的时间，……（1分）再次碰撞点离平台的高度⑦……（1分）由动能定理

⑧……（1分）解得……（1分）（2）如果保持B的质量不变，改变A的质量，A与B发生弹性碰撞

⑨

⑩联立⑨⑩解得（与A、B小球质量无关）

……（2分）所以在飞行过程中A与B的距离为

仍有当时，有最大值为，A、B小球再次碰撞前运动过程中相距的最大距离不发生改变。……（1分）同理发生再次碰撞的时间始终为，所以再次碰撞点离平台的高度为，不发生改变，即再次碰撞发生一个固定高度。……（1分）18.在如图所示的光滑水平面上，小明站在静止的小车上用力向右推静止的木箱，木箱最终以速度秒向右匀速运动．已知木箱的质量为m，人与车的质量为2m，木箱运动一段时间后与竖直墙壁发生无能量损失的碰撞，反弹回来后被小明接住．求：①推出木箱后小明和小车一起运动的速度v1的大小；②小明接住木箱后三者一起运动的速度v2的大小．参考答案：【知识点】