2022-2023学年湖北省黄冈市浠水第二中学高三物理测试题含解析

2022-2023学年湖北省黄冈市浠水第二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，小车与木箱紧挨着静放在光滑的水平冰面上，现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱，关于上述过程，下列说法中正确的是A.木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量相同B.小车与木箱组成的系统动量守恒C.男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒D.男孩和木箱组成的系统动量守恒参考答案：C解：AC：男孩、小车与木箱三者组成的系统所受合力为零，系统动量守恒；木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量大小相等、方向相反，木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量不相同。故A项错误，C项正确。B：小车与木箱组成的系统所受合外力不为零，系统动量不守恒。故B项错误。D：男孩和木箱组成的系统所受合外力不为零，系统动量不守恒。故D项错误。【点睛】动量守恒条件：①系统不受外力或受外力的矢量和为零。②相互作用的时间极短，相互作用的内力远大于外力，如碰撞或爆炸瞬间，外力可忽略不计，可以看作系统的动量守恒。③系统某一方向上不受外力或受外力的矢量和为零；或外力远小于内力，则该方向上动量守恒(分动量守恒)。④在某些实际问题中,一个系统所受外力和不为零，内力也不是远大于外力，但外力在某个方向上的投影为零，那么在该方向上可以说满足动量守恒的条件。2.在光滑的绝缘水平面上，有一个正三角形abc，顶点a、b、c处分别固定一个正点电荷，电荷量相等，如图2所示，O点为正三角形外接圆的圆心，E、G、H点分别为ab、ac、bc的中点，F点为E关于c点电荷的对称点，则下列说法正确的是 A．e电荷产生的电场在E、F两点的电势不相等 B．O点的电场强度为零 C．E、G、H三点的电场强度均相同 D．若静止释放c处电荷，该电荷将沿eF做匀加速直线运动（不计空气阻力）参考答案：BE、G、H三点的电场强度大小相等，方向不同。E、F位置电势相等。若释放c电荷，c电荷所受合力向右，但合力的大小在变化，所以c电荷将沿cF做加速直线运动。由库仑定律知，三个电荷在O点的合场强为零。B对，ACD错。3.竖直放置的劲度系数为K的轻质弹簧上端与质量m的小球连接，下端与水平桌面上的质量为M的绝缘物块相连，小球带正电，电量为q且与弹簧绝缘，物块、弹簧和小球组成的系统处于静止状态，现突然加一个竖直向上、大小为E的匀强电场，某时刻物块对水平面的压力为零，则从加上匀强电场到物块对水平面的压力为零的过程中，小球电势能改变量大小为（

）

A．

B．

C．

D．参考答案：A4.如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上，一质量为2m的小车在沿斜面向下的外力F作用下下滑，在小车下滑的过程中，小车支架上连接着小球(质量为m)的轻绳恰好水平。则外力F的大小为(

)A.4.5mg

B.2mgC.2mg

D.0.5mg参考答案：A解：以小球为研究对象，分析受力情况可知：重力mg、绳的拉力T，小球的加速度方向沿斜面向下，则mg和T的合力定沿斜面向下。如图，

由牛顿第二定律得：=ma，解得a=2g，再对整体根据牛顿第二定律可得：F+（2m+m）gsin30°=3ma；解得F=4.5mg；故选A。【点睛】本题是小球受到两个力，运用合成法进行处理，也可以采用正交分解法进行研究．还要注意正确选择研究对象，做好受力分析，才能准确利用牛顿第二定律求解，注意在求拉力时需要用整体法进行分析．5.某船在静水中的速率为3m/s，要横渡宽为30m的河，河水的流速为5m/s。下列说法中正确的是(

)A.该船不可能沿垂直于河岸的航线抵达对岸

B．该船渡河的最小速度是4m/sC.该船渡河所用时间至少是10s

D.该船渡河所经位移的大小至少是50m参考答案：ACD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在探究弹簧振子（如图在一根轻质弹簧下悬挂质量为m的重物，让其在竖直方向上振动）振动周期T与物体质量m间的关系的实验中：(1)如图，某同学尝试用DIS测量周期，把弹簧振子挂在力传感器的挂钩上，图中力传感器的引出端A应接到__________．使重物做竖直方向小幅度振动，当力的测量值最大时重物位于__________．若测得连续N个力最大值之间的时间间隔为t，则重物的周期为__________．(2)为了探究周期T与质量m间的关系，某同学改变重物质量，多次测量，得到了下表中所示的实验数据。为了得到T与m的明确关系，该同学建立了右下图的坐标系，并将横轴用来表示质量m，请在图中标出纵轴表示的物理量，然后在坐标系中画出图线。(3)周期T与质量m间的关系是

参考答案：（1）数据采集器（1分），最低点（1分），（2分）（2）如右图（2分）（3）振动周期T的平方与重物的质量m成正比。（或者：T2∝m，T2=0.20m，T2=km）（2分）7.某同学做“探究加速度与力、质量关系”的实验。如图甲所示是该同学探究小车加速度与力的关系的实验装置，他将光电门固定在水平轨道上的B点，用不同重物通过细线拉同一小车，每次小车都从同一位置A由静止释放．

（1）实验中可近似认为细线对小车的拉力与重物重力大小相等，则重物的质量m与小车的质量M间应满足的关系为

；（2）若用游标卡尺测出光电门遮光条的宽度d如图乙所示，则d=

cm；实验时将小车从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间?t，则小车经过光电门时的速度为

（用字母表示）；（3）测出多组重物的质量m和对应遮光条通过光电门的时间Δt，并算出相应小车经过光电门时的速度v，通过描点作出v2—m线性图象(如图丙所示)，从图线得到的结论是：在小车质量一定时，_________________________________。（4）某同学在作出的v2—m线性图象不通过坐标原点,开始实验前他应采取的做法是(

)A．将不带滑轮的木板一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动B．将不带滑轮的木板一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动C．将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动D．将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动参考答案：（1）m＜＜M（2）1.050

（3）加速度与合外力成正比（4）C

8.（多选）一本书放在水平桌面上，下列说法中正确的是（

）A．书的重力就是书对桌面的压力B．书对桌面的压力与桌面对书的支持力是一对平衡力C．书的重力与桌面对书的支持力是一对平衡力D．书对桌面的压力性质属于弹力参考答案：CD9.在如图所示的光电效应现象中，光电管阴极K的极限频率为v0，则阴极材料的逸出功等于_________；现用频率大于v0的光照射在阴极上，若在A、K之间加一数值为U的反向电压时，光电流恰好为零，则光电子的最大初动能为_________；若入射光频率为v（v>v0），则光电子的最大初动能为_________。参考答案：hv0；eU；hv-hv010.如图所示，在固定的光滑水平地面上有质量分别为mA和mB的木块A、B.A、B之间用轻质弹簧相连接，用水平向右的外力F推A，弹簧稳定后，A、B一起向右作匀加速直线运动，加速度为a以向右为正方向.在弹簧稳定后的某时刻，突然将外力F撤去，撤去外力的瞬间，木块A的加速度是aA=______，小块B的加速度是aB=______.参考答案：，a11.有两个单摆做简谐运动，位移与时间关系是：x1=3asin(4πbt+π/4)和x2=9asin(8πbt+π/2)，其中a、b为正的常数，则它们的：①振幅之比为__________；②摆长之比为_________。参考答案：①1：3

②4：112.为了测定一根轻质弹簧被压缩Δx时存储的弹性势能大小，可以将弹簧固定在一个带有凹槽的轨道一端，并将轨道固定在水平桌面上，如图所示。用钢球将弹簧压缩Δx，然后突然释放钢球，钢球将沿轨道飞出桌面，实验时：（1）需要测定的物理量是

（2）凹槽轨道的光滑与否对实验结果

（填“有”或“无”）影响。参考答案：（1）桌面里地的高度h、球落地点到桌边的距离x

（2）有13.

(4分)已知地球半径为6.4×106m，又知月球绕地球的运动可近似看作为匀速圆周运动，则可估算出月球到地球的距离为________m。（结果只保留一位有效数字）参考答案：

答案：4.0×108m三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示是某同学设计的“探究加速度a与物体所受合力F及质量m间关系”的实验．图（a）为实验装置简图，A为小车，B为打点计时器，C为装有砂的砂桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重力，小车运动加速度a可由纸带求得．次

数12345678小车加速度a/m·s－21.901.721.491.251.000.750.500.30小车质量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.674.003.503.002.52.001.401.000.60图(b)为某次实验得到的纸带（交流电的频率为50Hz），由图中数据求出小车加速度值为

m/s2；（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的数据如表中所示，根据表中数据，为直观反映F不变时a与m的关系，请在坐标纸中选择恰当物理量建立坐标系并作出图线；从图线中得到F不变时小车加速度a与质量m间定量关系是

；（3）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F图线如图（d），该图线不通过原点，明显超出偶然误差范围，其主要原因是

；参考答案：(1)3.0(2)如图所示

(3)实验前未平衡摩擦力利用逐差法就可以求出加速度的大小，但是有误差的。通过数学上的描点做出图像，如果没有任何误差的话，应该是一条过原点的直线，如果实验时没有平衡摩擦力的话，则出现如图所示的图像。15.在“探究弹力和弹簧伸长的关系，并测定弹簧的劲度系数”的实验中，实验装置如图甲所示．所用的每个钩码的重力相当于对弹簧提供了向右恒定的拉力．实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在绳子的下端，每次测出相应的弹簧总长度．（1）有一个同学通过以上实验测量后把6组数据描点在坐标图中，请作出F﹣L图线．（2）由此图线可得出该弹簧的原长L0=cm，劲度系数k=

N/m．（3）该同学实验时，把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较．优点在于：

．缺点在于：

．参考答案：（1）描点作图，F﹣L如图所示如图所示（3）当弹力为零时，弹簧的形变量为零，此时弹簧的长度等于弹簧的原长，因为弹簧的长度L=5cm，可知弹簧的原长L0=5cm．根据胡克定律知，k=，可知图线的斜率表示劲度系数，则k===20N/m，（3）弹簧悬挂弹簧自身所受重力对实验的影响弹簧水平放置：弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦造成实验的误差；故答案为：（1）如图所示．（2）520（3）避免弹簧自身所受重力对实验的影响弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦造成实验的误差【考点】探究弹力和弹簧伸长的关系．【分析】实验中需要测量多组弹力的大小和弹簧的长度，根据要求设计出表格．作出F﹣L的关系图线．当弹簧弹力为零时，弹簧处于原长，结合图线得出弹簧的原长，根据图线的斜率求出劲度系数的大小．误差分析．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.光滑水平面上静止一质量为m的光滑斜面体A，从某时刻开始在斜面底端将一小物体B以某一初速度沿斜面向上滑行，在B沿斜面上滑的过程，斜面体A沿水平向左做匀加速运动。经过时间t，小物体B刚好滑到顶端，斜面体A水平向左移动距离为s；求：（1）斜面体A做匀加速运动的加速度a及所受的合力FA；（2）小物体B上滑全过程中对斜面体A所做的功W；参考答案：（1）对A在匀加速运动中

由牛顿第二定律解得（2）全过程B对A做功解得（或用动能定理等其他方法解）17.如图所示，物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑，经过B点后进入水平面（设经过B点前后速度大小不变），最后停在C点。每隔0.2秒钟通过速度传感器测量物体的瞬时速度，下表给出了部分测量数据。（重力加速度g＝10m/s2）求：（1）斜面的倾角a；（2）物体与水平面之间的动摩擦因数m；（3）t＝0.6s时的瞬时速度v。参考答案：18.如图所示，质量均为大小相同的小球A、B（都可视为质点）静止在光滑水平面内的轴上，它们的位置坐标分别为和。现沿轴方向加一个力场，该力场只对小球A产生沿轴正方向大小为F的恒力，以后两小球发生正碰过程时间很短，不计它们碰撞过程的动能损失。（1）小球A、B在第一次碰撞后的速度大小各是多少？（2）如果该力场的空间范围是（）,求满足下列条件的L值

①小球A、B刚好能够发生两次碰撞；

②小球A、B刚好能够发生次碰撞参考答案：见解析（1）A第一次碰前速度设为

动能定理：