2022-2023学年湖北省孝感市彭店中学高三物理联考试题含解析

2022-2023学年湖北省孝感市彭店中学高三物理联考试题含解析一、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.飞机在飞行时受到的空气阻力与速率的平方成正比，若飞机以速率v匀速飞行时，发动机的功率为P，则当飞机以速率n

v匀速飞行时，发动机的功率为(

)A.2nP

B.n3P

C.n2P

D.nP参考答案：B2.(单选)如图所示，在竖直放置的半圆形容器的中心O点分别以水平初速度v1、v2抛出两个小球(可视为质点)，最终它们分别落在圆弧上的A点和B点，已知OA与OB互相垂直，且OA与竖直方向成α角，则两小球初速度之比为()A．tanα

B．cosαC．sinα

D.tanα参考答案：D由几何关系可知，A的竖直位移，水平位移；

B的竖直位移，水平位移

由平抛运动的规律可知，解得：则：3.如图所示小球沿水平面通过O点进入半径为R的半圆弧轨道后恰能通过最高点P，然后落回水平面．不计一切阻力．下列说法正确的是

（A）小球落地点离O点的水平距离为2R．（B）小球落地点时的动能为5mgR/2．

（C）小球运动到半圆弧最高点P时向心力恰好为零．（D）若将半圆弧轨道上部的1/4圆弧截去，其他条件不变，则小球能达到的最大高度比P点高0.5R．参考答案：答案：ABD4.（单选）伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验，提出了惯性的概念，从而奠定了牛顿力学的基础。早期物理学家关于惯性有下列说法，其中正确的是A.物体抵抗运动状态变化的性质是惯性B.没有力作用，物体只能处于静止状态C.行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性D.运动物体如果没有受到力的作用，将继续以同一速度沿同一直线运动，这个速度叫做惯性参考答案：A5.2013年2月16日凌晨，2012DA14小行星与地球“擦肩而过”，距离地球最近约2.77万公里．据观测，它绕太阳公转的周期约为366天，比地球的公转周期多1天．假设小行星和地球绕太阳运行的轨道均为圆轨道，对应的轨道半径分别为R1、R2，线速度大小分别为v1、v2，以下关系式正确的是

A.

B.

C.

D.参考答案：BD由开普勒行星运行定律和万有引力提供向心力可知，将代入可得选项BD正确。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一水平放置的水管，距地面高h＝l.8m，管内横截面积S＝2cm2。有水从管口处以不变的速度v0＝2m/s源源不断地沿水平方向射出，则水流的水平射程为

???

m，水流稳定后在空中有

?

m3的水。（g取10m/s2）参考答案：7.某研究性学习小组利用如图甲所示电路测量某电池的电动势E和内电阻r。在坐标纸中画出了如图乙所示的U－I图象，若电流表的内阻为1Ω,则E＝________V，r＝________Ω参考答案：2.0；

1.4；8.自行车的设计蕴含了许多物理知识，利用所学知识完成下表自行车的设计目的（从物理知识角度）车架用铝合金、钛合金代替钢架减轻车重车胎变宽

自行车后轮外胎上的花纹

参考答案：减小压强（提高稳定性）；增大摩擦（防止打滑；排水）解析：车胎变宽能够增大轮胎与地面的接触面积，提高稳定性，减小压强，有利于行车安全；自行车后轮外胎上的花纹，增大摩擦，防止打滑。9.用实验探究单摆的周期与摆长的关系，为使单摆周期的测量值更精确，测量n次全振动的时间t，n应适当

(选填"大"或"小")些；改变摆线长，测量多组摆长l和相应的振动周期T的数据，用图象处理数据.要得到线性图象，应选用

(选填"T-l"、"T-l2"或"T2-l")图象.参考答案：10.“探究动能定理”的实验装置如图甲所示，水平桌面上一小车在两条橡皮筋作用下，由静止状态被弹出，橡皮筋对小车做的功记为W0。当用4条、6条、8条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次……实验时，橡皮筋对小车做的功记为2W0、3W0、4W0……，每次实验中由静止弹出的小车获得的最大速度可由打点计时器所打的纸带测出。（1）关于该实验，下列说法正确的是

。A．打点计时器可以用直流电源供电，电压为4~6VB．实验中使用的若干根橡皮筋的原长可以不相等C．每次实验中应使小车从同一位置由静止弹出D．利用每次测出的小车最大速度vm和橡皮筋做的功W，依次做出W-vm、W-vm2、W-vm3、W2-vm、W3-vm……的图象，直到找出合力做功与物体速度变化的关系。（2）图乙给出了某次在正确操作情况下打出的纸带，从中截取了测量物体最大速度所用的一段纸带，测得O点到A、B、C、D、E各点的距离分别为OA=5.65cm，OB=7.12cm，OC=8.78cm，OD=10.40cm，OE=11.91cm，已知相邻两点打点时间间隔为0.02s，则小车获得的最大速度vm=

m/s。参考答案：①CD②0.8311.一个做初速度为零的匀加速直线运动的物体，在第1s末，第2s末，第3s末的速度大小之比是

．参考答案：1:2:312.公交车在平直公路上匀速行驶，前方黄灯亮起后，司机立即采取制动措施，使汽车开始做匀减速运动直到汽车停下。已知开始制动后的第1s内和第2s内汽车的位移大小依次为8m和4m。则汽车的加速度大小为_______m/s2；开始制动时汽车的速度大小为_______m/s；开始制动后的3s内，汽车的位移大小为________m。参考答案：4，10，12.5（提示：汽车匀减速运动只经历了2.5s。）13.若神舟九号飞船在地球某高空轨道上做周期为T的匀速圆周运动，已知地球的质量为M，万有引力常量为G。则飞船

运行的线速度大小为______，运行的线速度_______第一宇宙速度。（选填“大于”、“小于”或“等于”）参考答案：

小于

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（15分）某同学用图所示的实验装置研究小车在斜面上的运动。实验步骤如下：a．安装好实验器材。b．接通电源后，让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动，重复几次。选出一条点迹比较清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每两个打点间隔取一个计数点，如下图中0、1、2……6点所示。c．测量1、2、3……6计数点到0计数点的距离，分别记作：S1、S2、S3……S6。d．通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀速直线运动。e．分别计算出S1、S2、S3……S6与对应时间的比值。f．以为纵坐标、t为横坐标，标出与对应时间t的坐标点，划出—t图线。

结合上述实验步骤，请你完成下列任务：①实验中，除打点及时器（含纸带、复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有

和

。（填选项代号）A．电压合适的50Hz交流电源

B．电压可调的直流电源

C．刻度尺

D．秒表

E．天平

F．重锤②将最小刻度为1mm的刻度尺的0刻线与0计数点对齐，0、1、2、5计数点所在位置如图所示，则S2＝

cm，S5＝

cm。

③该同学在图中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标，请你在该图中标出与2、5两个计数点对应的坐标点，并画出—t图。④根据—t图线判断，在打0计数点时，小车的速度v0＝

m/s；它在斜面上运动的加速度a＝

m/s2。参考答案：答案：①A，C；②（）,()；③—t图如图；④（），（）

解析：必须有电源才能使打点计时器工作。用尺来测量长度。在读数时一定要注意尺的最小刻度，结果要有一位估读数字。在图像中反向延长线与纵轴的交点表示小车的初始速度。直线的斜率表示小车的加速度。15.某研究性学习小组用左下图所示的电路测定一个额定电压为6V、额定功率为3W的直流电动机的机械效率。（1）根据电路图完成实物图的连线；（2）实验中保持电动机两端电压U恒为6V，重物每次匀速上升的高度h均为1.5m，所测物理量及测量结果如下表所示：实验次数12345电动机的电流I/A0.20.40.60.82.5所提重物的重力Mg/N0.82.04.06.06.5重物上升时间t/s1.401.652.102.70∞

计算电动机效率的表达式为η=______________（用题中符号表示），前4次实验中电动机工作效率的平均值为________%（保留两位有效数字）。（3）在第5次实验中，电动机的输出功率是________；可估算出电动机线圈的电阻为________Ω。参考答案：如右图0，2.4，74四、计算题：本题共3小题，共计47分16.(20分)如图所示，质量为3m足够长的绝缘小车静止在光滑水平地面上，其光滑的上表面放有一质量为m可视为质点的小滑块，静止时滑块距小车右边挡板的距离为L，滑块带有电荷量为q的正电荷，现加一水平向右、场强为E的匀强电场，于是带电滑块由静止开始向右运动，并与小车右边的挡板发生碰撞，设碰撞的时间极短，碰撞过程没有动能损失，且滑块的电荷量保持不变，求：（1）滑块与小车挡板相碰前的速度大小？（2）碰撞后滑块和小车的速度分别为多少？（3）滑块与小车第二次碰撞前瞬间滑块和小车的总动能？参考答案：(1)小滑块在电场力作用下运动

(2)小滑块与小车相碰

化简得：

解得：

(3)碰后，小车匀速，小滑块先向左匀减速运动，再向右匀加速运动，一定能第二次相碰

2分

第二次相碰即滑块反向追上小车时，

得：

滑块第二次碰前速度：

第二次碰后滑块和小车的总动能等于碰前的总动能：

17.在如图（a）所示的正方形区域内存在着垂直于该平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B0，已知正方形边长为L。一个质量为m、带电量为q的粒子（不计重力）在某时刻平行于oc边从o点射入磁场中。（1）若带电粒子从a点射出磁场，求带电粒子在磁场中运动的时间及初速度大小；（2）若磁场的磁感应强度按如图（b）所示的规律变化，规定磁场向外的方向为正方向，磁感应强度的大小也为B0，假设带电粒子能从oa边界射出磁场，则磁感应强度B变化周期T的最小值为多大？（3）在第（2）问中，要使带电粒子从b点沿着ab方向射出磁场，求满足这一条件的磁感应强度变化的周期T及粒子射入磁场时的速度大小。参考答案：解：(1)若带电粒子从a点射出磁场，则其做圆周运动的半径为

（1分）所需时间为

（2分）设粒子初速度大小为，则

（1分）解得

（1分）(2)若粒子从oa边射出，则其轨迹如图所示，有

得

（2分）在磁场变化的半个周期内，粒子在磁场中旋转了150O，其运动时间为

（2分）又

（1分）故磁场变化的最小周期为

（1分）

(3)要使粒子从b点沿ab方向射出磁场，其轨迹如图所示。在磁场变化的半个周期内，粒子在磁场中旋转的角度为，其中，即

（2分）所以磁场变化的周期为

（1分）每一个圆弧对应的弦长为

（2分）圆弧半径为

ks5u

（1分）由

（1分）得（n=2，4，6…）18.如图所示，皮带轮带动传送带沿逆时针方向以速度v0=2m/s匀速运动，两皮带轮之间的距离L=3.2m，皮带与水平方向的夹角θ=37°。将一可视为质点的小物块无初速地从上端放到传送带上，已知物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，物块在皮带上滑过时能在皮带上留下白色痕迹。求物体从下端离开传送带后，传送带上留下的痕迹的长度。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2）参考答案：解析：设物体刚放到皮带上时与皮带的接触点为P，则物块速度达到v0前的过程中，

由牛顿第二定律有：mgsinθ+