湖北省武汉市江汉二桥中学2022-2023学年高三物理测试题含解析

湖北省武汉市江汉二桥中学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.电动机的自动控制电路如图所示，其中RH为热敏电阻，RL为光敏电阻，当温度升高时，RH的阻值远小于R1；当光照射RL时，其阻值远小于R2，为使电动机在温度升高或受到光照时能自动启动，则在图中虚线框内应接入的元件是（）A．非门 B．或门 C．与门 D．与非门参考答案：B【考点】简单的逻辑电路．【分析】为使电动机在温度升高或受到光照时能自动启动，知只要有一个条件满足，事件就能发生，可知是“或”门．【解答】解：光照射光敏电阻RL时，其阻值迅速减小，电流减小，R2两端间的电势差增大，则输入门电路的是高电平，输出是高电平．当温度升高时，RH的阻值远小于R1；电流减小，R1两端间的电势差增大，则输入门电路的是高电平，输出是高电平；所以，为使电动机在温度升高或受到光照时能自动启动，电路中虚线框内应选或门逻辑电路；故选：B2.甲、乙两个物体分别从A、C两点由静止出发做匀加速直线运动，B为A、C的中点，两物体在AB段的加速度大小均为al，在BC段的加速度均为a2，且al<a2。若甲由A到C所用时间为t甲，乙由C到A所用时间为t乙，则t甲与t乙的关系是A．t甲<t乙

B．t甲=t乙

C．t甲>t乙

D．无法确定参考答案：C根据题意画出物体运动的速度时间图象，由图线与时间轴所围成的面积等于对应时间的位移可知t甲>t乙，选项C正确。3.对下列物理现象的描述，正确的是（）A．一个质点做简谐振动，当它每次经过同一位置时，位移和动能一定相同B．振幅为A的某一弹簧振子，在T/4时间内，振子的位移可能为零，路程可能小于AC．简谐波的传播方向一定和介质中质点振动方向一致D．振荡电路发射电磁波的过程，也是向外辐射能量的过程E．以相同入射角从水中射向空气，紫光能发生全反射，红光也一定能发生全反射参考答案：ABD【考点】全反射；电磁波的发射、传播和接收．【分析】明确简谐振动的基本过程，能根据图象分析振动时间和路程；知道波的传播方向与介质中质点的振动方向之间的关系；明确电磁波的性质，知道电磁波是种能量形式；根据临界角公式sinC=，比较临界角的大小，判断全反射现象．【解答】解：A、根据振动规律可知，一个质点做简谐振动，当它每次经过同一位置时，位移和动能一定相同，故A正确；B、振幅为A的某一弹簧振子，在时间内，振子有可能回到起点，故位移可能为零，但路程可能小于A，如振子靠近最大位移处经最大最位再回到开始位置，可能恰好为，该过程中路程小于A，故B正确；C、对于横波，简谐波的传播方向一定和介质中质点振动方向相互垂直，故C错误；D、振荡电路发射电磁波的过程，也是向外辐射能量的过程，故D正确；E、根据临界角公式sinC=，知红光束的折射率小，临界角大，所以若紫色光能发生全反射，则红色光不一定能发生全反射，故E错误；故选：ABD．4.冰面对溜冰运动员的最大静摩擦力为运动员重力的k倍，在水平冰面上沿半径为R的圆周滑行的运动员，其安全速度为(

)A．

B．≤

C．≥

D．≤参考答案：B由题意可知，最大静摩擦力为重力的k倍，所以最大静摩擦力等于kmg，设运动员的最大的速度为V，则kmg=m，解得V=，故选B．5.竖直面（纸面）内两固定长直导线L1、L2中通有如图所示的电流，P点位于L1、L2正中间，整个空间存在磁感应强度大小为B0、方向垂直于纸面向里的匀强磁场（未画出），此时P点的磁感应强度大小为0。若L1中电流反向，则P点的磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里，则A.I1在P点产生的磁场的磁感应强度大小为B.I1在P点产生的磁场的磁感应强度大小为C.I2在P点产生的磁场的磁感应强度大小为D.I2在P点产生的磁场的磁感应强度大小为参考答案：AC【详解】设I1、I2在P点产生的磁场大小为B1和B2，由右手定则可知B1和B2方向均向外，则：B1+B2=B0；若L1中电流反向，则磁场方向也反向，则：B1+B0-B2=B0；联立解得B1=B0；B2=B0，故选AC.二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）两个额定电压为220V的白炽灯L1和L2的U－I特性曲线如图所示。L2的额定功率约为_______W；现将L1和L2串联后接到220V的电源上，电源内阻忽略不计，此时L2的实际功率约为________W。参考答案：答案：99，17.57.如图所示，弹簧S1的上端固定在天花板上，下端连一小球A，球A与球B之间用轻绳相连，球B与球C之间用弹簧S2相连。A、B、C的质量分别为mA、mB、mC，弹簧的质量均不计。已知重力加速度为g。开始时系统处于静止状态。现将A、B间的绳突然剪断，线刚剪断时A的加速度大小为___________，C的加速度大小为_________。参考答案：，08.某同学设计了只用一把刻度尺作为测量工具测量动摩擦因数的实验，主要设计思路为:用同种材料制作的两个平直木板，一木板放在水平面上，另一木板放在斜面上，两木板间用短小光滑圆弧形曲面连接，如图所示；实验中让一小滑块从斜面上木板的某点P由静止释放，小滑块最终滑到水平上木板的某点Q停下来。短小光滑圆弧形曲面可使小滑块经过时，速度大小不变，方向由沿斜面方向变为沿水平方向。

若实验要求测量长度的次数最少，你认为应测量下列哪些物理量______(填选项前的字母序号），小滑块与木板间动摩擦因数μ的计算公式为_________(用你选取的物理量对应的符号表达)。A.P点距地面的高度HB.P点到斜面底端的水平距离LC.斜面底端到Q点的距离XD.P点到Q点的水平距离S参考答案：

(1).AD

(2).【详解】由能量关系可知：（其中S1和x分别是斜面的长度和水平面的长度，S是P点在水平面上的投影到Q点的距离；H是斜面的高度），解得，则需要测量：P点距地面的高度H和P点到Q点的水平距离S。小滑块与木板间动摩擦因数的计算公式为.9.核动力航母利用可控核裂变释放核能获得动力．核反应是若干核反应的一种，其中X为待求粒子，y为X的个数，则X是

▲

（选填“质子”、“中子”、“电子”），y＝

▲

.若反应过程中释放的核能为E，光在真空中的传播速度为c，则核反应的质量亏损表达式为

▲

.参考答案：中子（1分）

3（1分）

E/c2(1分)；10.如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s．试回答下列问题：①写出x=0.5m处的质点做简谐运动的表达式：

cm；②x=0.5m处质点在0～5.5s内通过的路程为

cm．参考答案：①y＝5cos2πt(2分)110cm11.某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图．（所用交变电流的频率为50Hz）（1）图（b）为某次实验得到的纸带，实验数据如图，图中相邻计数点之间还有4个点未画出，根据纸带可求出小车的加速度大小为

m/s2．（保留三位有效数字）（2）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，一位同学根据实验数据作出了加速度a随拉力F的变化图线如图所示。该图线不通过原点，其主要原因是___________________________．（3）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，数据如下表：实验次数12345678小车加速度a/m·s–20.6330.5720.4970.4180.3320.2500.1670.101小车质量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67小车质量倒数4.003.453.032.502.001.411.000.60

请在方格坐标纸中画出图线，

并从图线求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是

．参考答案：⑴0.510

⑵未平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足12.右图为小车做直线运动的s－t图，则小车在BC段做______运动，图中B点对应的运动状态的瞬时速度大小是______m/s。参考答案：匀速，1.6~1.9

13.（5分）在双缝干涉实验中，分布用红色和绿色的激光照射同一双缝，在双缝后的屏幕上，红光的干涉条纹间距Δx1与绿光的干涉条纹间距Δx2相比Δx1

Δx2（填“＞”“＝”或“＜”）。若实验中红光的波长为630nm，双缝与屏幕的距离为1.00m，测得第1条到第6条亮条纹中心间的距离为10.5mm，则双缝之间的距离为

mm。参考答案：＞

0.300解析：双缝干涉条纹间距，红光波长长，所以红光的双缝干涉条纹间距较大，即>。条纹间距根据数据可得，根据可得。考点：双缝干涉实验

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（10分）如图所示，气缸放置在水平台上，活塞质量为5kg，面积为25cm2，厚度不计，气缸全长25cm，大气压强为1×105pa，当温度为27℃时，活塞封闭的气柱长10cm，若保持气体温度不变，将气缸缓慢竖起倒置．g取10m/s2．

（1）气缸倒置过程中，下列说法正确的是__________A．单位时间内气缸单位面积上气体分子撞击次数增多B．单位时间内气缸单位面积上气体分子撞击次数减少C．吸收热量，对外做功D．外界气体对缸内气体做功，放出热量（2）求气缸倒置后气柱长度；（3）气缸倒置后，温度升至多高时，活塞刚好接触平台(活塞摩擦不计)?参考答案：(1)BC(2)15cm(3)227℃15.（选修3－3（含2－2））（6分）一定质量的气体，从外界吸收了500J的热量，同时对外做了100J的功，问：①物体的内能是增加还是减少?变化了多少？(400J;400J)

②分子势能是增加还是减少？参考答案：解析：①气体从外界吸热：Q＝500J，气体对外界做功：W＝－100J

由热力学第一定律得△U=W+Q=400J

(3分)

△U为正，说明气体内能增加了400J

(1分)

②因为气体对外做功，所以气体的体积膨胀，分子间的距离增大，分子力做负功，气体分子势能增加。（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.甲乙两车从同一地点沿同一方向做直线运动．甲车以4m/s的速度做匀速运动，乙以1m/s2的加速度做初速度为零的匀加速运动．求：（1）经多长时间乙追上甲车（2）在乙车追上甲车前，何时两车相距最远？两车最远的距离是多少？参考答案：考点：匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系．专题：直线运动规律专题．分析：（1）乙车追上甲车时，抓住位移关系，运用运动学公式求出追及的时间．（2）两车速度相等前，两车的距离越来越大，速度相等后，两车的距离越来越小，知速度相等时，两车相距最远．解答：解：（1）设经过t时间乙车追上甲车，有：v1t=at2解得：t===8s（2）当两车速度相等时，相距最远，则：t′===4s此时甲车的位移：x1=4×4m=16m乙车的位移：x2=at′2=×1×16=8m△x=x1﹣x2=8m答：（1）乙车启动后经过8s追上甲车．（2）在乙车追上甲车前，经过4s相距最远，最远距离为8m．点评：本题属于运动学中的追及问题，关键是灵活掌握运动学公式，知道在该问题中速度相等时，距离最远．17.（9分）如图（甲）所示，边长为L=2.5m、质量m=0.50kg的正方形绝缘金属线框，平放在光滑的水平桌面上，磁感应强度B=0.80T的匀强磁场方向竖直向上，金属线框的一边ab与磁场的边界MN重合．在力F作用下金属线框由静止开始向左运动，在5.0s内从磁场中拉出．测得金属线框中的电流随时间变化的图象如图（乙）所示．已知金属线框的总电阻为R=4.0Ω。

（1）试判断金属线框从磁场中拉出的过程中，线框中的感应电流方向?（2）t=2.0s时，金属线框的速度？（3）已知在5.0s内力F做功1.92J，那么，金属框从磁场拉出过程线框中产生的焦耳热是多少？参考答案：解析：（1）由楞次定律（或右手定则），线框中感应电流的方向为逆时针（或abcda）（2分）（2）设t=2.0s时的速度为v，据题意有：BLv=IR解得m/s=0.4m/s（3分）（3）设t=5.0s时的速度为v′,整个过程中线框中产生的焦耳热为Q，则有：BLv′=I′R

（1分）

（2分）由上述两式解得：J=1.67J

（1分）18.如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的光滑半圆形导轨在B点相接，导轨半径为R.一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧，之后向上运动恰能完成半个圆周运动到达C点．试求：

(1)物体运动到B后一瞬间对导轨的压力；(2)弹簧开始时的弹性势能；(3)若使物体带上q的正电荷，同时在BC半圆形导轨区间内加上一水平向左的匀强电场，仍要使物体恰能完成BC导轨上的圆周运动，则弹簧开始时的弹性势能至少为多少。参