湖北省十堰市五顶乡中学2022-2023学年高三物理测试题含解析

湖北省十堰市五顶乡中学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.有一些问题你可能不会求解，但是你仍有可能对这些问题的解是否合理进行分析和判断。例如从解的物理量单位，解随某些已知量变化的趋势，解在一些特殊条件下的结果等方面进行分析，并与预期结果、实验结论等进行比较，从而判断解的合理性或正确性。举例如下：如图所示。质量为M、倾角为的滑块A放于水平地面上。把质量为m的滑块B放在A的斜面上。忽略一切摩擦，有人求得B相对地面的加速度a=,式中g为重力加速度。对于上述解，某同学首先分析了等号右侧量的单位，没发现问题。他进一步利用特殊条件对该解做了如下四项分析和判断，所得结论都是“解可能是对的”。但是，其中有一项是错误的。请你指出该项。A、当=0时，该解给出a=0，这符合常识，说明该解可能是对的B、当＝900时，该解给出a=g,这符合实验结论，说明该解可能是对的C、当M远大于m时，该解给出a=gsin,这符合预期的结果，说明该解可能是对的D、当m远大于M时，该解给出a=g/sin这符合预期的结果，说明该解可能是对的参考答案：D2.插有铁芯的线圈（电阻不能忽略）直立在水平桌面上，铁芯上套一铝环，线圈与电源、开关相连。以下说法中正确的是（）A．闭合开关的瞬间铝环跳起，开关闭合后再断开的瞬间铝环又跳起B．闭合开关的瞬间铝环不跳起，开关闭合后再断开的瞬间铝环也不跳起C．闭合开关的瞬间铝环不跳起，开关闭合后再断开的瞬间铝环跳起D．闭合开关的瞬间铝环跳起，开关闭合后再断开的瞬间铝环不跳起参考答案：D3.如图所示，在光滑的水平地面上有一个表面光滑的立方体M，一轻杆L与水平地面成α角，轻杆的下端用光滑铰链连接于O点，O点固定于地面上，轻杆的上端连接着一个小球m，小球靠在立方体左侧，立方体右侧受到水平向左推力F的作用，整个装置处于静止状态。若现在撤去水平推力F，则下列说法中正确的是（A）在小球和立方体分离前，若小球的速度大小为v1，立方体的速度大小为v2，则有v1=v2sinα（B）小球在落地的瞬间和立方体分离（C）小球和立方体分离时小球只受重力（D）立方体最终将做匀速直线运动参考答案：CD4.（单选）下列说法符合物理史实的是（）A．天文学家第谷通过艰苦的观测，总结出行星运动三大定律B．开普勒进行“月﹣﹣地检验”，并总结出了天上、地上物体所受的引力遵从相同的规律C．牛顿根据观测资料，利用万有引力定律计算发现了海王星D．卡文迪许通过扭秤实验测量并算出引力常量G，成了万有引力定律正确性的最早证据参考答案：考点：物理学史．版权所有专题：常规题型．分析：根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可．解答：解：A、天文学家开普勒通过艰苦的观测，总结出行星运动三大定律，故A错误；B、牛顿进行“月﹣﹣地检验”，并总结出了天上、地上物体所受的引力遵从相同的规律．故B错误；C、亚当斯和勒威耶根据观测资料，利用万有引力定律计算发现了海王星，故C错误；D、卡文迪许通过扭秤实验测量并算出引力常量G，成了万有引力定律正确性的最早证据，故D正确；故选：D．点评：本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一．5.（多选）如图所示，实线表示某电场的电场线，过O点的虚线MN与电场线垂直，两个相同的带负电的粒子P、Q分别从A、B两点（A、B两点所在的直线平行MN）以相同的初速度开始运动，速度方向垂直于MN，且都能从MN左侧经过O点。设粒子P、Q在A、B两点的加速度大小分别为a1和a2，电势能分别为Ep1和Ep2，以过O点时的速度大小分别为v1和v2，到达O点经过的时间分别为t1和t2。粒子的重力不计，则（

）A．a1>a2

B．v1<v2C．t1<t2

D．Ep1<Ep2参考答案：ABD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在研究摩擦力特点的实验中，将质量为0.52kg木块放在水平长木板上，如图甲所示，用力沿水平方向拉木块，拉力从0开始逐渐增大．分别用力传感器采集拉力和木块受到的摩擦力，并用计算机绘制出摩擦力f随拉力F的变化图象，如图乙所示．（g=10m/s2）可测得木块与长木板间的动摩擦因数μ=

。参考答案：0.6

7.长为L的轻杆上端连着一质量为m的小球，杆的下端用铰链固接于水平地面上的O点，斜靠在质量为M的正方体上，在外力作用下保持静止，如图所示。忽略一切摩擦，现撤去外力，使杆向右倾倒，当正方体和小球刚脱离瞬间，杆与水平面的夹角为θ，小球速度大小为v，此时正方体M的速度大小为__________，小球m落地时的速度大小为__________。参考答案：，（或） 8.一辆汽车在一条平直公路上行驶，第1s内通过的位移是8m，第2s内通过的位移是20m，第3s内通过的位移是30m，第4s内通过的位移是10m，则汽车在最初2s内的平均速度是__________m/s，中间2s内的平均速度是__________m/s，全部时间内的平均速度是__________m/s.参考答案：1425179.汽车以15m/s的初速度作匀减速直线运动，若在第二秒内通过的位移是7.5m，则汽车的加速度大小为______m/s2，在刹车之后的1s内、2s内、3s内汽车通过的位移之比为______。参考答案：5

；

5：8：910.(4分)某实验小组利用数字实验系统探究弹簧振子的运动规律，装置如图所示，水平光滑导轨上的滑块与轻弹簧组成弹簧振子，滑块上固定有传感器的发射器。把弹簧拉长5cm后由静止释放，滑块开始振动。他们分析位移—时间图象后发现，滑块的运动是简谐运动，滑块从最右端运动到最左端所用时间为1s，则弹簧振子的振动频率为

Hz；以释放的瞬时为初始时刻、向右为正方向，则滑块运动的表达式为x=

cm。

参考答案：0.5（1分）；5cosπt（3分）11.一简谐横波沿x轴正向传播，t=0时刻的波形如图（a）所示，x=0.30m处的质点的振动图线如图（b）所示，该质点在t=0时刻的运动方向沿y轴_________（填“正向”或“负向”）。已知该波的波长大于0.30m，则该波的波长为_______m。参考答案：正向0.812.如右图所示，用均匀金属丝折成边长为0.1m的正方形框架abcd能以ab边为轴无摩擦地转动，框架每边质量都是2.5g，电阻都是0.2Ω，aa/与bb/是在同一水平面上的两条平行光滑的金属导轨，并分别与金属框架连接于a和b处，导轨的电阻不计。阻值为0.2Ω的金属棒mn平放在两导轨上且与导轨垂直，整个装置处于B=1T、方向竖直向上的匀强磁场中，若导体mn作匀速运动后能使框架abcd平衡在与竖直方向成α=45°角的位置上，此时cd中的电流大小为

A，导体mn的速度大小为

。参考答案：

0.5

7

13.“长征2号”火箭点火升空时，经过3s速度达到42m/s，设火箭上升可看作匀加速运动，则它在3s内上升的高度为________m，升空时的加速度为___________m/s2.参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3-5）（6分）a、b两个小球在一直线上发生碰撞，它们在碰撞前后的s～t图象如图所示，若a球的质量ma=1kg，则b球的质量mb等于多少?参考答案：解析：由图知=4m/s、=—1m/s、=2m/s

（2分）

根据动量守恒定律有：ma=ma

+

mb

（2分）

∴mb=2.5kg （2分）15.如图所示，质量均为m=1kg的A、B两物体通过劲度系数为k=100N/m的轻质弹簧拴接在一起，物体A处于静止状态。在A的正上方h高处有一质量为的小球C，由静止释放，当C与A发生弹性碰撞后立刻取走小球C，h至少多大，碰后物体B有可能被拉离地面？参考答案：h≥0.45m设C与A碰前C的速度为v0，C与A碰后C的速度为v1，A的速度为v2，开始时弹簧的压缩量为H。对C机械能守恒：

C与A弹性碰撞：对C与A组成的系统动量守恒：

动能不变：

解得：

开始时弹簧的压缩量为：

碰后物体B被拉离地面有弹簧伸长量为：

则A将上升2H，弹簧弹性势能不变，机械能守恒：

联立以上各式代入数据得：

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.目前，滑板运动受到青少年的追捧。如图是某滑板运动员在一次表演时的一部分赛道在竖直平面内的示意图，赛道光滑，FGI为圆弧赛道，半径R=6.5m，C为最低点并与水平赛道BC位于同一水平面，KA、DE平台的高度都为h=1．8m。B、C、F处平滑连接。滑板a和b的质量均为m，m=5kg，运动员质量为M，M=45kg。

表演开始，运动员站在滑板b上，先让滑板a从A点静止下滑，t1=0.1s后再与b板一起从A点静止下滑。滑上BC赛道后，运动员从b板跳到同方向运动的a板上，在空中运动的时间t2=0.6s(水平方向是匀速运动)。运动员与a板一起沿CD赛道上滑后冲出赛道，落在EF赛道的P点，沿赛道滑行，经过G点时，运动员受到的支持力N=742.5N。(滑板和运动员的所有运动都在同一竖直平面内，计算时滑板和运动员都看作质点，取g=10m/s2)

(1)滑到G点时，运动员的速度是多大?

(2)运动员跳上滑板a后，在BC赛道上与滑板a共同运动的速度是多大?

(3)从表演开始到运动员滑至I的过程中，系统的机械能改变了多少?参考答案：(1)在G点，运动员和滑板一起做圆周运动，设向心加速度为an，速度为，运动员受到重力Mg、滑板对运动员的支持力N的作用，则………………①………②………………③……………④

=6．5m／s

……………⑤

(2)设滑板。由A点静止下滑到BC赛道后速度为1，由机械能守恒定律有

………………⑥

…………………⑦

运动员与滑板6一起由A点静止下滑到BC赛道后，速度也为1,运动员由滑板b跳到滑板a，设蹬离滑板b时的水平速度为2，在空中飞行的水平位移为s，则

s=2t2

…………⑧

设起跳时滑板a与滑板b的水平距离为so，则

s0=ltl

…………⑨

设滑板。在t2时间内的位移为s1，则

s1=1t2

…………⑩

s=s0+s1

…………⑾

即2t2=1(t1+t2)

…………………⑿

运动员落到滑板a后，与滑板a共同运动的速度为，由动量守恒定律有

ml+M2=(m+M)

……………⒀

由以上方程可解出

………⒁

代人数据，解得=6．9m／s

……⒂(3)设运动员离开滑板b后，滑板b的速度为3，有

M2+m3=(M+m)1

…………⒃

可算出3=－3m／s，有：│3│=3m／s<1=6m／s，b板将在两个平台之间来回运动，机械能不变。

系统的机械能改变为

……⒄△E=88．75J…………17.(16分)如图15所示，质量为m、电量为+q的带电小球固定于一不可伸长的绝缘细线一端，绳的另一端固定于O点，绳长为，O点有一电荷量为+Q(Q＞＞q)的点电荷P，现加一个水平向右的匀强电场，小球静止于与竖直方向成θ=300角的A点。求：(1)小球静止在A点处绳子受到的拉力；(2)外加电场大小；(3)将小球拉起至与O点等高的B点后无初速释放，则小球经过最低点C时，绳受到的拉力。参考答案：解析：(1)带电粒子A处于平衡，其受力如图，其中F为两点电荷间的库仑力，T为绳子拉力，E0为外加电场，则

Tcosθ-mg-Fcosθs=0

①

Fsinθ+qE0-Tsinθ=0

②

③

联立式解得：有

④

（2）外加电场大小为

⑤

（3）小球从B运动到C的过程中，q与Q间的库仑力不做功，由动能定理得

⑥

在C点时：

⑦

联立⑤、⑥、⑦解得：

⑧

18.（计算）如图甲所示，倾角θ=37°的粗糙斜面固定在水平面上，斜面足够长．一根轻弹簧一端固定在斜面的底端，另一端与质量m=1.0kg的小滑块（可视为质点）接触，滑块与弹簧不相连，弹簧处于压缩状态．当t=0时释放滑块．在0～0.24s时间内，滑块的加速度a随时间t变化的关系如图乙所示．已知弹簧的劲度系数k=2.0×102N/m，当t=0.14s时，滑块的速度v1=2.0m/s．g取l0m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．弹簧弹性势能的表达式为Ep=kx2（式中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量）．求：（1）斜面对滑块摩擦力的大小f；（2）t=0.14s时滑块与出发点间的距离d；（3）在0～0.44s时间内，摩擦力做的功W．参考答案：（1）斜面对滑块摩擦力的大小f为4.0N；（2）t=0.14s时滑块与出发点间的距离d为0.20m；（3）在0～0