2022-2023學(xué)年廣東省茂名市高州南塘中學(xué)高三物理測(cè)試題含解析

2022-2023學(xué)年廣東省茂名市高州南塘中學(xué)高三物理測(cè)試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，三根通電直導(dǎo)線P、Q、R互相平行，通過(guò)正三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，三條導(dǎo)線通入大小相等，方向垂直紙面向里的電流，直導(dǎo)線P、Q在R處的合磁場(chǎng)方向以及R受到的磁場(chǎng)力的方向分別是A．＋x方向，+y方向

B．＋x方向，—y方向C．—x方向，+y方向

D．－x方向，－y方向參考答案：B2.（多選）如圖所示的均勻水平桿OB重為G，左端O為固定在墻上的轉(zhuǎn)動(dòng)軸．跨過(guò)定滑輪P的細(xì)繩的左端系在桿的中點(diǎn)A，右端系在B端，PB豎直向上，AP與水平方向的夾角為30°．定滑輪被豎直繩CP和水平繩PD系?。畡t下列結(jié)論中正確的是（）A．跨過(guò)定滑輪的細(xì)繩所受的拉力是B．CP繩所受的拉力是C．PD繩所受的拉力是D．軸O受到的水平拉力參考答案：考點(diǎn)：力矩的平衡條件；共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用．分析：APB是同一根繩，根據(jù)力矩平衡求得繩中張力T，再根據(jù)P的平衡由平衡條件求得CP和PD繩中的拉力．解答：解：A、以桿OB平衡有：，由此解得跨過(guò)定滑輪的繩所受的拉力T=，故A正確；BC、以P為研究對(duì)象受力分析如圖所示：根據(jù)P平衡有：TPD=Tcos30°=TCP﹣Tsin30°﹣T=0，所以故B錯(cuò)誤，C正確；D、以桿水平方向受力平衡有，軸O對(duì)桿的拉力F=，故D錯(cuò)誤．故選：AC．點(diǎn)評(píng)：本題抓住桿的力矩平衡和定滑輪受力平衡，分別由力矩平衡方程和平衡條件求解，掌握受力分析是正確解題的關(guān)鍵．3.．a(chǎn)、b兩車在兩條平行的直車道上同方向行駛，它們的圖象所示，在時(shí)刻，兩車間距離為d；時(shí)刻它們第一次相遇，關(guān)于兩車之間的關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是（

）

A．時(shí)刻兩車第二次相遇

B．時(shí)刻兩車第二次相遇

C．在5~15s的時(shí)間內(nèi)，先是a車在前，而后是b車在前

D．在10~15s的時(shí)間內(nèi)，兩車間距離逐漸變大參考答案：A4.（單選題）從空中某點(diǎn)以速度v0水平拋出一個(gè)質(zhì)量為m的石塊，不計(jì)空氣阻力，當(dāng)其豎直分位移與水平分位移大小相等時(shí)，石塊所受重力的瞬時(shí)功率為

（

）參考答案：B5.（單選）如圖所示，五根平行的長(zhǎng)直導(dǎo)體棒分別過(guò)豎直平面內(nèi)的正方形的四個(gè)頂點(diǎn)和中心，并和該正方形平面垂直，各導(dǎo)體棒中均通有大小相等的電流，方向如圖所示，則中心處的導(dǎo)體棒受到其余四根導(dǎo)體棒的磁場(chǎng)力的合力方向是（）A．豎直向上B．豎直向下C．水平向左D．水平向右參考答案：【考點(diǎn)】：通電直導(dǎo)線和通電線圈周圍磁場(chǎng)的方向；安培力．【分析】：根據(jù)安培定則確定出安培力的方向，再利用矢量合成法則求得B的合矢量的方向，再根據(jù)左手定則，即可求解．：解：根據(jù)題意，由右手螺旋定則對(duì)角導(dǎo)線電流產(chǎn)生磁場(chǎng)正好相互疊加，如圖所示，由矢量的合成法則，則得磁場(chǎng)方向豎直向下，根據(jù)左手定則可知，中心處的導(dǎo)體棒受到其余四根導(dǎo)體棒的磁場(chǎng)力的合力方向是水平向左；故選：C．【點(diǎn)評(píng)】：本題考查磁感應(yīng)強(qiáng)度B的矢量合成法則，會(huì)進(jìn)行磁感應(yīng)強(qiáng)度的合成，從而確定磁場(chǎng)的大小與方向，并掌握左手定則的內(nèi)容．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，在光滑水平面上，一絕緣細(xì)桿長(zhǎng)為，兩端各固定著一個(gè)帶電小球，處于水平方向、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，兩小球帶電量分別為＋q和－q，輕桿可繞中點(diǎn)O自由轉(zhuǎn)動(dòng)。在輕桿與電場(chǎng)線夾角為α?xí)r，忽略兩電荷間的相互作用，兩電荷受到的電場(chǎng)力對(duì)O點(diǎn)的力矩大小為_(kāi)__________，兩電荷具有的電勢(shì)能為_(kāi)__________。參考答案：qEdsinα；-qEdcosα解析：由力矩定義可得兩電荷受到的電場(chǎng)力對(duì)O點(diǎn)的力矩大小為qEdsinα；兩電荷具有的電勢(shì)能為-qEdcosα。7.在距水平地面45m高處以水平向右的速度5m/s拋出一質(zhì)量為1kg的石子(不計(jì)空氣阻力)。經(jīng)時(shí)間s，此時(shí)石子的速度大小為

；重力對(duì)石子做功的瞬時(shí)功率P為

W。(g取10m/s2).

參考答案：答案：15m/s；100W或141.4W8.已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為（），激發(fā)態(tài)能量，其中．已知普朗克常量為，真空中光速為，吸收波長(zhǎng)為

▲

的光子能使氫原子從基態(tài)躍遷到的激發(fā)態(tài)；此激發(fā)態(tài)原子中的電子再吸收一個(gè)頻率為的光子被電離后，電子的動(dòng)能為

▲

．參考答案：

（2分）9.如圖是磁帶錄音機(jī)的磁帶盒的示意圖，A、B為纏繞磁帶的兩個(gè)輪子，兩輪的半徑均為r，在放音結(jié)束時(shí)，磁帶全部繞到了B輪上，磁帶的外緣半徑R=3r，現(xiàn)在進(jìn)行倒帶，使磁帶繞到A輪上。倒帶時(shí)A輪是主動(dòng)輪，其角速度是恒定的，B輪是從動(dòng)輪，經(jīng)測(cè)定，磁帶全部繞到A輪桑需要時(shí)間為t，從開(kāi)始倒帶到A、B兩輪的角速度相等的過(guò)程中，磁帶的運(yùn)動(dòng)速度

▲

（填“變大”、“變小”或“不變”），所需時(shí)間

▲

（填“大于”、“小于”或“等于”）。參考答案：變大

大于

試題分析：A和B兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)輪通過(guò)磁帶連在一起，線速度相等，A輪是主動(dòng)輪，其角速度是恒定的，隨著磁帶逐漸繞在A輪上，A輪的半徑逐漸變大，線速度逐漸變大，B輪上面的的磁帶逐漸減少，角速度當(dāng)角速度相等時(shí)，兩個(gè)磁帶輪的半徑相等，即剛好有一半的磁帶倒在A輪上，由于線速度逐漸變大，剩下的一半磁帶將比前一半磁帶用時(shí)間短，所以從開(kāi)始倒帶到A、B兩輪的角速度相等的過(guò)程中，所用時(shí)間大于。10.一輛公共汽車進(jìn)站后開(kāi)始剎車，做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，開(kāi)始剎車后的第1s內(nèi)和第2s內(nèi)位移大小依次為9m和7m，則剎車后6s內(nèi)的位移是

m參考答案：25m11.（4分）如圖所示，木塊在與水平方向成角的拉力F作用下，沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則拉力F與木塊所受滑動(dòng)摩擦力的合力一定是沿_____________的方向；若某時(shí)刻撤去拉力F，瞬間即發(fā)生變化的物理量為_(kāi)__________、___________（寫出二個(gè)物理量的名稱）。參考答案：豎直向上；彈力、摩擦力、加速度等12.一束光由空氣射入某種介質(zhì)中，當(dāng)入射光線與界面間的夾角為30°時(shí)，折射光線與反射光線恰好垂直，這種介質(zhì)的折射率為

，已知光在真空中傳播的速度為c=3×108m/s，這束光在此介質(zhì)中傳播的速度為

m/s。參考答案：

13.如圖所示，兩個(gè)已知質(zhì)量分別為m1和m2的物塊A和B，分別系在一條跨過(guò)定滑輪的軟繩兩端(m1>m2)，1、2是兩個(gè)光電門．用此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．(1)實(shí)驗(yàn)中除了記錄物塊B通過(guò)兩光電門時(shí)的速度v1、v2外，還需要測(cè)量的物理量是________．(2)用已知量和測(cè)量量寫出驗(yàn)證機(jī)械能守恒的表達(dá)式_____________．參考答案：(1)，兩光電門之間的距離h三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.在“驗(yàn)證平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中，用彈簧秤a、b拉橡皮條的結(jié)點(diǎn)，使其位于O點(diǎn)，如圖甲所示，此時(shí)α+β=90°，其中彈簧秤a的讀數(shù)是__________N（如圖乙所示）?，F(xiàn)保持a的讀數(shù)不變，減小α角，且結(jié)點(diǎn)仍在0處，則彈簧秤b的讀數(shù)__________，同時(shí)β角__________（填“增大”“減小”或“不變”）。參考答案：

(1).2.50

(2).減小

(3).減小【詳解】彈簧秤a的讀數(shù)是2.50N；該題本質(zhì)上考查了物體的動(dòng)態(tài)平衡，由題意可知：保持O點(diǎn)位置不動(dòng)，即合力大小方向不變，彈簧測(cè)力計(jì)a的讀數(shù)不變，因此根據(jù)要求作出力的平行四邊形定則，畫出受力分析圖如下：

所以由圖可知α角逐漸變小時(shí)，b的示數(shù)減小，同時(shí)β角減小。15.某同學(xué)利用如圖丙所示的氣墊導(dǎo)軌裝置驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律。在氣墊導(dǎo)軌上安裝了兩光電門1、2，滑塊上固定一遮光條，滑塊用細(xì)線繞過(guò)定滑輪與鉤碼相連．①實(shí)驗(yàn)時(shí)要調(diào)整氣墊導(dǎo)軌水平．不掛鉤碼和細(xì)線，接通氣源，釋放滑塊，如果滑塊

，則表示氣墊導(dǎo)軌已調(diào)整至水平狀態(tài)．②不掛鉤碼和細(xì)線，接通氣源，滑塊從軌道右端向左運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)滑塊通過(guò)光電門1的時(shí)間小于通過(guò)光電門2的時(shí)間．實(shí)施下列措施能夠達(dá)到實(shí)驗(yàn)調(diào)整目標(biāo)的是（

）A．調(diào)節(jié)P使軌道左端升高一些B．調(diào)節(jié)Q使軌道右端降低一些C．遮光條的寬度應(yīng)適當(dāng)大一些D．滑塊的質(zhì)量增大一些E．氣源的供氣量增大一些③實(shí)驗(yàn)時(shí)，測(cè)出光電門1、2間的距離L，遮光條的寬度d，滑塊和遮光條的總質(zhì)量M，鉤碼質(zhì)量m．由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過(guò)光電門1、2的時(shí)間t1、t2，則系統(tǒng)機(jī)械能守恒成立的表達(dá)式是

．參考答案：.①能在氣墊導(dǎo)軌上靜止或做勻速運(yùn)動(dòng)或滑塊經(jīng)兩個(gè)光電門的時(shí)間相等

（2分）②AB

（2分）③mgL=(m+M)()2–(m+M)()2

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖，A為位于一定高度處的質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小球，B為位于水平地面上的質(zhì)量為M的用特殊材料制成的長(zhǎng)方形空心盒子，且M=2m，盒子與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)（n取自然數(shù)）,盒內(nèi)存在著豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小，盒外沒(méi)有電場(chǎng)。盒子的上表面開(kāi)有一系列略大于小球的小孔1、2、3……，孔間距滿足一定的關(guān)系，使得小球進(jìn)出盒子的過(guò)程中始終不與盒子接觸。當(dāng)小球A以v0的速度從孔1進(jìn)入盒子的瞬間，盒子B恰以6v0的速度向右滑行。已知盒子通過(guò)電場(chǎng)對(duì)小球施加的作用力與小球通過(guò)電場(chǎng)對(duì)盒子施加的作用力大小相等方向相反。設(shè)盒子足夠長(zhǎng)，小球恰能順次從各個(gè)小孔進(jìn)出盒子。試求：（1）小球A從第一次進(jìn)入盒子到第二次進(jìn)入盒子所經(jīng)歷的時(shí)間；（2）盒子上至少要開(kāi)多少個(gè)小孔，才能保證小球始終不與盒子接觸；（3）小球第一次進(jìn)入盒子至盒子停止運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，盒子通過(guò)的總路程。參考答案：（1）A在盒子內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，，由以上兩式得

a＝g

A在盒子內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，A在盒子外運(yùn)動(dòng)的時(shí)間A從第一次進(jìn)入盒子到第二次進(jìn)入盒子的時(shí)間

（2）小球在盒子內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，盒子的加速度小球在盒子外運(yùn)動(dòng)時(shí)，盒子的加速度小球運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期盒子減少的速度為從小球第一次進(jìn)入盒子到盒子停下，小球運(yùn)動(dòng)的周期數(shù)為故要保證小球始終不與盒子相碰，盒子上的小孔數(shù)至少為2n+1個(gè)。

（3）小球第一次在盒內(nèi)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，盒子前進(jìn)的距離為小球第一次從盒子出來(lái)時(shí)，盒子的速度小球第一次在盒外運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，盒子前進(jìn)的距離為

小球第二次進(jìn)入盒子時(shí)，盒子的速度小球第二次在盒子內(nèi)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，盒子前進(jìn)的距離為小球第二次從盒子出來(lái)時(shí)，盒子的速度小球第二次在盒外運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，盒子前進(jìn)的距離為……

分析上述各組數(shù)據(jù)可知，盒子在每個(gè)周期內(nèi)通過(guò)的距離為一等差數(shù)列，公差，項(xiàng)數(shù)是2n項(xiàng)，最后一項(xiàng)是所以總路程為

17.一跳傘運(yùn)動(dòng)員從476m高空離開(kāi)直升機(jī)落下，開(kāi)始未打開(kāi)傘，自由下落一段高度后才打開(kāi)傘以2m/s2的加速度勻減速下落，到達(dá)地面時(shí)的速度為4m/s，試求運(yùn)動(dòng)員在空中自由下落的時(shí)間和在空中降落的總時(shí)間．（g取10m/s2）參考答案：解：設(shè)自由下落時(shí)間為t1，自由下落距離為h1，開(kāi)傘時(shí)速度為v1；v1=gt1=10t1開(kāi)傘后減速運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t2，減速下落距離為h2∵h(yuǎn)1+h2=476m∴解得：，即t1=4s所以t2=20﹣2s=18s在空中降落的總時(shí)間為：t=4+18s=22s答：運(yùn)動(dòng)員在空中自由下落的時(shí)間為4s，在空中降落的總時(shí)間為22s．【考點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系；自由落體運(yùn)動(dòng)．【分析】運(yùn)動(dòng)員先向下做自由落體運(yùn)動(dòng)，后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，位移之和等于高度，18.A、B兩物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）相互挨著放在水平地板上，A與輕彈簧連接，彈簧的另一端固定在墻上，彈簧水平且自然松弛，兩物塊質(zhì)量均為1kg，A與地板的摩擦可忽略，B與地板的摩擦因數(shù)μ=0.4，現(xiàn)用水平力F推物塊B，使A、B將彈簧緩慢壓縮x1=10cm，其間力F做功1.4J．（1）此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能多大；（2）撤去力F，已知彈簧勁度系數(shù)k=200N/m，試求A、B分離時(shí)彈簧的形變量x2；（3）已知彈簧的彈性勢(shì)能與其形變量的平方成正比，試求A、B分離后，物塊B的滑行距離S．參考答案：解：（1）物體B與地面間的摩擦力為：f=0.4mg=0.4×1×10=4N，對(duì)A、B彈簧系統(tǒng)，根據(jù)功能關(guān)系，有：WF﹣fx1=Ep彈，代入數(shù)據(jù)解得：Ep彈=1J；（2）A、B分離時(shí)刻，A、B間的彈力為零，對(duì)B，有：0.4mg=ma，對(duì)A，有：kx2=ma，聯(lián)立解得：x2=0.02m=2cm，此時(shí)B的加速度向左，故A的加速度也向左，說(shuō)明彈簧是伸長(zhǎng)的2cm；（3）已知彈簧的彈性勢(shì)能與其形變量的平方成正比，令Ep=cx2，最大壓縮量為0.1m，此時(shí)彈性勢(shì)能為1J，代入解得：C=400N/m，對(duì)從撤去推力到A、B分開(kāi)瞬間過(guò)程，根據(jù)功能關(guān)系，有：，解得：v=m/s此后A、B分開(kāi)，B繼續(xù)滑動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理，有：﹣0.4mg?s=0﹣，解得：s=0.065m=6.5cm；答：（1）此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為1J；（2）撤去力F，已知彈簧勁度系數(shù)k=200N/