山西省運城市永濟電機高級中學2022-2023學年高三物理測試題含解析

山西省運城市永濟電機高級中學2022-2023學年高三物理測試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.下列關(guān)于摩擦力的說法，正確的是(

)A．作用在物體上的滑動摩擦力只能使物體減速，不可能使物體加速B．作用在物體上的靜摩擦力只能使物體加速，不可能使物體減速C．作用在物體上的滑動摩擦力既可能使物體減速，也可能使物體減速D．作用在物體上的靜摩擦力既可能使物體加速，也可能使物體減速參考答案：CD2.（單選）如圖所示，質(zhì)量為M、上表面光滑的平板水平安放在A、B兩固定支座上．質(zhì)量為m的小滑塊以某一速度勻速從木板的左端滑至右端．能正確反映滑行過程中，B支座所受壓力NB隨小滑塊運動時間t變化規(guī)律的是（）A．B．C．D．參考答案：【考點】：力矩的平衡條件．【分析】：以A支座為轉(zhuǎn)軸，以平板和小滑塊m為研究對象，分析受力：除轉(zhuǎn)軸外，整體受到重力和B支座的支持力，根據(jù)力矩平衡列方程得到支持力的解析式，再由牛頓第三定律得到B支座所受壓力NB隨小滑塊運動時間t變化的解析式，來選擇圖象．：解：設(shè)小滑塊的速度大小為v，平板長為L，質(zhì)量為M．以A支座為轉(zhuǎn)軸，則根據(jù)力矩平衡，得

mg?vt+MgL=NB′?L得到NB′=Mg+t根據(jù)牛頓第三定律，得B支座所受壓力NB=Mg+t，可見，C正確故選：C【點評】：本題是根據(jù)力矩平衡條件列方程，得到壓力NB與時間關(guān)系的解析式，再根據(jù)解析式來選擇圖象，這是圖象問題常用的方法．3.一個理想變壓器，開始時開關(guān)S接1，此時原、副線圈的匝數(shù)比是9：1。一個理想二極管和一個滑動變阻器串聯(lián)接在副線圈上，電流表和電壓表均為理想交流電表，此時滑動變阻器接入電路的阻值為10Ω，如圖甲所示。原線圈接入如圖乙所示的正弦式交流電。則下列判斷正確的是（

）A.電壓表的示數(shù)為4VB.滑動變阻器消耗的功率為0.8WC.若將開關(guān)S由1撥到2，同時滑動變阻器滑片向下滑動，電流表示數(shù)將變大D.若將二極管用導線短接，電流表示數(shù)減小參考答案：B原線圈交流電壓的有效值為：，根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比：，得：，二極管具有單向?qū)щ娦?，根?jù)電流的熱效應有：，解得：，即電壓表讀數(shù)為，，故A錯誤；滑動變阻器消耗的功率為：，故B正確；將開關(guān)S由1撥到2，同時滑動變阻器滑片向下滑動，根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比，副線圈電壓變小，滑動變阻器電阻變大，輸出功率變小，輸入功率變小，根據(jù)，電流表示數(shù)將變小，故C錯誤；用將二極管用導線短接，輸出功率加倍，輸入功率加倍，電流表示數(shù)加倍，故D錯誤；選B.【點睛】根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比求得輸出電壓的有效值，根據(jù)輸入功率等于輸出功率求出原副線圈的電流之比，二極管的作用是只允許正向的電流通過，根據(jù)有效值的定義求出R上電壓的有效值，由求出R兩端電壓的有效值．再根據(jù)功率公式即可求得滑動變阻器消耗的功率．4.（多選）如圖所示，某生產(chǎn)線上相互垂直的甲乙傳送帶等高、寬度均為d，均以大小為v的速度運行，圖中虛線為傳送帶中線．一工件（視為質(zhì)點）從甲左端釋放，經(jīng)長時間由甲右端滑上乙，滑至乙中線處時恰好相對乙靜止．下列說法中正確的是（

）A、工件在乙傳送帶上的痕跡為直線，痕跡長為

B、工件從滑上乙到恰好與乙相對靜止所用的時間為C、工件與乙傳送帶間的動摩擦因數(shù)

D、乙傳送帶對工件的摩擦力做功為零參考答案：AD5.

如圖所示，F(xiàn)1、F2為有一定夾角的兩個力，L為過O點的一條直線，當L取什么方向時，F(xiàn)1、F2在L上分力之和為最大（

）（A）F1、F2合力的方向，

（B）F1、F2中較大力的方向，

（C）F1、F2中較小力的方向，

（D）以上說法都不正確。參考答案：答案：A解析：當L取F1、F2合力的方向，F(xiàn)1、F2在L上分力之和為最大，選項A正確。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.在兩端封閉、粗細均勻的U形細玻璃管內(nèi)有一股水銀柱，水銀柱的兩端各封閉有一段空氣。當U形管兩端豎直朝上時，左、右兩邊空氣柱的長度分別為l1=18.0cm和l2=12.0cm，左邊氣體的壓強為12.0cmHg?，F(xiàn)將U形管緩慢平放在水平桌面上，沒有氣體從管的一邊通過水銀逸入另一邊。求U形管平放時兩邊空氣柱的長度。在整個過程中，氣體溫度不變。參考答案：7.5cm試題分析

本題考查玻意耳定律、液柱模型、關(guān)聯(lián)氣體及其相關(guān)的知識點。解析設(shè)U形管兩端豎直朝上時，左、右兩邊氣體的壓強分別為p1和p2。U形管水平放置時，兩邊氣體壓強相等，設(shè)為p，此時原左、右兩邊氣體長度分別變?yōu)閘1′和l2′。由力的平衡條件有①式中為水銀密度，g為重力加速度大小。由玻意耳定律有p1l1=pl1′②p2l2=pl2′③l1′–l1=l2–l2′④由①②③④式和題給條件得l1′=22.5cm⑤l2′=7.5cm⑥7.（4分）在時刻，質(zhì)點A開始做簡諧運動，其振動圖象如圖乙所示。質(zhì)點A振動的周期是

s；時，質(zhì)點A的運動沿軸的

方向（填“正”或“負”）；質(zhì)點B在波動的傳播方向上與A相距16m，已知波的傳播速度為2m/s，在時，質(zhì)點B偏離平衡位置的位移是

cm。參考答案：4

正

10解析：振動圖象和波形圖比較容易混淆，而導致出錯，在讀圖是一定要注意橫縱坐標的物理意義，以避免出錯。題圖為波的振動圖象，圖象可知周期為4s，波源的起振方向與波頭的振動方向相同且向上，t=6s時質(zhì)點在平衡位置向下振動，故8s時質(zhì)點在平衡位置向上振動；波傳播到B點，需要時間s=8s，故時，質(zhì)點又振動了1s(個周期)，處于正向最大位移處，位移為10cm.。8.為探究橡皮條被拉伸到一定長度的過程中，彈力做的功和橡皮條在一定長度時具有的彈性勢能的關(guān)系（其中橡皮條的彈性勢能表達式為，k是勁度系數(shù)），某同學在準備好橡皮條、彈簧測力計、坐標紙、鉛筆、直尺等器材后，進行了以下操作：a．將橡皮條的一端固定，另一端拴一繩扣，用直尺從橡皮條的固定端開始測量橡皮條的原長l0，記錄在表格中；b．將彈簧測力計掛在繩扣上，測出在不同拉力F1、F2、F3…的情況下橡皮條的長度l1、l2、l3…；c．以橡皮條的伸長量△l為橫坐標，以對應的拉力F為縱坐標，在坐標紙上建立坐標系，描點、并用平滑的曲線作出F-△l圖象；d．計算出在不同拉力時橡皮條的伸長量△l1、△l2、△l3…；e．根據(jù)圖線求出外力克服橡皮條的彈力做的功．f.根據(jù)彈性勢能表達式求出橡皮條具有的彈性勢能.（1）以上操作合理的順序是______________；（2）實驗中，該同學作出的F-△l圖象如圖所示，從圖象可求出△l=9cm過程中外力克服橡皮條的彈力做的功約為_____J，計算出△l=9cm時橡皮條具有的彈性勢能約為_____J.（保留二位有效數(shù)字）（3）由實驗可得出的結(jié)論是______________________________________________參考答案：（1）abdcef

（2）0.11

，0.11

（3）在誤差允許范圍內(nèi)克服彈力做的功等于橡皮條彈性勢能的增量9.（4分）A、B、C是三個完全相同的時鐘，A放在地面上，B、C分別放在兩個高速運動的火箭上，B、C兩火箭朝同一方向飛行，速度分別為、，。地面上觀察者認為三個時鐘中走得最慢的是

；走得最快的的是

。參考答案：

C，A10.電量分別為+q、+q和-q的三個小球，質(zhì)量均為m，固定在水平放置的邊長均為的絕緣輕質(zhì)三角形框架的三個頂點處，并處于場強為E且方向水平的勻強電場中，如圖所示．三角形框架在未知力F作用下繞框架中心O由靜止開始沿逆時針轉(zhuǎn)動，當轉(zhuǎn)過120０時角速度為ω．則此過程中，帶電小球系統(tǒng)總的電勢能的增量為_____；合外力做的功為______．參考答案：2Eql；

11.2008年北京奧運會場館周圍80％～90％的路燈將利用太陽能發(fā)電技術(shù)來供電，奧運會90％的洗浴熱水將采用全玻真空太陽能集熱技術(shù)．科學研究發(fā)現(xiàn)太陽發(fā)光是由于其內(nèi)部不斷發(fā)生從氫核到氦核的核聚變反應，即在太陽內(nèi)部4個氫核（H）轉(zhuǎn)化成一個氦核（He）和兩個正電子（e）并放出能量.已知質(zhì)子質(zhì)量mP=1.0073u，α粒子的質(zhì)量mα=4.0015u，電子的質(zhì)量me=0.0005u．1u的質(zhì)量相當于931.5MeV的能量．①寫出該熱核反應方程：___________________________________②一次這樣的熱核反應過程中釋放出____________MeV的能量?（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）參考答案：（2）①4H→He+2e②Δm=4mP－mα－2me=4×1.0073u－4.0015u－2×0.0005u=0.0267uΔE=Δmc2

=0.0267u×931.5MeV/u＝24.87MeV=24.9MeV⑶根據(jù)動量守恒定律得：

解得：12.帶正電1.0×10-3C的粒子，不計重力,在電場中先后經(jīng)過A、B兩點，飛經(jīng)A點時動能為10J，飛經(jīng)B點時動能為4J，則帶電粒子從A點到B點過程中電勢能增加了______，AB兩點電勢差為____．參考答案：13.氣墊導軌可以在導軌和滑塊之間形成一薄層空氣膜，使滑塊和導軌間的摩擦幾乎為零，如圖所示，讓滑塊從氣墊導軌是某一高度下滑，滑塊上的遮光片的寬度為s，當遮光片通過電門時與光電門相連的數(shù)字毫秒器顯示遮光時間為t，則庶光片通過光電門的平均速度為v= （1）關(guān)于這個平均速度，有如下討論： A．這個平均速度不能作為實驗中遮光片通過光電門時滑塊的瞬時速度 B．理論上，遮光片寬度越窄，遮光片通過光電門的平均越接近瞬時速度 C．實驗中所選遮光片并非越窄越好，還應考慮測量時間的精確度，遮光片太窄，時間測量精度就會降低，所測瞬時速度反而不準確 D．實驗中，所選遮光片越寬越好，這樣時間的測量較準，得到的瞬時速度將比較準確，這些討論中，正確的是：

； （2）利用這一裝置可驗證機械能守桓定律?；瑝K和遮光片總質(zhì)量記為M（kg），若測出氣墊導軌總長L0、遮光片的寬度s，氣墊導軌兩端到桌面的高度差h、滑塊從由靜止釋放到經(jīng)過光時門時下滑的距離L和遮光時間t，這一過程中：滑塊減少的重力勢能的表達式為：

，滑塊獲得的動能表達式為：

；參考答案：（1）BC

（2）

知道光電門測量滑塊瞬時速度的原理，能根據(jù)已知的運動學公式求出速度進而計算物體的動能是解決本題的關(guān)鍵。三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某同學利用圖（a）所示的電器研究燈泡L1（6V，1.5W），L2（6V，10W）的發(fā)光情況（假設(shè)燈泡電阻恒定），圖（b）為實物圖。（1）他分別將L1，L2接入圖（a）中的虛線框位置，移動滑動變阻器的滑片P，當電壓表示數(shù)為6V時，發(fā)現(xiàn)燈泡均能正常發(fā)光，在圖（b）中，用筆畫線代替導線將電路補完整。（2）接著他將L1和L2串聯(lián)后接入圖（a）中的虛線框位置，移動滑動變阻器的滑片P，當電壓數(shù)為6V時，發(fā)現(xiàn)L1發(fā)光，L2不發(fā)光（兩燈均未出現(xiàn)短路情況），出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿參考答案：15.(14分)某同學在用電流表和電壓表測電池的電動勢和內(nèi)阻的實驗中，串聯(lián)了一只2.5Ω的保護電阻R0，實驗電路如圖1所示，（1）連好電路后，當該同學閉合電鍵，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為0，電壓表示數(shù)不為0。檢查各接線柱均未接錯，接觸良好且未發(fā)生短路；他用多用電表的電壓檔檢查電路，把兩表筆分別接a、b，b、c，d、e時，示數(shù)均為0，把兩表筆接c、d時，示數(shù)與電壓表示數(shù)相同，由此可推斷故障是

。（2）按電路原理圖1及用多用電表的電壓檔檢查電路，把兩表筆分別接c、d時的實物電路圖2以畫線代導線連接起來。（3）排除故障后，該同學順利完成實驗，測定下列數(shù)據(jù)根據(jù)數(shù)據(jù)在下面坐標圖中畫出U—I圖，由圖知：電池的電動勢為

，內(nèi)阻為

。

（4）考慮電表本身電阻對測量結(jié)果的影響，造成本實驗的系統(tǒng)誤差的原因是:

（5）實驗所得的電池的電動勢和內(nèi)阻的測量值與真實值比較，E測

E真，r測

r真（填“＜”、“＝”或“＞”）。參考答案：答案：（1）R斷路(2分)（2）如圖(3分)（3）1．5V(1分)，0.5Ω(2分)

(4)電壓表內(nèi)阻分流(2分)(5)＜、(2分)；＜(2分)四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，一小球從平臺上水平拋出，恰好落在臨近平臺的一傾角為α＝53°的光滑斜面頂端，并剛好沿光滑斜面下滑，已知斜面頂端與平臺的高度差h＝0.8m，斜面頂端高H＝20.8m，g＝10m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6。則：(1)小球水平拋出的初速度v0是多大？

(2)斜面頂端與平臺邊緣的水平距離x是多少？

(3)則小球離開平臺后經(jīng)多長時間t到達斜面底端？

參考答案：17.如圖所示，水平地面上靜止放置著物塊B和C，相距=1.0m。物塊A以速度=10m/s沿水平方向與B正碰。碰撞后A和B牢固地粘在一起向右運動，并再與C發(fā)生正碰，碰后瞬間C的速度=2.0m/s。已知A和B的質(zhì)量均為m，C的質(zhì)量為A質(zhì)量的k倍，物塊與地面的動摩擦因數(shù)=0.45.（設(shè)碰撞時間很短，g取10m/s2）（1）計算與C碰撞前瞬間AB的速度；（2）根據(jù)AB與C的碰撞過程分析k的取值范圍，并討論與C碰撞后AB的可能運動方向。參考答案：(1)4m/s⑵當時，AB的運動方向與C相同

當時，AB的速度為0

當時，AB的運動方向與C相反解析：⑴設(shè)AB碰撞后的速度為v1,AB碰撞過程由動量守恒定律得

設(shè)與C碰撞前瞬間AB的速度為v2，由動能定理得

聯(lián)立以上各式解得⑵若AB與C發(fā)生完全非彈性碰撞，由動量守恒定律得

代入數(shù)據(jù)解得

此時AB的運動方向與C相同若AB與C發(fā)生彈性碰撞，由動量守恒和能量守恒得

聯(lián)立以上兩式解得代入數(shù)據(jù)解得

此時AB的運動方向與C相反若AB與C發(fā)生碰撞后AB的速度為0，由動量守恒定律得

代入數(shù)據(jù)解得總上所述得

當時，AB的運動方向與C相同

當時，AB的速度為0

當時，AB的運動方向與C相反18.23．山谷中有三塊大石頭和一根不可伸長的青之青藤，其示意圖如下。圖中A、B、C、D均為石頭的邊緣點，O為青藤的固定點，h1=1.8m，h2=4.0m，x1=4.8m，x2=8.0m。開始時，質(zhì)量分別為M=10kg和m=2kg的大小兩只滇金絲猴分別位于左邊和中間的石頭上，當大猴