河南省開(kāi)封市大梁高級(jí)中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理測(cè)試題含解析

河南省開(kāi)封市大梁高級(jí)中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理測(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，小球從樓梯上以2m/s的速度水平拋出，所有臺(tái)階的高度和寬度均為0.25m，取g=10m/s2，小球拋出后首先落到的臺(tái)階是A．第一級(jí)臺(tái)階B．第二級(jí)臺(tái)階C．第三級(jí)臺(tái)階D．第四級(jí)臺(tái)階參考答案：D2.（多選）圖1中的變壓器為理想變壓器，原線圈的匝數(shù)n1與副線圈的匝數(shù)n2之比為10:1。變壓器的原線圈接如圖2所示的正弦式電流，兩個(gè)20Ω的定值電阻串聯(lián)接在副線圈兩端。電壓表V為理想電表。則

（

）A．原線圈上電壓的有效值為100VB．原線圈上電壓的有效值約為70.7VC．電壓表V的讀數(shù)為5.0VD．電壓表V的讀數(shù)約為3.5V參考答案：BD3.有一列火車正在做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．從某時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，第1分鐘內(nèi)，發(fā)現(xiàn)火車前進(jìn)了180m．第6分鐘內(nèi)發(fā)現(xiàn)火車前進(jìn)了360m．則火車的加速度為（）A．0.01m/s2 B．0.05m/s2 C．36m/s2 D．180m/s2參考答案：A【考點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系．【分析】勻變速直線運(yùn)動(dòng)在相鄰的相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量，即△x=aT2【解答】解：，所以a===0.01m/s2．故A正確，B、C、D錯(cuò)誤．故選A．4.（多選）如圖所示，點(diǎn)電荷與帶電金屬板的電場(chǎng)線的分布情況．帶負(fù)電的金屬板MN（可理解為無(wú)限大）水平放置，正點(diǎn)電荷位于金屬板的上方某處．P1點(diǎn)在點(diǎn)電荷的正上方，P2點(diǎn)在點(diǎn)電荷的正下方，且P1與P2到點(diǎn)電荷的距離相等．P3點(diǎn)和P2點(diǎn)的連線和金屬板平行．則下列說(shuō)法中正確的是（）A．P1點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比P2點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大B．P1點(diǎn)的電勢(shì)比P2點(diǎn)的電勢(shì)高C．P2點(diǎn)的電勢(shì)比P3點(diǎn)的電勢(shì)高D．將一正檢驗(yàn)電荷由P2點(diǎn)移動(dòng)到P3點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功參考答案：解：A、據(jù)等量異種電荷形成電場(chǎng)，中垂線到正電荷部分可知，P1點(diǎn)的電場(chǎng)線比P2點(diǎn)的電場(chǎng)先稀疏，所以P1點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比P2點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度??；故A錯(cuò)誤；B、據(jù)等量異種電荷形成電場(chǎng)，中垂線到正電荷部分可知，中垂線上的電勢(shì)為零，據(jù)等勢(shì)面圖可知，P1點(diǎn)的電勢(shì)比P2點(diǎn)的電勢(shì)高，故B正確；C、據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直，作等勢(shì)面如圖，據(jù)圖可知，P2點(diǎn)的電勢(shì)比P3點(diǎn)的電勢(shì)高；再據(jù)W=Uq可知，將一正檢驗(yàn)電荷由P2點(diǎn)移動(dòng)到P3點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，故C正確，D錯(cuò)誤．故選：BC．5.如圖所示，電場(chǎng)中的一簇電場(chǎng)線關(guān)于y軸對(duì)稱分布，0點(diǎn)是坐標(biāo)原點(diǎn)，M、N、P、Q是以0為圓心的一個(gè)圓周上的四個(gè)點(diǎn)，其中M、N在y軸上，Q點(diǎn)在x軸上，則

A.M點(diǎn)電勢(shì)比P點(diǎn)電勢(shì)高

B.OM間的電勢(shì)差等于NO間的電勢(shì)差

C.將一負(fù)電荷從M點(diǎn)移到P點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功

D.一正電荷在0點(diǎn)的電勢(shì)能小于在Q點(diǎn)的電勢(shì)能參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某登山愛(ài)好者在攀登珠穆朗瑪峰的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)他攜帶的手表表面玻璃發(fā)生了爆裂。這種手表是密封的，出廠時(shí)給出的參數(shù)為：27℃時(shí)表內(nèi)氣體壓強(qiáng)為1×105Pa；在內(nèi)外壓強(qiáng)差超過(guò)6×104Pa時(shí)，手表表面玻璃可能爆裂。已知當(dāng)時(shí)手表處的氣溫為－13℃，則手表表面玻璃爆裂時(shí)表內(nèi)氣體壓強(qiáng)的大小為_(kāi)_________Pa；已知外界大氣壓強(qiáng)隨高度變化而變化，高度每上升12m，大氣壓強(qiáng)降低133Pa。設(shè)海平面大氣壓為1×105Pa，則登山運(yùn)動(dòng)員此時(shí)的海拔高度約為_(kāi)________m。

參考答案：答案：8.7×104，6613（數(shù)值在6550到6650范圍內(nèi)均可）7.

（選修3-3）（6分）蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等熱機(jī)以及電冰箱工作時(shí)都利用了氣體狀態(tài)變化來(lái)實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化，我們把這些氣體稱為工質(zhì)．某熱機(jī)經(jīng)過(guò)一個(gè)循環(huán)后，工質(zhì)從高溫?zé)嵩次鼰酫1，對(duì)外做功W，又對(duì)低溫?zé)嵩捶艧酫2，工質(zhì)完全回復(fù)初始狀態(tài)，內(nèi)能沒(méi)有變化．根據(jù)熱力學(xué)第一定律，在工質(zhì)的一個(gè)循環(huán)中，Q1、Q2、W三者之間滿足的關(guān)系是

．熱機(jī)的效率不可能達(dá)到100%，從能量轉(zhuǎn)換的角度，說(shuō)明

能不能完全轉(zhuǎn)化為

能．參考答案：答案：（2分）

內(nèi)（2分）

機(jī)械（2分）8.為探究橡皮條被拉伸到一定長(zhǎng)度的過(guò)程中，彈力做的功和橡皮條在一定長(zhǎng)度時(shí)具有的彈性勢(shì)能的關(guān)系（其中橡皮條的彈性勢(shì)能表達(dá)式為，k是勁度系數(shù)），某同學(xué)在準(zhǔn)備好橡皮條、彈簧測(cè)力計(jì)、坐標(biāo)紙、鉛筆、直尺等器材后，進(jìn)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(kāi)始測(cè)量橡皮條的原長(zhǎng)l0，記錄在表格中；b．將彈簧測(cè)力計(jì)掛在繩扣上，測(cè)出在不同拉力F1、F2、F3…的情況下橡皮條的長(zhǎng)度l1、l2、l3…；c．以橡皮條的伸長(zhǎng)量△l為橫坐標(biāo)，以對(duì)應(yīng)的拉力F為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上建立坐標(biāo)系，描點(diǎn)、并用平滑的曲線作出F-△l圖象；d．計(jì)算出在不同拉力時(shí)橡皮條的伸長(zhǎng)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(shì)能表達(dá)式求出橡皮條具有的彈性勢(shì)能.（1）以上操作合理的順序是______________；（2）實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)作出的F-△l圖象如圖所示，從圖象可求出△l=9cm過(guò)程中外力克服橡皮條的彈力做的功約為_(kāi)____J，計(jì)算出△l=9cm時(shí)橡皮條具有的彈性勢(shì)能約為_(kāi)____J.（保留二位有效數(shù)字）（3）由實(shí)驗(yàn)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(shì)能的增量9.用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究物體的自由落體運(yùn)動(dòng)，得到如圖一段紙帶，測(cè)得AB=7.65cm，

BC=9.17cm。已知交流電頻率是50Hz，則打B點(diǎn)時(shí)物體的瞬時(shí)速度為

m/s（保留三位有效數(shù)字）。如果實(shí)驗(yàn)測(cè)出的重力加速度值比公認(rèn)值偏小，可能的原因是

。參考答案：2.10，空氣阻力、紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器摩擦。解:根據(jù)某點(diǎn)瞬時(shí)速度等于該點(diǎn)的相鄰的兩段位移內(nèi)的平均速度得如果實(shí)驗(yàn)測(cè)出的重力加速度值比公認(rèn)值偏小,可能的原因是下落過(guò)程中有存在阻力等.故答案為:,下落過(guò)程中有存在阻力等10.如圖所示，為一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波的圖像。經(jīng)Δt=0.1s，質(zhì)點(diǎn)M第一次回到平衡位置，則這列波的波速為v=__________m/s，周期T=__________s。參考答案：1，1.211.如圖，手用力握住一個(gè)豎直的瓶子，瓶子的重為250N，當(dāng)瓶子靜止時(shí)，瓶子受到

摩擦力的作用（選填“靜”或“滑動(dòng)”）。摩擦力的大小為

N，摩擦力的方向

（選填“豎直向上”、“豎直向上”、“水平向右”、“水平向左”）。如果在手和瓶子間抹了洗潔精，需要增大手握瓶子的力才能握住瓶子，此時(shí)瓶子受到摩擦力大小

（選填“變大”、“變小”或“不變”）。參考答案：靜

250

豎直向上

不變12.下圖是一輛連有紙帶的小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶的一分．打點(diǎn)頻率為50Hz，圖中A、B：C、D、E、F…是按時(shí)間順序先后確定的計(jì)數(shù)點(diǎn)（每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)未畫出）．用刻度尺量出AB、DE之間的距離分別是2．40cm和0．84cm．

（1）那么小車的加速度大小是

m/s2，方向與小車運(yùn)動(dòng)的方向相

。

（2）若當(dāng)時(shí)電網(wǎng)中交變電流的頻率變?yōu)?0Hz，但該同學(xué)并不知道，那么做實(shí)驗(yàn)的這個(gè)同學(xué)測(cè)得的物體加速度的測(cè)量值與實(shí)際值相比____（選填：“偏大”、“偏小”或“不變”）．參考答案：（1）0.52反（2）偏?。海?）每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)未畫出，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s

根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：△x=at2，

a==0.52m/s2，

由于從A到F相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)位移逐漸減小，所以紙帶做減速運(yùn)動(dòng)，加速度方向與小車運(yùn)動(dòng)的方向相反．

如果在某次實(shí)驗(yàn)中，交流電的頻率變?yōu)?0Hz，那么實(shí)際打點(diǎn)周期變小，

根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式△x=at2得：真實(shí)的加速度值就會(huì)偏大，

所以測(cè)量的加速度值與真實(shí)的加速度值相比是偏小。13.用不同頻率的光照射某金屬均產(chǎn)生光電效應(yīng)，測(cè)量金屬遏止電壓Uc與入射光頻率，得到Uc-圖象，根據(jù)圖象求出該金屬的截止頻率c=

Hz，普朗克常量h=

J·s.參考答案：5.0×1014

6.4×10-34三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某同學(xué)用刻度尺測(cè)金屬絲的長(zhǎng)度l，用螺旋測(cè)微器測(cè)金屬絲的直徑d，其示數(shù)分別如圖1和圖2所示，則金屬絲長(zhǎng)度l=________cm，金屬絲直徑d=

mm。他還用多用電表按正確的操作程序測(cè)出了它的阻值，測(cè)量時(shí)選用“×1”歐姆擋，示數(shù)如圖3所示，則金屬絲的電阻R=_________Ω。圖1圖2

圖3參考答案：40.25±0.01（2分）0.227±0.002

9毫米刻度尺估讀到毫米的下一位，即40.25cm；螺旋測(cè)微器的固定刻度讀數(shù)0.0mm，可動(dòng)刻度讀數(shù)為0.01×22.5=0.225mm，所以最終讀數(shù)為：固定刻度讀數(shù)+可動(dòng)刻度讀數(shù)=0.0mm+0.225mm=0.225mm.歐姆表表盤讀數(shù)為9Ω，由于選擇的是“×1”倍率，故待測(cè)電阻的阻值是9Ω。15.在“利用單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中：（1）已知單擺小球的質(zhì)量為m，擺長(zhǎng)為l，某地重力加速度為g，當(dāng)單擺做擺角不超過(guò)5°的振動(dòng)時(shí)，通過(guò)證明可以得到回復(fù)力F＝－kx，其中k＝_______。（2）某同學(xué)嘗試用DIS測(cè)量周期。如圖甲所示，用一個(gè)磁性小球代替原先的擺球，在單擺下方放置一個(gè)磁傳感器，其軸線恰好位于單擺懸掛點(diǎn)正下方。使單擺做小角度擺動(dòng)，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度測(cè)量值最大時(shí)，磁性小球位于最低點(diǎn)。若測(cè)得連續(xù)N個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度最大值之間的時(shí)間間隔為t，則單擺周期的測(cè)量值為_(kāi)___________（地磁場(chǎng)和磁傳感器的影響可忽略）。（3）經(jīng)理論推導(dǎo)可知，單擺在任意擺角θ時(shí)的周期公式可近似為T＝T0（1＋sin2），式中T0為當(dāng)擺角θ趨近于0°時(shí)的周期。為了用圖象法驗(yàn)證該關(guān)系式，若某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到了如圖乙所示的圖線，則圖線的斜率為_(kāi)_______，縱軸截距為_(kāi)_________。參考答案：（1）mg/l

（2分）（2）

（2分）（3）4/T0，－4

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖甲所示，在直角坐標(biāo)系0≤x≤L區(qū)域內(nèi)有沿y軸方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，其電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示，現(xiàn)有質(zhì)量為m，帶電量為e的電子（不計(jì)重力）不斷的從原點(diǎn)O以速度v0沿x軸正方向射入電場(chǎng)，問(wèn)（1）若要電子飛出電場(chǎng)時(shí)速度方向仍然沿x軸方向，則電場(chǎng)變化的周期必須滿足何條件？（2）若要電子從圖中的A點(diǎn)沿x軸飛出，則電子應(yīng)該在什么時(shí)刻進(jìn)入電場(chǎng)？（3）若在電場(chǎng)右側(cè)有一個(gè)以點(diǎn)（3L，0）為圓心，半徑為L(zhǎng)的圓形磁場(chǎng)區(qū)域，且滿足B=，則所有能進(jìn)入磁場(chǎng)的電子將從何處飛出磁場(chǎng)？參考答案：考點(diǎn)： 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．專題： 帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題．分析： （1）電子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)題目要求與圖乙所示圖象分析答題；（2）粒子電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)題目要求，分析電場(chǎng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的關(guān)系，然后答題；（3）粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，分析清楚電子運(yùn)動(dòng)過(guò)程，然后答題．解答： 解：（1）若要電子飛出電場(chǎng)時(shí)速度沿x軸方向，即y方向電子沒(méi)有速度，則由圖乙，顯然電子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間應(yīng)該為整數(shù)個(gè)周期，即：L=ν0nT，則：；（2）若要電子從圖中的A點(diǎn)沿x軸飛出，即經(jīng)過(guò)電場(chǎng)后，電子在y方向既沒(méi)有獲得速度，也沒(méi)有側(cè)移，則粒子必須在時(shí)刻從O點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)，這樣在v﹣t圖象中很明顯的可看出在整數(shù)個(gè)周期內(nèi)，電子在y方向的位移為零，（3）由題可知，電子進(jìn)入磁場(chǎng)的速度一定沿x軸，且在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑：，設(shè)電子從磁場(chǎng)左邊界任意點(diǎn)Q進(jìn)入磁場(chǎng)，則PQ∥Md，且PQ=Md，所以四邊形QPdM為平行四邊形，更準(zhǔn)確的說(shuō)是菱形，故Pd=PQ，即從Q點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)的粒子經(jīng)過(guò)d點(diǎn)，因?yàn)镼點(diǎn)是任意的，所以所有能進(jìn)入磁場(chǎng)的電子一定經(jīng)過(guò)d點(diǎn)，即都從d點(diǎn)飛出磁場(chǎng)；答：（1）電場(chǎng)變化的周期必須滿的條件是：；（2）若要電子從圖中的A點(diǎn)沿x軸飛出，電子應(yīng)該在在時(shí)刻從O點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)．（3）所有能進(jìn)入磁場(chǎng)的電子將從d點(diǎn)飛出磁場(chǎng)．點(diǎn)評(píng)： 本題帶電粒子在組合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，分別采用不同的方法：電場(chǎng)中運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的合成和分解，磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)處理的基本方法是畫軌跡．所加磁場(chǎng)周期性變化時(shí)，要研究規(guī)律，得到通項(xiàng)．17.為了提高自行車夜間行駛的安全性，小明同學(xué)設(shè)計(jì)了一種“閃爍”裝置。如圖所示，自行車后輪由半徑r1=5.0×10－2m的金屬內(nèi)圈、半徑r2=0.40m的金屬外圈和絕緣輻條構(gòu)成。后輪的內(nèi)、外圈之間等間隔地接有4根金屬條，每根金屬條的中間均串聯(lián)有一電阻值為R的小燈泡。在支架上裝有磁鐵，形成了磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.10T、方向垂直紙面向外的“扇形”勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其內(nèi)半徑為r1、外半徑為r2、張角θ＝.后輪以角速度ω＝2πrad/s相對(duì)于轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。若不計(jì)其他電阻，忽略磁場(chǎng)的邊緣效應(yīng)。(1)當(dāng)金屬條ab進(jìn)入“扇形”磁場(chǎng)時(shí)，求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E，并指出ab上的電流方向；(2)當(dāng)金屬條ab進(jìn)入“扇形”磁場(chǎng)時(shí)，畫出“閃爍”裝置的電路圖；(3)從金屬條ab進(jìn)入“扇形”磁場(chǎng)時(shí)開(kāi)始，經(jīng)計(jì)算畫出輪子轉(zhuǎn)一圈過(guò)程中，內(nèi)圈與外圈之間電勢(shì)差Uab隨時(shí)間t變化的Uab－t圖象；(4)若選擇的是“1.5V、0.3A”的小燈泡，該“閃爍”裝置能否正常工作？有同學(xué)提出，通過(guò)改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B、后輪外圈半徑r2、角速度ω和張角θ等物理量的大小，優(yōu)化前同學(xué)的設(shè)計(jì)方案，請(qǐng)給出你的評(píng)價(jià)。參考答案：(1)E＝4.9×10－2V，感應(yīng)電流方