河南省许昌市第三中学2022-2023学年高三物理测试题含解析

河南省许昌市第三中学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. 如图所示，光滑斜面上质量相等的两木块A、B用一轻弹簧相连接，整个系统处于平衡状态，B木块由挡板C挡住.现用一沿斜面向上的拉力F拉动木块A，使木块A沿斜面向上做匀加速直线运动.研究从力F刚作用在A木块的瞬间到木块B刚离开挡板的瞬间这一过程，并且选定该过程中木块A的起点位置为坐标原点，则如图所示图象中能表示力F和木块A的位移x之间关系的是( )
参考答案：
A
2. 如图，真空中O点有一点电荷，在它产生的电场中有a、b两点，a点的场强大小为E a，方向与ab连线成60°角，b点的场强大小为E b，方向与ab连线成30°。

关于a、b两点场强E a、E b及电势、的关
系，正确的是（）
A．
B．
C．
D．
参考答案：
答案：B
3. 如图所示,静止的弹簧秤受到大小都为4N的拉力F1、F2的作用,弹簧秤的示数为
( )
A.0
B.4N
C.8N
D.无法确定
参考答案：
B
4. （多选）（2011?市中区校级模拟）据报道，我国将于2011年上半年发射“天宫一号”目标飞行器，2011年下半年发射“神舟八号”飞船．届时“神舟八号”与“天官一号”分别在内外轨道绕地球做圆周运动．下列判断正确的是（）
A．“天宫一号”的运行速率大于“神舟八号”的运行速率
B．“天宫一号”的周期大于“神舟八号”的周期
C．“神舟八号”适度加速有可能与“天官一号”实现对接
D．“天富一号”的向心加速度大于“神舟八号”的向心加速度
参考答案：
BC
解：A、根据万有引力提供向心力，轨道半径越大，向心加速度越小，线速度越小，周期越大．天宫一号的轨道半径大，则线速度小，周期大，向心加速度小．故A错误，B正确，D错误．
C、．“神舟八号”适度加速，所需的向心力变大，万有引力不够提供，做离心运动，可能会跟“天宫一号”对接．故C正确．
故选BC．
5. 某人在静止的湖面上竖直上抛一小铁球，小铁球上升到最高点后自由下落，穿过湖水并陷入湖底的淤泥中某一深度处．若不计空气阻力，取竖直向上为正方向，则最能反映小铁球运动过程的速度与时间关系的图象是
参考答案：
D
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的图象如图所示。

则：_____弹簧的原长更长，
_____弹簧的劲度系数更大。

（填“a”或“b”）
参考答案：
b a
7. 如图所示，三棱镜截面是边长为L=2cm的等边三角形，一束单色光与AB边成30°角斜射到AB边中点上，光束进入三棱镜后与三棱镜的底边平行，再经过三棱镜折射后离开三棱镜。

光束离开三棱镜时相对于入射光线偏转的角度为θ=___________；棱镜对这束单色光的折射率n=___________；这束光通过三棱镜的时间t=___________。

(已知真空中的光速c=3×108m/s)
参考答案：
(1). 60° (2). (3). ,1×10-10s
【详解】解：如图所示，由于光束进入三棱镜后与三棱镜的底边平行，可知，折射率：；根据可得：
，这束光通过三棱镜的时间：
8. 用如图所示的装置来测量一把质量分布均匀、长度为L的刻度尺的质量。

某同学是这样设计的：将一个读数准确的弹簧测力计竖直悬挂，取一段细线做成一环，挂在弹簧测力计的挂钩上，让刻度尺穿过细环中，环与刻度尺的接触点就是尺的悬挂点，它将尺分成长短不等的两段。

用细线拴住一个质量未知的木块P挂在尺较短的一段上，细心调节尺的悬挂点及木块P的悬挂点位置，使直尺在水平位置保持平衡。

已知重力加速度为g。

（1）必须从图中读取哪些物理量：______________________（同时用文字和字母表示）；
（2）刻度尺的质量M的表达式：______________________（用第一小问中的字母表示）。

参考答案：
（1）木块P的悬挂点在直尺上的读数x1、刻度尺的悬挂点在直尺上的读数x2，弹簧测力计的示数F；（一个物理量1分）
（2）M＝
9. 如图所示，实线是一列简谐横波在t1时刻的波形图，虚线是在t2=(t1＋0.2)s时刻的波形图．若波速为35m/s，则质点M在t1时刻的振动方向为；若在t1到t2的时间内，M通过的路程为1m，则波速为m/s．
参考答案：
v和的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上。

甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时速率的
A. 2倍
B. 4倍
C. 6倍
D. 8倍
参考答案：
A
试题分析本题考查平抛运动规律、机械能守恒定律及其相关的知识点。

解析设甲球落至斜面时的速率为v1，乙落至斜面时的速率为v2，由平抛运动规律，
x=vt，y=gt2，设斜面倾角为θ，由几何关系，tanθ=y/x，小球由抛出到落至斜面，由机械能守恒定律， mv2+mgy=mv12，联立解得：v1=·v，即落至斜面时的速率与抛出时的速率成正比。

同理可得，v2=·v/2，所以甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时的速率的2倍，选项A正确。

点睛此题将平抛运动、斜面模型、机械能守恒定律有机融合，综合性强。

对于小球在斜面上的平抛运动，一般利用平抛运动规律和几何关系列方程解答。

11. 如图，汽车在平直路面上匀速运动，用跨过光滑定滑轮的轻绳牵引轮船，汽车与滑轮间的绳保持水平。

当牵引轮船的绳与水平方向成角时，轮船速度为v，绳的拉力对船做功的功率为P，此时绳对船的拉力为__________。

若汽车还受到恒定阻力f，则汽车发动机的输出功率为__________。

参考答案：
；
【考点定位】功率；速度的合成与分解
【名师点睛】本题重点是掌握运动的合成与分解，功率的计算。

重点理解：因为绳不可伸长，沿绳方向的速度大小相等。

12. 北京时间2011年3月11日在日本海域发生强烈地震，并引发了福岛核电站产生大量的核辐射，经研究，其中核辐射的影响最大的是铯137（），可广泛散布到几百公里之外，且半衰期大约是30年左右．请写出铯137发生β衰变的核反应方程：____________________．如果在该反应过程中释放的核能为，则该反应过程中质量亏损为_______．（已知碘（I）为53号元素，钡（）为56号元素）
参考答案：
(1). (2).
解：根据核反应中电荷数守恒、质量数守恒得到：；
根据质能方程E=△mc2，解得：△m=
13. 在正三角形的三个顶点A、B、C上固定三个带等量正点的点电荷，其中心P点的电势为U1，与P点关于AB边对称的P’点的电势为U2，如图所示，则
U1 U2（填“＞”、“＜”、“＝”），现取走B点的点电荷，则P’的电势为。

参考答案：
答案：＞
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （10分）一物体在A、B两点的正中间由静止开始运动（设不会超越A、B），其加速度随时间变化如图所示，设向A的加速度方向为正方向，若从出发开始计时，则：
（1）物体的运动情况是
___________________。

（2）4S末物体的速度是______，0-4S内物
体的平均速度是________。

（3）请根据图画出该物体运动的速度-时间图像。

参考答案：
（1）一直向A运动（2分）；（2）0；2m（4分）；（3）如图（4分）
15. 如图甲所示，将一质量m=3kg的小球竖直向上抛出，小球在运动过程中的速度随时间变化的规律如图乙所示，设阻力大小恒定不变，g=10m/s2，求
（1）小球在上升过程中受到阻力的大小f．
（2）小球在4s末的速度v及此时离抛出点的高度h．
参考答案：
（1）小球上升过程中阻力f为5N；
（2）小球在4秒末的速度为16m/s以及此时离抛出点h为8m
考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的图像．
专题：牛顿运动定律综合专题．
分析：（1）根据匀变速直线运动的速度时间公式求出小球上升的加速度，再根据牛顿第二定律求出小球上升过程中受到空气的平均阻力．
（2）利用牛顿第二定律求出下落加速度，利用运动学公式求的速度和位移．
解答：解：由图可知，在0～2s内，小球做匀减速直线运动，加速度大小为：
由牛顿第二定律，有：f+mg=ma1
代入数据，解得：f=6N．
（2）2s～4s内，小球做匀加速直线运动，其所受阻力方向与重力方向相反，设加速度的大小为a2，有：mg﹣f=ma2
即
4s末小球的速度v=a2t=16m/s
依据图象可知，小球在4s末离抛出点的高度：．
答：（1）小球上升过程中阻力f为5N；
（2）小球在4秒末的速度为16m/s以及此时离抛出点h为8m
点评：本题主要考查了牛顿第二定律及运动学公式，注意加速度是中间桥梁
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，质量为M的直角三棱柱A放在水平地面上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜面倾角为θ。

质量为的光滑球放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间，A和B都处于静止状态，求地面对三棱柱支持力和摩擦力各为多少？
参考答案：
（1）隔离法：对A：
③
④
对B：
联立①②③④可得：
（2分）
（ii）整体法：
①
②
对A：
③
④
对B：
联立①②③④可得：
（2分）
17. 如图所示，一木箱静止、在长平板车上，某时刻平板车以a = 2.5m/s2的加速度由静止开始向前做匀力―直线运动，当速度达到)V = 9m/s时改做匀速直线运动，己知木箱与平板车之间的动脒擦因数，箱与平板车之间的最大静摩擦力与滑动静擦力相等（g取)。

求：
(1)车在加速过程中木箱运动的加速度的大小;.
(2)要使木箱不从平板车上滑落，木箱开始时距平板车末端的最小距离。

参考答案：
（1）设木箱的最大加速度为，根据牛顿第二定律
（2分）
解得（2分）
则木箱与平板车存在相对运动，所以车在加速过程中木箱的加速度为（1分）
(2)设平板车做匀加速直线运动的时间为，木箱与平板车达到共同速度的时间为，
根据速度公式
①（1分）
②（1分）
达共同速度平板车的位移为则③（2分）
木箱的位移为则④（2分）
要使木箱不从平板车上滑落，木箱距平板车末端的最小距离满足⑤（2分）
解①②③④⑤得（1分）
18. 如图甲所示，在水平面上固定有长为L＝2 m、宽为d＝1 m的金属“U”形导轨，在“U”形导轨右侧l＝0.5 m范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示．在t＝0时刻，质量为m＝0.1 kg的导体棒以v0＝1 m/s 的初速度从导轨的左端开始向右运动，导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ＝
0.1，导轨与导体棒单位长度的电阻均为λ＝0.1 Ω/m，不计导体棒与导轨之间的接触电阻及地球磁场的影响(取g＝10 m/s2)．
甲乙
(1)通过计算分析4 s内导体棒的运动情况；
(2)计算4 s内回路中电流的大小，并判断电流方向；
(3)计算4 s内回路产生的焦耳热．
参考答案：
(1)导体棒先在无磁场区域做匀减速运动，有
－μmg＝ma
vt＝v0＋at
x＝v0t＋at2
导体棒速度减为零时，vt＝0
代入数据解得：t＝1 s，x＝0.5 m，因x<L－l，故导体棒没有进入磁场区域．
导体棒在1 s末已停止运动，以后一直保持静止，离左端位置仍为x＝0.5 m
(2)前2 s磁通量不变，回路电动势和电流分别为
E＝0，I＝0
后2 s回路产生的电动势为
E＝＝ld＝0.1 V
回路的总长度为5 m，因此回路的总电阻为
R＝5λ＝0.5 Ω
电流为I＝＝0.2 A
根据楞次定律，在回路中的电流方向是顺时针方向．
(3)前2 s电流为零，后2 s有恒定电流，回路产生的焦耳热为Q＝I2Rt＝0.04 J.。