2022-2023学年湖北省荆门市五里中学高三物理测试题含解析

2022-2023学年湖北省荆门市五里中学高三物理测试题
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，A、B两球在光滑水平面上相向运动，两球相碰后A球静止，B球反向运动，则下述说法中正确的是
A．碰前A的动量一定大于B的动量
B．碰前A的动量一定小于B的动量
C．碰前A的速度一定大于B的速度
D．碰前A的速度一定小于B的速度
参考答案：
A
2. （单选）如图所示，L1和L2为两条平行的虚线，L1上方和L2下方都是垂直纸面向外的磁感应强度相同的匀强磁场，A、B两点都在L1上．带电粒子从A点以初速V斜向下与L1成45°角射出，经过偏转后正好过B点，经过B点时速度方向也斜向下，且方向与A点方向相同．不计重力影响，下列说法中正确的是（）
解：A、B画出粒子可能的轨迹如图，由左手定则判断可知，沿轨迹1运动的粒子带正电，沿轨迹2运动的粒子带负．故AB均错误．
C、D粒子运动的对称性可知，若将带电粒子在A点时的初速度变大（方向不变），
带电粒子经过两个磁场偏转后，仍能经过B点．故C正确，D错误．
故选：C
解决本题的关键作出粒子的运动轨迹图，抓住粒子运动的对称性，分析带电粒子经
动，下列说法正确的是（）
A.甲、乙两物体沿相反方向做匀变速直线运动
B.两物体的加速度大小相等
C.两物体相遇前，在t1时刻相距最远
D.t2时刻两物体相遇
参考答案：
C
4. （单选）架在A、B两根电线杆之间的均匀电线在夏、冬两季由于热胀冷缩的效应，电线呈现如图所示的两种形状。

下列说法中正确的是（）
A．夏季电线对电线杆的拉力较大
B．冬季电线对电线杆的拉力较大
C．夏季、冬季电线对电线杆的拉力一样大
D．夏季杆对地面的压力较大[
参考答案：
B
5. 空间中P、Q两点处各固定一个点电荷，其中P点处为正电荷，P、Q两点附近电场的等势面分布如图所示，a、b、c、d为电场中的4个点，则()
A．P、Q两点处的电荷等量同种
B．a点和b点的电场强度相同
C．c点的电势低于d点的电势
D．负电荷从a到c，电势能减少
参考答案：
D
考点：等势面；电势及电势能
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案。

如图所示，将一个小球和一个滑块用细绳连接，跨在斜面上端。

开始时小球和滑块均静止，剪断细绳后，小球自由下落，滑块沿斜面下滑，可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音，保持小球和滑块释放的位置不变，调整挡板位置，重复以上操作，直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音。

用刻度尺测出小球下落的高度H、滑块释放点与挡板处的高度差h和沿斜面运动到挡板的水平距离为L。

（空气阻力对本实验的影响可以忽略）
①滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为________。

②滑块与斜面间的动摩擦因数为__________________。

③以下能引起实验误差的是________。

a．滑块的质量
b．长度测量时的读数误差
c．当地重力加速度的大小
d．小球落地和滑块撞击挡板不同时
参考答案：
①②③bd
①由于同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音，说明小球和滑块的运动时间相同，由
x=at2和H=gt2得：；。

②根据几何关系可知：sinα=，cosα=；对滑块由牛顿第二定律得：mgsinα-μmgcosα=ma，且a=，联立方程解得μ=．③由μ的表达式可知，能引起实验误差的是长度L、h、H测量时的读数
误差，同时要注意小球落地和滑块撞击挡板不同时也会造成误差，故选bd。

7. 如图，竖直放置的轻弹簧，下端固定，上端与质量为kg的物块B相连接．另一个质量为kg的物块A放在B上．先向下压A，然后释放，A、B共同向上运动一段后将分离，分离后A又上升了m到达最高点，此时B的速度方向向下，且弹簧恰好为原长．则从A、B分离到A上升到最高点的过程中，弹簧弹力对B做的功为J，弹簧回到原长时B 的速度大小为m/s.（m/s2）
参考答案：
0, 2
8. 两靠得较近的天体组成的系统成为双星，它们以两者连线上某点为圆心做匀速圆周运动，因而不至于由于引力作用而吸引在一起。

设两天体的质量分布为和，则它们的轨道半径之比__________；速度之比__________。

参考答案：
；
9. 如图，宽为L的竖直障碍物上开有间距d=0.6m的矩形孔，其下沿离地高h=1.2m，离地高H=2m的质点与障碍物相距x．在障碍物以v0=4m/s匀速向左运动的同时，质点自由下落．为使质点能穿过该孔，L的最大值为0.8m；若L=0.6m，x的取值范围是
0.8≤x≤1m．m．（取g=10m/s2）
参考答案：
解：小球做自由落体运动到矩形孔的上沿的时间
s=0.2s；
小球做自由落体运动到矩形孔下沿的时间
，
则小球通过矩形孔的时间△t=t2﹣t1=0.2s，
根据等时性知，L的最大值为L m=v0△t=4×0.2m=0.8m．
x的最小值x min=v0t1=4×0.2m=0.8m
波沿______传播，该时刻a、
b
、c 三点中速度最大的是______点，加速度最大的是______点，从这一时刻开始，第一次最快回到平衡位置的是______点，若t＝0.02s时质点c第一次到达波谷处，则此波的波速为______m/s。

参考答案：
x轴方向 a c c 100m/s
11. （1）完成核反应方程：Th→Pa+ ．
（2）Th衰变为Pa的半衰期是1.2min，则64g Th经过6min还有 2 g尚未衰变．
参考答案：
解：根据质量数和电荷数守恒可知90234Th衰变为91234Pa时，放出的是电子；
剩余质量为：M剩=M×（）n，经过6分钟，即经过了5个半衰期，即n=5，代入数据得：还有2克没有发生衰变．
故答案为：，2
12. 一物体在水平面上运动，以它运动的起点作为坐标原点，表中记录了物体在x轴、y轴方向的速度变化的情况。

物体的质量为m＝4kg，由表格中提供的数据可知物体所受合外力的大小为__________N，该物体所做运动的性质为
__________。

参考答案：
答案：4（14.4)匀加速曲线
13. 如图所示为某运动员在平静的湖面训练滑板运动的示意图，在进行滑板运动时，水对滑板的作用力垂直于板面，大小为kv2，其中v为滑板的速率。

某次运动中，在水平牵引力F作用下，当滑板和水面的夹角θ=37°时，滑板做匀速直线运动，相应的k=50 kg/m，人和滑板的总质量为100 kg，水平牵引力的大小
为牛，水平牵引力的功率为瓦。

参考答案：
答案：750N、 3750 W
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 如图所示，将一个斜面放在小车上面固定，斜面倾角θ=37°，紧靠斜面有一质量为5kg的光滑球，取重力加速度g＝10 m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，则：试求在下列状态下：
(1)小车向右匀速运动时，斜面和小车对小球的弹力大小分别是多少？
(2)小车向右以加速度3m/s2做匀加速直线运动，斜面和小车对小球的弹力大小分别是多少？
(3)小车至少以多大的加速度运动才能使小球相对于斜面向上运动。

参考答案：
(1)0 ，50N (2)25N ，30N (3)7.5m/s2
【详解】(1)小车匀速运动时，小球随之一起匀速运动，合力为零，斜面对小球的弹力大小为0，竖直方向上小车对小球的弹力等于小球重力，即：
否则小球的合力不为零，不能做匀速运动.
(2)小车向右以加速度a1=3m/s2做匀加速直线运动时受力分析如图所示，有：
代入数据解得：N1=25N，N2=30N
(3)要使小球相对于斜面向上运动，则小车对小球弹力为0，球只受重力和斜面的弹力，受力分析如图，有：
代入数据解得：
答：(1)小车向右匀速运动时，斜面对小球的弹力为0和小车对小球的弹力为50N
(2)小车向右以加速度3m/s2做匀加速直线运动，斜面和小车对小球的弹力大小分别是
N1=25N，N2=30N.
(3)小车至少以加速度向右运动才能使小球相对于斜面向上运动。

15. 如图所示，在滑雪运动中一滑雪运动员，从倾角θ为37°的斜坡顶端平台上以某一水平初速度垂直于平台边飞出平台，从飞出到落至斜坡上的时间为1.5s，斜坡足够长，不计空气阻力，若g取10m/s2，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：
(1)运动员在斜坡上的落点到斜坡顶点(即飞出点)间的距离；
(2)运动员从斜坡顶端水平飞出时的初速度v0大小.
参考答案：
18.75m
试题分析：（1）根据位移时间公式求出下落的高度，结合平行四边形定则求出落点和斜坡顶点间的距离。

（2）根据水平位移和时间求出初速度的大小。

（1）平抛运动下落的高度为：
则落点与斜坡顶点间的距离为：
（2）平抛运动的初速度为：
【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和数学公式进行求解，并且要知道斜面的倾角是与位移有关，还是与速度有关。

四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图甲所示，两根足够长的光滑金属导轨ab、cd与水平面成θ=30°固定，导轨间距离为l=1m，电阻不计，一个阻值为R0的定值电阻与电阻箱并联接在两金属导轨的上端，整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度方向与导轻所在平面垂直，磁感应强度大小为
B=1T．现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放．金属棒下滑过程中与导轨接触良好．改变电阻箱的阻值R，测定金属棒的最大速度v m，得到
=的关系如图乙所示．取g=10m/s2．
求：（1）金属棒的质量m的定值电阻R0的阻值；
（2）当电阻箱R取2Ω，且金属棒的加速度为时，金属棒的速度．
参考答案：
解：（1）金属棒以速度v m下滑时，根据法拉第电磁感应定律有：E=Blv m
由闭合电路欧姆定律有：
当金属棒以最大速度v m下滑时，根据平衡条件有：BIl=mgsinθ
由图象可知：，
解得：m=0.2kg，R0=2Ω
（2）设此时金属棒下滑的速度为v，根据法拉第电磁感应定律有：
当金属棒下滑的加速度为时，根据牛顿第二定律有：mgsinθ﹣BI′l=ma
联立解得：v=0.5m/s
答：（1）金属棒的质量m是0.2kg，定值电阻R0的阻值是2Ω；
（2）当电阻箱R取2Ω，且金属棒的加速度为时，金属棒的速度是0.5m/s．
17. (18分)在用高级沥青铺设的高速公路上，汽车的设计时速是108km/h。

汽车在这种路面上行驶时，它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的0.6倍。

如果汽车在这种高速路的水平弯道上拐弯，假设弯道的路面是水平的，其弯道的最小半径是多少？如果高速路上设计了圆弧拱桥做立交桥，要使汽车能够安全通过圆弧拱桥，这个圆弧拱桥的半径至少是多少？（取g=10m/s2）
参考答案：
解析：
汽车在水平路面上拐弯，或视为汽车做匀速圆周运动，其向心力是车与路面间的最大静摩擦力，有＜0.6mg由速度v=30m/s，得弯道半径 r>150m；
汽车过拱桥，看作在竖直平面内做匀速圆周运动，到达最高点时，有
为了保证安全，车对路面的压力N必须大于零。

有＜mg则R>90m。

18. 如图所示，高度为H=1.5m圆柱形容器中盛满折射率n=2的某种透明液体，容器底部安装一块平面镜，容器直径L=2H，在圆心0点正上方h高度处有一点光源s，已知光在真空中的传播速度为c=3.0×l08m/s，则：
①点光源s发出的光在水中传播的速度为多少？
②从液面上方观察、要使S发出的光照亮整个液体表面，h应满足什么条件？（已知
=1.7）
参考答案：
解：①由得：
解得光在水中传播的速度：v=1.5×108m/s
②点光源S通过平面镜所成像为S′，如图所示．
如果反射光线能照亮全部液面则入射角应满足i≤C，C为全反射临界角．
则
由几何知识得：
解得：1.05m≤h
且h＜H=1.5m
所以h应该满足的条件是：1.05m≤h＜1.5m．
答：
①光在水中传播的速度是1.5×108m/s．
②h应满足的条件是：1.05m≤h＜1.5m．
【考点】光的折射定律．
【分析】①根据公式n=求光在水中传播的速度．
②要使人从液体表面上任意位置处能够观察到点光源S发出的光，点光源发出的光必须全部能折射进入空气中，根据对称性，作出点光源经平面镜所成的像．当光射向水面时，入射角应不大于临界角，光线才能射入空气中．由几何知识求出h应满足的条件．。