湖北省荆州市洪湖第二中学2023年高三物理测试题含解析

湖北省荆州市洪湖第二中学2023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. 雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹．设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b、c、d代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是(　　) A．紫光、黄光、蓝光和红光 B．紫光、蓝光、黄光和红光 C．红光、蓝光、黄光和紫光 D．红光、黄光、蓝光和紫光 参考答案： B 2. （多选）某电场的电场线分布如图所示，以下说法正确的是： A．c点场强大于b点场强 B．a点电势高于b点电势 C．若将一试探电荷＋q由a点释放，它将沿电场线运动到b点 D．若在d点再固定一点电荷－Q，将一试探电荷＋q由a移至b的过程中，电势能减小 参考答案： BD 3. （单选）如图所示，光滑斜面固定在水平面上，顶端O有一小球，从静止释放，运动到底端B的时间是，若给小球不同的水平初速度，落到斜面上的A点，经过的时间是,落到斜面底端B点，经过的时间是，落到水平面上的C点，经过的时间是，则 A.         B.      C.       D. t2 > t3 参考答案： B 4. 如图所示，小球用细绳系住放在倾角为的光滑斜面上，当细绳由水平方向逐渐向上偏移时，细绳上的拉力将（     ） A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．先增大后减小 D．先减小后增大 参考答案： 【知识点】向心力；共点力平衡的条件及其应用；决定向心力大小的因素．B3 D4 【答案解析】D 解析： 对球受力分析，受重力、支持力、拉力，如图   其中重力大小方向都不变，支持力方向不变，拉力大小与方向都变，将重力按照作用效果分解 由图象可知，G1先变小后变大，G2变小又根据共点力平衡条件G1=F G2=N故拉力F先变小后变大；故选D． 【思路点拨】在力学中，有这样一类问题：一个物体（质点）受到三个共点力（或多个共点力但可以等效为三个共点力）作用而处于平衡状态，其中一个力变化引起其它力的变化，需要判定某些力的变化情况，或确定其极值．它的求解方法对其他矢量的分析同样适用． 对球受力分析，受重力、支持力、拉力，其中重力大小方向都不变，支持力方向不变、大小变，拉力大小与方向都变，可用作图法分析．这类问题的特点是：一个物体受三个共点力作用而平衡，其中有一个力是恒定的（大小、方向均不变，一般多为物体的重力G）；另一个力的方向（或大小）始终不变（支持力），第三个力（拉力）大小和方向都可能变化．当第三个力与第二个力垂直时，第三个力最小值．找出了这一规律，运用作图法（或计算法）求解都比较方便了． 5. (单选)平直公路上有一超声波测速仪B，汽车A向B做直线运动，当两者相距355 m时，B发出超声波，同时由于紧急情况A刹车，当B接收到反射回来的超声波信号时，A恰好停止，此时A、B相距335 m．已知超声波的声速为340 m/s，则汽车刹车的加速度为(　　) A．20 m/s2    B．10 m/s2          C．5 m/s2            D．无法确定 参考答案： B 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 如图所示，一辆长L=2m,高 h=0.8m,质量为 M =12kg 的平顶车，车顶面光滑，在牵引力为零时，仍在向前运动，设车运动时受到的阻力与它对地面的压力成正比，且比例系数μ=0.3。当车速为 v0 = 7 m／s 时，把一个质量为 m=1kg 的物块（视为质点）轻轻放在车顶的前端，并开始计时。那么，经过t=       s物块离开平顶车；物块落地时，落地点距车前端的距离为s=       m。 参考答案： 0.31; 4.16 7. 某物理兴趣小组采用如图所示的装置深入研究平抛运动。质量分别为mA和mB的A、B小球处于同一高度，M为A球中心初始时在水平地面上的垂直投影。用小锤打击弹性金属片，使A球沿水平方向飞出，同时松开B球，B球自由下落。A球落到地面N点处，B球落到地面P点处。测得mA=0.04 kg，mB=0.05kg，B球距地面的高度是1.25m，M、N点间的距离为1.500m，则B球落到P点的时间是_    ___s，A球落地时的动能是_     ___J。（忽略空气阻力，g取9.8m/s2） 参考答案：    0.5       0.66       8. （4分）如图所示，木块在与水平方向成角的拉力F作用下，沿水平方向做匀速直线运动，则拉力F与木块所受滑动摩擦力的合力一定是沿_____________的方向；若某时刻撤去拉力F，瞬间即发生变化的物理量为___________、___________（写出二个物理量的名称）。 参考答案： 竖直向上；弹力、摩擦力、加速度等 9. 如图所示，实线为电场线，虚线为等势面。且AB＝BC，电场中A、B、C三点的场强分别为EA、EB、EC，AB、BC间的电势差分别为UAB、UBC，则EA、EB、EC大小关 系为               ；UAB、UBC大小关系为              (按从大到小的顺序排列)。 参考答案： ．EC >EB >EA     UAB BC 10. 某兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验： ①用天平测出电动小车的质量为0.4kg； ②将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装； ③接通打点计时器（其打点时间间隔为0.02 s）； ④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器(设小车在整个过程中所受的阻力恒定)。 乙 在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示。(长度单位：cm) 请你分析纸带数据，回答下列问题：（结果保留两位有效数字） ① 该电动小车运动的最大速度为_______m/s； ② 该电动小车的额定功率为________W。 参考答案： ①1.5 （3分）  ②1.2（ 11. 在2010年温哥华冬奥会上，首次参赛的中国女子冰壶队喜获 铜牌，如图为中国队员投掷冰壶的镜头。假设在此次投掷中，冰壶运动一段时间后以0.4 m/s的速度与对方的静止冰壶发生正碰，碰后中国队的冰壶以0.1 m/s的速度继续向前滑行。若两冰壶质量相等，则对方冰壶获得的速度为        m/s。 参考答案： 0.3 12. 某同学为估测摩托车在水泥路面上行驶时所受的牵引力，设计了下述实验：将输液用的500ml玻璃瓶装适量水后，连同输液管一起绑在摩托车上，调节输液管的滴水速度，刚好每隔1.0s滴一滴，该同学骑摩托车，先使之加速到某一速度，然后熄火，让摩托车沿直线滑行，如图是某次实验中水泥路面上的部分水滴（左侧是起点,单位：m）。设该同学质量为50kg，摩托车的质量为75 kg，根据该同学的实验结果可估算（g=10m/s2） （1）骑摩托车加速时的加速度大小为     m/s2； （2）骑摩托车滑行时的加速度大小为     m/s2；   （3）骑摩托车加速时的牵引力大小为     N 参考答案： （1） 3.79m/s2，（2）0.19m/s2，（3）497.5N  解：（1）已知前四段位移，根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小， 得：x4-x2=2a1T2  x3-x1=2a2T2  为了更加准确的求解加速度，我们对两个加速度取平均值 得： 即小车运动的加速度计算表达式为： （2）滑行时的加速度 带入数据得：摩托车减速时的加速度a2=-0.19 m/s2，负号表示摩托车做减速运动． （3）由牛顿第二定律： 加速过程：F-f=ma 减速过程：f=ma2， 解得：F=m（a+a2）=497.5N 故答案为：（1）3.79m/s2；（2）0.19m/s2；（3）497.5N． 13. 从地面竖直上抛的小球，空气阻力不计，在抛出后的时刻t1和时刻t2的位移相同，则它抛出时的初速度大小为　　，在时刻t1时离地面的高度为　　． 参考答案： 解：根据竖直上抛运动的对称性，时刻到最高点的时间 从抛出点到最高点的时间 抛出时的初速度 时刻离地面的高度= 故答案为： 三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 如图，光滑绝缘底座上固定两竖直放置、带等量异种电荷的金属板a、b，间距略大于L，板间电场强度大小为E，方向由a指向b，整个装置质量为m。现在绝绿底座上施加大小等于qE的水平外力，运动一段距离L后，在靠近b板处放置一个无初速度的带正电滑块，电荷量为q，质量为m，不计一切摩擦及滑块的大小，则 (1)试通过计算分析滑块能否与a板相撞 (2)若滑块与a板相碰，相碰前，外力F做了多少功;若滑块与a板不相碰，滑块刚准备返回时，外力F做了多少功? 参考答案： （1）恰好不发生碰撞（2） 【详解】(1)刚释放小滑块时，设底座及其装置的速度为v 由动能定理： 放上小滑块后，底座及装置做匀速直线运动，小滑块向右做匀加速直线运动 当两者速度相等时，小滑块位移 绝缘底座的位移 故小滑块刚好相对绝缘底座向后运动的位移 ， 刚好不相碰 (2)整个过程绝缘底座位移为3L则 答：(1)通过计算分析可各滑块刚好与a板不相撞； (2)滑块与a板不相碰，滑块刚准备返回时，外力F做功为3qEL。 15. 为了测量木块与长木板间的动摩擦因数，某同学用铁架台将长板倾斜支在水平桌面上，组成如图甲所示的装置，所提供的器材有：长木板、木块（其前端固定有用于挡光的窄片K）、光电计时器、米尺、铁架台等，在长木板上标出A、B两点，B点处放置光电门（图中未画出），用于记录窄片通过光电门时的挡光时间，该同学进行了如下实验： （1）用游标尺测量窄片K的宽度d如图乙所示，则d=______mm，测量长木板上A、B两点间的距离L和竖直高度差h。 （2）从A点由静止释放木块使其沿斜面下滑，测得木块经过光电门时的档光时间为△t=2.50×10-3s，算出木块经B点时的速度v=_____m/s，由L和v得出滑块的加速度a。 （3）由以上测量和算出的物理量可以得出木块与长木板间的动摩擦因数的表达式为μ=_______（用题中所给字母h、L、a和重力加速度g表示） 参考答案：     (1). (1)2.50；     (2). （2）1.0；     (3). （3） 试题分析： (1)游标卡尺的读数是主尺读数加上游标读数； (2)挡光片通过光电门的时间很短，因此可以用其通过的平均速度来代替瞬时速度； (3)根据牛顿运动定律写出表达式，求动摩擦因数的大小。 解：(1)主尺读数是2mm，游标读数是，则窄片K的宽度； (2) 木块经B点时的速度 (3)对木块受力分析，根据牛顿运动定律有： 据运动学公式有 其中、 联立解得： 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示为某钢铁厂的钢绽传送装置，斜坡长为L=20m，高为h=2m，斜坡上紧排着一排滚筒，长为l=8m，质量为m=1×103kg的钢锭ab放在滚筒上，钢锭与滚筒间的动摩擦因数为μ=0．3，工作时由电动机带动所有滚筒顺时针匀速转动，使钢锭沿斜坡向上移动，滚筒边缘的线速度均为v=4m/s，假设关闭电动机的瞬时所有滚筒立即停止转，钢锭对滚筒的总压力近似等于钢绽的重力，g取10m/s，试求        ①钢绽从坡底（图示位置）由静止开始运动，直到b端到达坡顶所需最短时间        ②钢绽从坡底（图示位置）由静止开始运动，直到b端到达坡顶的过程中电动机至少要工作多长时间？ 参考答案： ①4s     ②3．5s 17. 已知一足够长的传送带与水平面的