湖北省武汉市新洲区2022-2023学年高三第三次测评物理试卷含解析.doc

2023年高考物理模拟试卷注意事项1考生要认真填写考场号和座位序号。2试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、以下仪器能测量基本物理量的是（）A弹簧测力计B电磁打点计时器C电压表D量筒2、如图所示，在水平向右的匀强电场中，质量为的带电小球以初速度从点竖直向上抛出，通过点时，速度大小为，方向与电场方向相反，则小球从点运动到点的过程中（）A动能增加B机械能增加C重力势能增加D电势能增加3、用比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法。下列四个选项中全部都应用了比值定义法的是加速度电场强度电容电流导体电阻磁感应强度ABCD4、如图甲所示，梯形硬导线框abcd固定在磁场中，磁场方向与线框平面垂直，图乙表示该磁场的磁感应强度B随时间t变化的关系，t=0时刻磁场方向垂直纸面向里。在05t0时间内，设垂直ab边向上为安培力的正方向，线框ab边受到该磁场对它的安培力F随时间t变化的关系图为ABCD5、如图所示，在直角坐标系xOy平面内存在一点电荷，带电荷量为Q，坐标轴上有A、B、C三点，并且OA=OB=BC=a，其中A点和B点的电势相等，O点和C点的电场强度大小相等。已知静电力常量为k，则（ ）A点电荷位于B点处BO点电势比A点电势高CC点处的电场强度大小为D将正的试探电荷从A点沿直线移动到C点，电势能先增大后减小6、如图所示，小球B静止在光滑水平台右端，小球A以一定的初速度v0与小球B发生弹性正撞，碰撞后两小球由台阶水平抛出，B球第一次落在了水平地面上的P点，A球第一次落到地面上弹起来后第二次也落到了P点。若两球与地面碰撞时没有能量损失，碰撞前后速度方向满足光的反射定律，则A、B两球的质量之比m1：m2为（）A21B31C32D53二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、如图所示，在磁感应强度为的匀强磁场中，为一个与磁场方向垂直、长度为的金属杆，已知。两点与磁场中以为圆心的同心圆（均为部分圆弧）金属轨道始终接触良好。一电容为的电容器连接在金属轨道上。当金属杆在与磁场垂直的平面内以为轴，以角速度顺时针匀速转动且电路稳定时，下列说法正确的是（）A四点比较，点电势最高B电势差C电势差D电容器所带电荷量为8、如图所示，航天器和卫星分别在同一平面内的1、2轨道上绕地球做匀速圆周运动，其半径分别为r、2r，速率分别为v1和v2。航天器运动到A点时突然加速到v3后沿曲线运动，其轨迹与轨道2交于B点，经过B点时速率和加速度分别为v4和a1，卫星通过B点时加速度为a2。已知地球的质量为M，质量为m的物体离地球中心距离为r时，系统的引力势能为（取物体离地球无穷远处引力势能为零），物体沿AB曲线运动时机械能为零。则下列说法正确的是（）ABCD若航天器质量为m0，由A点运动到B点的过程中地球对它的引力做功为9、如图，在一个光滑水平面上以速度v运动的小球，到达A处时遇到一个足够长的陡坡AB，已知AB与竖直线之间的夹角为，重力加速度取g。则小球（ ）A离开A到落到斜坡前的加速度为gB经时间t=落到斜面上C落在斜坡上的位置距A的距离为 D落到斜坡上时的速度大小为10、如图是利用太阳能驱动的小车，若小车在平直的水泥路上从静止开始加速行驶，经过时间t前进距离s，速度达到最大值vm，在这一过程中电动机的功率恒为P，小车所受阻力恒为f，那么这段时间内( )A小车做加速度逐渐减小的加速运动B小车做匀加速运动C电动机所做的功为 D电动机所做的功为三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11（6分）图甲为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池，R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻，表头电流表G的量程为01mA，内阻，B为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位，分别为直流电压3V挡和15V挡，直流电流5mA挡和1A挡，欧姆“”挡。(1)图甲中A端与_（填“红”或“黑”）色表笔相连接(2)开关S接位置_（填“1”或“2”）时是电流挡的大量程，根据题给条件可得。_，_，_。(3)某次测量时该多用电表指针位置如图乙所示，若此时B端是与“1”相连的，则多用电表读数为_；若此时B端是与“3”相连的，则读数为_。(4)多用电表长时间使用后会造成电源的电动势减小和内阻增大，若继续使用时还能进行欧姆调零，则用该多用电表测量电阻时，所测得的电阻值将_（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。12（12分）某同学在“探究功与速度变化之间的关系”的实验中，同时测出实验中橡皮绳的劲度系数。所用实验装置如图所示，已知小球质量为m。具体实验步骤如下：(1)将小球放在木板上，木板左端抬高一个小角度，以平衡摩擦力。(2)将原长为OM的橡皮绳一端固定在木板右端的O点，另一端通过力传感器连接小球，将小球拉至P点（M点左侧），测得OM的距离为ll，OP的距离为l2，力传感器示数为F，则橡皮绳的劲度系数为_（用F、l1、l2表示）。(3)将小球从P点由静止释放，在M点右侧放置一速度传感器，可测出传感器所在位置的速度v。将小球连上2根、3根橡皮绳，重复操作过程，测出多组速度数值，如下表所示。橡皮绳1根2根3根4根5根6根做功W2 W3 W4 W5 W6 W速度1.011.411.732.002.242.45速度平方1.021.992.994.005.026.00在坐标系中描点、连线，作出W-v2图像。（_）(4)由图像可知，橡皮绳做功与小球获得的速度的关系为_。四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13（10分）如图所示，电阻不计、间距为L的平行金属导轨固定于水平面上，其左端接有阻值为R的电阻，整个装置放在磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场中。质量为m、电阻为r的金属棒ab垂直放置予导轨上，以水平初速度v0向右运动，金属棒的位移为x时停下。其在运动过程中始终与导轨垂直且与导轨保持良好接触。金属棒与导轨间的动摩擦因数为，重力加速度为g。求：金属棒在运动过程中(1)通过金属棒ab的电流最大值和方向；(2)加速度的最大值am；(3)电阻R上产生的焦耳热QR。14（16分）如图所示，质量m1=1kg的木板静止在倾角为=30°足够长的、固定的光滑斜面上，木板下端上表而与半径R=m的固定的光滑圆弧轨道相切圆弧轨道最高点B与圆心O等高。一质量m2=2kg、可视为质点的小滑块以v0=15m/s的初速度从长木板顶端沿木板滑下已知滑块与木板之间的动摩擦因数u=，木板每次撞击圆弧轨道时都会立即停下而不反弹，最终滑未从木板上端滑出，取重力加速度g=10m/s2。求(1)滑块离开圆弧轨道B点后上升的最大高度；(2)木板的最小长度；(3)木板与圆弧轨道第二次碰撞时损失的机械能。15（12分）如图甲所示，水平台面AB与水平地面间的高度差，一质量的小钢球静止在台面右角B处。一小钢块在水平向右的推力F作用下从A点由静止开始做向右直线运动，力F的大小随时间变化的规律如图乙所示，当时立即撤去力F，此时钢块恰好与钢球发生弹性正碰，碰后钢块和钢球水平飞离台面，分别落到地面上的C点和D点。已知B、D两点间的水平距离是B、C两点间的水平距离的3倍，钢块与台面间的动摩擦因数，取。求：(1)钢块的质量m1；(2)B、C两点间的水平距离x1。参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、B【解析】A.弹簧测力计测量的是力，不是基本物理量，故A错误；B.电磁打点计时器测量的是时间，是基本物理量，故B正确；C.电压表测量的是电压，不是基本物理量，故C错误；D.量筒测量的是体积，不是基本物理量，故D错误。故选B。2、C【解析】A小球由到过程中动能增加量故A错误；BC在竖直方向上，小球只受重力作用，小球竖直方向的分运动为竖直上抛运动，点为小球还动的最高点，从到，小球克服重力做的功所以小球的重力势能增加量小球的机械能增加量故B错误，C正确；D由能量守恒定律可知，小球机械能增大，电势能减少，故D错误。故选C。3、D【解析】加速度与速度的变化量无关，所以加速度属于比值定义法；电场强度与场源电荷量成正比，与距离的平方成反比，所以电场强度不属于比值定义法；电容是由电容器本身的性质决定，其大小与带电量以及两板间的电压无关，所以电容属于比值定义法；电流的大小由导体两端的电压和导体的电阻决定，单位时间内通过导体横截面的电荷量叫电流强度，电流属于比值定义法；电阻与导线长度、横截面积及电阻率有关，所以导体的电阻不属于比值定义法；磁感应强度与放入磁场中的电流元无关，所以属于比值定义法；A. 与分析不符，故A错误；B. 与分析不符，故B错误；C. 与分析不符，故C错误；D. 与分析相符，故D正确。4、D【解析】根据法拉第电磁感应定律求解感应电动势，根据欧姆定律求解感应电流，根据安培力公式FBIL求解安培力；根据楞次定律判断感应电流的方向，再由左手定则判定安培力的方向，即可求解。【详解】02t0，感应电动势为：E1SS，为定值，3t05t0，感应电动势为：E2SS，也为定值，因此感应电流也为定值，那么安培力FBILB，由于0t0，B逐渐减小到零，故安培力逐渐减小到零，根据楞次定律，可知，线圈中感应电流方向顺时针，依据左手定则，可知，线框ab边受到安培力方向向上，即为正；同理，t02t0，安培力方向向下，为负，大小增大，而在2t03t0，没有安培力；在3t04t0，安培力方向向上，为正，大小减小；在4t05t0，安培力方向向下，为负，大小增大，故D正确，ABC错误。5、B【解析】AA点和B点的电势相等，点电荷必位于A点和B点连线的垂直平分线上；O点和C点的电场强度大小相等，点电荷位于O点和C点连线的垂直平分线上，故带负电的点电荷位于坐标处，故A错误；B根据点电荷周围电场分布可知，O点电势比A点电势高，故B正确；CC点的电场强度大小故C错误；D将带正电的试探电荷从A点沿直线移动到C点，电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增大，故D错误。故选B。6、B【解析】由题意知两球水平抛出至第一次落到地面时，球运动的距离是球的3倍，故它们平抛的初速度两球发生弹性碰撞，故解得 解得故选B。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、BD【解析】A如图所示杆顺时针匀速转动切割磁感线，由右手定则知感应电动势方向为，杆相当于电源，所以点电势最高，故A错误；BC综合运动规律，的中点的线速度为综合电路规律，电路稳定后，电容器既不充电也不放电，电路中无电流，由法拉第电磁感应定律得解得同理，中点的线速度为又有中点的线速度为可得故B正确，C错误；D电容器接在两点间，带电荷量为解得故D正确。故选BD。8、AD【解析】AB在轨道1运动时的速度在轨道2运动时的速度即 从A到B由能量守恒关系可知 解得则选项A正确，B错误；C在B点时由可得则选项C错误；D若航天器质量为m0，由A点运动到B点的过程中地球对它的引力做功为选项D正确。故选AD。9、ABC【解析】A小球离开A后做平抛运动，只受重力，加速度为g，即离开A到落到斜坡前的加速度为g，故A正确；B落在斜面上时位移方向与竖直方向的夹角为，则有解得故B正确；C落在斜坡上时的水平位移则落在斜坡上的位置距A的距离故C正确；D落到斜坡上时竖直方向速度则落到斜坡上时的速度大小故D错误。故选ABC。10、AD【解析】AB小车电动机的功率恒定，速度不断变大，根据功率与速度关系公式P=Fv可知，牵引力不断减小，根据牛顿第二定律，P/vf=ma故小车的运动是加速度不断减小的加速运动，故A正确，B错误；CD对小车启动过程，根据动能定理，有W电fs= 这段时间内电动机所做的功为W电=fS+故C错误，D正确故选AD.点睛：小车电动机的功率恒定，速度不断变大，牵引力不断减小，故小车的运动是加速度不断减小的加速运动；结合动能定理列式求解电动机所做的功三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、黑 1 50 560 2400 0.52A 1400 偏大 【解析】(1)1由题中所示电路图可知，B与欧姆表内置电源的负极相连，B为红表笔，A为黑表笔。(2)2由题中所示电路图可知，开关S接位置1时，分流电阻较小，此时电流挡的大量程；3根据题中所示电路图，由欧姆定律可知455mA电流挡的内阻为则(3)6B端是与“1”相连的，电流表量程为1A，分度值是0.02A，多用电表读数为7此时B端是与“3”相连，多用电表测电阻，由图示可知，指针指在14的位置，则读数为(4)8当电池电动势变小、内阻变大时，需要重新欧姆调零，由于满偏电流Ig不变，欧姆表内阻变小，待测电阻的测量值是通过电流表的示数体现出来的，可知当R内变小时，有由于Ig不变、R内变小，指针跟原来的位置相比偏左，欧姆表的示数变大，导致测量阻值偏大。12、 橡皮筋做功与小球获得的速度平方成正比或Wv2 【解析】(2)1 根据胡克定律有：F=k（l2-l1）求得橡皮绳的劲度系数为：(3)2 做出W-v2图象，如图所示：(4)3 由图象可知，W-v2图象为过原点的一条直线，所以橡皮绳做功与小球获得的速度的关系为：橡皮绳做功与小球获得的速度平方成正比。四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、 (1)，电流方向为；(2)；(3)【解析】(1)电动势的最大值为由闭合电路欧姆定律得通过导体棒的电流方向为(2)由牛顿第二定律安培力大小为，其中摩擦力大小为代入得(3)功能关系得电阻上产生的热量为代入得14、 (1)9.75m； (2)7.5m； (3)【解析】(1)由滑块与木板之间的动摩擦因数可知，滑块在木板上匀速下滑，即滑块到达A点时速度大小依然为v0=15m/s，设滑块离开圆弧轨道B点后上升的最大高度为h，则由机械能守恒定律可得解得h=9.75m(2) 由机械能守恒定律可得滑块回到木板底端时速度大小为v0=15m/s，滑上木板后，木板的加速的为a1，由牛顿第二定律可知 滑块的加速度为a2，由牛顿第二定律可知设经过t1时间后两者共速，共同速度为v1，由运动学公式可知该过程中木板走过的位移滑块走过的位移之后一起匀减速运动至最高点，若滑块最终未从木板上端滑出，则木板的最小长度L=x2x1联立解得L=7.5m；(3) 滑块和木板一起匀减速运动至最高点，然后一起滑下，加速度均为a3，由牛顿第二定律可知 一起匀减速向上运动的位移木板从最高点再次滑至A点时的速度为v2，由运动学公式可知滑块第三次、第四次到达A点时的速度大小均为v2，第二次冲上木板，设又经过时间t2两者共速，共同速度为v3，由运动学公式可知v3=v2a2t2=a1t2该过程中木板走过的位移一起匀减速向上运动的位移设木板第二次滑至A点时的速度为v4，由运动学公式可知木板与圆弧轨道第二次碰撞时损失的机械能为联立各式得15、 (1)0.3kg；(2)0.6m【解析】（1）设碰前钢块的速度大小为v，碰后，钢块、钢球的速度大小分别为和，钢块、钢球均做平抛运动，根据水平位移关系可知钢块与钢球发生弹性正碰，由动量守恒可知由机械能守恒可知联立解得（2）根据图乙图像，图线与t轴所包围的面积表示冲量，则时间内，推力冲量大小为根据动量定理解得在根据第一问碰撞过程，可以求得碰撞后，钢块做平抛运动，则解得