2022-2023學(xué)年浙江省溫州市靈溪第三中學(xué)高三物理測(cè)試題含解析

2022-2023學(xué)年浙江省溫州市靈溪第三中學(xué)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1.一條小船在靜水中的速度為10m/s，要渡過(guò)寬度為60m、水流速度為6m／s的河流，下列說(shuō)法正確的

A．小船渡河的最短時(shí)間為6s

B．小船渡河的最短時(shí)間為l0s

C．若小船在靜水中的速度增加，則小船渡河的最短路程減小

D．若小船在靜水中的速度增加，則小船渡河的最短路程不變參考答案：AD當(dāng)以靜水中的速度垂直河岸過(guò)河時(shí)，過(guò)河時(shí)間最短，為t=s=6s，因此，B選項(xiàng)錯(cuò)誤．A選項(xiàng)正確。小船在靜水中的速度為10m/s，它大于河水流速6m/s，由速度合成的平行四邊形法則可知，合速度可以垂直河岸，因此，過(guò)河位移（即最短路程）為60m，靜水中船速增加時(shí)，合速度要改變，由于船速始終大于水流的速度，合速度可以垂直河岸，過(guò)河的最短路程不改變，因此，C選項(xiàng)錯(cuò)誤．D選項(xiàng)正確。2.（單選）關(guān)于運(yùn)動(dòng)的合成與分解，下列說(shuō)法中不正確的是(

)A．物體的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)是直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，則他們的合運(yùn)動(dòng)一定是直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)B．若不在一條直線(xiàn)上的分運(yùn)動(dòng)分別是勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)和勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，則合運(yùn)動(dòng)一定是曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)C．合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性D．速度、加速度和位移的合成都遵從平行四邊形定則參考答案：A3.電梯內(nèi)的地板上豎直放置一根輕質(zhì)彈簧，彈簧上方有一質(zhì)量為m的物體，當(dāng)電梯靜止時(shí)彈簧被壓縮了x；當(dāng)電梯沿豎直方向運(yùn)動(dòng)時(shí)彈簧的壓縮量減為0．5x試判斷電梯運(yùn)動(dòng)的可能情況是（重力加速度為g）

（

）

A．以大小為0.5g的加速度加速上升

B．以大小為0.5g的加速度減速上升

C．以大小為1.5g的加速度加速下降

D．以大小為1.5g的加速度減速下降

參考答案：B4.如圖所示，理想變壓器的原副線(xiàn)圈的匝數(shù)比為4:1，原線(xiàn)圈接有u=311sin100πtV的交變電壓，副線(xiàn)圈上接有定值電阻R、線(xiàn)圈L、燈泡L1及理想電壓表V，以下說(shuō)法正確的是A．副線(xiàn)圈中電流的變化頻率為50HZB．燈泡L1兩端電壓為55VC．若交變電壓u的有效值不變，頻率增大，則燈泡L1的亮度將變暗D．若交變電壓u的有效值不變，頻率增大，則電壓表V的示數(shù)將減小參考答案：AC5.如圖所示，水平地面上一物體在F1=10N,F2=2N的水平外力作用下做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，則(

)A.物體運(yùn)動(dòng)方向向左B.物體所受滑動(dòng)摩擦力大小為6NC.撤去F1后物體最終會(huì)停下D.撤去F2后物體最終會(huì)停下參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E＝2V，內(nèi)阻r＝2Ω，R1＝4Ω，R2＝6Ω，R3＝3Ω。若在C、D間連一個(gè)理想電流表，其讀數(shù)是

A；若在C、D間連一個(gè)理想電壓表，其讀數(shù)是

V。參考答案：1/6，1

7.下表是按照密立根的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的某金屬的UC和v的的幾組數(shù)據(jù)。(UC是遏制電壓)UC/V0.5410.6370.7140.8090.878v/l014Hz5.6445.8886.0986.3036.501請(qǐng)根據(jù)上表的數(shù)據(jù)在答題紙對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)中作出UC-v圖象；從圖象中可知這種金屬的截止頻率為

；已知e=1.6010-19C，用給出的數(shù)據(jù)結(jié)合圖象算出普朗克常量為

。參考答案：8.如圖（a）所示，寬為L(zhǎng)=0.3m的矩形線(xiàn)框水平放置，一根金屬棒放在線(xiàn)框上與線(xiàn)框所圍的面積為0.06m2，且良好接觸，線(xiàn)框左邊接一電阻R=2Ω，其余電阻均不計(jì)．現(xiàn)讓勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)線(xiàn)框，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖（b）所示，最初磁場(chǎng)方向豎直向下．在0.6s時(shí)金屬棒剛要滑動(dòng)，此時(shí)棒受的安培力的大小為_(kāi)___________N；加速度的方向向_______．（填“左”、“右”）

參考答案：

答案：0.3

左9.氦原子被電離出一個(gè)核外電子,形成類(lèi)氫結(jié)構(gòu)的氦離子,已知基態(tài)的一價(jià)氦離子能量為E1=-54.4eV,能級(jí)圖如圖所示,則一價(jià)氦離子第α能級(jí)En=_________eV;一個(gè)靜止的處于基態(tài)的一價(jià)氦離子被運(yùn)動(dòng)的電子碰撞后又失去了一個(gè)電子,則運(yùn)動(dòng)電子的動(dòng)能一定大于__________eV.參考答案：10.如圖所示，有若干個(gè)相同的小鋼球從斜面的某一位置每隔0.1s無(wú)初速度地釋放一顆，連續(xù)釋放若干個(gè)小球后，對(duì)準(zhǔn)斜面上正在滾動(dòng)的若干小球拍攝到如圖的照片，可得AB＝15cm、BC＝20cm。試求Ａ球上面還有

顆正在滾動(dòng)的小球。參考答案：2解析：小球運(yùn)動(dòng)的加速度。

小球B的速度

B球已運(yùn)動(dòng)時(shí)間

設(shè)在A球上面正在滾動(dòng)的小球的顆數(shù)為n則顆取整數(shù)n=2顆，即A球上面還有2顆正在滾動(dòng)的小球。11.在光滑的水平面上有A、B兩輛質(zhì)量均為2m的小車(chē)，保持靜止?fàn)顟B(tài)，A車(chē)上站著一個(gè)質(zhì)量為m的人，當(dāng)人從A車(chē)跳到B車(chē)上，并與B車(chē)保持相對(duì)靜止，則A車(chē)與B車(chē)速度大小之比等于______，A車(chē)與B車(chē)動(dòng)量大小之比等于______。參考答案：3∶2，3∶212.有兩個(gè)單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，位移與時(shí)間關(guān)系是：x1=3asin(4πbt+π/4)和x2=9asin(8πbt+π/2)，其中a、b為正的常數(shù)，則它們的：①振幅之比為_(kāi)_________；②擺長(zhǎng)之比為_(kāi)________。參考答案：①1：3

②4：113.如圖，ABCD是一個(gè)正方形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，經(jīng)相等加速電壓加速后的甲、乙兩種帶電粒子分別從A、D射入磁場(chǎng)，均從C點(diǎn)射出，則它們的速率

▲

，它們通過(guò)該磁場(chǎng)所用時(shí)間

▲

。參考答案：三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（8分）圖一中螺旋測(cè)微器讀數(shù)為_(kāi)_________mm。圖二中游標(biāo)卡尺（游標(biāo)尺上有50個(gè)等分刻度）讀數(shù)為_(kāi)________cm。參考答案：

1.998；1.09415.（18分）(一)我校同學(xué)們?cè)谘芯啃詫W(xué)習(xí)中，利用所學(xué)的知識(shí)解決了如下問(wèn)題：一輕彈簧豎直懸掛于深度為h=25.0cm，且開(kāi)口向下的小筒中(沒(méi)有外力作用時(shí)彈簧的下部分位于筒內(nèi))，如圖甲所示，如果本實(shí)驗(yàn)的長(zhǎng)度測(cè)量工具只能測(cè)量出筒的下端彈簧的長(zhǎng)度l，現(xiàn)要測(cè)出彈簧的原長(zhǎng)l0和彈簧的勁度系數(shù)，同學(xué)們通過(guò)改變l而測(cè)出對(duì)應(yīng)的彈力F，作出F－l變化的圖線(xiàn)如圖乙所示，則彈簧的勁度系數(shù)為k=______N/m，彈簧的原長(zhǎng)l0=______m.（二）某同學(xué)將力傳感器固定在小車(chē)上，然后把繩的一端固定在傳感器的掛鉤上，用來(lái)測(cè)量繩對(duì)小車(chē)的拉力，探究在小車(chē)及傳感器總質(zhì)量不變時(shí)加速度跟它們所受拉力的關(guān)系，根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中作出了如圖所示的a－F圖像。(1)圖像不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是_____________；(2)本實(shí)驗(yàn)中是否仍需要細(xì)沙和桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)和傳感器的總質(zhì)量______(填“是”或“否”)；

(3)由圖像求出小車(chē)和傳感器的總質(zhì)量為_(kāi)_______kg。通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到如圖所示的紙帶。紙帶上O為小車(chē)運(yùn)動(dòng)起始時(shí)刻所打的點(diǎn)，選取時(shí)間間隔為0.1s的相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E、F、G。則小車(chē)的加速度a=

m/s2(保留3位有效數(shù)字）參考答案：(一)100N/m，l0＝0.15m.

(二)(1)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足

(2)

否

(3)1.00kg(一)設(shè)彈簧原長(zhǎng)為l0，則根據(jù)胡克定律有：F=k（h-l0+l）=kl+k（h-l0）由此可知，圖象的斜率大小表示勁度系數(shù)大小，故k=100N/m，當(dāng)l=0時(shí)，F(xiàn)=10N，將數(shù)據(jù)代入方程①可解得：l0=15cm（1）由圖象可知，當(dāng)F≠0時(shí)，加速度仍然為零，說(shuō)明沒(méi)有平衡摩擦力，或平衡的不夠；（2）該實(shí)驗(yàn)中由于已經(jīng)用傳感器測(cè)出繩子拉力大小，不是將砝碼和砝碼盤(pán)的重力作為小車(chē)的拉力，故不需要滿(mǎn)足砝碼和砝碼盤(pán)的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量；（3）a-F圖象中的斜率表示質(zhì)量的倒數(shù)，由圖可知，，所以質(zhì)量；（4）由逐差法得四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)半徑R=lcm，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=IT，方向垂直紙面向里，其上方有一對(duì)水平放置的平行金屬板M、N，間距d=1cm，N板中央開(kāi)有小孔S。小孔位于圓心O的正上方，S與0的連線(xiàn)交磁場(chǎng)邊界于A．兩金屬板通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與匝數(shù)為100匝的矩形線(xiàn)圈相連(為表示線(xiàn)圈的繞向，圖中只畫(huà)了2匝)，線(xiàn)圈內(nèi)有垂直紙面向里且均勻增加的磁場(chǎng)，穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量變化率為△Φ/△t=100Wb/s。位于磁場(chǎng)邊界上某點(diǎn)(圖中未畫(huà)出)的離子源P，在紙面內(nèi)向磁場(chǎng)區(qū)域發(fā)射速度大小均為v=5×105m/s，方向各不相同的帶正電離子，離子的比荷q/m=5×107C/kg，已知從磁場(chǎng)邊界A點(diǎn)射出的離子恰好沿直線(xiàn)AS進(jìn)入M、N間的電場(chǎng)．(不計(jì)離子重力；離子碰到極板將被吸附)求：

(1)M、N之間場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向；

(2)離子源P到A點(diǎn)的距離；

(3)沿直線(xiàn)AS進(jìn)入M、N間電場(chǎng)的離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間(計(jì)算時(shí)取π=3)．參考答案：（1）由法拉第電磁感應(yīng)定律得M、N之間的電壓U=n△Φ/△t=100×100V=102V。M、N之間場(chǎng)強(qiáng)的大小E=U/d=106N/C，方向豎直向下。（2）離子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由qvB=mv2/r，解得r=cm。如圖所示，tanθ=R/r，解得θ=30°。由圖中幾何關(guān)系可知離子源P到A點(diǎn)的距離PA=r=cm。（3）離子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期T=2πm/qB。離子第一次在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1=T/6=πm/3qB=2×10-8s。離子進(jìn)入電場(chǎng)后做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)距離x=v2/2a.，a=qE/m，解得x=0.75cm<d。因此離子不會(huì)打在M板上，會(huì)以相同的速率從A點(diǎn)反向再進(jìn)入磁場(chǎng)。由對(duì)稱(chēng)性，離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間t=2t1=2×10-8s。點(diǎn)評(píng)：此題考查法拉第電磁感應(yīng)定律、帶電粒子在電場(chǎng)中勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)、在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速圓周運(yùn)動(dòng)等知識(shí)點(diǎn)。17.（15分）如圖甲所示，在以O(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn)的三維空間里，存在著電場(chǎng)和磁場(chǎng)。一質(zhì)量m=2×10—2kg，帶電量q=+5×10—3C的帶點(diǎn)小球在零時(shí)刻以v0=30m/s的速度從O點(diǎn)沿+x方向射入該空間。（1）若在該空間同時(shí)加上如圖乙所示的電場(chǎng)和磁場(chǎng)，其中電場(chǎng)沿—y方向，E0=40V/m。磁場(chǎng)沿-z方向，B0=0.8πT。求：t1=12s時(shí)刻小球的速度。（2）滿(mǎn)足地（1）問(wèn)的條件下，求：t2=39s時(shí)刻小球的位置。（結(jié)果可用π表示）（3）若電場(chǎng)強(qiáng)度大小恒為E0=40V/m，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒為B0=0.8πT。且電場(chǎng)和磁場(chǎng)的方向均改為沿+y方向，試求：小球經(jīng)過(guò)y軸時(shí)的動(dòng)能。

參考答案：解析：（1）（5分）當(dāng)不存在電場(chǎng)和磁場(chǎng)時(shí)，小球只受重力做平拋運(yùn)動(dòng)，當(dāng)同時(shí)加上電場(chǎng)和磁場(chǎng)時(shí)，電場(chǎng)力：N

方向向上重力：G=mg=0.2N

方向向下，重力和電場(chǎng)力恰好平衡。小球只受洛侖茲力而坐勻速圓周運(yùn)動(dòng)，有，得10s與電場(chǎng)、磁場(chǎng)同時(shí)存在的時(shí)間相同。所以小球在t1=12s時(shí)刻的速度相當(dāng)于t=2s小球平拋運(yùn)動(dòng)的末速度方向與+x方向成θ，有：（2）（5分）t=39s時(shí)，此時(shí)小球的位置：小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑=39s時(shí)，小球恰好完成半個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)此時(shí)小球的位置（3）（5分）小球在水平方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)y方向小球做初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)小球經(jīng)過(guò)y時(shí)用動(dòng)能定理18.如圖所示，MN和PQ是平行、光滑、間距L=0．lm、足夠長(zhǎng)且不計(jì)電阻的兩根豎直固定金屬桿，其最上端通過(guò)電阻R相連接，R=0．5Ω．R兩端通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與平行板電容器連接，電容器上下兩板距離d=lm。在R下方一定距離有方向相反、無(wú)縫對(duì)接的兩個(gè)沿水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域I和Ⅱ，磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B=2T，其中區(qū)域I的高度差h1=3m，區(qū)域Ⅱ的高度差h2=lm。

現(xiàn)將一阻值r=0．5Ω、長(zhǎng)l=0．lm的金屬棒a緊貼MN和PQ，從距離區(qū)域I上邊緣h=5m處由靜止釋放;a進(jìn)入?yún)^(qū)域I后即刻做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，在a進(jìn)入?yún)^(qū)域I的同時(shí)，從緊貼電容器下板中心處由靜止釋放一帶正電微粒A。微粒的比荷,重力加速度g=10m/s2．求

（1）金屬棒a的質(zhì)量M，

（2）在a穿越磁場(chǎng)的整十過(guò)程中，微粒發(fā)生的位移大小x。

（不考慮電容器充、放電對(duì)電路的影響及充、放電時(shí)間）參考答案：（1）0.04kg；（2）0.6m解析解：（1）a下滑h的過(guò)程中，由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律有：v2=2gh

代入數(shù)據(jù)解得：v=10m/sa進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅰ后，由平衡條件有：BIL=Mg感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：E=BLv=