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2023-2024学年湖南省多所学校高三上学期第三次联考 物理试卷（含解析）
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这是一份2023-2024学年湖南省多所学校高三上学期第三次联考 物理试卷（含解析），共6页。试卷主要包含了本试卷主要考试内容，15m等内容，欢迎下载使用。
本试卷满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容：人教版必修第一册，必修第二册，必修第三册，
一、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.某同学采用平行板电容器测量材料竖直方向的尺度随温度变化的装置示意图如图所示，电容器上极板固定，下极板（与上极板正对）可随材料尺度的变化上下移动，两极板间电压不变。当材料温度降低时，极板上所带电荷量变多。下列说法正确的是
A．电容器的电容减小
B．材料竖直方向的尺度减小
C．极板间的电场强度变大
D．保持降低后的温度不变，使下极板和材料一起水平向左移动，可使极板上所带电荷量继续变多
2.某军事爱好者在实弹训练场进行实弹射击。子弹（视为质点）水平射出的位置到靶的水平距离为 24m，到靶心的竖直高度为3.2cm。忽略空气阻力，取重力加速度大小g=10m/s2。若子弹射中靶心，则子弹射出的速度大小为
A. 400m/s B. 306m/s C. 200m/s D. 100m/s
3.轿车常用的千斤顶如图所示，当摇动把手时，螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢，从而将汽车顶起。当车轮刚被顶起时汽车对千斤顶的压力大小为2×105N。此时千斤顶两臂间的夹角为 120°；下列说法正确的是
A．此时千斤顶对汽车的支持力大小为 1×105N
B．此时千斤顶每臂受到的压力大小均为 1×105N
C．汽车能被顶起是因为千斤顶对汽车的力大于汽车对千斤顶的力
D．若继续摇动把手，将汽车顶得更高，则千斤顶每臂受到的压力将减小
4.2022年9月27日，木星、地球和太阳排在同一直线上，地球位于太阳与木星之间，出现了“木星冲日”现象。地球和木星绕太阳公转的方向相同，轨迹都可近似为圆，木星的质量约为地球质量的318倍，木星的半径约为地球半径的11倍，木星绕太阳运动的周期约为地球绕太阳运动周期的12倍。下列说法正确的是
A．木星公转的轨道半径比地球公转的轨道半径小
B．木星公转的线速度比地球公转的线速度大
C．木星表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的2.6倍
D．下一次出现“木星冲日”现象可能在2024年11月
5.如图所示，半径为R、圆心为O的圆位于足够大的匀强电场中，A、B、C、D为圆周四等分点。圆所在平面与电场方向平行。带负电粒子仅在电场力的作用下，依次经过A、B、C三点，且在A、C两点的速度大小相等。O、B 两点间的电势差UOB>0。下列说法正确的是
A．匀强电场的电场强度大小为
B．粒子运动的轨迹可能与圆周重合
C．无论怎么改变粒子在 A 点的速度，粒子都不可能依次经过A、O、C三点
D．改变粒子在 A 点的速度，粒子可能依次经过A、D、C三点
6.某次野外拍摄时拍到了青蛙捕食昆虫的有趣画面：如图所示，一只青蛙在离水面高1m的C洞潜伏。某时刻，一只昆虫喝完水后从B点开始沿着一根与水面之间夹角为53°的树干AB以v1=0.5m/s匀速上行，A点比水面高1.8m；与此同时，青蛙以v2=3m/s水平跳出。已知青蛙捕食时，舌头能伸出5cm。取重力加速度大小g=10m/s2。空气阻力不计。sin53°=0.8，则下列说法正确的是
A．青蛙此次捕食不成功
B．青蛙落水点到 B点的距离等于0.15m
C．青蛙捕到昆虫时，青蛙速度的最小值约为 7m/s
D．青蛙捕到昆虫时，青蛙速度的最小值约为 7m/s
二、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，有多项符合题目要求，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.法拉第认为磁能生电，若闭合线圈按下列选项中的方式在磁场中运动，则闭合线圈中能产生感应电流的是
8.甲、乙两个质点在同一条直线上运动，它们相对同一参考点的位移（x）随时间（t）变化的图像如图所示，其中乙的图线是顶点坐标为（0，-3）且关于纵轴对称的抛物线的一部分，则在0~3s内，下列说法正确的是
A．甲质点做匀速直线运动，速度大小为2m/s
B．乙质点运动过程中速度方向发生了变化，且 t=3s时与甲质点相遇
C．乙质点的加速度大小为 2m/s²
D．从开始运动到第一次相遇的过程中，甲、乙相距的最远距离为3.5m
9.电子被加速器加速后轰击重金属靶时，会产生射线，可用于放射治疗。现用一直线加速器来加速质子，使其从静止开始被加速到1.0×107m/s。已知加速电场的电场强度大小为1.3×105N/C，质子的质量为 2.67×10-27kg。电荷量为1.6×10-19C。则下列说法正确的是
A．加速过程中质子的电势能增加B．质子受到的电场力大小约为 2×10-15N
C．质子加速需要的时间约为8×10-7sD．加速器加速的直线长度约为4m
10.倾角=37°的传送带以大小v0=4m/s的速度顺时针转动，一质量 m=4kg的煤块（视为质点）无初速度地从传送带底端滑到 ℎ=3m的顶端，煤块与传送带间的动摩擦因数=0.8，取重力加速度大小 g=10m/s²，sin37°=0.6，cs37°=0.8，传送带的传送轮的大小不计，不考虑传送带的电机发热消耗的能量，则
A．煤块加速阶段的加速度大小为0.4m/s2
B．煤块在传送带上留下的痕迹长度为15m
C．煤块到达传送带顶端时的速度大小为1m/s
D．传送带因传送煤块而多消耗的电能为51.2J
三、非选择题：本题共5小题，共56分。
11.（7分）某同学用如图甲所示的实验装置探究小车速度随时间变化的规律，正确操作后获得如图乙所示的一条纸带。他用刻度尺测得纸带上自0点到连续点1、2、3、4、5、6的距离分别为d1 =2.15cm，d2=4.35cm，d3=6.60cm，d4=8.89cm，d5=11.24cm，d6=13.69cm。电火花计时器所接电源的频率f=50Hz
（1）打点3时小车的速度大小为 m/s，小车运动过程中的加速度大小为 m/s2（结果均保留三位有效数字）
（2）如果当时电源的频率，而做实验的同学并不知道，由此引起的系统误差将使加速度的测量值比实际值偏 （填“大”或“小”）。
12.（9分）某大型机械厂里用来称重的电子吊秤如图甲所示，其中称重的关键元件是拉力传感器，其工作原理是：在挂钩上挂上重物，拉力传感器中拉力敏感电阻丝在拉力F的作用下发生形变，拉力敏感电阻丝的电阻 RL也随着发生变化，再经过相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号（电压或电流），从而完成将重物的重力变换为电信号的过程。
某同学找到了一根拉力敏感电阻丝，其阻值 RL随拉力F 变化的关系图像如图乙所示，该同学按图丙所示的电路制成了一个简易“吊秤”。其中电阻丝接在A、B两接线柱之间，通过光滑绝缘滑环可将重物吊起。电阻丝的长度和横截面积的变化均可忽略不计。连接好实验电路，闭合开关S。
（1）滑环下不吊重物时，调节电阻箱，当电流表为某一合适示数I时，电阻箱的示数如图丁所示，则此时电阻箱接入电路的阻值 R₁= Ω； 滑环下吊上待测重物，稳定后，测出电阻丝与竖直方向的夹角为θ，调节电阻箱，使电流表的示数仍为I，此时电阻箱的示数为 R2。
（2）若在实验的过程中不慎将灵敏毫安表烧坏，现只有量程为2mA、内阻为80Ω的电流表和一些定值电阻可供选择。为了使实验顺利进行，该同学决定改装电流表，将2mA的量程扩大至10mA．改装的方法是将此电流表与阻值为 Ω的定值电阻 （填“串联”或“并联”）。
（3）设RL−F图像的斜率为k，则待测重物的质量的表达式为 M= （用R1、R2，θ、k，重力加速度大小g表示）。
13.（10分）在如图所示的电路中， R₁=6Ω，R₁=3Ω，R₃=4Ω，Rᵢ=5Ω，R₃=7Ω，C=30μF，A、B两端的电压 U=18V。电压表和电流表均为理想电表。电路稳定后，求：
（1）电流表、电压表的示数；
（2）电容器极板所带的电荷量 Q。
14.（14分）如图所示，在电场强度大小 E=2×103V/m竖直向上的匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道 QPN与一水平绝缘轨道MN 在 N点相切，半圆形轨道平面与电场线平行，其半径 R=40cm，N为半圆形轨道最低点，P为QN 圆弧的中点。一电荷量 q=1×10-4C，质量 m=10g带负电的滑块（视为质点）与水平轨道间的动摩擦因数 μ=0.2，位于 N 点右侧 d=3m的M处，取重力加速度大小g=10m/s2.不计空气阻力。
（1）若滑块刚好能到 N处，求其初速度大小v0；
（2）若滑块恰能运动到半圆轨道的最高点Q，求其在水平轨道上的落点到 N点的距离x；
（3）求满足（2）条件的滑块通过 P点时对轨道的压力大小F。
15.（16分）倾角为θ的固定斜面与足够长的水平地面平滑连接，表面光滑的滑块A 从斜面上距水平地面高h 处由静止释放，之后与静止在水平地面上的滑块B（位置并不固定）发生正碰，滑块A 反弹后冲上斜面，之后每次都是滑块B 停下来后滑块A 才与之碰撞。已知滑块B与水平地面间的动摩擦因数 μ=18，两滑块每次碰撞时间极短且碰撞前、后两滑块的速度大小都等于碰前滑块A速度的一半，重力加速度大小为g。
（1）求滑块 A 第一次碰撞前的速度大小 U。；
（2）求滑块 B在水平地面上滑动痕迹的最大长度xmax。
（3）若要每次都是滑块B 停下来后滑块A 才与之碰撞，则斜面的倾角θ需要满足怎样的条件？
高三物理试卷参考答案
1. C
【解析】本题考查平行板电容器，目的是考查学生的推理论证能力。电容器两极板间电压不变，极板上所带电荷量变多，由 C=QU知电容增大，由 C=εrS4πkd可知，电容器两极板间距离减小，则材料竖直方向的尺度增大，选项A、B错误；电容器两极板间电压不变，两极板间距离减小，由 E=Ud分析可知极板间的电场强度变大，选项C正确；保持降低后的温度不变，使下极板和材料一起水平向左移动，由 C=εrS4πkd可知，电容器的电容减小，由 C=QU知，极板上所带电荷量变少，选项 D错误。
2. B
【解析】本题考查平抛运动，目的是考查学生的推理论证能力。子弹射出后做平抛运动，在竖直方向有 ℎ=12gt2，在水平方向有x=vt，解得 v=gx22ℎ=300m/s，选项 B正确。
3. D
【解析】本题考查物体平衡，目的是考查学生的创新能力。车轮刚被顶起时，千斤顶两臂支持力的合力为千斤顶对汽车的支持力，故汽车对千斤顶的压力大小为2×105 N，选项 A、C错误；两臂夹角为120°时，由力的合成可知千斤顶每臂受到的压力大小为2×105N，选项 B错误；继续摇动把手，将汽车顶得更高，千斤顶两臂夹角减小，每臂受到的压力减小，选项D正确。
4. C
【解析】本题考查万有引力定律，目的是考查学生的推理论证能力。木星公转周期比地球的公转周期大，由 T=2πr3GM可知木星公转的轨道半径比地球公转的轨道半径大，选项 A错误；又根据 v=（πMr，可知木星公转的线速度比地球公转的线速度小，选项B错误；根据地球表面 g=GMR2，木星表面 g'=G×318M11R2，解得 g'g≈2.6，选项C正确；由（ ω−ω't=2π，可得“木星冲日”的时间间隔 t=TT'T'−T=1×1212−1年=1.1年，距下次“木星冲日”所需的时间约为401.5天，下一次出现“木星冲日”现象可能在2023年11月，选项D错误。
5. C
【解析】本题考查静电场，目的是考查学生的模型建构能力。带电粒子经过A、C两点时速度大小相等，则A、C两点的连线为等势线，O点也在其上，又 UOB>0，，即O点电势大于B点电势，则电场线方向由O点指向 B点，匀强电场的电场强度大小 E=Ud=UσBR，选项 A错误；粒子带负电，则粒子所受电场力方向始终沿B→O方向，不可能做圆周运动，选项 B错误；粒子做曲线运动，所受的合力方向要指向曲线凹侧，故粒子不可能依次经过A、O、C三点或A、D、C三点，选项 C正确、D错误。
6. D
【解析】本题考查平抛运动，目的是考查学生的创新能力。以O为坐标原点，OB、OA为x、y轴建立坐标系。AB直线方程为 y=−43x+1.8.青蛙从C洞平抛至速度方向与AB 平行， tan53∘=vyv2得 vy=4m/s，又平抛运动在竖直方向上是自由落体运动，则 vy=gt，，故 t=0.4s ，平抛运动下降高度ℎ=12gt2=0.8m，水平位移。 x=v₂t=1.2m，，则青蛙在平抛运动过程中过点 M（1.2，0.2）。M点在AB上且曲线在M点的切线恰与AB 平行故曲线与AB 相切于M点。昆虫从B沿 BA 方向爬行距离： s=v₁t=0.2m。。直角△MNB中MN=0.2m，BM=0.25m，BN=0.15m。故t=0.4s时青蛙和昆虫都在AB直线上相距BM-s=0.05m，在青蛙捕食舌头伸长范围内，故可以捕食成功，选项 A错误；落水点与 B点的距离小于 NB=0.15m，选项B错误；青蛙在M点的速度大小 vM=v22+vy2=5m/s，选项 C错误，选项D正确。
7. AB
【解析】本题考查磁通量，目的是考查学生的理解能力。在题图 A中，图示状态φ=0，闭合线圈转90°的过程中φ增大，因此磁通量发生变化；在题图B中离长直导线越远磁场越弱，磁感线越稀，所以当线圈远离导线时，线圈中磁通量不断变小；在题图C中，一定要把条形磁铁周围的磁感线空间分布图弄清楚，在图示位置，线圈中的磁通量为零，在线圈向下移动的过程中，线圈的磁通量一直为零，磁通量不变；在题图D中，随着线圈的转动，B与S都不变，所以φ=BS始终不变；若闭合线圈中的磁通量发生变化，则闭合线圈中有感应电流，选项 A、B正确。
8. AC
【解析】本题考查x—t图像，目的是考查学生的推理论证能力。由题图可知，甲质点的速度大小 v=ΔxΔt−6−03m/s=2m/s，甲做匀速直线运动，选项 A正确；由题图可知，乙质点沿正向做直线运动，其速度方向不变，且t=3s时与甲质点相遇，选项B错误；乙的图线是顶点坐标为（0，-3）且关于纵轴对称的抛物线的一部分，由题图可知乙在0~3s内的位移大小为9m，设乙的加速度大小为a，有 x=12at2−3m，解得 a=2m/s²，选项C正确；开始时，甲质点的速度大于乙质点的速度，可知二者速度相等时，甲、乙两质点相距最远，有v=at，解得 t=va=1s，最远的距离 Δxmax=vt−12at2+3m=4m，选项D错误。
9. CD
【解析】本题考查带电粒子的加速，目的是考查学生的创新能力。电场力对质子做正功，质子的电势能减少，选项 A 错误；质子受到的电场力大小 F=qE≈2×10⁻¹⁴N，选项 B错误；质子的加速度大小 a=Fm≈1.2×1013m/s2，加速时间 t=va≈8×10−7s，选项C正确；加速器加速的直线长度 x=v22a≈4m，选项D正确。
10. AD
【解析】本题考查传送带，目的是考查学生的模型建构能力。由牛顿第二定律有μmgcsθ-mgsinθ=ma，解得煤块加速阶段的加速度大小 a=0.4m/s²，选项 A正确；传送带底端到顶端的距离 s=ℎsinθ=5m，若煤块一直向上加速，则有 v²=2as，解得煤块到达传送带顶端时的速度大小v=2m/s2s=10m，故煤块在传送带上留下的痕迹长度为10m，选项 B、C错误；传送带因传送煤块而多消耗的电能 E=mgℎ+12mv2+μmgcsθ×（L-s）=51.2 J，选项D正确。
11.（1）1.14 （2分） 1.19 （3分）
（2）小 （2分）
【解析】本题考查探究小车速度随时间变化的规律，目的是考查学生的实验探究能力。
（1）电火花计时器的打点周期 T=1f=0.02s，打点 3时小车的速度大小 v3=d4−d22T≈1.14m/s；根据匀变速直线运动的推论公式可得，小车运动过程中的平均加速度大小a=d6−d3−d33T2=1.19m/s2。
（2）如果当时电源的频率 f'=55Hz，会导致打点周期变短，根据 a=ΔxT2可知真实的加速度偏大，则加速度的测量值比实际值偏小。
12.（1）159.0 （2分）
（2）20 （2分） 并联 （2分）
（3）2R1−R2csθgk（3分）
【解析】本题考查电表的改装和欧姆定律，目的是考查学生的实验探究能力。
（1）电阻箱接入电路的阻值R₁=1×100Ω+5×10Ω+9×1Ω+0×0.1Ω=159.0Ω。
（2）电流表扩大量程，应是并联一个较小的电阻，依题意有R：100Ω=2mA：（10mA-2mA），解得 R=20Ω。
（3）根据欧姆定律，依题意有 E=IR1+R0+R其他，E=IR2+R'+R其他。其中R0、R'分别为电阻丝挂上重物前后两次的电阻，R其他为电路中其余部分的电阻，则有 R'−R₀=R₁−R₂=kF，2Fcsθ=Mg，解得 M=2R1−R2csθkg。
13.【解析】本题考查含电容器的电路，目的是考查学生的推理论证能力。
（1）作出等效电路，R₂、R₃、R₄串联后与R₁并联，通过R₅的电流可认为等于0，则A、B两点间的等效电阻 R=R1R2+R3+R4R1+R2+R3+R4（1分）
解得R=4Ω （1分）
由欧姆定律可知，电流表的示数 I=UR（1分）
解得 I=4.5 A （1分）
电压表的示数等于 R4 两端的电压，R4 中电流
I4=UR2+R3+R4（1分）
又 U₄=I₄R₄（1分）
解得 U₄=7.5V。（1分）
（2）电容器两极板间的电压 Uc=I4R2+R3（1分）
又Q=CUc （1分）
解得 Q=3.15×10⁻⁴C。（1分）
14.【解析】本题考查静电场，目的是考查学生的模型建构能力。
（1）由动能定理有 μmg+qEd=0−12mv02（2分）
解得 v₀=6m/s。（1分）
（2）设滑块到达Q点时的速度大小为vQ，由牛顿第二定律得
mg+qE=mvQ2R（2分）
解得 vQ=23m/s（1分）
滑块过 Q点后做类平抛运动，有
2R=12at2，其中 a=mg+qEm（1分）
x=vQt （1分）
解得x=0.8m。 （1分）
（3）设滑块到达 P点时的速度大小为vp，由动能定理有−mg+qER=12mvQ2−12mvP2（2分）
在 P点时，由牛顿第二定律有 F'=mvP2R（1分）
解得 F'=0.9N（1分）
由牛顿第三定律得，滑块通过 P点时对轨道的压力大小 F=F'=0.9N。（1分）
15.【解析】本题考查牛顿运动定律的综合应用，目的是考查学生的创新能力。
（1）滑块A 在斜面上做匀加速直线运动，有
v02=2gsinθℎsinθ（2分）
解得 v0=2gℎ。（2分）
（2）滑块A、B第1次碰撞后，两滑块的速度大小均为 v02，第2次碰撞后，两滑块的速度大小均为 264，所以滑块A、B第n次碰撞后两滑块的速度大小均为 v02n，则有
v02n2=2μgxn（2分）
解得 xn=ℎ22n−3（2分）
每次碰后滑块 B移动的距离构成的数列为等比数列，有
xmax=x1+x2+x3+⋯+xn+⋯（2分）
解得 xmax=8ℎ3。（2分）
（3）设最初滑块 B距斜面底端的距离为 LI0），，第一次碰撞后，滑块B刚好停止时滑块A与之碰撞，此为临界条件。设滑块 B第一次碰撞后到停止运动所用时间为t，则有
v02=μgt（1分）
2L+x1v02+v0gsinθ=t（1分）
解得 L=ℎ−ℎ2sinθ（1分）
所以0<θ≤30°。 （1分）
本试卷满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容：人教版必修第一册，必修第二册，必修第三册，
一、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.某同学采用平行板电容器测量材料竖直方向的尺度随温度变化的装置示意图如图所示，电容器上极板固定，下极板（与上极板正对）可随材料尺度的变化上下移动，两极板间电压不变。当材料温度降低时，极板上所带电荷量变多。下列说法正确的是
A．电容器的电容减小
B．材料竖直方向的尺度减小
C．极板间的电场强度变大
D．保持降低后的温度不变，使下极板和材料一起水平向左移动，可使极板上所带电荷量继续变多
2.某军事爱好者在实弹训练场进行实弹射击。子弹（视为质点）水平射出的位置到靶的水平距离为 24m，到靶心的竖直高度为3.2cm。忽略空气阻力，取重力加速度大小g=10m/s2。若子弹射中靶心，则子弹射出的速度大小为
A. 400m/s B. 306m/s C. 200m/s D. 100m/s
3.轿车常用的千斤顶如图所示，当摇动把手时，螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢，从而将汽车顶起。当车轮刚被顶起时汽车对千斤顶的压力大小为2×105N。此时千斤顶两臂间的夹角为 120°；下列说法正确的是
A．此时千斤顶对汽车的支持力大小为 1×105N
B．此时千斤顶每臂受到的压力大小均为 1×105N
C．汽车能被顶起是因为千斤顶对汽车的力大于汽车对千斤顶的力
D．若继续摇动把手，将汽车顶得更高，则千斤顶每臂受到的压力将减小
4.2022年9月27日，木星、地球和太阳排在同一直线上，地球位于太阳与木星之间，出现了“木星冲日”现象。地球和木星绕太阳公转的方向相同，轨迹都可近似为圆，木星的质量约为地球质量的318倍，木星的半径约为地球半径的11倍，木星绕太阳运动的周期约为地球绕太阳运动周期的12倍。下列说法正确的是
A．木星公转的轨道半径比地球公转的轨道半径小
B．木星公转的线速度比地球公转的线速度大
C．木星表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的2.6倍
D．下一次出现“木星冲日”现象可能在2024年11月
5.如图所示，半径为R、圆心为O的圆位于足够大的匀强电场中，A、B、C、D为圆周四等分点。圆所在平面与电场方向平行。带负电粒子仅在电场力的作用下，依次经过A、B、C三点，且在A、C两点的速度大小相等。O、B 两点间的电势差UOB>0。下列说法正确的是
A．匀强电场的电场强度大小为
B．粒子运动的轨迹可能与圆周重合
C．无论怎么改变粒子在 A 点的速度，粒子都不可能依次经过A、O、C三点
D．改变粒子在 A 点的速度，粒子可能依次经过A、D、C三点
6.某次野外拍摄时拍到了青蛙捕食昆虫的有趣画面：如图所示，一只青蛙在离水面高1m的C洞潜伏。某时刻，一只昆虫喝完水后从B点开始沿着一根与水面之间夹角为53°的树干AB以v1=0.5m/s匀速上行，A点比水面高1.8m；与此同时，青蛙以v2=3m/s水平跳出。已知青蛙捕食时，舌头能伸出5cm。取重力加速度大小g=10m/s2。空气阻力不计。sin53°=0.8，则下列说法正确的是
A．青蛙此次捕食不成功
B．青蛙落水点到 B点的距离等于0.15m
C．青蛙捕到昆虫时，青蛙速度的最小值约为 7m/s
D．青蛙捕到昆虫时，青蛙速度的最小值约为 7m/s
二、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，有多项符合题目要求，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.法拉第认为磁能生电，若闭合线圈按下列选项中的方式在磁场中运动，则闭合线圈中能产生感应电流的是
8.甲、乙两个质点在同一条直线上运动，它们相对同一参考点的位移（x）随时间（t）变化的图像如图所示，其中乙的图线是顶点坐标为（0，-3）且关于纵轴对称的抛物线的一部分，则在0~3s内，下列说法正确的是
A．甲质点做匀速直线运动，速度大小为2m/s
B．乙质点运动过程中速度方向发生了变化，且 t=3s时与甲质点相遇
C．乙质点的加速度大小为 2m/s²
D．从开始运动到第一次相遇的过程中，甲、乙相距的最远距离为3.5m
9.电子被加速器加速后轰击重金属靶时，会产生射线，可用于放射治疗。现用一直线加速器来加速质子，使其从静止开始被加速到1.0×107m/s。已知加速电场的电场强度大小为1.3×105N/C，质子的质量为 2.67×10-27kg。电荷量为1.6×10-19C。则下列说法正确的是
A．加速过程中质子的电势能增加B．质子受到的电场力大小约为 2×10-15N
C．质子加速需要的时间约为8×10-7sD．加速器加速的直线长度约为4m
10.倾角=37°的传送带以大小v0=4m/s的速度顺时针转动，一质量 m=4kg的煤块（视为质点）无初速度地从传送带底端滑到 ℎ=3m的顶端，煤块与传送带间的动摩擦因数=0.8，取重力加速度大小 g=10m/s²，sin37°=0.6，cs37°=0.8，传送带的传送轮的大小不计，不考虑传送带的电机发热消耗的能量，则
A．煤块加速阶段的加速度大小为0.4m/s2
B．煤块在传送带上留下的痕迹长度为15m
C．煤块到达传送带顶端时的速度大小为1m/s
D．传送带因传送煤块而多消耗的电能为51.2J
三、非选择题：本题共5小题，共56分。
11.（7分）某同学用如图甲所示的实验装置探究小车速度随时间变化的规律，正确操作后获得如图乙所示的一条纸带。他用刻度尺测得纸带上自0点到连续点1、2、3、4、5、6的距离分别为d1 =2.15cm，d2=4.35cm，d3=6.60cm，d4=8.89cm，d5=11.24cm，d6=13.69cm。电火花计时器所接电源的频率f=50Hz
（1）打点3时小车的速度大小为 m/s，小车运动过程中的加速度大小为 m/s2（结果均保留三位有效数字）
（2）如果当时电源的频率，而做实验的同学并不知道，由此引起的系统误差将使加速度的测量值比实际值偏 （填“大”或“小”）。
12.（9分）某大型机械厂里用来称重的电子吊秤如图甲所示，其中称重的关键元件是拉力传感器，其工作原理是：在挂钩上挂上重物，拉力传感器中拉力敏感电阻丝在拉力F的作用下发生形变，拉力敏感电阻丝的电阻 RL也随着发生变化，再经过相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号（电压或电流），从而完成将重物的重力变换为电信号的过程。
某同学找到了一根拉力敏感电阻丝，其阻值 RL随拉力F 变化的关系图像如图乙所示，该同学按图丙所示的电路制成了一个简易“吊秤”。其中电阻丝接在A、B两接线柱之间，通过光滑绝缘滑环可将重物吊起。电阻丝的长度和横截面积的变化均可忽略不计。连接好实验电路，闭合开关S。
（1）滑环下不吊重物时，调节电阻箱，当电流表为某一合适示数I时，电阻箱的示数如图丁所示，则此时电阻箱接入电路的阻值 R₁= Ω； 滑环下吊上待测重物，稳定后，测出电阻丝与竖直方向的夹角为θ，调节电阻箱，使电流表的示数仍为I，此时电阻箱的示数为 R2。
（2）若在实验的过程中不慎将灵敏毫安表烧坏，现只有量程为2mA、内阻为80Ω的电流表和一些定值电阻可供选择。为了使实验顺利进行，该同学决定改装电流表，将2mA的量程扩大至10mA．改装的方法是将此电流表与阻值为 Ω的定值电阻 （填“串联”或“并联”）。
（3）设RL−F图像的斜率为k，则待测重物的质量的表达式为 M= （用R1、R2，θ、k，重力加速度大小g表示）。
13.（10分）在如图所示的电路中， R₁=6Ω，R₁=3Ω，R₃=4Ω，Rᵢ=5Ω，R₃=7Ω，C=30μF，A、B两端的电压 U=18V。电压表和电流表均为理想电表。电路稳定后，求：
（1）电流表、电压表的示数；
（2）电容器极板所带的电荷量 Q。
14.（14分）如图所示，在电场强度大小 E=2×103V/m竖直向上的匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道 QPN与一水平绝缘轨道MN 在 N点相切，半圆形轨道平面与电场线平行，其半径 R=40cm，N为半圆形轨道最低点，P为QN 圆弧的中点。一电荷量 q=1×10-4C，质量 m=10g带负电的滑块（视为质点）与水平轨道间的动摩擦因数 μ=0.2，位于 N 点右侧 d=3m的M处，取重力加速度大小g=10m/s2.不计空气阻力。
（1）若滑块刚好能到 N处，求其初速度大小v0；
（2）若滑块恰能运动到半圆轨道的最高点Q，求其在水平轨道上的落点到 N点的距离x；
（3）求满足（2）条件的滑块通过 P点时对轨道的压力大小F。
15.（16分）倾角为θ的固定斜面与足够长的水平地面平滑连接，表面光滑的滑块A 从斜面上距水平地面高h 处由静止释放，之后与静止在水平地面上的滑块B（位置并不固定）发生正碰，滑块A 反弹后冲上斜面，之后每次都是滑块B 停下来后滑块A 才与之碰撞。已知滑块B与水平地面间的动摩擦因数 μ=18，两滑块每次碰撞时间极短且碰撞前、后两滑块的速度大小都等于碰前滑块A速度的一半，重力加速度大小为g。
（1）求滑块 A 第一次碰撞前的速度大小 U。；
（2）求滑块 B在水平地面上滑动痕迹的最大长度xmax。
（3）若要每次都是滑块B 停下来后滑块A 才与之碰撞，则斜面的倾角θ需要满足怎样的条件？
高三物理试卷参考答案
1. C
【解析】本题考查平行板电容器，目的是考查学生的推理论证能力。电容器两极板间电压不变，极板上所带电荷量变多，由 C=QU知电容增大，由 C=εrS4πkd可知，电容器两极板间距离减小，则材料竖直方向的尺度增大，选项A、B错误；电容器两极板间电压不变，两极板间距离减小，由 E=Ud分析可知极板间的电场强度变大，选项C正确；保持降低后的温度不变，使下极板和材料一起水平向左移动，由 C=εrS4πkd可知，电容器的电容减小，由 C=QU知，极板上所带电荷量变少，选项 D错误。
2. B
【解析】本题考查平抛运动，目的是考查学生的推理论证能力。子弹射出后做平抛运动，在竖直方向有 ℎ=12gt2，在水平方向有x=vt，解得 v=gx22ℎ=300m/s，选项 B正确。
3. D
【解析】本题考查物体平衡，目的是考查学生的创新能力。车轮刚被顶起时，千斤顶两臂支持力的合力为千斤顶对汽车的支持力，故汽车对千斤顶的压力大小为2×105 N，选项 A、C错误；两臂夹角为120°时，由力的合成可知千斤顶每臂受到的压力大小为2×105N，选项 B错误；继续摇动把手，将汽车顶得更高，千斤顶两臂夹角减小，每臂受到的压力减小，选项D正确。
4. C
【解析】本题考查万有引力定律，目的是考查学生的推理论证能力。木星公转周期比地球的公转周期大，由 T=2πr3GM可知木星公转的轨道半径比地球公转的轨道半径大，选项 A错误；又根据 v=（πMr，可知木星公转的线速度比地球公转的线速度小，选项B错误；根据地球表面 g=GMR2，木星表面 g'=G×318M11R2，解得 g'g≈2.6，选项C正确；由（ ω−ω't=2π，可得“木星冲日”的时间间隔 t=TT'T'−T=1×1212−1年=1.1年，距下次“木星冲日”所需的时间约为401.5天，下一次出现“木星冲日”现象可能在2023年11月，选项D错误。
5. C
【解析】本题考查静电场，目的是考查学生的模型建构能力。带电粒子经过A、C两点时速度大小相等，则A、C两点的连线为等势线，O点也在其上，又 UOB>0，，即O点电势大于B点电势，则电场线方向由O点指向 B点，匀强电场的电场强度大小 E=Ud=UσBR，选项 A错误；粒子带负电，则粒子所受电场力方向始终沿B→O方向，不可能做圆周运动，选项 B错误；粒子做曲线运动，所受的合力方向要指向曲线凹侧，故粒子不可能依次经过A、O、C三点或A、D、C三点，选项 C正确、D错误。
6. D
【解析】本题考查平抛运动，目的是考查学生的创新能力。以O为坐标原点，OB、OA为x、y轴建立坐标系。AB直线方程为 y=−43x+1.8.青蛙从C洞平抛至速度方向与AB 平行， tan53∘=vyv2得 vy=4m/s，又平抛运动在竖直方向上是自由落体运动，则 vy=gt，，故 t=0.4s ，平抛运动下降高度ℎ=12gt2=0.8m，水平位移。 x=v₂t=1.2m，，则青蛙在平抛运动过程中过点 M（1.2，0.2）。M点在AB上且曲线在M点的切线恰与AB 平行故曲线与AB 相切于M点。昆虫从B沿 BA 方向爬行距离： s=v₁t=0.2m。。直角△MNB中MN=0.2m，BM=0.25m，BN=0.15m。故t=0.4s时青蛙和昆虫都在AB直线上相距BM-s=0.05m，在青蛙捕食舌头伸长范围内，故可以捕食成功，选项 A错误；落水点与 B点的距离小于 NB=0.15m，选项B错误；青蛙在M点的速度大小 vM=v22+vy2=5m/s，选项 C错误，选项D正确。
7. AB
【解析】本题考查磁通量，目的是考查学生的理解能力。在题图 A中，图示状态φ=0，闭合线圈转90°的过程中φ增大，因此磁通量发生变化；在题图B中离长直导线越远磁场越弱，磁感线越稀，所以当线圈远离导线时，线圈中磁通量不断变小；在题图C中，一定要把条形磁铁周围的磁感线空间分布图弄清楚，在图示位置，线圈中的磁通量为零，在线圈向下移动的过程中，线圈的磁通量一直为零，磁通量不变；在题图D中，随着线圈的转动，B与S都不变，所以φ=BS始终不变；若闭合线圈中的磁通量发生变化，则闭合线圈中有感应电流，选项 A、B正确。
8. AC
【解析】本题考查x—t图像，目的是考查学生的推理论证能力。由题图可知，甲质点的速度大小 v=ΔxΔt−6−03m/s=2m/s，甲做匀速直线运动，选项 A正确；由题图可知，乙质点沿正向做直线运动，其速度方向不变，且t=3s时与甲质点相遇，选项B错误；乙的图线是顶点坐标为（0，-3）且关于纵轴对称的抛物线的一部分，由题图可知乙在0~3s内的位移大小为9m，设乙的加速度大小为a，有 x=12at2−3m，解得 a=2m/s²，选项C正确；开始时，甲质点的速度大于乙质点的速度，可知二者速度相等时，甲、乙两质点相距最远，有v=at，解得 t=va=1s，最远的距离 Δxmax=vt−12at2+3m=4m，选项D错误。
9. CD
【解析】本题考查带电粒子的加速，目的是考查学生的创新能力。电场力对质子做正功，质子的电势能减少，选项 A 错误；质子受到的电场力大小 F=qE≈2×10⁻¹⁴N，选项 B错误；质子的加速度大小 a=Fm≈1.2×1013m/s2，加速时间 t=va≈8×10−7s，选项C正确；加速器加速的直线长度 x=v22a≈4m，选项D正确。
10. AD
【解析】本题考查传送带，目的是考查学生的模型建构能力。由牛顿第二定律有μmgcsθ-mgsinθ=ma，解得煤块加速阶段的加速度大小 a=0.4m/s²，选项 A正确；传送带底端到顶端的距离 s=ℎsinθ=5m，若煤块一直向上加速，则有 v²=2as，解得煤块到达传送带顶端时的速度大小v=2m/s
11.（1）1.14 （2分） 1.19 （3分）
（2）小 （2分）
【解析】本题考查探究小车速度随时间变化的规律，目的是考查学生的实验探究能力。
（1）电火花计时器的打点周期 T=1f=0.02s，打点 3时小车的速度大小 v3=d4−d22T≈1.14m/s；根据匀变速直线运动的推论公式可得，小车运动过程中的平均加速度大小a=d6−d3−d33T2=1.19m/s2。
（2）如果当时电源的频率 f'=55Hz，会导致打点周期变短，根据 a=ΔxT2可知真实的加速度偏大，则加速度的测量值比实际值偏小。
12.（1）159.0 （2分）
（2）20 （2分） 并联 （2分）
（3）2R1−R2csθgk（3分）
【解析】本题考查电表的改装和欧姆定律，目的是考查学生的实验探究能力。
（1）电阻箱接入电路的阻值R₁=1×100Ω+5×10Ω+9×1Ω+0×0.1Ω=159.0Ω。
（2）电流表扩大量程，应是并联一个较小的电阻，依题意有R：100Ω=2mA：（10mA-2mA），解得 R=20Ω。
（3）根据欧姆定律，依题意有 E=IR1+R0+R其他，E=IR2+R'+R其他。其中R0、R'分别为电阻丝挂上重物前后两次的电阻，R其他为电路中其余部分的电阻，则有 R'−R₀=R₁−R₂=kF，2Fcsθ=Mg，解得 M=2R1−R2csθkg。
13.【解析】本题考查含电容器的电路，目的是考查学生的推理论证能力。
（1）作出等效电路，R₂、R₃、R₄串联后与R₁并联，通过R₅的电流可认为等于0，则A、B两点间的等效电阻 R=R1R2+R3+R4R1+R2+R3+R4（1分）
解得R=4Ω （1分）
由欧姆定律可知，电流表的示数 I=UR（1分）
解得 I=4.5 A （1分）
电压表的示数等于 R4 两端的电压，R4 中电流
I4=UR2+R3+R4（1分）
又 U₄=I₄R₄（1分）
解得 U₄=7.5V。（1分）
（2）电容器两极板间的电压 Uc=I4R2+R3（1分）
又Q=CUc （1分）
解得 Q=3.15×10⁻⁴C。（1分）
14.【解析】本题考查静电场，目的是考查学生的模型建构能力。
（1）由动能定理有 μmg+qEd=0−12mv02（2分）
解得 v₀=6m/s。（1分）
（2）设滑块到达Q点时的速度大小为vQ，由牛顿第二定律得
mg+qE=mvQ2R（2分）
解得 vQ=23m/s（1分）
滑块过 Q点后做类平抛运动，有
2R=12at2，其中 a=mg+qEm（1分）
x=vQt （1分）
解得x=0.8m。 （1分）
（3）设滑块到达 P点时的速度大小为vp，由动能定理有−mg+qER=12mvQ2−12mvP2（2分）
在 P点时，由牛顿第二定律有 F'=mvP2R（1分）
解得 F'=0.9N（1分）
由牛顿第三定律得，滑块通过 P点时对轨道的压力大小 F=F'=0.9N。（1分）
15.【解析】本题考查牛顿运动定律的综合应用，目的是考查学生的创新能力。
（1）滑块A 在斜面上做匀加速直线运动，有
v02=2gsinθℎsinθ（2分）
解得 v0=2gℎ。（2分）
（2）滑块A、B第1次碰撞后，两滑块的速度大小均为 v02，第2次碰撞后，两滑块的速度大小均为 264，所以滑块A、B第n次碰撞后两滑块的速度大小均为 v02n，则有
v02n2=2μgxn（2分）
解得 xn=ℎ22n−3（2分）
每次碰后滑块 B移动的距离构成的数列为等比数列，有
xmax=x1+x2+x3+⋯+xn+⋯（2分）
解得 xmax=8ℎ3。（2分）
（3）设最初滑块 B距斜面底端的距离为 LI0），，第一次碰撞后，滑块B刚好停止时滑块A与之碰撞，此为临界条件。设滑块 B第一次碰撞后到停止运动所用时间为t，则有
v02=μgt（1分）
2L+x1v02+v0gsinθ=t（1分）
解得 L=ℎ−ℎ2sinθ（1分）
所以0<θ≤30°。 （1分）
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