天津大港區(qū)實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三物理聯(lián)考試卷含解析

天津大港區(qū)實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三物理聯(lián)考試卷含解析一、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1.2013年2月16日凌晨，2012DA14小行星與地球“擦肩而過”，距離地球最近約2.77萬公里．據(jù)觀測，它繞太陽公轉(zhuǎn)的周期約為366天，比地球的公轉(zhuǎn)周期多1天．假設(shè)小行星和地球繞太陽運(yùn)行的軌道均為圓軌道，對(duì)應(yīng)的軌道半徑分別為R1、R2，線速度大小分別為v1、v2，以下關(guān)系式正確的是

A.

B.

C.

D.參考答案：BD由開普勒行星運(yùn)行定律和萬有引力提供向心力可知，將代入可得選項(xiàng)BD正確。2.圖為某沿x軸方向傳播的簡諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖，a、b、c、d是橫波上的四個(gè)質(zhì)點(diǎn)；圖2是橫波上質(zhì)點(diǎn)d的振動(dòng)圖象，則下列說法正確的是_________。A.t=0時(shí)質(zhì)點(diǎn)a的速度大小比質(zhì)點(diǎn)c的大B.t=0時(shí)質(zhì)點(diǎn)a的加速度大小比質(zhì)點(diǎn)c的大C.從t=0時(shí)刻開始質(zhì)點(diǎn)b比質(zhì)點(diǎn)c后到平衡位置D.0~0.5s時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)b的路程比質(zhì)點(diǎn)a的路程大E.0~3s時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)a、b的振動(dòng)路程均為30cm參考答案：BDE;在簡諧橫波中，質(zhì)點(diǎn)離平衡位置越遠(yuǎn)，速度越小，加速度越大；故由圖1可知：t=0時(shí)質(zhì)點(diǎn)a的速度比質(zhì)點(diǎn)c的小，加速度比質(zhì)點(diǎn)c的大，故A錯(cuò)誤，B正確;根據(jù)圖2可得：t=0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)d沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，故由圖1可得：波沿x軸正方向傳播；那么，t=0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)b沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)c沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，所以，質(zhì)點(diǎn)b比質(zhì)點(diǎn)c先回到平衡位置，故C錯(cuò)誤；由圖2可得：周期T=2s；0～0.5s（T）時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)b的平均速率比質(zhì)點(diǎn)a的大，質(zhì)點(diǎn)b的振動(dòng)路程比質(zhì)點(diǎn)a的大，故D正確；3s＝T，由質(zhì)點(diǎn)半個(gè)周期的路程恒為2A可得：質(zhì)點(diǎn)a、b的振動(dòng)路程均為6A=30cm，故E正確。故選BDE?！军c(diǎn)睛】在求解機(jī)械振動(dòng)的問題中，一般根據(jù)振動(dòng)圖象得到周期及質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向，進(jìn)而根據(jù)波動(dòng)圖象得到傳播方向和波長，然后求解波速；最后在根據(jù)距離和波速求得任一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)狀態(tài)。3.下列所給的圖像中不能反映作直線運(yùn)動(dòng)物體回到初始位置的是:參考答案：B4.如圖所示甲、乙兩種表面粗糙的傳送帶，傾斜于水平地面放置．以同樣的恒定速率v向上運(yùn)動(dòng)．現(xiàn)將一質(zhì)量為m的小物體(視為質(zhì)點(diǎn))輕輕放在A處，小物體在甲傳送帶上到達(dá)B處時(shí)恰好達(dá)到傳送帶的速率v；在乙傳送帶上到達(dá)離B豎直高度為h的C處時(shí)達(dá)到傳送帶的速率v，已知B處離地面高度為H，則在物體從A到B的運(yùn)動(dòng)過程中

(

)A、兩種傳送帶對(duì)小物體做功相等B、將小物體傳送到B處，兩種傳送帶消耗的電能相等C、兩種傳送帶與小物體之間的動(dòng)摩擦因數(shù)不同D、將小物體傳送到B處，兩種系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量相等參考答案：AC5.（多選)下列說法中正確的是()．A．一定質(zhì)量的理想氣體保持壓強(qiáng)不變，溫度升高，體積一定增大B．布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的運(yùn)動(dòng)，它說明分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)C．第二類永動(dòng)機(jī)雖然不違反能量守恒定律，但它是制造不出來的D．液晶在光學(xué)和電學(xué)性質(zhì)上表現(xiàn)出各向同性參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.已知金屬鈣的逸出功為2.7eV，氫原子的能級(jí)圖如圖所示．一群處于n=4的氫原子在向低能級(jí)躍遷的過程中，可能輻射

▲

種頻率的光子，有

▲

種頻率的光能使鈣發(fā)生光電效應(yīng)．

參考答案：6（1分）

3（2分）7.（6分）有一種測定導(dǎo)電液體深度的傳感器，它的主要部分是包著一層電介質(zhì)的金屬棒與導(dǎo)電液體形成的電容器（如圖所示）。如果電容增大，則說明液體的深度h

（填“增大”、“減小”或“不變”）；將金屬棒和導(dǎo)電液體分別接電源兩極后再斷開，當(dāng)液體深度h減小時(shí)，導(dǎo)電液與金屬棒間的電壓將

（填“增大”、“減小”或“不變”）。參考答案：

答案：增大（3分）

增大（3分）8.根據(jù)玻爾原子結(jié)構(gòu)理論，氦離子（He+）的能級(jí)圖如圖所示．電子處在n=5軌道上比處在n=3軌道上離氦核的距離遠(yuǎn)（選填“近”或“遠(yuǎn)”）．當(dāng)大量He+處在n=3的激發(fā)態(tài)時(shí)，由于躍遷所發(fā)射的譜線有3條．參考答案：

考點(diǎn)：氫原子的能級(jí)公式和躍遷．專題：原子的能級(jí)結(jié)構(gòu)專題．分析：根據(jù)玻爾原子理論，電子所在不同能級(jí)的軌道半徑滿足rn=n2r1，激發(fā)態(tài)躍遷的譜線滿足，從而即可求解．解答：解：根據(jù)玻爾原子理論，能級(jí)越高的電子離核距離越大，故電子處在n=3軌道上比處在n=5軌道上離氫核的距離近，所以電子處在n=5軌道上比處在n=3軌道上離氦核的距離遠(yuǎn)．躍遷發(fā)出的譜線特條數(shù)為N=，代入n=3，解得：N=3，故答案為：遠(yuǎn)，3點(diǎn)評(píng)：本題主要考查德布羅意波和玻爾原子理論，在考綱中屬于基本要求，作為江蘇高考題難度不是很大．9.在“探究加速度與物體受力的關(guān)系”活動(dòng)中，某小組設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)。圖中上下兩層水平軌道表面光滑，兩完全相同的小車前端系上細(xì)線，細(xì)線跨過滑輪并分別掛上裝有不同質(zhì)量砝碼的盤，兩小車尾部細(xì)線水平連到控制裝置上，實(shí)驗(yàn)時(shí)通過控制細(xì)線使兩小車同時(shí)開始運(yùn)動(dòng)，然后同時(shí)停止。實(shí)驗(yàn)中：（1）應(yīng)使砝碼和盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，這時(shí)可認(rèn)為小車受到的合力的大小等于

。（2）若測得小車1、2的位移分別為x1和x2，則小車1、2的加速度之比

。（3）要達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，還需測量的物理量是

。參考答案：(1)砝碼和盤的總重

(2分)(2)x1/x2

(2分)

(3)兩組砝碼和盤的總重量（質(zhì)量）（或盤的質(zhì)量、兩砝碼和盤的總重量的比值）10.如圖，在粗糙水平地面上放著一個(gè)截面為四分之一圓弧的柱狀物體A，A的左端緊靠豎直墻，A與豎直墻之間放一光滑圓球B，已知A的圓半徑為球B半徑的3倍，球B所受的重力為G，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。則墻壁對(duì)B的作用力為

，B對(duì)

A的壓力為

。參考答案：G/

2G/

11.某興趣小組想通過物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)探究“合外力做功和物體速度變化的關(guān)系”。實(shí)驗(yàn)開始前，他們提出了以下幾種猜想：①W∝，②W∝v，③W∝v2。他們的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，PQ為一塊傾斜放置的木板，在Q處固定一個(gè)速度傳感器（用來測量物體每次通過Q點(diǎn)時(shí)的速度），每次實(shí)驗(yàn)，物體從不同初始位置處由靜止釋放。同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了以下表格來記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。其中L1、L2、L3、L4……，代表物體分別從不同初始位置處無初速釋放時(shí)初始位置到速度傳感器的距離，v1、v2、v3、v4……，表示物體每次通過Q點(diǎn)的速度。實(shí)驗(yàn)次數(shù)1234…….LL1L2L3L4…….vv1v2v3v4……他們根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制了如圖乙所示的L－v圖象，并得出結(jié)論W∝v2。他們的做法是否合適，你有什么好的建議？___________________________________________________________________。在此實(shí)驗(yàn)中，木板與物體間摩擦力的大小_______（填“會(huì)”或“不會(huì)”）影響探究出的結(jié)果參考答案：12.“軌道電子俘獲”是放射性同位素衰變的一種形式，它是指原子核（X）俘獲一個(gè)核外電子，使其內(nèi)部的一個(gè)質(zhì)子變?yōu)橹凶樱⒎懦鲆粋€(gè)中微子，從而變成一個(gè)新核（Y）的過程，中微子的質(zhì)量遠(yuǎn)小于質(zhì)子的質(zhì)量，且不帶電，寫出這種衰變的核反應(yīng)方程式．生成的新核處于激發(fā)態(tài)，會(huì)向基態(tài)躍遷，輻射光子的頻率為v，已知真空中的光速為c，普朗克常量為h，則此核反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損為．參考答案：解：核反應(yīng)方程為：．根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程得：hv=△mc2，則質(zhì)量虧損為：△m=．故答案為：，13.一束光從空氣射向折射率為的某種介質(zhì)，若反射光線與折射光線垂直，則入射角為__________。真空中的光速為c，則光在該介質(zhì)中的傳播速度為________________.參考答案：60°；c．解析：根據(jù)折射定律n=①由題意：i+r=90°則sin2+sin2r=1②解得：sini=則∠i=60°傳播速度v=c三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（8分）（1）美國科研人員正在研制一種新型鎳銅長效電池，它是采用銅和放射性同位素鎳63(Ni)兩種金屬作為長壽命電池的材料，利用鎳63(Ni)發(fā)生一次β衰變成銅（Cu），同時(shí)釋放電子給銅片，把鎳63(Ni)和銅片做電池兩極，鎳63(Ni)的衰變方程為 。（2）一靜止的質(zhì)量為M的鎳核63(Ni)發(fā)生β衰變，放出一個(gè)速度為v0，質(zhì)量為m的β粒子和一個(gè)反沖銅核，若鎳核發(fā)生衰變時(shí)釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為β粒子和銅核的動(dòng)能。求此衰變過程中的質(zhì)量虧損（虧損的質(zhì)量在與粒子質(zhì)量相比可忽略不計(jì)）。參考答案：解析：（1）；（2）設(shè)衰變后銅核的速度為v，由動(dòng)量守恒

①由能量方程

②由質(zhì)能方程

③解得

④點(diǎn)評(píng)：本題考查了衰變方程、動(dòng)量守恒、能量方程、質(zhì)能方程等知識(shí)點(diǎn)。15.（4分）圖為一簡諧波在t=0時(shí)，對(duì)的波形圖，介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)P做簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y=4sin5xl，求該波的速度，并指出t=0.3s時(shí)的波形圖(至少畫出一個(gè)波長)

參考答案：解析：由簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式可知，t=0時(shí)刻指點(diǎn)P向上運(yùn)動(dòng)，故波沿x軸正方向傳播。由波形圖讀出波長，；由波速公式，聯(lián)立以上兩式代入數(shù)據(jù)可得。t=0.3s時(shí)的波形圖如圖所示。

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.)如圖所示，在xoy平面直角坐標(biāo)系的第一象限有射線OA，OA與x軸正方向夾角為30°，OA與y軸所夾區(qū)域內(nèi)有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場E1，第二象限存在水平向右的勻強(qiáng)電場E2，其它區(qū)域存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場。有一質(zhì)量為m、電量為q的帶正電粒子，從y軸上的P點(diǎn)沿著x軸正方向以初速度v0射入電場，運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后經(jīng)過Q點(diǎn)垂直于射線OA進(jìn)入磁場，經(jīng)磁場垂直x軸進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場E2，過y軸正半軸上的P點(diǎn)再次進(jìn)入勻強(qiáng)電場E1，已知OP=h，不計(jì)粒子重力，求：

(1)粒子經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的速度大小；

(2)勻強(qiáng)電場電場強(qiáng)度E1的大??；

(3)粒子從Q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)所用的時(shí)間。ks5u參考答案：（1）設(shè)粒子在Q的速度為V，則V·sin30°=V0……①

（2分）有：V=2V0……②（2分）（2）在電場E1中，對(duì)粒子有：h－OQ·sin30°=at2……③（1分）OQ·cos30°=V0t……④（1分）

粒子的加速度：qE1=ma……⑤

（1分）V·cos30°=a·t……⑥

（1分）

得：E1=……（2分）

OQ=h……（1分）（3）粒子以O(shè)為圓心作勻速圓周運(yùn)動(dòng)OQ=r=……⑦

（1分）

T=……⑧

（1分）在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間：t1=·T=……⑨

（2分）在電場E2中運(yùn)動(dòng)時(shí)間：t2==……（10）

（1分）Q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的時(shí)間：t=t1＋t2=＋……17.如圖所示的直角坐標(biāo)系中，在直線x=－2l0到y(tǒng)軸區(qū)域內(nèi)存在著兩個(gè)大小相等、方向相反的有界勻強(qiáng)電場，其中x軸上方的電場方向沿y軸負(fù)方向，x軸下方的電場方向沿y軸正方向。在電場左邊界上A（－2l0，－l0）到C（－2l0，0）區(qū)域內(nèi)，連續(xù)分布著電量為＋q、質(zhì)量為m的粒子．從某時(shí)刻起由A點(diǎn)到C點(diǎn)間的粒子，依次連續(xù)以相同的速度v0沿x軸正方向射入電場．若從A點(diǎn)射入的粒子，恰好從y軸上的A′（0，l-0）沿x軸正方向射出電場，其軌跡如圖．不計(jì)粒子的重力及它們間的相互作用．⑴求勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E；⑵求在AC間還有哪些位置的粒子，通過電場后也能沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)？⑶若以直線x=2l0上的某點(diǎn)為圓心的圓形區(qū)域內(nèi)，分布著垂直于xOy平面向里的勻強(qiáng)磁場，使沿x軸正方向射出電場的粒子，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后，都能通過直線x=2l0與圓形磁場邊界的一個(gè)交點(diǎn)處，而便于被收集，則磁場區(qū)域的最小半徑是多大？相應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B是多大？參考答案：．⑴從A點(diǎn)射出的粒子，由A到A′的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為T，根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡和對(duì)稱性可得

x軸方向

(1分)

y軸方向

(1分)

得：

（2分）⑵設(shè)到C點(diǎn)距離為△y處射出的粒子通過電場后也沿x軸正方向，粒子第一次達(dá)x軸用時(shí)△t，水平位移為△x，則

（1分）若滿足，則從電場射出時(shí)的速度方向也將沿x軸正方向（2分）解之得：

（2分）即AC間y坐標(biāo)為（n=1，2，3，……）（1分）⑶當(dāng)n=1時(shí)，粒子射出的坐標(biāo)為當(dāng)n=2時(shí)，粒子射出的坐標(biāo)為當(dāng)n≥3時(shí)，沿x軸正方向射出的粒子分布在y1到y(tǒng)2之間（如圖）y1到y(tǒng)2之間的距離為L=y1－y2=則磁場的最小半徑為

（2分）若使粒子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后匯聚于一點(diǎn)，粒子的運(yùn)動(dòng)半徑與磁場圓的半徑相等（如圖），(軌跡圓與磁場圓相交，四邊形PO1QO2為棱形)由得：

（2分）18.如圖所示，半圓玻璃磚的半徑R=10cm，折射率n=，直徑AB與屏幕MN垂直并接觸于A點(diǎn)。激光a以入射角i=60°射向玻璃磚圓心O，結(jié)果在屏幕MN上出現(xiàn)