湖南省婁底市冷水江礦山中學高三物理測試題含解析

湖南省婁底市冷水江礦山中學高三物理測試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.所謂反物質(zhì)就是和正常物質(zhì)的質(zhì)量相等、電荷量相等而電性相反的物質(zhì)。如反質(zhì)子質(zhì)量數(shù)是l，電荷數(shù)是-1：即?，F(xiàn)在有由質(zhì)子、反質(zhì)子、α粒子、反α粒子組成的粒子束，從上向下通過如圖的正交勻強電場和勻強磁場區(qū)后進入另一個勻強磁場，偏轉(zhuǎn)軌跡分為1、2、3、4四支。下列說法中正確的是

A．進入下面磁場的所有粒子具有相同的速度

B．上方兩極板中M板一定帶正電

C．1是反質(zhì)子的軌跡，4是α粒子的軌跡

D．2是反質(zhì)子的軌跡，3是α粒子的軌跡參考答案：AC2.一個彈簧掛30N的重物時，彈簧伸長1.2cm，若改掛100N的重物時，彈簧總長為20cm，則彈簧的原長為（

）A．12cm

B．14cm

C．15cm

D．16cm參考答案：D由題意可知，30=0.012k，100=k(0.20-),聯(lián)立可解得=16cm。3.如圖所示，在邊長為a的等邊三角形區(qū)域內(nèi)有勻強磁場B，其方向垂直紙面向外，一個邊長也為a的等邊三角形導線框架EFG正好與上述磁場區(qū)域的邊界重合，現(xiàn)使導線框以周期T繞其中心O點在紙面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，經(jīng)過導線框轉(zhuǎn)到圖中虛線位置，則在這時間內(nèi)

（

）A．平均感應電動勢大小等于B．平均感應電動勢大小等于C．順時針方向轉(zhuǎn)動時感應電流方向為E→F→G→ED．逆時針方向轉(zhuǎn)動時感應電流方向為E→G→F→E參考答案：AC4.如圖所示，頂端裝有定滑輪的粗糙斜面體放在水平地面上，A、B兩物體跨過滑輪通過細繩連接，整個裝置處于靜止狀態(tài)（不計繩的質(zhì)量和繩與滑輪間的摩擦）。現(xiàn)用水平力作用于物體A上，緩慢拉開一小角度，斜面體與物體B一直保持靜止。此過程中 A．繩子對物體A的拉力一定變大 B．斜面對物體B的摩擦力一定變大 C．地面對斜面體的彈力不變 D．地面對斜面體的摩擦力變大參考答案：ACD對A研究可知，原來細線的拉力大小等于A的重力，當用水平向右的力F緩慢拉物體A，細線的豎直分力大小等于A的重力，所以細線所受拉力的大小一定增大．故A正確．B原來所受的摩擦力大小可能為零，也可能沿斜面向下，也可能沿斜面向上，當用水平向右的力F緩慢拉物體A，繩的拉力增大，B所受的摩擦力可能增大，也可能減小，故B錯誤．以整體為研究對象，分析受力情況，由平衡條件得知，斜面體對地面的壓力等于整體總重力的大小，故地面對斜面體的彈力不變；斜面體所受地面的摩擦力大小f=F，F(xiàn)增大，f增大．故CD正確．5.一個擋板固定于水平地面上，截面為圓的柱狀物體甲在水平力F作用下把半徑與甲相等的圓球乙夾在甲與擋板之間，球乙沒有與地面接觸，甲和乙都處于靜止狀態(tài)，如圖所示．現(xiàn)在水平向左緩慢地推甲，直至甲與擋板接觸為止．設在此過程中，乙對擋板的壓力為F1，甲對地面的壓力為F2，一切摩擦不計，則A．F1緩慢增大，F(xiàn)2緩慢增大

B．F1緩慢增大，F(xiàn)2不變C．F1緩慢減小，F(xiàn)2緩慢增大

D．F1緩慢減小，F(xiàn)2不變參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.11．某同學用圖（a）所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律。已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz，當?shù)刂亓铀俣葹間=9.80m/s2。實驗中該同學得到的一條點跡清晰的完整紙帶如圖（b）所示。紙帶上的第一個點記為O，另選連續(xù)的三個點A、B、C進行測量，圖中給出了這三個點到O點的距離hA、hB和hC的值?；卮鹣铝袉栴}（計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）（1）打點計時器打B點時，重物速度的大小vB=

m/s;3.90（2）通過分析該同學測量的實驗數(shù)據(jù)，他的實驗結(jié)果是否驗證了機械能守恒定律？簡要說明分析的依據(jù)。

參考答案：（1）vB2/2=7.61(m/s)2

（2）因為mvB2/2≈mghB，近似驗證機械能守恒定律7.如圖所示為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在某時刻的波形圖，A為沿傳播方向上的某一質(zhì)點（該時刻位于平衡位置），該時刻A質(zhì)點的運動方向是____________（選填“向右”、“向左”、“向上”、“向下”）。如果該質(zhì)點振動的頻率為2Hz，則此列波的傳播速度大小為____________m/s。

參考答案：向下

88.（3分）如圖為光纖電流傳感器示意圖，它用來測量高壓線路中的電流。激光器發(fā)出的光經(jīng)過左側(cè)偏振元件后變成線偏振光，該偏振光受到輸電線中磁場作用，其偏振方向發(fā)生旋轉(zhuǎn)，通過右側(cè)偏振元件可測得最終偏振方向，由此得出高壓線路中電流大小。圖中左側(cè)偏振元件是起偏器，出射光的偏振方向與其透振方向

，右側(cè)偏振元件稱為

。

參考答案：相同（1分）（填“一致”或“平行”同樣給分），檢偏器（2分）9.以初速度v做平拋運動的物體，重力在第1s末和第2s末的功率之比為，重力在第1s內(nèi)和第2s內(nèi)的平均功率之比為，則:=

。參考答案：10.氫原子的能級圖如圖所示，一群處于n=4能級的氫原子向較低能級躍遷,能產(chǎn)生

▲

種不同頻率的光子，其中頻率最大的光子是從n=4的能級向n=

▲

的能級躍遷所產(chǎn)生的。參考答案：6111.如圖所示為氫原子能級圖，用光子能量為13.06eV的光照射一群處于基態(tài)的氫原子，可能觀測到氫原子發(fā)射不同波長的光有

種，其中波長最長的是從n=

能級躍遷到n=

能級輻射出的光子。參考答案：10 5 412.某同學在驗證牛頓第二定律的實驗中，實驗裝置如圖所示．打點計時器使用的交流電源的頻率為50Hz．開始實驗時，細線上掛適當?shù)你^碼，釋放小車后，小車做勻加速運動，與小車相連的紙帶上被打出一系列小點．①實驗中，該同學測出拉力F（鉤碼重力）和小車質(zhì)量M，根據(jù)計算出加速度．發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)情況下，根據(jù)公式計算出的加速度要比利用紙帶測出的加速度大．若該同學實驗操作過程沒有錯誤，試分析其原因．（至少寫兩點）____________________________________________________________________________________

②另一同學在完成同樣的實驗時，每次實驗在吊掛之處逐次增加一個質(zhì)量為50g的砝碼，利用紙帶測出每次小車的加速度，如果小車質(zhì)量為100g，細繩質(zhì)量可忽略，則下列曲線何者最適合描述小車加速度隨著吊掛砝碼個數(shù)的變化（

）參考答案：①沒有平衡摩擦力

鉤碼質(zhì)量要遠小于M

②

D13.一質(zhì)量為0.5kg的小球以2m/s的速度和原來靜止在光滑水平面上的質(zhì)量為1kg的另一小球發(fā)生正碰，碰后以0.2m/s的速度被反彈，則碰后兩球的總動量是______kg·m/s，原來靜止的小球獲得的速度大小是________m/s1，1.12012學年普陀模擬21B。參考答案：1，1.1三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（簡答）光滑的長軌道形狀如圖所示，下部為半圓形，半徑為R，固定在豎直平面內(nèi)．質(zhì)量分別為m、2m的兩小環(huán)A、B用長為R的輕桿連接在一起，套在軌道上，A環(huán)距軌道底部高為2R．現(xiàn)將A、B兩環(huán)從圖示位置靜止釋放．重力加速度為g．求：（1）A環(huán)到達軌道底部時，兩環(huán)速度大??；（2）運動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度；（3）若僅將輕桿長度增大為2R，其他條件不變，求運動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度．參考答案：（1）A環(huán)到達軌道底部時，兩環(huán)速度大小為；（2）運動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R；（3）若僅將輕桿長度增大為2R，其他條件不變，運動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R．解：（1）A、B都進入圓軌道后，兩環(huán)具有相同角速度，則兩環(huán)速度大小一定相等，對系統(tǒng)，由機械能守恒定律得：mg?2R+2mg?R=（m+2m）v2，解得：v=；（2）運動過程中A環(huán)距軌道最低點的最大高度為h1，如圖所示，整體機械能守恒：mg?2R+2mg?3R=2mg（h﹣R）+mgh，解得：h=R；（3）若將桿長換成2R，A環(huán)離開底部的最大高度為h2．如圖所示．整體機械能守恒：mg?2R+2mg（2R+2R）=mgh′+2mg（h′+2R），解得：h′=R；答：（1）A環(huán)到達軌道底部時，兩環(huán)速度大小為；（2）運動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R；（3）若僅將輕桿長度增大為2R，其他條件不變，運動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R．15.（6分）小明在有關媒體上看到了由于出氣孔堵塞，致使高壓鍋爆炸的報道后，給廠家提出了一個增加易熔片（熔點較低的合金材料）的改進建議?，F(xiàn)在生產(chǎn)的高壓鍋已普遍增加了含有易熔片的出氣孔（如圖所示），試說明小明建議的物理道理。參考答案：高壓鍋一旦安全閥失效，鍋內(nèi)氣壓過大，鍋內(nèi)溫度也隨之升高，當溫度達到易熔片的熔點時，再繼續(xù)加熱易熔片就會熔化，鍋內(nèi)氣體便從放氣孔噴出，使鍋內(nèi)氣壓減小，從而防止爆炸事故發(fā)生。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.(16分)如圖，兩根相距L＝0.4m、電阻不計的平行光滑金屬導軌水平放置，一端與阻值R＝0.15Ω的電阻相連。導軌x＞0一側(cè)存在沿x方向均勻增大的穩(wěn)恒磁場，其方向與導軌平面垂直，變化率k＝0.5T/m，x＝0處磁場的磁感應強度B0＝0.5T。一根質(zhì)量m＝0.1kg、電阻r＝0.05Ω的金屬棒置于導軌上，并與導軌垂直。棒在外力作用下從x＝0處以初速度v0＝2m/s沿導軌向右運動，運動過程中電阻上消耗的功率不變。求：(1)電路中的電流；(2)金屬棒在x＝2m處的速度；(3)金屬棒從x＝0運動到x＝2m過程中安培力做功的大?。?4)金屬棒從x＝0運動到x＝2m過程中外力的平均功率。參考答案：(1)在x=0時，E=B0Lv=0.5×0.4×2V=0.4V。電路中的電流I=E/(R+r)=2A；(2)在x＝2m處，磁感應強度B2=B0+kx2＝0.5T+0.5T/m×2m=1.5T。E=B2Lv2，解得：金屬棒在x＝2m處的速度v2=m/s。(3)金屬棒從x＝0開始運動時的安培力：F0=B0IL=0.5×2×0.4N=0.4N。到x＝2m時的安培力：FA=B2IL=1.5×2×0.4N=1.2N。過程中安培力做功的大小W=(F0+FA)x=1.6J。(4)由EIt=W解得t=2s。由動能定理：Pt-W=mv22-mv02，解得P=W=0.71W。

17.（10分）“神舟”七號載人飛船在軌飛行四天后，返回艙開始從太空向地球表面按預定軌道返回，通過制動發(fā)動機點火減速降高。返回艙距地面高度大約10km時，打開一個面積約1200m2的降落傘進一步減速下降，這一過程中若返回艙所受空氣阻力與速度的平方成正比，比例系數(shù)（空氣阻力系數(shù)）為k，所受空氣浮力不計，且認為豎直降落。從某時刻開始計時，返回艙的運動v-t圖象如圖中的AD曲線所示，圖中AB是曲線在A點的切線，切線交于橫軸一點B，其坐標為（8，0），CD是曲線AD的漸近線。返回艙總質(zhì)量為M=3300kg，g取10m/s.試問：（1）返回艙在這一階段是怎樣運動的？（2）在初始時刻v=160m/s，此時它的加速度是多大？（3）推證空氣阻力系數(shù)k的表達式并計算其值。參考答案：解析：（1）從圖象可知：物體的速度是減小的，所以做的是減速直線運動，而且從AD曲線各點切線的斜率越來越小直到最后為零可知：其加速度大小是越來越小。所以返回艙在這一階段做的是加速度越來越小的減速運動。（2）因為AB是曲線AD在A點的切線，所以其斜率大小就是其在A點這一時刻的加速度大小，（3）設返回艙最后勻速時的速度為返回艙在t=0時，由牛頓第二定律可知：

①返回艙下降到速度達到8m/s時，做勻速直線運動，所以由平衡條件可知：

②由①②兩式可知：代入數(shù)值解得：kg/m18.如圖所示，條形區(qū)域Ⅰ和Ⅱ內(nèi)分別存在方向垂直于紙面向外和向里的勻強磁場，磁感應強度B的大小均為0.3T，AA′、BB′、CC′、DD′為磁場邊界，它們相互平行，條形區(qū)域的長度足夠長，磁場寬度及BB′、CC′之間的距離d=1m。一束帶正電的某種粒子從AA′上的O點以沿與AA′成60°角、大小不同的速度射入磁場，當粒子的速度小于某一值v0時，粒子在區(qū)域Ⅰ內(nèi)的運動時間t0=4×10-6s；當粒子速度為v1時，剛好垂直邊界BB′射出區(qū)域Ⅰ。取π≈3，不計粒子所受重力。求：（1）粒子的比荷；（2）速度v0和v1的大小；（3）速度為v1的粒子從O到DD′所用的時間。

參考答案：（1）若粒子的速度小于某一值v0時，則粒子不能從BB′離開區(qū)域Ⅰ，只能從AA′邊離開區(qū)域Ⅰ，無論粒子速度大小，在區(qū)域Ⅰ中運動的時間相同，軌跡如圖所示（圖中只畫了一個粒子的軌跡）。粒子在區(qū)域Ⅰ內(nèi)做圓周運動的圓心角為=240°，運動時間（3分）又（