云南省昆明市嵩明一中高三第七次考試物理試題

絕密★啟用前云南省昆明市20172018學(xué)年嵩明一中高三第七次考試高三理綜物理一、單選題(共8小題,每小題6.0分,共48分)1.如圖4所示，在豎直放置間距為d的平行板電容器中，存在電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場．有一質(zhì)量為m，電荷量為＋q的點(diǎn)電荷從兩極板正中間處靜止釋放，重力加速度為g.則點(diǎn)電荷運(yùn)動到負(fù)極板的過程()A．加速度大小為a＝＋gB．所需的時(shí)間為t＝C．下降的高度為y＝D．電場力所做的功為W＝Eqd【答案】B【解析】點(diǎn)電荷受到重力、電場力，所以a＝，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)運(yùn)動獨(dú)立性，設(shè)水平方向點(diǎn)電荷的運(yùn)動時(shí)間為t，則＝t2，解得t＝，選項(xiàng)B正確；下降高度h＝gt2＝，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；電場力做功W＝，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．2.目前，世界上正在研究一種新型發(fā)電機(jī)叫磁流體發(fā)電機(jī)．如圖所示，表示了它的原理：將一束等離子體噴射入磁場，在場中有兩塊正對的金屬板A、B，這時(shí)金屬板上就會聚集電荷，產(chǎn)生電壓．如果射入的等離子體速度均為v，板間距離為d，板平面的面積為S，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于速度方向，等離子體充滿兩板間的空間，負(fù)載電阻是一長為2d，截面積為圓柱形，其電阻率為等離子體的電阻率的.當(dāng)發(fā)電機(jī)穩(wěn)定發(fā)電時(shí)，電流表示數(shù)為I，那么板間等離子體的電阻率為()A．B．C．D．【答案】A【解析】最終穩(wěn)定時(shí)，電荷所受洛倫茲力和電場力處于平衡，有qvB＝q.解得E＝vBd.根據(jù)閉合電路歐姆定律得，電離氣體的電阻R′＝－R＝－ρ.由電阻定律得，R′＝ρ將上式綜合，解得ρ＝.故A正確，B、C、D錯(cuò)誤．3.如圖所示，質(zhì)量為m的小球置于傾角為30°的光滑斜面上，勁度系數(shù)為k的輕彈簧，一端系在小球上，另一端固定在P點(diǎn)．小球靜止時(shí)，彈簧與豎直方向的夾角為30°，則彈簧的伸長量為()A．B．C．D．【答案】C【解析】對小球受力分析如圖所示：由力的合成可知，F(xiàn)N和F的合力與重力mg等大反向，由幾何關(guān)系可知F＝＝，又由胡克定律得F＝kx，解得x＝，C正確．4.下列說法正確的是（）A．結(jié)合能越大表示原子核中核子結(jié)合得越牢靠，原子核越穩(wěn)定B．β射線和光電效應(yīng)中逸出的電子都是原子核衰變產(chǎn)生的C．均勻變化的電場可以產(chǎn)生電磁波D．在任何慣性系中，光在真空中沿任何方向的傳播速度都相同?！敬鸢浮緿【解析】比結(jié)合能越大表示原子核中核子結(jié)合得越牢靠，原子核越穩(wěn)定，A錯(cuò)誤；β射線是原子核衰變產(chǎn)生的，而光電效應(yīng)中逸出的電子是從原子中逸出的電子，B錯(cuò)誤；均勻變化的電場產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，C錯(cuò)誤；在任何慣性系中，光在真空中沿任何方向的傳播速度都相同，D正確。5.有四個(gè)金屬導(dǎo)體，它們的UI圖線如圖所示，電阻最小的導(dǎo)體是：（）A．AB．bC．CD．d【答案】A【解析】由圖可知，當(dāng)電流相同時(shí)，D兩端的電壓最大，C兩端的電壓次之，B兩端的電壓再次之，A兩端的電壓最小；由歐姆定律公式可知：電流相同時(shí)，電壓與電阻成正比，所以四個(gè)電阻中，D阻值最大，A阻值最小．6.(多選)如圖所示電路，在平行金屬板M、N內(nèi)部左側(cè)中央P有一質(zhì)量為m的帶電粒子(重力不計(jì))以水平速度v0射入電場并打在N板的O點(diǎn)．改變R1或R2的阻值，粒子仍以v0射入電場，則()A．該粒子帶正電B．減少R2，粒子還能打在O點(diǎn)C．減少R1，粒子將打在O點(diǎn)左側(cè)D．增大R1，粒子在板間運(yùn)動時(shí)間不變【答案】BC【解析】由圖知，N板與電源正極相連，帶正電，板間電場豎直向上，結(jié)合粒子軌跡得：該粒子帶負(fù)電，所以A錯(cuò)誤；由于R2與電容器串聯(lián)，減少R2，對電路沒有影響，所以粒子還能打在O點(diǎn)，故B正確；減少R1，電流增大，R0電壓增大，電容器電壓增大，板間電場強(qiáng)度增大，粒子受電場力增大，所以落在O點(diǎn)左側(cè)，故C正確；同理增大R1，粒子受電場力減小，加速度減小，而豎直方向位移不變，則運(yùn)動時(shí)間增大，故D錯(cuò)誤．7.如圖甲所示的電路中，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為10∶1，電流表，電壓表均為理想電表，R是光敏電阻(其阻值隨光強(qiáng)增大而減小)．原線圈接入如圖乙所示的正弦交流電壓u，下列說法正確的是()A．電壓u的頻率為100HzB．電壓表的示數(shù)為22VC．照射R的光變強(qiáng)時(shí)，燈泡變暗D．照射R的光變強(qiáng)時(shí)，電流表的示數(shù)變大【答案】BD【解析】原線圈接入如圖乙所示的正弦交流電，T＝0.02s，所以頻率為f＝＝Hz，故A錯(cuò)誤；原線圈接入電壓的最大值是220V，所以原線圈接入電壓的有效值是U＝220V，理想變壓器原，副線圈匝數(shù)比為10∶1，所以副線圈電壓是22V，所以電壓表的示數(shù)為22V，故B正確；有光照射R時(shí)，R阻值隨光強(qiáng)增大而減小，根據(jù)I＝，可知電路中的電流增大，所以燈泡變亮，故C錯(cuò)誤；有光照射R時(shí)，R阻值隨光強(qiáng)增大而減小，根據(jù)P＝，得副線圈輸出功率增大，所以原線圈輸入功率增大，所以A的示數(shù)變大，故D正確．8.(多選)傾角為θ的斜面上部存在豎直向下的勻強(qiáng)電場．兩帶電量分別為q1、q2，質(zhì)量分別為m1、m2的粒子以速度v1、v2垂直電場射入，并在斜面上某點(diǎn)以速度v1′、v2′射出，在電場中的時(shí)間分別為t1、t2.入射速度為v2的粒子射的更遠(yuǎn)，如圖所示，不計(jì)粒子重力．下列說法正確的是()A．若v1<v2，則t1<t2B．若v1＝v2，則>C．若v1>v2，則v1′<v2′D．若v1＝v2，則v1′＝v2′【答案】BD【解析】設(shè)任一粒子在電場中運(yùn)動時(shí)間為t，初速度為v0，加速度為a，位移為s，則根據(jù)tanθ＝＝＝根據(jù)牛頓第二定律得：a＝聯(lián)立得：tanθ＝得：t＝由于兩個(gè)粒子的比荷關(guān)系未知，所以若v1<v2時(shí)運(yùn)動時(shí)間關(guān)系不能確定，故A錯(cuò)誤．若v1＝v2，由水平位移x＝v0t知：t1<t2，由t＝得：>，故B正確．粒子落在斜面上時(shí)的速度大小為v′＝將t＝代入得：v′＝v0可知：若v1>v2，則v1′>v2′，若v1＝v2，則v1′＝v2′，故C錯(cuò)誤，D正確．分卷II二、實(shí)驗(yàn)題(共2小題,每小題10.0分,共20分)9.某同學(xué)利用自己設(shè)計(jì)的彈簧彈射器做“驗(yàn)證彈簧彈性勢能Ep＝kx2(k為彈簧的勁度系數(shù)，x為彈簧的形變量)”的實(shí)驗(yàn)，裝置如圖a所示．水平放置的彈射器將質(zhì)量為m的小球彈射出去，測出小球通過兩個(gè)豎直放置的光電門的時(shí)間間隔為t.用刻度尺測出彈簧的壓縮量為x，甲，乙兩光電門的間距為L，忽略一切阻力．①小球被彈射出的速度大小v＝________，求得彈簧彈性勢能Ep＝________；(用題目中的字母符號表示)②該同學(xué)測出多組數(shù)據(jù)，計(jì)算并畫出如圖b所示Ep與x2的關(guān)系圖線，從而驗(yàn)證了它們之間的關(guān)系．根據(jù)圖線求得彈簧的勁度系數(shù)k＝________N/m；③如圖b所示，當(dāng)x2＝4×10－4m2時(shí)，彈簧的彈力為________N.④由于重力作用，小球被彈射出去后運(yùn)動軌跡會向下有所偏轉(zhuǎn)，這對實(shí)驗(yàn)結(jié)果________(填“有”或“無”)影響．【答案】(1)(2)200(3)4(4)無【解析】(1)由圖可知，彈簧在小球進(jìn)入光電門之前就恢復(fù)形變，故其彈射速度為通過光電門的水平速度：v＝，由能量守恒得：Ep＝mv2＝×m×2＝(2)由圖中數(shù)據(jù)代入公式：Ep＝kx2，解得：k＝200N/m(3)由F＝kx可得，當(dāng)x＝0.02m時(shí)，彈力為：F＝200×0.02N＝4N；(4)由力作用的獨(dú)立性可知，重力不影響彈力做功的結(jié)果，有沒有重力做功，小球的水平速度都不會變化．10.某學(xué)生為了測量一個(gè)物體的質(zhì)量，找到一個(gè)力電轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器的輸出電壓正比于受壓面的壓力(比例系數(shù)為k)，如圖所示，測量時(shí)先調(diào)節(jié)輸入端的電壓，使轉(zhuǎn)換器空載時(shí)的輸出電壓為0；而后在其受壓面上放一物體，即可測得與物體的質(zhì)量成正比的輸出電壓U.請完成對該物體質(zhì)量的測量：(1)設(shè)計(jì)一個(gè)電路，要求力電轉(zhuǎn)換器的輸入電壓可調(diào)，并且使調(diào)節(jié)范圍盡可能大，在虛線框中畫出完整的測量電路圖．(2)簡要說明測量步驟，求出比例系數(shù)k，并測出待測物體的質(zhì)量m.【答案】見解析【解析】力電轉(zhuǎn)換器雖然是一個(gè)全新的儀器，但它與其他所有的測量儀器一樣，要有一個(gè)“調(diào)零”的過程．仔細(xì)審題，題目中有很多重要的暗示，挖掘這些信息即是我們解決問題的關(guān)鍵．“測量時(shí)先調(diào)節(jié)輸入端的電壓，使轉(zhuǎn)換器空載時(shí)的輸出電壓為0；而后在其受壓面上放一物體，即可測得與物體的質(zhì)量成正比的輸出電壓U”“該轉(zhuǎn)換器的輸出電壓正比于受壓面的壓力(比例系數(shù)為k)”，所以輸出電壓U＝kmg.題目要求“力電轉(zhuǎn)換器的輸入電壓可調(diào)，并且使電壓的調(diào)節(jié)范圍盡可能大”，這就暗示我們滑動變阻器必須使用分壓式，有了設(shè)計(jì)電路才可以進(jìn)行測量步驟．(1)設(shè)計(jì)電路如圖所示．(2)測量步驟如下：①調(diào)節(jié)滑動變阻器，使轉(zhuǎn)換器的輸出電壓為零；②將質(zhì)量為m0的砝碼放在轉(zhuǎn)換器的受壓面上，記下輸出電壓U0；③將待測物體放在轉(zhuǎn)換器的受壓面上，記下輸出電壓U1；④因?yàn)閁0＝km0g、U1＝kmg，所以可求m＝.三、計(jì)算題(共2小題,共30分)11.從斜面上某一位置，每隔0.1s釋放一個(gè)小球，在連續(xù)釋放幾顆小球后，對在斜面上滾動的小球拍下照片，如圖所示，測得xAB＝15cm，xBC＝20cm，求：(1)小球的加速度；(2)拍攝時(shí)B球的速度；(3)拍攝時(shí)xCD的大??；(4)A球上方滾動的小球還有幾顆．【答案】(1)5m/s2(2)1.75m/s(3)0.25m(4)2【解析】(1)由a＝得小球的加速度a＝＝5m/s2(2)B點(diǎn)的速度等于AC段上的平均速度，即vB＝＝1.75m/s(3)由相鄰相等時(shí)間內(nèi)的位移差恒定，即xCD－xBC＝xBC－xAB，所以xCD＝2xBC－xAB＝0.25m(4)設(shè)A點(diǎn)小球的速度為vA，由于vA＝vB－at＝1.25m/s所以A球的運(yùn)動時(shí)間為tA＝＝0.25s，所以在A球上方滾動的小球還有2顆．12.一個(gè)質(zhì)量為m，帶電量為q的帶正電粒子(不計(jì)重力)，從O點(diǎn)處沿+y方向以初速v0射入一個(gè)邊界為矩形的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于xy平面向里，它的邊界分別是y=0、y=a，x=1.5A．x=1.5a,如圖所示．改變磁感強(qiáng)度B的大小，粒子可從磁場的不同邊界面射出，并且射出磁場后偏離原來速度方向的角度θ會隨之改變．試討論粒子可以從哪幾個(gè)邊界面射出，從這幾個(gè)邊界面射出時(shí)磁感強(qiáng)度B的大小及粒子的偏轉(zhuǎn)最大角度θ各在什么范圍內(nèi)？【答案】當(dāng)R>a時(shí)，粒子從上邊邊界射出，此時(shí)B<mv0/qa，θ<π/2；當(dāng)a>R≥3a/4時(shí)，粒子從左邊邊界射出，此時(shí)mv0/qa≤B<4mv0/3qa，π>θ≥2π/3；當(dāng)R<3a/4時(shí)，粒子從下邊邊界射出，此時(shí)B≥4mv0/3qa，θ=π．【解析】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動是勻速圓周運(yùn)動，軌道半徑R=mv/qB，即半徑R跟速率v成正比．而磁場區(qū)域是有界的，它從哪個(gè)面射出，與半徑R的大小有關(guān)，因此要分別進(jìn)行討論．當(dāng)R>a時(shí)，粒子從上邊邊界射出，此時(shí)B<mv0/qa，θ<π/2；當(dāng)a>R≥3a/4時(shí)，粒子從左邊邊界射出，此時(shí)mv0/qa≤B<4mv0/3qa，π>θ≥2π/3；當(dāng)R<3a/4時(shí)，粒子從下邊邊界射出，此時(shí)B≥4mv0/3qa，θ=π．【選修33】(多選)一定質(zhì)量的氣體做等壓變化時(shí)，其V-t圖像如圖4所示。若保持氣體質(zhì)量不變，而改變氣體的壓強(qiáng)，再讓氣體做等壓變化，則其等壓線與原來相比，下列可能正確的是()圖4A．等壓線與V軸之間夾角變小B．等壓線與V軸之間夾角變大C．等壓線與t軸交點(diǎn)的位置不變D．等壓線與t軸交點(diǎn)的位置一定改變解析：選ABC對于一定質(zhì)量氣體的等壓線，其V-t圖像的延長線一定過－273.15℃的點(diǎn)，故C項(xiàng)正確；由于題目中沒有給定壓強(qiáng)p的變化情況，因此A、B都有可能，故選A、B、C。（2）.一太陽能空氣集熱器，底面及側(cè)面為隔熱材料，頂面為透明玻璃板，集熱器容積為V0，開始時(shí)內(nèi)部封閉氣體的壓強(qiáng)為p0.經(jīng)過太陽曝曬，氣體溫度由T0＝300K升至T1＝350K.(1)求此時(shí)氣體的壓強(qiáng)．(2)保持T1＝350K不變，緩慢抽出部分氣體，使氣體壓強(qiáng)再變回到p0.求集熱器內(nèi)剩余氣體的質(zhì)量與原來總質(zhì)量的比值．判斷在抽氣過程中剩余氣體是吸熱還是放熱，并簡述原因．【答案】(1)p0(2)抽氣過程氣體體積變大，對外做功，而溫度不變內(nèi)能不變，由熱力學(xué)第一定律知?dú)怏w應(yīng)吸熱【解析】(1)由查理定律＝①得p1＝p0＝p0②(2)由玻意耳定律p1V0＝p0V③得V＝