湖北省咸寧市張公中學(xué)高三物理測試題含解析

湖北省咸寧市張公中學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.在機(jī)場候機(jī)廳經(jīng)常能看到一種升降電梯如右圖所示,其中A為載人箱，B為平衡重物，它們的質(zhì)量均為M，上下均由跨過滑輪的鋼索系住，在電動(dòng)機(jī)的牽引下使電梯上下運(yùn)動(dòng)，如果電梯中人的總質(zhì)量為m，勻速上升的速度為v，電梯即將到頂層前關(guān)閉電動(dòng)機(jī)，依靠慣性上升一高度后停止，在不計(jì)空氣和摩擦阻力的情況下，則（重力加速度為g）

（

）

A．關(guān)閉電動(dòng)機(jī)后人上升的高度為

B．關(guān)閉電動(dòng)機(jī)后人上升的高度為

C．關(guān)閉電動(dòng)機(jī)后人上升的時(shí)間為

D．關(guān)閉電動(dòng)機(jī)后人上升的時(shí)間為參考答案：B2.用一根長為1m的輕質(zhì)細(xì)繩將一幅質(zhì)量為1kg的畫框?qū)ΨQ地懸掛在墻壁上，已知繩能承受的最大張力為10N，為使繩不斷裂，畫框上兩個(gè)掛釘?shù)拈g距最大為（

）（g取10m/s2）（A）m（B）m

（C）m

（D）m參考答案：D3.（單選）某物體在地面上時(shí)受到的重力大小為G0，將它放到衛(wèi)星中，在衛(wèi)星以大小為a=的加速度隨火箭向上做勻加速升空的過程中，當(dāng)支持該物體的支持物對(duì)其彈力大小為N時(shí)，衛(wèi)星所在處的重力加速度g′的大小為（

）參考答案：D4.如圖所示，以直角三角形AOC為邊界的有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，∠A=60°，AO=a。在O點(diǎn)放置一個(gè)粒子源，可以向各個(gè)方向發(fā)射某種帶負(fù)電粒子，粒子的比荷為q/m，發(fā)射速度大小都為v0，且滿足v0=，發(fā)射方向由圖中的角度θ表示。對(duì)于粒子進(jìn)入磁場后的運(yùn)動(dòng)（不計(jì)重力作用），下列說法正確的是：A．粒子有可能打到A點(diǎn)B．以θ=60°飛入的粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短C．以θ<30°飛入的粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間都相等D．在AC邊界上只有一半?yún)^(qū)域有粒子射出參考答案：AD5.參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.為“驗(yàn)證牛頓第二定律”，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：A．實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，一端系在滑塊上的輕質(zhì)細(xì)繩通過轉(zhuǎn)軸光滑的輕質(zhì)滑輪，另一端掛一質(zhì)量為m＝0.33kg的沙桶，用墊塊將長木板的有定滑輪的一端墊起．調(diào)整長木板的傾角，直至輕推滑塊后，滑塊沿長木板向下做勻速直線運(yùn)動(dòng)；B．保持長木板的傾角不變，取下細(xì)繩和鉤碼，接好紙帶，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，然后讓滑塊沿長木板滑下，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶如圖乙所示．請(qǐng)回答下列問題：(1)圖乙中紙帶的哪端與滑塊相連？

（填“左端”或“右端”）(2)圖乙中相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)打點(diǎn)未畫出，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接頻率為50Hz的交流電源，根據(jù)圖乙求出滑塊的加速度a＝________m/s2.（小數(shù)點(diǎn)后取兩位數(shù)）(3)不計(jì)紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的阻力，滑塊的質(zhì)量M＝________kg.(g取10m/s2)參考答案：(1)取下細(xì)繩和鉤碼后，滑塊加速下滑，隨著速度的增加點(diǎn)間距離逐漸加大，故紙帶的右端與滑塊相連．(2)由Δx＝aT2，得a＝＝m/s2＝1.65m/s2.(3)勻速下滑時(shí)滑塊所受合外力為零，撤去鉤碼滑塊所受合外力等于mg，由mg＝Ma得M＝2kg.答案：(1)右端(2)1.65(3)27.地球繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道半徑r=1.49×102(m)，公轉(zhuǎn)周期T=3.16×107(s)，萬有引力恒量G=6.67×10（N·m2/kg2），則太陽質(zhì)量的表達(dá)式M=

，其值約為

kg（取一位有效數(shù)字）．參考答案：

答案：，2×10308.如圖所示，直角形輕支架兩端分別連接質(zhì)量為m和2m的小球A和B。支架的兩直角邊長度均為L，可繞固定軸O在豎直平面內(nèi)無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，空氣阻力不計(jì)。設(shè)A球帶正電，電荷量為q，B球不帶電，處在豎直向下的勻強(qiáng)電場中。若桿OA自水平位置由靜止釋放，當(dāng)桿OA轉(zhuǎn)過37°時(shí)，小球A的速度最大，則勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E的大小為___________；若A球、B球都不帶電，重復(fù)上述操作，當(dāng)A球速度最大時(shí)，桿OA轉(zhuǎn)過的角度將________（選填“增大”、“減小”或“不變”）。（已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）參考答案：；減小9.（4分）沿平直公路作勻變速直線運(yùn)動(dòng)的汽車，通過連續(xù)、、三根電線桿之間間隔所用的時(shí)間分別是和，已知相鄰兩電線桿間距為，則汽車的加速度為

。參考答案：

答案：10.一個(gè)理想的單擺，已知其周期為T。由于某種原因，自由落體加速度變?yōu)樵瓉淼?，振幅變?yōu)樵瓉淼?，擺長變?yōu)樵瓉淼模瑪[球質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼?，則它的周期變?yōu)樵瓉淼?/p>

。參考答案：11.如圖所示，在傾角為37°的固定光滑斜面上放著一塊質(zhì)量不計(jì)的薄板，水平放置的棒OA，A端擱在薄板上，O端裝有水平轉(zhuǎn)軸，將薄板沿斜面向上和向下勻速拉動(dòng)時(shí)所需拉力大小之比為3：4，則棒對(duì)板的壓力大小之比為__________，棒和薄板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為_____________。（cos37o=0.8，sin37o=0.6）參考答案：3:4；12.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生如圖所示的狀態(tài)變化，狀態(tài)A與狀態(tài)B的體積關(guān)系為VA

VB(選填“大于”、“小于”或“等于”)；若從A狀態(tài)到C狀態(tài)的過程中氣體對(duì)外做了100J的功，則此過程中_______(選填“吸熱”或“放熱”)參考答案：＜

（2分）

吸熱13.質(zhì)量分別為60kg和70kg的甲、乙兩人，分別同時(shí)從原來靜止在光滑水平面上的小車兩端.以3m/s的水平初速度沿相反方向跳到地面上。若小車的質(zhì)量為20kg，則當(dāng)兩人跳離小車后，小車的運(yùn)動(dòng)速度大小為______________m/s，方向與______________（選填“甲”、“乙”）的初速度方向相同。參考答案：1.5m/s，甲三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.用木板、白紙、圖釘、一根原長為5cm且勁度系數(shù)為100N/m的彈簧、兩個(gè)彈簧秤（單位：N）、細(xì)繩套、三角板、刻度尺和鉛筆等器材做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過程如下：①在水平木板上鋪白紙，把彈簧的一端固定在O點(diǎn)，過O畫一條標(biāo)記線OD，彈簧的另一端拴兩條細(xì)繩套；用兩把彈簧秤互成角度拉細(xì)繩套，使彈簧的另一端沿OD拉至C點(diǎn)，如圖甲所示．用鉛筆描下C點(diǎn)的位置和兩條細(xì)繩的方向，記錄兩彈簧秤的讀數(shù)分別為FA與FB，其中B彈簧稱的讀數(shù)FB=

N；用刻度尺測出此時(shí)彈簧的長度為10cm，通過計(jì)算得出彈簧的拉力F=

N；可以判斷FA與FB互成的角度為

．②根據(jù)力的圖示，作出FA和FB，如圖乙所示．請(qǐng)你根據(jù)力的圖示，在圖乙中作出FA與FB的合力F′．③比較力F′與F的大小和方向，得出的結(jié)論是：在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)，．參考答案：10、(1)4.00

5.0

90°；(2)如圖所示；(3)平行四邊形定則成立。（1）如圖甲所示．用鉛筆描下C點(diǎn)的位置和兩條細(xì)繩的方向，記錄兩彈簧秤的讀數(shù)分別為FA與FB，其中A彈簧稱的讀數(shù)FA=3.00N，B彈簧稱的讀數(shù)FB=4.00N；這是一根原長為5cm且勁度系數(shù)為100N/m的彈簧，用刻度尺測出此時(shí)彈簧的長度為10cm，根據(jù)胡克定律計(jì)算得出彈簧的拉力F=k△x=100×（0.1-0.05）=5.00N，根據(jù)三角函數(shù)關(guān)系得FA與FB互成的角度為90°．（2）根據(jù)力的平行四邊形定則畫圖如圖所示，（3）比較力F′與F的大小和方向，得出的結(jié)論是：在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)，平行四邊形定則成立。15.物理小組在一次探究活動(dòng)中測量滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。實(shí)驗(yàn)裝置如圖，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端裝有定滑輪；木板上有一滑塊，其一端與電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，另一端通過跨過定滑輪的細(xì)線與托盤連接。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50Hz。開始實(shí)驗(yàn)時(shí)，在托盤中放入適量砝碼，滑塊開始做勻加速運(yùn)動(dòng)，在紙帶上打出一系列小點(diǎn)。（1）上圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算的加速度a=

(保留三位有效數(shù)字)。(2)回答下列兩個(gè)問題：為測量動(dòng)摩擦因數(shù)，下列物理量中還應(yīng)測量的有

。（填入所選物理量前的字母）A.木板的長度l

B.木板的質(zhì)量m1

C.滑塊的質(zhì)量m2

D.托盤和砝碼的總質(zhì)量m3

E.滑塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)＝

（用被測物理量的字母表示，重力加速度為g）.參考答案：(1)0.495~0.497m/s2

CD

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.宇航員站在某一星球距離表面h高度處，以某一初速度沿水平方向拋出一個(gè)小球，經(jīng)過時(shí)間t后小球落到星球表面，已知該星球的半徑為R，引力常量為G，求：⑴該星球表面的重力加速度g的大?。唬?）該星球的質(zhì)量；參考答案：17.如圖所示，電壓為U的兩塊平行金屬板MN，M板帶正電。X軸與金屬板垂直，原點(diǎn)O與N金屬板上的小孔重合，在O≤X≤d區(qū)域存在垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(圖上未畫出)和沿y軸負(fù)方向火小為的勻強(qiáng)電場，與E在y軸方向的區(qū)域足夠大。有一個(gè)質(zhì)量為m，帶電量為q的帶正電粒子(粒子重力不計(jì))，從靠近M板內(nèi)側(cè)的P點(diǎn)(P點(diǎn)在X軸上)由靜止釋放后從N板的小孔穿出后沿X軸做直線運(yùn)動(dòng)；若撤去磁場，在第四象限X>d的某區(qū)域加上左邊界與y軸平行且垂直紙面的勻強(qiáng)磁場B2(圖上未畫出)，為了使粒子能垂直穿過X軸上的Q點(diǎn)，Q點(diǎn)坐標(biāo)為。求(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與方向；(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大小與方向；(3)粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)所用的時(shí)間t。參考答案：（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大小為，方向垂直紙面向里；（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大小為，方向垂直紙面向里；（3）粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)所用的時(shí)間t為（1）根據(jù)動(dòng)能定理求出粒子經(jīng)過加速電場后的速度，抓住粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平衡求出磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，結(jié)合左手定則判斷出磁場的方向．（2）根據(jù)類平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求出粒子離開電場時(shí)的速度大小和方向，結(jié)合幾何關(guān)系求出粒子在磁場中的半徑，根據(jù)半徑公式求出磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，通過左手定則得出磁場的方向．（3）幾何關(guān)系得出O到磁場左邊界在x軸上的距離，根據(jù)在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間和粒子從O到磁場左邊界所用時(shí)間，求出總時(shí)間．解：（1）設(shè)粒子從O點(diǎn)穿出時(shí)速度為v0，由動(dòng)能定理得，，解得．由于粒子在電磁場中做直線運(yùn)動(dòng)，粒子所受電場力與洛倫茲力平衡，有：qv0B1=qE，解得．磁場的方向垂直紙面向里．（2）粒子在電磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間，設(shè)粒子離開電場時(shí)偏向角為θ，有：vy=at，a=，tanθ=，解得θ=30°．粒子離開電場時(shí)速度大小v=，依題意，粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，設(shè)在磁場中半徑為r，可得FO′=2r，2r+r=OQ﹣OF=3d，解得r=d．根據(jù)洛倫茲力提供向心力，，解得，方向垂直紙面向里．（3）由幾何關(guān)系可知，O到磁場左邊界在x軸上的距離為L=2.5d﹣rcos60°=2d，粒子從O到磁場左邊界所用時(shí)間，在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間，在總時(shí)間t=t1+t2=．18.（06年全國卷Ⅰ）（20分）有個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，在上下面都是金屬板的玻璃盒內(nèi)，放入了許多用錫箔紙揉成的小球，當(dāng)上下板間加上電壓后，小球就上下不停地跳動(dòng)?，F(xiàn)取以下簡化模型進(jìn)行定量研究。如圖所示，電容量為C的平行板電容器的極板A和B水平放置，相距為d，與電動(dòng)勢為ε、內(nèi)阻可不計(jì)的電源相連。設(shè)兩板之間只有一個(gè)質(zhì)量為m的導(dǎo)電小球，小球可視為質(zhì)點(diǎn)。已知：若小球與極板發(fā)生碰撞，則碰撞后小球的速度立即變?yōu)榱?，帶電狀態(tài)也立即改變，改變后，小球所帶電荷符號(hào)與該極板相同，電量為極板電量的α倍（α<<1）。不計(jì)帶電小球?qū)O板間勻強(qiáng)電場的影響。重力加速度為g。（1）欲使小球能夠不斷地在兩板間上下往返運(yùn)動(dòng)，電動(dòng)勢ε至少應(yīng)大于多少？（2）設(shè)上述條件已滿足，在較長的時(shí)間間隔T內(nèi)小球做了很多次往返運(yùn)動(dòng)。求在T時(shí)間內(nèi)小球往返運(yùn)動(dòng)的次數(shù)以及通過電源的總電量。參考答案：解析：（1）用Q表示極板電荷量的大小，q表示碰后小球電荷量的大小。要使小球能不停地往返運(yùn)動(dòng)，小球所受的向上的電場力至少應(yīng)大于重力，即

①

其中

②

又有

③

由①②③式得

④

（2）當(dāng)小球帶正電時(shí)，小球所受電場力與重力方向相同，向下做加速運(yùn)動(dòng)。以a1表示其加速度，t1表示從A板到B板所用的時(shí)間，則有

⑤

⑥

當(dāng)小球帶負(fù)電時(shí)，小球所受電場力與重力方向相反，向上做加速運(yùn)動(dòng)。以a2表示其加速度，t2表示從B板到A板所用的時(shí)間，則有