北京中灘中學(xué)高三物理聯(lián)考試卷含解析

北京中灘中學(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.為了對(duì)火星及其周?chē)目臻g環(huán)境進(jìn)行探測(cè)，我國(guó)預(yù)計(jì)于2011年10月發(fā)射第一顆火星探測(cè)器“螢火一號(hào)”。假設(shè)探測(cè)器在離火星表面高度分別為h和h的圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，周期分別為T(mén)和T?；鹦强梢暈橘|(zhì)量分布均勻的球體，且忽略火星的自轉(zhuǎn)影響，萬(wàn)有引力常量為G。僅利用以上數(shù)據(jù)，可以計(jì)算出（

）A．火星的質(zhì)量

B．“螢火一號(hào)”的質(zhì)量C．火星對(duì)“螢火一號(hào)”的引力

D．火星表面的重力加速度參考答案：AAD2.如圖所示的單擺，擺球a向右擺動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，恰好與一沿水平方向向左運(yùn)動(dòng)的粘性小球b發(fā)生碰撞，并粘接在一起，且擺動(dòng)平面不變。已知碰撞前a球擺動(dòng)的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)的高度差為h，擺動(dòng)的周期為T(mén)，a球質(zhì)量是b球質(zhì)量的5倍。碰撞前a球在最低點(diǎn)的速度是b球速度的一半。則碰撞后A．?dāng)[動(dòng)的周期為B．?dāng)[動(dòng)的周期為C．?dāng)[球的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)的高度差為D．?dāng)[球的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)的高度差為參考答案：答案：D解析：?jiǎn)螖[的周期與擺球的質(zhì)量無(wú)關(guān)，只決定于擺長(zhǎng)和當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。所以AB錯(cuò)誤。在a球向下擺的過(guò)程中，只有重力做功，機(jī)械能守恒。有a、b兩球碰撞過(guò)程時(shí)間極短，兩球組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒。所以有碰撞后擺動(dòng)過(guò)程中，機(jī)械能守恒。整理得，所以3.如圖所示，一小球用輕質(zhì)線懸掛在木板的支架上，木板沿傾角為θ的斜面下滑時(shí)，細(xì)線呈豎直狀態(tài)，則在木板下滑的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是（）A．小球的機(jī)械能守恒B．木板、小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒C．木板與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為tanθD．木板的系統(tǒng)減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能參考答案：C【考點(diǎn)】機(jī)械能守恒定律；功能關(guān)系．【分析】小球與支架具有共同的加速度，通過(guò)對(duì)小球的受力分析，根據(jù)牛頓第二定律判斷出小球與木板組成的系統(tǒng)的加速度為0，都做勻速直線運(yùn)動(dòng)，然后結(jié)合功能關(guān)系分析即可．【解答】解：A、因拉小球的細(xì)線呈豎直狀態(tài)，小球受到豎直向下的重力和豎直向上的拉力，在水平方向沒(méi)有分力，所以小球在水平方向沒(méi)有加速度，結(jié)合小球沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，所以小球一定是勻速運(yùn)動(dòng)，小球的動(dòng)能不變，重力勢(shì)能減小，所以小球的機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)誤；B、木板與小球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同，一起做勻速運(yùn)動(dòng)，所以木板、小球組成的系統(tǒng)動(dòng)能不變，重力勢(shì)能減小，機(jī)械能也不守恒，故B錯(cuò)誤；C、木板與小球下滑過(guò)程中滿足（M+m）gsinθ=μ（M+m）gcosθ，即木板與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=tanθ，故C正確；D、由能量守恒知，木板、小球組成的系統(tǒng)減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故D錯(cuò)誤．故選：C4.如圖所示，跳水運(yùn)動(dòng)員最后踏板的過(guò)程可以簡(jiǎn)化為下述模型：運(yùn)動(dòng)員從高處落到處于水平狀態(tài)的跳板上，隨跳板一同向下做變速運(yùn)動(dòng)到達(dá)最低點(diǎn)，然后隨跳板反彈，則下述說(shuō)法正確的是A．運(yùn)動(dòng)員與跳板接觸的全過(guò)程中既有超重狀態(tài)也有失重狀態(tài)B．運(yùn)動(dòng)員把跳板壓到最低點(diǎn)時(shí)，他所受外力的合力為零C．運(yùn)動(dòng)員能跳得高的原因之一，是因?yàn)樘鍖?duì)他的作用力遠(yuǎn)大于他的重力D．運(yùn)動(dòng)員能跳得高的原因之一，是因?yàn)樘鍖?duì)他的作用力遠(yuǎn)大于他對(duì)跳板的作用力參考答案：AC運(yùn)動(dòng)員與跳板接觸過(guò)程中，時(shí)而加速，時(shí)而減速，加速度有時(shí)向下，有時(shí)向上，所以全過(guò)程中既有超重狀態(tài)也有失重狀態(tài)，故A正確；運(yùn)動(dòng)員把跳板壓到最低點(diǎn)時(shí)，跳板給其的彈力大于其重力，合外力不為零，故B錯(cuò)誤；從最低點(diǎn)到最高過(guò)程中，跳板給運(yùn)動(dòng)員的支撐力做正功，重力做負(fù)功，位移一樣，運(yùn)運(yùn)動(dòng)員動(dòng)能增加，因此跳板對(duì)他的作用力大于他的重力，故C正確；跳板對(duì)運(yùn)動(dòng)員的作用力與他對(duì)跳板的作用力是作用力與反作用力，大小相等，故D錯(cuò)誤。5.（單選）半圓形玻璃磚橫截面如圖，AB為直徑，O點(diǎn)為圓心。在該截面內(nèi)有a、b兩束單色可見(jiàn)光從空氣垂直于AB攝入玻璃磚，兩入射點(diǎn)到O的距離相等。兩束光在半圓邊界上反射和折射的情況如圖所示：則a、b兩束光有（

）Aa光頻率比b光大B以相同的入射角從空氣斜射入水中，b光的折射角大C在同種均勻介質(zhì)中傳播，a光的傳播速度較小D分別通過(guò)同一雙縫干涉裝置，a光的相鄰亮條紋間距大參考答案：DA、由圖知，b光發(fā)生了全反射，a光未發(fā)生全反射，說(shuō)明b光全反射臨界角較小，根據(jù)得知，b光的折射率大，則b光的頻率大，故A錯(cuò)誤；B、以相同的入射角從空氣斜射入水中，根據(jù)可知，b光的折射率大，則b光的折射角小，故B錯(cuò)誤；C、b光的折射率大，根據(jù)知，b光的傳播速度小，a光的傳播速度大，故C正確；D、a光的折射率小，頻率小，波長(zhǎng)大，根據(jù)干涉條紋的間距知，a光的干涉條紋間距大，故D正確。故選D。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.氦原子被電離出一個(gè)核外電子,形成類氫結(jié)構(gòu)的氦離子,已知基態(tài)的一價(jià)氦離子能量為E1=-54.4eV,能級(jí)圖如圖所示,則一價(jià)氦離子第α能級(jí)En=_________eV;一個(gè)靜止的處于基態(tài)的一價(jià)氦離子被運(yùn)動(dòng)的電子碰撞后又失去了一個(gè)電子,則運(yùn)動(dòng)電子的動(dòng)能一定大于__________eV.參考答案：7.（4分）若將氣泡內(nèi)的氣體視為理想氣體，氣泡從湖底上升到湖面的過(guò)程中，對(duì)外界做了0.6J的功，則此過(guò)程中的氣泡

（填“吸收”或“放出”）的熱量是

J。氣泡到達(dá)湖面后，溫度上升的過(guò)程中，又對(duì)外界做了0.1J的功，同時(shí)吸收了0.3J的熱量，則此過(guò)程中，氣泡內(nèi)氣體內(nèi)能增加了

J。參考答案：吸收

0.6

0.2

解析：本題從熱力學(xué)第一定律入手，抓住理想氣內(nèi)能只與溫度有關(guān)的特點(diǎn)進(jìn)行處理。理想氣體等溫過(guò)程中內(nèi)能不變，由熱力學(xué)第一定律，物體對(duì)外做功0.6J，則一定同時(shí)從外界吸收熱量0.6J，才能保證內(nèi)能不變。而溫度上升的過(guò)程，內(nèi)能增加了0.2J。8.1某同學(xué)為了探究桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能表達(dá)式，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)：質(zhì)量為m的均勻長(zhǎng)直桿一端固定在光滑轉(zhuǎn)軸O處，桿由水平位置靜止釋放，用光電門(mén)測(cè)出另一端A經(jīng)過(guò)某位置時(shí)的瞬時(shí)速度vA，并記下該位置與轉(zhuǎn)軸O的高度差h。⑴設(shè)桿的寬度為L(zhǎng)（L很?。?，A端通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間為t，則A端通過(guò)光電門(mén)的瞬時(shí)速度vA的表達(dá)式為

▲

。組

次123456h/m0.050.100.150.200.250.30vA/（m·s-1）1.231.732.122.462.743.00vA-1/（s·m-1）0.810.580.470.410.360.33vA2/（m2·s-2）1.503.004.506.057.519.00

⑵調(diào)節(jié)h的大小并記錄對(duì)應(yīng)的速度vA，數(shù)據(jù)如上表。為了形象直觀地反映vA和h的關(guān)系，請(qǐng)選擇適當(dāng)?shù)目v坐標(biāo)并畫(huà)出圖象。⑶當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭取10m/s2，結(jié)合圖象分析，桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能Ek=

▲

（請(qǐng)用質(zhì)量m、速度vA表示）。參考答案：⑴（3分）⑵如圖（縱坐標(biāo)1分，圖象2分）⑶（2分）9.為了探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置：一個(gè)木塊放在水平長(zhǎng)木板上，通過(guò)細(xì)線跨過(guò)定滑輪與重物相連，木塊與紙帶相連，在重物牽引下，木塊向左運(yùn)動(dòng)，重物落地后，木塊做勻減速運(yùn)動(dòng)，打出的紙帶如圖2所示，不計(jì)紙帶所受到的阻力。交流電頻率為50Hz，重力加速度g取10m/s2。（1）木塊加速階段的加速度為

m/s2（2）木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=

（3）某同學(xué)發(fā)現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)中未平衡木塊與木板間的摩擦力，接著他應(yīng)當(dāng)

，將木板右端墊高，接通電源，使木塊沿木板勻速下滑。參考答案：

1.5

m/s2（3分）（2）μ=

0.1

（3分）（3）取下重物

10.某實(shí)驗(yàn)小組在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，得到以下左圖所示的實(shí)驗(yàn)圖線a、b，其中描述加速度與質(zhì)量關(guān)系的圖線是

；描述加速度與力的關(guān)系圖線是

。為了便于觀察加速度與質(zhì)量關(guān)系通常采用

關(guān)系圖線．⑵．在研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，獲得反映小車(chē)運(yùn)動(dòng)的一條打點(diǎn)紙帶如右上圖所示，從比較清晰的點(diǎn)開(kāi)始起，每5個(gè)打點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)（交流電源頻率為50HZ），分別標(biāo)出0與A、B、C、D、E、F點(diǎn)的距離，則小車(chē)①做

運(yùn)動(dòng)，判斷依據(jù)

；②小車(chē)的加速度為_(kāi)_________m/s2參考答案：11.（6分）用多用電表的歐姆檔測(cè)電阻，若表盤(pán)的中間刻度為15，在測(cè)量某電阻時(shí)，指針?biāo)傅目潭葹?80，此時(shí)選擇開(kāi)關(guān)處在×10的倍率，則該電阻的阻值約為Ｒ＝＿＿＿＿Ω；為了測(cè)得更準(zhǔn)確的阻值，應(yīng)將選擇開(kāi)關(guān)換到×＿＿＿的倍率，重新＿＿＿＿＿＿后再進(jìn)行測(cè)量。參考答案：

答案：1800，100，歐姆調(diào)零12.如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E=10V，內(nèi)阻r=1Ω，R1=3Ω．電鍵S斷開(kāi)時(shí)，R2的功率為4W，電源的輸出功率為4.75W，則電流表的讀數(shù)為0.5A；電鍵S接通后，電流表的讀數(shù)為2A．則R3=Ω．參考答案：【考點(diǎn)】：閉合電路的歐姆定律．【專題】：恒定電流專題．【分析】：電鍵S斷開(kāi)時(shí)，由電源的輸出功率與R2的功率之差得到R1的功率，由公式P1=I2R1求出通過(guò)R1的電流，即可得到R2的電流．設(shè)出R3的阻值，由串聯(lián)并聯(lián)電路求得I的表達(dá)式進(jìn)而求得R3．：解：電鍵S斷開(kāi)時(shí)，由P出﹣P2=I2R1得：電路中電流I===0.5A

則R2===16Ω接通電鍵S后，設(shè)電路中電流為I′：I′1=2A，

I′1=

代入數(shù)據(jù)可得：R3=故答案為：0.5

13.（4分）有一束射線進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，a、b、c分別表示組成射線的三種粒子流在磁場(chǎng)里的軌跡，如圖所示．已知磁場(chǎng)方向與速度方向垂直并指向紙內(nèi)，從這些粒子流的偏轉(zhuǎn)情況可知，可能是粒子的軌跡是_______；可能是光子的軌跡是______。參考答案：

a；b三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.直角三角形的玻璃磚ABC放置于真空中，∠B＝30°，CA的延長(zhǎng)線上S點(diǎn)有一點(diǎn)光源，發(fā)出的一條光線由D點(diǎn)射入玻璃磚，如圖所示．光線經(jīng)玻璃磚折射后垂直BC邊射出，且此光束經(jīng)過(guò)SD用時(shí)和在玻璃磚內(nèi)的傳播時(shí)間相等．已知光在真空中的傳播速度為c，，∠ASD＝15°.求：①玻璃磚的折射率；②S、D兩點(diǎn)間的距離．參考答案：(1)

(2)d試題分析：①由幾何關(guān)系可知入射角i=45°，折射角r=30°可得②在玻璃磚中光速光束經(jīng)過(guò)SD和玻璃磚內(nèi)的傳播時(shí)間相等有可得

SD=d考點(diǎn)：光的折射定律。15.如圖所示，質(zhì)量為m帶電量為+q的小球靜止于光滑絕緣水平面上，在恒力F作用下，由靜止開(kāi)始從A點(diǎn)出發(fā)到B點(diǎn)，然后撤去F，小球沖上放置在豎直平面內(nèi)半徑為R的光滑絕緣圓形軌道，圓形軌道的最低點(diǎn)B與水平面相切，小球恰能沿圓形軌道運(yùn)動(dòng)到軌道末端D，并從D點(diǎn)拋出落回到原出發(fā)點(diǎn)A處．整個(gè)裝置處于電場(chǎng)強(qiáng)度為E=的水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，小球落地后不反彈，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中沒(méi)有空氣阻力．求：AB之間的距離和力F的大小．參考答案：AB之間的距離為R，力F的大小為mg．考點(diǎn)： 帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；牛頓第二定律；平拋運(yùn)動(dòng)；動(dòng)能定理的應(yīng)用．專題： 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題．分析： 小球在D點(diǎn)，重力與電場(chǎng)力的合力提供向心力，由牛頓第二定律即可求出D點(diǎn)的速度，小球離開(kāi)D時(shí)，速度的方向與重力、電場(chǎng)力的合力的方向垂直，小球做類平拋運(yùn)動(dòng)，將運(yùn)動(dòng)分解即可；對(duì)小球從A運(yùn)動(dòng)到等效最高點(diǎn)D過(guò)程，由動(dòng)能定理可求得小球受到的拉力．解答： 解：電場(chǎng)力F電=Eq=mg

電場(chǎng)力與重力的合力F合=mg，方向與水平方向成45°向左下方，小球恰能到D點(diǎn)，有：F合=解得：VD=從D點(diǎn)拋出后，只受重力與電場(chǎng)力，所以合為恒力，小球初速度與合力垂直，小球做類平拋運(yùn)動(dòng)，以D為原點(diǎn)沿DO方向和與DO垂直的方向建立坐標(biāo)系（如圖所示）．小球沿X軸方向做勻速運(yùn)動(dòng)，x=VDt

沿Y軸方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，y=at2a==所形成的軌跡方程為y=直線BA的方程為：y=﹣x+（+1）R解得軌跡與BA交點(diǎn)坐標(biāo)為（R，R）AB之間的距離LAB=R從A點(diǎn)D點(diǎn)電場(chǎng)力做功：W1=（1﹣）R?Eq

重力做功W2=﹣（1+）R?mg；F所做的功W3=F?R有W1+W2+W3=mVD2，有F=mg答：AB之間的距離為R，力F的大小為mg．點(diǎn)評(píng)： 本題是動(dòng)能定理和向心力知識(shí)的綜合應(yīng)用，分析向心力的來(lái)源是解題的關(guān)鍵．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.兩根金屬導(dǎo)軌平行放置在傾角為θ=30°的斜面上，導(dǎo)軌左端接有電阻R=10Ω，導(dǎo)軌自身電阻忽略不計(jì)。勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于斜面向上，磁感強(qiáng)度B=0.5T。質(zhì)量為m=0.1kg，電阻可不計(jì)的金屬棒ab靜止釋放，沿導(dǎo)軌下滑（金屬棒ab與導(dǎo)軌間的摩擦不計(jì)）。如圖所示，設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，導(dǎo)軌寬度L=2m，金屬棒ab下滑過(guò)程中始終與導(dǎo)軌接觸良好，當(dāng)金屬棒下滑h=3m時(shí)，速度恰好達(dá)到最大值。求此過(guò)程中金屬棒達(dá)到的最大速度和電阻中產(chǎn)生的熱量。參考答案：當(dāng)金屬棒速度恰好達(dá)到最大速度時(shí)，金屬棒受力平衡，有：mgsinθ=F安解得金屬棒所受安培力

F安=0.5N據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

E=BLv據(jù)閉合電路歐姆定律，感應(yīng)電流

I=

又F安=BIL解得最大速度v=5m/s下滑過(guò)程中，由能量守恒定律得：mgh－Q=mv2

解得電阻中產(chǎn)生的熱量Q=1.75J17.室內(nèi)裝修污染四大有害氣體是苯系物、甲醛、氨氣和氡．氡存在于建筑水泥、礦渣磚、裝飾石材及土壤中．氡看不到，嗅不到，但它進(jìn)入人的呼吸系統(tǒng)能誘發(fā)肺癌，是除吸煙外導(dǎo)致肺癌的重大因素．靜止的氡核放出一個(gè)粒子x后變成釙核，釙核的動(dòng)能為0.33MeV，若衰變放出的能量全部變成釙核和粒子x的動(dòng)能．則：①寫(xiě)出上述衰變的核反應(yīng)方程；②求粒子x的動(dòng)能．（保留兩位有效數(shù)字）參考答案：：解：①根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得該核反應(yīng)方程為：86222Rn→84218Po+24He．故該衰變方程為：86222Rn→84218Po+24He．②設(shè)粒子x的質(zhì)量為m1、速度為v1，釙核的質(zhì)量為m2、速度為v2根據(jù)動(dòng)量守恒定律有0=m1v1﹣m2v2粒子x的動(dòng)能：Ek2===18MeV答：①衰變的核反應(yīng)方程86222Rn→84218Po+24He；②粒子x的動(dòng)能18