山西省大同市十六中學高三物理測試題含解析

山西省大同市十六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.某靜電場沿x方向的電勢分布如圖所示，則（

）A．在0—x1之間不存在沿x方向的電場B．在0—x1之間存在著沿x方向的勻強電場C．在x1—x2之間存在著沿x方向的勻強電場D．在x1—x2之間存在著沿x方向的非勻強電場參考答案：AC2.如圖所示，在斜面頂端a處以速度va水平拋出一小球，經過時間ta恰好落在斜面底端P處；今在P點正上方與a等高的b處以速度vb水平拋出另一小球，經過時間tb恰好落在斜面的中點處.若不計空氣阻力，下列關系式正確的是（

）A.va=vb

B.va=vbC.ta=tb

D.ta=tb

參考答案：BD3.如圖所示電路，閉合開關S，兩個燈泡都不亮，電流表指針幾乎不動，而電壓表指針有明顯偏轉，該電路的故障可能是()A.電流表壞了或未接好B.從點a經過燈L1到點b的電路中有斷路C.燈L2的燈絲斷了或燈座未接通D.電流表和燈L1、L2都壞了參考答案：B試題分析：S閉合后，兩個燈不發(fā)光，電流表的指針幾乎不動，說明電路是開路；電壓表的指針有明顯的偏轉，說明電壓表的正負接線柱與電源兩極相連，因此電路故障為L1的燈絲燒斷或L1沒接好．故選B.考點：電路的故障分析【名師點睛】本題考查了根據電流表和電壓表的示數情況判斷串聯電路的故障，電流表示數為零說明故障是開路，電壓表有示數，說明開路在電壓表的兩接線柱之間；此題意在考查學生根據物理現象來判斷問題的推理能力.4.（多選題）如圖所示，在豎直方向上有四條間距為L=0.5m的水平虛線L1，L2，L3，L4，在L1L2之間，L3L4之間存在勻強磁場，大小均為1T，方向垂直于紙面向里．現有一矩形線圈abcd，長度ad=3L，寬度cd=L，質量為0.1kg，電阻為1Ω，將其從圖示位置靜止釋放（cd邊與L1重合），cd邊經過磁場邊界線L3時恰好做勻速直線運動，整個運動過程中線圈平面始終處于豎直方向，cd邊水平，（g=10m/s2）則（）A．cd邊經過磁場邊界線L1時通過線圈的電荷量為0.5CB．cd邊經過磁場邊界線L3時的速度大小為4m/sC．cd邊經過磁場邊界線L2和L4的時間間隔為0.25sD．線圈從開始運動到cd邊經過磁場邊界線L4過程，線圈產生的熱量為0.7J參考答案：BD【考點】導體切割磁感線時的感應電動勢；焦耳定律．【專題】電磁感應與電路結合．【分析】根據感應電荷量q=，求解電荷量；cd邊經過磁場邊界線L3時恰好做勻速直線運動，線圈所受的安培力和重力平衡，根據平衡求出勻速直線運動的速度．cd邊從L2到L3的過程中，穿過線圈的磁通量沒有改變，沒有感應電流產生，不受安培力，線圈做勻加速直線運動，加速度為g，根據運動學公式求出此過程的時間，再求解線圈下面磁場的時間，即可求解線圈cd邊經過磁場邊界線L2和L4的時間間隔．根據能量守恒求出線圈中所產生的電熱．【解答】解：A、cd邊從L1運動到L2，通過線圈的電荷量為：q====0.25C，故A錯誤．B、cd邊經過磁場邊界線L3時恰好做勻速直線運動，根據平衡條件有：mg=BIL而I=聯立兩式解得：v===4m/s．故B正確．C、cd邊從L2到L3的過程中，穿過線圈的磁通量沒有改變，沒有感應電流產生，不受安培力，線圈做勻加速直線運動，加速度為g，設此過程的時間為t1．此過程的逆過程為勻減速運動，由運動學公式得：L=vt1﹣cd邊從L3到L4的過程做勻速運動，所用時間為t2==0.25s，故cd邊經過磁場邊界線L2和L4的時間間隔為t1+t2＞0.25s．故C錯誤．D、線圈從開始運動到cd邊經過磁場邊界線L4過程，根據能量守恒得：Q=mg?3L﹣mv2=0.7J．故D正確．故選：BD．5.如圖所示，卷揚機的繩索通過定滑輪用力F拉位于粗糙斜面上的木箱，使之沿斜面加速向上移動。在移動過程中，下列說法中正確的是（

）A．木箱克服重力所做的功等于木箱機械能的增加B．F對木箱做的功等于木箱增加的動能與木箱克服摩擦力所做的功之和C．F對木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和D．F對木箱做的功等于木箱增加的機械能與木箱克服摩擦力做的功之和參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖為一壓路機的示意圖，其大輪半徑是小輪半徑的2倍．A、B分別為大輪和小輪邊緣上的點．在壓路機前進時，A、B兩點相對各自軸心的線速度之比vA∶vB＝

；A、B兩點相對各自軸心的角速度之比ωA∶ωB＝

A、B兩點相對各自軸心的向心加速度之比為aA∶aB＝

參考答案：1:1;

1:2；1:27.如圖所示是一定質量的理想氣體狀態(tài)變化過程中密度隨熱力學溫度變化的曲線，則由圖可知：從A到B過程中氣體

（吸熱、放熱），從B到C過程中，氣體的壓強與熱力學溫度的關系為

（P與T成正比，P與T的平方成正比）參考答案：吸熱

P與T的平方成正比8.如圖所示，在光滑水平面上，一絕緣細桿長為，兩端各固定著一個帶電小球，處于水平方向、場強為E的勻強電場中，兩小球帶電量分別為＋q和－q，輕桿可繞中點O自由轉動。在輕桿與電場線夾角為α時，忽略兩電荷間的相互作用，兩電荷受到的電場力對O點的力矩大小為___________，兩電荷具有的電勢能為___________。參考答案：9.模塊3-4試題一列簡諧橫波，沿x軸正向傳播。位于原點的質點的振動圖象如圖1所示。①該振動的振幅是

______cm；②振動的周期是_______s；③在t等于周期時，位于原點的質點離開平衡位置的位移是________cm。圖2為該波在某一時刻的波形圖，A點位于x=0.5m處。④該波的傳播速度為_______m/s；⑤經過周期后，A點離開平衡位置的位移是_______cm。

參考答案：答案：①8②0.2③0④10⑤－8解析：振幅是質點偏離平衡位置的最大距離。所以可以得出振幅為。質點完成一個全振動的時間叫做一個周期。從圖中可以看出周期為。當t等于周期時，坐標原點的質點處在平衡位置向下運動。所以位移為0。從圖2中可以看出波長等于，所以有經過半個周期后，A點走過的路為振幅的2倍，所以處在負的最大位移處，為。10.北京時間2011年3月11日在日本海域發(fā)生強烈地震，并引發(fā)了福島核電站產生大量的核輻射，經研究，其中核輻射的影響最大的是銫137（），可廣泛散布到幾百公里之外，且半衰期大約是30年左右．請寫出銫137發(fā)生β衰變的核反應方程：____________________．如果在該反應過程中釋放的核能為，則該反應過程中質量虧損為_______．（已知碘（I）為53號元素，鋇（）為56號元素）參考答案：

(1).

(2).解：根據核反應中電荷數守恒、質量數守恒得到：；

根據質能方程E=△mc2，解得：△m=11.圖示實線是簡諧橫波在t1=0時刻的波形圖象，虛線是t2=0.2s時刻的波形圖象，試回答：若波沿x軸正方向傳播，則它的最大周期為

s；若波的傳播速度為55m/s，則波的傳播方向是沿x軸

方向(填“正”或“負”)。參考答案：0.8負12.右圖為“研究一定質量氣體在體積不變的條件下，壓強變化與溫度變化關系”的實驗裝置示意圖．在燒瓶A中封有一定質量的氣體，并與氣壓計相連，初始時氣壓計兩側液面平齊．（1）若氣體溫度升高，為使瓶內氣體的體積不變，應將氣壓計右側管_____（填“向上”或“向下”）緩慢移動，直至________．（2）（單選）實驗中多次改變氣體溫度，用Dt表示氣體升高的溫度，用Dh表示氣壓計兩側管內液面高度差的變化量．則根據測量數據作出的圖線應是：_______參考答案：（1）向上（2分），氣壓計左管液面回到原來的位置（2分）（2）A（2分）13.水平地面上有一質量為2千克的物體，在水平拉力F的作用下，由靜止開始運動，5秒后水平拉力減為，物體的速度圖線如圖（g取10米/秒2），則F的大小是

牛，物體與地面間的滑動摩擦系數μ=

。

參考答案：9；0.25三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖為一塊直角三棱鏡，頂角A為30°．一束激光沿平行于BC邊的方向射向直角邊AB，并從AC邊射出，出射光線與AC邊夾角也為30°．則該激光在棱鏡中的傳播速度為多少？(結果保留兩位有效數字)參考答案：1.7×108m/s解：光路圖如圖：

由幾何關系得：α=∠A=30°，β=90°-30°=60°

折射率

激光在棱鏡中傳播速【點睛】幾何光學要正確作出光路圖，由幾何知識找出入射角和折射角是關鍵．知道光速和折射率的關系.15.如圖甲所示，斜面傾角為θ=37°，一寬為d=0.65m的有界勻強磁場垂直于斜面向上，磁場邊界與斜面底邊平行。在斜面上由靜止釋放一矩形金屬線框，線框沿斜面下滑，下邊與磁場邊界保持平行。取斜面底部為重力勢能零勢能面，從線框開始運動到恰好完全進入磁場的過程中，線框的機械能E和位移x之間的關系如圖乙所示，圖中①、②均為直線段。已知線框的質量為M=0.1kg，電阻為R=0.06Ω．（取g=l0m·s-2,sin37°=0.6,

cos37°=0.8)求：(1)線框與斜面間的動摩擦因數μ；(2)線框剛進入磁場到恰好完全進入磁場所用的時間t：(3)線框穿越磁場的過程中，線框中的最大電功率Pm。參考答案：0.5；1/6s；0.54W【詳解】（1）由能量守恒定律，線框減小的機械能等于克服摩擦力做功，則其中x1=0.36m；解得μ=0.5（2）金屬線框進入磁場的過程中，減小的機械能等于克服摩擦力和安培力做的功，機械能均勻減小，因此安培力也是恒力，線框做勻速運動，速度為v1v12=2ax1解得a=2m/s2v1=1.2m/s其中

x2為線框的側邊長，即線框進入磁場過程中運動的距離，可求出x2=0.2m，則（3）線框剛出磁場時速度最大，線框內電功率最大由可求得v2=1.8m/s根據線框勻速進入磁場時：可得FA=0.2N又因為可得將v2、B2L2帶入可得：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，在豎直放置的圓柱形容器內用質量為m的活塞密封一部分氣體，活塞與容器壁間能無摩擦滑動，容器的橫截面積為S，將整個裝置放在大氣壓恒為p0的空氣中，開始時氣體的溫度為T0，活塞與容器底的距離為h0，當氣體從外界吸收熱量Q后，活塞緩慢上升d后再次平衡，求：(a)外界空氣的溫度是多少？(b)在此過程中的密閉氣體的內能增加了多少？參考答案：17.（28分）太陽現正處于主序星演化階段。它主要是由電子和、等原子核組成。維持太陽輻射的是它內部的核聚變反應，核反應方程是釋放的核能，這些核能最后轉化為輻射能。根據目前關于恒星演化的理論，若由于聚變反應而使太陽中的核數目從現有數減少10％，太陽將離開主序星階段而轉入紅巨星的演化階段。為了簡化，假定目前太陽全部由電子和核組成。（1）為了研究太陽演化進程，需知道目前太陽的質量M。已知地球半徑R＝6.4×106m，地球質量m＝6.0×1024kg，日地中心的距離r＝1.5×1011m，地球表面處的重力加速度g＝10m/s2，1年約為3.2×107秒，試估算目前太陽的質量M。（2）已知質子質量mp＝1.6726×10－27kg，質量mα＝6.6458×10－27kg，電子質量me＝0.9×10－30kg，光速c＝3×108m/s。求每發(fā)生一次題中所述的核聚變反應所釋放的核能。（3）又知地球上與太陽垂直的每平方米截面上，每秒通過的太陽輻射能w＝1.35×103W/m2。試估算太陽繼續(xù)保持在主序星階段還有多少年的壽命。（估算結果只要求一位有效數字。）參考答案：解析：（1）估算太陽的質量M設T為地球繞日心運動的周期，則由萬有引力定律和牛頓定律可知

①

地球表面處的重力加速度

②

③

以題給數值代入，得M＝2×1030kg

④

（2）根據質量虧損和質能公式，該核反應每發(fā)生一次釋放的核能為

△E＝（4mp＋2me－mα）c2

⑤

代入數值，得

△E＝4.2×10－12J

⑥

（3）根據題給假設，在太陽繼續(xù)保持在主序星階段的時間內，發(fā)生題中所述的核聚變反應的次數為

⑦

因此，太陽總共輻射出的能量為：E＝N·△E設太陽輻射是各向同性的，則每秒內太陽向外放出的輻射能為

ε＝4πr2w

⑧

所以