福建省南平市嵐下中學(xué)高三物理測試題含解析

福建省南平市嵐下中學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.（多選）如圖所示的均勻水平桿OB重為G，左端O為固定在墻上的轉(zhuǎn)動軸．跨過定滑輪P的細(xì)繩的左端系在桿的中點A，右端系在B端，PB豎直向上，AP與水平方向的夾角為30°．定滑輪被豎直繩CP和水平繩PD系住．則下列結(jié)論中正確的是（）A．跨過定滑輪的細(xì)繩所受的拉力是B．CP繩所受的拉力是C．PD繩所受的拉力是D．軸O受到的水平拉力參考答案：考點：力矩的平衡條件；共點力平衡的條件及其應(yīng)用．分析：APB是同一根繩，根據(jù)力矩平衡求得繩中張力T，再根據(jù)P的平衡由平衡條件求得CP和PD繩中的拉力．解答：解：A、以桿OB平衡有：，由此解得跨過定滑輪的繩所受的拉力T=，故A正確；BC、以P為研究對象受力分析如圖所示：根據(jù)P平衡有：TPD=Tcos30°=TCP﹣Tsin30°﹣T=0，所以故B錯誤，C正確；D、以桿水平方向受力平衡有，軸O對桿的拉力F=，故D錯誤．故選：AC．點評：本題抓住桿的力矩平衡和定滑輪受力平衡，分別由力矩平衡方程和平衡條件求解，掌握受力分析是正確解題的關(guān)鍵．2.如圖8所示，直線MN是某電場中的一條電場線（方向未畫出）。虛線是一帶電的粒子只在電場力的作用下，由a到b的運動軌跡，軌跡為一拋物線。下列判斷正確的是

A．電場線MN的方向一定是由N指向M

B．帶電粒子由a運動到b的過程中動能一定逐漸減小

C．帶電粒子在a點的電勢能一定大于在b點的電勢能

D．帶電粒子在a點的加速度一定大于在b點的加速度參考答案：C由于帶電粒子的電性不確定，所以電場線的方向不確定，A錯誤；帶電粒子由a運動到b的過程中，只受電場力的作用，由軌跡的彎曲方向知電場力做正功，電勢能減小，動能增加，故B錯誤C正確；由于僅給出一條電場線，電場強度的大小關(guān)系不確定，D錯誤。3.某交流發(fā)電機給燈泡供電,產(chǎn)生正弦式交變電流的圖像如圖所示,下列說法中正確的是()A.交變電流的頻率為0.02HzB.交變電流的瞬時表達式為i=5cos(50πt)AC.在t=0.01s時,穿過交流發(fā)電機線圈的磁通量為零D.若發(fā)電機線圈電阻為0.4Ω,則其產(chǎn)生的熱功率為5W參考答案：CD

解析:從題圖可知交流電的周期T=0.02s,所以頻率f==50Hz,選項A錯誤;角速度ω=2πf=100πrad/s,最大值Im=5A,交變電流瞬時表達式應(yīng)為i=5cos(100πt)A,選項B錯誤;t=0.01s時,感應(yīng)電流最大,磁通量為零,選項C正確;由P=I2R=()R知,選項D正確.4.如圖所示，把一個帶電小球A固定在光滑的水平絕緣桌面上，在桌面的另一處有另一帶電小球B，現(xiàn)給B一個垂直于AB方向的速度v0，則下列說法中正確的是（

）

A．B球可能做直線運動

B．A球?qū)球的庫侖力可能不做功

C．B球的電勢能可能增加

D．B球可能從電勢較高處向電勢較低處運動參考答案：

答案：BCD5.只含有a、b兩種單色光的復(fù)色光由某種介質(zhì)射向真空，光路如圖所示，則下列說法正確的是A.

a光在玻璃磚中的傳播速度比b光小B.

a光的頻率比b光小C.

a光的臨界角比b光小D.

a、b通過相同的雙縫干涉實驗裝置，a光的條紋間距比b光大參考答案：BD解析：由光路圖可知，b光折射率大，a光在玻璃磚中的傳播速度比b光大，a光的頻率比b光小，選項A錯誤B正確；由全反射臨界角公式可知，a光的臨界角比b光大，選項C錯誤；由雙縫干涉條紋間隔公式，a、b通過相同的雙縫干涉實驗裝置，a光的條紋間距比b光大，選項D正確。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.在探究動能定理的實驗中，某實驗小組組裝了一套如圖所示的裝置，拉力傳感器固定在小車上，一端與細(xì)繩相連，用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小。穿過打點計時器的紙帶與小車尾部相連接，打點計時器打點周期為T，實驗的部分步驟如下：①平衡小車所受的阻力：不掛鉤碼，調(diào)整木板右端的高度，用手輕推小車，直到打點計時器打出一系列________的點．②測量小車和拉力傳感器的總質(zhì)量M，按圖組裝好儀器，并連接好所需電路，將小車停在打點計時器附近，先接通拉力傳感器和打點計時器的電源，然后

，打出一條紙帶，關(guān)閉電源．③在打出的紙帶中選擇一條比較理想的紙帶如圖所示，在紙帶上按打點先后順序依次取O、A、B、C、D、E等多個計數(shù)點，各個計數(shù)點到O點間的距離分別用hA、hB、hC、hD、hE……表示，則小車和拉力傳感器在計時器打下D點時的動能表達式為

，若拉力傳感器的讀數(shù)為F，計時器打下A點到打下D點過程中，細(xì)繩拉力對小車所做功的表達式為

．④某同學(xué)以A點為起始點，以A點到各個計數(shù)點動能的增量為縱坐標(biāo)，以A點到各個計數(shù)點拉力對小車所做的功W為橫坐標(biāo)，得到一條過原點的傾角為45°的直線，由此可以得到的結(jié)論是

．參考答案：①間距相等

（2分，其他表述正確的同樣給分）

②釋放小車

（2分）

③（2分）；（2分）④外力所做的功，等于物體動能的變化量（2分，其他表述正確的同樣給分）7.一定質(zhì)量的理想氣體，等壓膨脹，壓強恒為2×105帕，體積增大0.2升，內(nèi)能增大了10焦耳，則該氣體

（吸收、放出）

焦耳的熱量。參考答案：

答案：吸收，50

8.如圖所示，處于水平位置的、質(zhì)量分布均勻的直桿一端固定在光滑轉(zhuǎn)軸O處，在另一端A下擺時經(jīng)過的軌跡上安裝了光電門，用來測量A端的瞬時速度vA，光電門和轉(zhuǎn)軸O的豎直距離設(shè)為h。將直桿由圖示位置靜止釋放，可獲得一組（vA2，h）數(shù)據(jù)，改變光電門在軌跡上的位置，重復(fù)實驗，得到在vA2~h圖中的圖線①。設(shè)直桿的質(zhì)量為M，則直桿繞O點轉(zhuǎn)動的動能Ek=_____________（用M和vA來表示）?，F(xiàn)將一質(zhì)量m=1kg的小球固定在桿的中點，進行同樣的實驗操作，得到vA2~h圖中的圖線②，則直桿的質(zhì)量M=____________kg。（g=10m/s2）參考答案：，0.259.（5分）質(zhì)量分布均勻的擺球質(zhì)量為m，半徑為r，帶正電荷，用長為L的細(xì)線將擺球懸掛在懸點O作簡諧振動，則這個單擺的振動周期T＝_____________；若在懸點O處固定另一個正電荷，如圖所示，則該單擺的振動周期將_________。（填“變大”、“變小”或“不變”）參考答案：、不變10.（5分）如圖所示，單匝矩形閉合導(dǎo)線框abcd全部處于磁感應(yīng)強度為B的水平勻強磁場中，線框面積為S，電阻為R。線框繞與cd邊重合的豎直固定轉(zhuǎn)軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，線框中感應(yīng)電流的有效值I=

。線框從中性面開始轉(zhuǎn)過的過程中，通過導(dǎo)線橫截面的電荷量q=

。

參考答案：

，11.圖1為驗證牛頓第二定律的實驗裝置示意圖。圖中打點計時器的電源為50Hz的交流電源，打點的時間間隔用Δt表示。在小車質(zhì)量未知的情況下，某同學(xué)設(shè)計了一種方法用來研究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量間的關(guān)系”。（1）完成下列實驗步驟中的填空：①平衡小車所受的阻力：小吊盤中不放物塊，調(diào)整木板右端的高度，用手輕撥小車，直到打點計時器打出一系列________的點。②按住小車，在小吊盤中放入適當(dāng)質(zhì)量的物塊，在小車中放入砝碼。③打開打點計時器電源，釋放小車，獲得帶有點列的紙袋，在紙袋上標(biāo)出小車中砝碼的質(zhì)量m。④按住小車，改變小車中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟③。⑤在每條紙帶上清晰的部分，沒5個間隔標(biāo)注一個計數(shù)點。測量相鄰計數(shù)點的間距s1，s2，…。求出與不同m相對應(yīng)的加速度a。⑥以砝碼的質(zhì)量m為橫坐標(biāo)1/a為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上做出1/a-m關(guān)系圖線。若加速度與小車和砝碼的總質(zhì)量成反比，則1/a與m處應(yīng)成_________關(guān)系（填“線性”或“非線性”）。（2）完成下列填空：（ⅰ）本實驗中，為了保證在改變小車中砝碼的質(zhì)量時，小車所受的拉力近似不變，小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和應(yīng)滿足的條件是_______________________。（ⅱ）設(shè)紙帶上三個相鄰計數(shù)點的間距為s1、s2、s3。a可用s1、s3和Δt表示為a=__________。圖2為用米尺測量某一紙帶上的s1、s3的情況，由圖可讀出s1=__________mm，s3=__________。由此求得加速度的大小a=__________m/s2。（ⅲ）圖3為所得實驗圖線的示意圖。設(shè)圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，若牛頓定律成立，則小車受到的拉力為___________，小車的質(zhì)量為___________。參考答案：（2(23.9～24.5)47.2(47.0～47.6)1.16(1.13～1.19)；12.在“驗證牛頓運動定律”實驗中，所用的實驗裝置如圖所示。在調(diào)整帶滑輪木板的傾斜程度時，應(yīng)使小車在不受牽引力時能拖動紙帶沿木板勻速運動。小車的質(zhì)量為M，盤和盤中重物的總質(zhì)量為m，保持M不變，研究小車的加速度與力的關(guān)系時，在

條件下，mg近似等于小車運動時所受的拉力。實驗中打出的一條紙帶如下圖所示，紙帶上相鄰兩個計數(shù)點之間有四個實際點未畫出，已知交流電頻率為50HZ，AB=19.9mm，AC=49.9mm，AD=89.9mm，AE=139.8mm，則打該紙帶時小車的加速度大小為

m/s2(保留兩位有效數(shù)字)參考答案：m<<M，1.013.有一水平方向的勻強電場，場強大小為9×103N/C，在電場內(nèi)作一半徑為10cm的圓，圓周上取A、B兩點，如圖所示，連線AO沿E方向，BO⊥AO，另在圓心O處放一電量為10﹣8C的正點電荷，則A處的場強大小為0N/C；B處的場強大小為1.27×104N/C．參考答案：考點：電場強度．專題：電場力與電勢的性質(zhì)專題．分析：根據(jù)公式E=k求出點電荷在A、B兩點處產(chǎn)生的場強大小，判斷出場強方向，A、B兩點的場強是由正點電荷和勻強電場場強的合成，根據(jù)平行四邊形定則求解AB兩點處的場強大?。獯穑航猓狐c電荷在A點處產(chǎn)生的場強大小為E=k=9×109×N/C=9×103N/C，方向從O→A；而勻強電場方向向右，大小9×103N/C，疊加后，合電場強度為零．同理，點電荷在B點處產(chǎn)生的場強大小也為E=k=9×109×N/C=9×103N/C，方向從O→B；根據(jù)平行四邊形定則得，則兩點的場強是由正點電荷和勻強電場場強的合成，A點的場強大小為：

EA=E點﹣E勻=9×103N/C﹣9×103N/C=0；同理，B點的場強大小為：

EB=E=1.27×104N/C與水平方向成45°角斜向右下方；故答案為：0，1.27×104，點評：本題電場的疊加問題，一要掌握點電荷的場強公式E=k；二要能根據(jù)據(jù)平行四邊形定則進行合成．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（8分）一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C，其中AB過程為等壓變化，BC過程為等容變化。已知VA=0.3m3，TA=TB=300K、TB=400K。（1）求氣體在狀態(tài)B時的體積。（2）說明BC過程壓強變化的微觀原因（3）沒AB過程氣體吸收熱量為Q，BC過氣體

放出熱量為Q2，比較Q1、Q2的大小說明原因。參考答案：解析：（1）設(shè)氣體在B狀態(tài)時的體積為VB，由蓋--呂薩克定律得，，代入數(shù)據(jù)得。(2)微觀原因：氣體體積不變，分子密集程度不變，溫度變小，氣體分子平均動能減小，導(dǎo)致氣體壓強減小。(3)大于；因為TA=TB，故AB增加的內(nèi)能與BC減小的內(nèi)能相同，而AB過程氣體對外做正功，BC過程氣體不做功，由熱力學(xué)第一定律可知大于?？键c：壓強的微觀意義、理想氣體狀態(tài)方程、熱力學(xué)第一定律15.（6分）小明在有關(guān)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(dāng)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.如圖所示，真空室內(nèi)有一個點狀的α粒子放射源P，它向各個方向發(fā)射α粒子（不計重力），速率都相同．a(chǎn)b為P點附近的一條水平直線（P到直線ab的距離PC=L），Q為直線ab上一點，它與P點相距PQ=（現(xiàn)只研究與放射源P和直線ab同一個平面內(nèi)的α粒子的運動），當(dāng)真空室內(nèi)（直線ab以上區(qū)域）只存在垂直該平面向里、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場時，水平向左射出的α粒子恰到達Q點；當(dāng)真空室（直線ab以上區(qū)域）只存在平行該平面的勻強電場時，不同方向發(fā)射的α粒子若能到達ab直線，則到達ab直線時它們動能都相等，已知水平向左射出的α粒子也恰好到達Q點．（α粒子的電荷量為+q，質(zhì)量為m；sin37°=0.6；cos37°=0.8）求：（1）α粒子的發(fā)射速率；（2）勻強電場的場強大小和方向；（3）當(dāng)僅加上述磁場時，能到達直線ab的α粒子所用最長時間和最短時間的比值．參考答案：（1）α粒子的發(fā)射速率為；（2）勻強電場的場強大小為，方向：垂直ab向下；（3）當(dāng)僅加上述磁場時，能到達直線ab的α粒子所用最長時間和最短時間的比值為．：解：（1）設(shè)α粒子做勻速圓周運動的半徑R，過O作PQ的垂線交PQ于A點，如圖所示，由幾何知識可得：，代入數(shù)據(jù)可得α粒子軌跡半徑：，洛侖磁力提供向心力：，解得α粒子發(fā)射速度為：；（2）真空室只加勻強電場時，由α粒子到達ab直線的動能相等，可得ab為等勢面，電場方向垂直ab向下．水平向左射出的α粒子做類平拋運動，由運動學(xué)關(guān)系可知：與ab平行方向：，與ab垂直方向：，其中，解得：；（3）真空室只加磁場時，圓弧O1和直線ab相切于D點，α粒子轉(zhuǎn)過的圓心角最大，運動時間最長，如圖所示．則：=，β=37°，最大圓心角：γmax=360°﹣90°﹣37°=233°，最長時間：，圓弧O2經(jīng)C點，α粒子轉(zhuǎn)過的圓心角最小，運動時間最短．則：=（1分）θ=53°，最小圓心角：γmin=2θ=106°，最短時間：，則最長時間和最短時間的比值為：（或2.20）；答：（1）α粒子的發(fā)射速率為；（2）勻強電場的場強大小為，方向：垂直ab向下；（3）當(dāng)僅加上述磁場時，能到達直線ab的α粒子所用最長時間和最短時間的比值為．17.如圖所示，勁度系數(shù)為k的輕彈簧下端系一個質(zhì)量為m的小球A，小球被水平擋板P托住使彈簧長度恰為自然長度（小球與擋板不粘連），然后使擋板P以恒定的加速度a（a＜g）豎直向下做勻加速直線運動．求：（1）設(shè)經(jīng)時間t與擋板分離，求t（2）在小球從開始運動直至到達最低點的過程中，小球速度最大時彈簧的伸長量x．參考答案：考點：牛頓第二定律；胡克定律．專題：牛頓運動定律綜合專題．分析：在物體與托盤脫離前，物體受重力、彈簧拉力和托盤支持力的作用，隨著托盤向下運動，