陜西省西安市電子城第一中學(xué)高三物理測(cè)試題含解析

陜西省西安市電子城第一中學(xué)高三物理測(cè)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.（單選）如圖甲所示，兩平行金屬板MN、PQ的板長(zhǎng)和板間距離相等，板間存在如圖乙所示的隨時(shí)間周期性變化的電場(chǎng)，電場(chǎng)方向與兩板垂直，不計(jì)重力的帶電粒子沿板間中線垂直電場(chǎng)方向源源不斷地射入電場(chǎng)，粒子射入電場(chǎng)時(shí)的初速度為v0，初動(dòng)能均為Ek．已知t=0時(shí)刻射入電場(chǎng)的粒子剛好沿上板右邊緣垂直電場(chǎng)方向射出電場(chǎng)．則（）A．不同時(shí)刻射入電場(chǎng)的粒子，射出電場(chǎng)時(shí)的速度方向可能不同B．t=0之后射入電場(chǎng)的粒子有可能會(huì)打到極板上C．所有粒子在經(jīng)過電場(chǎng)過程中最大動(dòng)能都不可能超過2EkD．若入射速度加倍成2v0，則粒子從電場(chǎng)出射時(shí)的側(cè)向位移與v0相比必定減半?yún)⒖即鸢福嚎键c(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．專題：帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題．分析：粒子在平行極板方向不受電場(chǎng)力，做勻速直線運(yùn)動(dòng)；t=0時(shí)刻射入電場(chǎng)的帶電粒子沿板間中線垂直電場(chǎng)方向射入電場(chǎng)，沿上板右邊緣垂直電場(chǎng)方向射出電場(chǎng)，豎直方向分速度變化量為零，根據(jù)動(dòng)量定理，豎直方向電場(chǎng)力的沖量的矢量和為零．解答：解：A、B、D、粒子在平行極板方向不受電場(chǎng)力，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故所有粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同；t=0時(shí)刻射入電場(chǎng)的帶電粒子沿板間中線垂直電場(chǎng)方向射入電場(chǎng)，沿上板右邊緣垂直電場(chǎng)方向射出電場(chǎng)，說明豎直方向分速度變化量為零，根據(jù)動(dòng)量定理，豎直方向電場(chǎng)力的沖量的矢量和為零，故運(yùn)動(dòng)時(shí)間為周期的整數(shù)倍；故所有粒子最終都垂直電場(chǎng)方向射出電場(chǎng)；由于t=0時(shí)刻射入的粒子始終做單向直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向的分位移最大，故所有粒子最終都不會(huì)打到極板上，故AB錯(cuò)誤；C、t=0時(shí)刻射入的粒子豎直方向的分位移最大，為；根據(jù)分位移公式，有：由于L=d故：vym=v0故最大動(dòng)能EK′=m（v02+v2ym）=2EK，故C正確；D、若入射速度加倍成2v0，則粒子從電場(chǎng)出射時(shí)間減半的側(cè)向位移與時(shí)間的平方成正比，側(cè)向位移與原v0相比必變成原來(lái)的四分之一，故D錯(cuò)誤；故選：C．點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵根據(jù)正交分解法判斷粒子的運(yùn)動(dòng)，明確所有粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，t=0時(shí)刻射入的粒子豎直方向的分位移最大，然后根據(jù)分運(yùn)動(dòng)公式列式求解，不難．2.（單選）一簡(jiǎn)諧機(jī)械波沿x軸正方向傳播，波長(zhǎng)為λ，周期為T。圖1為該波在t=T/2時(shí)刻的波形圖，a、b是波上的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)。圖2表示介質(zhì)中某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象。下列說法中正確的是（

）A．圖2是質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng)圖象B．圖2是質(zhì)點(diǎn)b的振動(dòng)圖象C．t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a的速度比質(zhì)點(diǎn)b的大D．t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a的加速度比質(zhì)點(diǎn)b的大參考答案：D

3.下面是四種與光有關(guān)的事實(shí)，能說明同一個(gè)介質(zhì)對(duì)不同單色光的折射率不同的是A．用光導(dǎo)纖維傳播信號(hào)B．用透明的標(biāo)準(zhǔn)板和單色光檢查平面的平整C．水面上的油膜呈現(xiàn)彩色光D．一束白光通過三棱鏡形成彩色光帶參考答案：D解析：光導(dǎo)纖維利用全反射；用透明的標(biāo)準(zhǔn)板和單色光檢查平面的平整利用光的干涉，凸起使等厚點(diǎn)向薄膜薄的一方移動(dòng)，造成干涉條紋向頂點(diǎn)彎曲；水面上的油膜呈現(xiàn)彩色光也是薄膜干涉；只有D是光的色散，是由于同一個(gè)介質(zhì)對(duì)不同單色光的折射率不同形成的。答案D。4.關(guān)于力學(xué)單位制，下列說法正確的是（

）A．千克、米/秒、牛頓是導(dǎo)出單位B．千克、米、牛頓是基本單位C．在國(guó)際單位制中，質(zhì)量的單位是g，也可以是kgD．只有在國(guó)際單位制中，牛頓第二定律的表達(dá)式才是F＝ma參考答案：D5.如圖所示，一細(xì)束平行光經(jīng)玻璃三棱鏡折射后分解為互相分離的a、b、c三束單色光，比較a、b、c三束光，可知（

）A.當(dāng)它們?cè)谡婵罩袀鞑r(shí)，c光的波長(zhǎng)最長(zhǎng)B.當(dāng)它們?cè)诓Ａе袀鞑r(shí)，a光的速度最大C.若它們都從玻璃射向空氣，c光發(fā)生全反射的臨界角最大D.若它們都能使某種金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，c光照射出光電子的最大初動(dòng)能最大參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.(6分)如圖所示，一儲(chǔ)油圓桶，底面直徑與高均為d，當(dāng)桶內(nèi)無(wú)油時(shí)，從某點(diǎn)A恰好能看到桶底邊緣上得點(diǎn)B，當(dāng)桶內(nèi)油的深度等于桶高的一半時(shí)，在A點(diǎn)沿A、B方向看去，看到桶底上的C點(diǎn)，C、B相距，由此可得油的折射率__________，光在油中的傳播速度=_________m/s。參考答案：

7.模塊選做題（模塊3－5試題）⑴（4分）某考古隊(duì)發(fā)現(xiàn)一古生物骸骨，考古專家根據(jù)骸骨中的含量推斷出了該生物死亡的年代。已知此骸骨中的含量為活著的生物體中的1/4，的半衰期為5730年。該生物死亡時(shí)距今約

年。參考答案：答案：1.1×104（11460或1.0×104～1.2×104均可）解析：該核剩下1/4，說明正好經(jīng)過兩個(gè)半衰期時(shí)間，故該生物死亡時(shí)距今約2×5730年=11460年。8.某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：如圖所示，在一端封閉的光滑細(xì)玻璃管中注滿清水，水中放一個(gè)紅蠟做成的小圓柱體R。將玻璃管的開口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與Y軸重合，在R從坐標(biāo)原點(diǎn)以速度v=3cm/s勻速上浮的同時(shí)，玻璃管沿x軸正方向做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。同學(xué)們測(cè)出某時(shí)刻R的坐標(biāo)為（4，6）,此時(shí)R的速度大小為

cm/s，R在上升過程中運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖是

。（R視為質(zhì)點(diǎn)）參考答案：9.參考答案：

10.已知地球和月球的質(zhì)量分別為M和m，半徑分別為R和r。在地球上和月球上周期相等的單擺擺長(zhǎng)之比為________，擺長(zhǎng)相等的單擺在地球上和月球上周期之比為________。參考答案：根據(jù)可知，所以;根據(jù)，解得,所以；。11.磁場(chǎng)對(duì)放入其中的長(zhǎng)為l、電流強(qiáng)度為I、方向與磁場(chǎng)垂直的通電導(dǎo)線有力F的作用，可以用磁感應(yīng)強(qiáng)度B描述磁場(chǎng)的力的性質(zhì)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B＝

，在物理學(xué)中，用類似方法描述物質(zhì)基本性質(zhì)的物理量還有

等。參考答案：答案：，電場(chǎng)強(qiáng)度解析：磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力，所以。磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義是用電流受的力與導(dǎo)線的長(zhǎng)度和通過導(dǎo)線的電流的比值，電場(chǎng)強(qiáng)度等于電荷受到的電場(chǎng)力與所帶電荷量的比值。12.用直升機(jī)懸掛一面紅旗，在天空中勻速水平飛行。紅旗（包括旗桿）質(zhì)量m，懸掛紅旗的細(xì)繩質(zhì)量不計(jì)，與豎直方向成θ角。不計(jì)直升機(jī)螺旋槳引起的氣流對(duì)紅旗的影響，紅旗受到的空氣阻力為

；直升機(jī)質(zhì)量M，機(jī)身受水平方向的空氣阻力f。不考慮空氣浮力，直升機(jī)螺旋槳受到空氣的作用力為

。參考答案：mgtanθ；13.如圖13所示，S為波源，其頻率為100Hz，所產(chǎn)生的簡(jiǎn)諧橫波沿直線同時(shí)向左、右傳播，波M48Qm/s，該波的波長(zhǎng)為______；m.P、Q是波傳播途徑中的兩點(diǎn)，巳知SP=4.2m,SQ=1.4m,則當(dāng)S經(jīng)過平衡位置并向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，P在_______，Q在______(填“波峰”、“波谷”或“平衡位置”)。參考答案：三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系中有一個(gè)垂直紙面向里的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其邊界過原點(diǎn)O和y軸上的點(diǎn)A（0，L）．一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子從A點(diǎn)以初速度v0平行于x軸正方向射入磁場(chǎng)，并從x軸上的B點(diǎn)射出磁場(chǎng)，射出B點(diǎn)時(shí)的速度方向與x軸正方向的夾角為60°．求：（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；（2）電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t．參考答案：答：（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為；（2）電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t為考點(diǎn)： 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；牛頓第二定律；向心力．專題： 帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題．分析： （1）電子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律可以求出磁感應(yīng)強(qiáng)度．（2）根據(jù)電子轉(zhuǎn)過的圓心角與電子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期可以求出電子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間．解答： 解：（1）設(shè)電子在磁場(chǎng)中軌跡的半徑為r，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖，可得電子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的圓心角為60°，由幾何關(guān)系可得：r﹣L=rcos60°，解得，軌跡半徑：r=2L，對(duì)于電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，有：ev0B=m，解得，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。築=；（2）電子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的周期：T==，電子轉(zhuǎn)動(dòng)的圓心角為60°，則電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=T=；答：（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為；（2）電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t為．點(diǎn)評(píng)： 本題考查了電子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，分析清楚電子運(yùn)動(dòng)過程，應(yīng)用牛頓第二定律與周期公式即可正確解題．15.（9分）我國(guó)登月的“嫦娥計(jì)劃”已經(jīng)啟動(dòng)，2007年10月24日，我國(guó)自行研制的探月衛(wèi)星“嫦娥一號(hào)”探測(cè)器成功發(fā)射。相比較美國(guó)宇航員已經(jīng)多次登陸月球。而言，中國(guó)航天還有很多艱難的路要走。若一位物理學(xué)家通過電視機(jī)觀看宇航員登月球的情況，他發(fā)現(xiàn)在發(fā)射到月球上的一個(gè)儀器艙旁邊懸掛著一個(gè)重物在那里擺動(dòng),懸掛重物的繩長(zhǎng)跟宇航員的身高相仿,這位物理學(xué)家看了看自己的手表，測(cè)了一下時(shí)間，于是他估測(cè)出月球表面上的自由落體加速度。請(qǐng)?zhí)骄恳幌?他是怎樣估測(cè)的?參考答案：據(jù)宇航員的身高估測(cè)出擺長(zhǎng)；測(cè)出時(shí)間，數(shù)出擺動(dòng)次數(shù)，算得擺動(dòng)周期；據(jù)公式,求得月球的重力加速度。解析：據(jù)單擺周期公式,只要測(cè)出單擺擺長(zhǎng)和擺動(dòng)周期,即可測(cè)出月球表面上的自由落體加速度．據(jù)宇航員的身高估測(cè)出擺長(zhǎng)；測(cè)出時(shí)間，數(shù)出擺動(dòng)次數(shù)，算得擺動(dòng)周期；據(jù)公式求得月球的重力加速度。(9分)

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（18分）質(zhì)量為M的木塊放在水平臺(tái)面上，臺(tái)面比水平地面高出h=0.20m，木塊離臺(tái)的右端L=1.7m.質(zhì)量為m=0.10M的子彈以v0=180m/s的速度水平射向木塊，并以v=90m/s的速度水平射出，木塊落到水平地面時(shí)的落地點(diǎn)到臺(tái)面右端的水平距離為s=1.6m，求：

（1）木塊碰撞后開始運(yùn)動(dòng)的速度v1；（2）木塊離開臺(tái)面時(shí)的速度為v2；（3）木塊與臺(tái)面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。參考答案：解析：17.一玻璃三棱鏡，其橫截面為等腰三角形，頂角為銳角，折射率為?，F(xiàn)在橫截面內(nèi)有一光線從其左側(cè)面上半部射入棱鏡。不考慮棱鏡內(nèi)部的反射。若保持入射線在過入射點(diǎn)的法線的下方一側(cè)（如圖），且要求入射角為任何值的光線都會(huì)從棱鏡的右側(cè)面射出，則頂角可在什么范圍內(nèi)取值？參考答案：設(shè)入射光線經(jīng)玻璃折射時(shí)，入射角為，折射角為，射至棱鏡右側(cè)面的入射角為。根據(jù)折射定律有

①

由幾何關(guān)系得

②當(dāng)時(shí)，由①式知，有最大值（如圖），由②式得

③同時(shí)應(yīng)小于玻璃對(duì)空氣的全反射臨界角，即

④由①②③④式和題給條件可得，棱鏡頂角的取值范圍為

⑤18.如圖，質(zhì)量為M=2.0kg的小車靜止在光滑水平面上，小車AB部分是半徑為R=0.4m的四分之一圓弧光滑軌道，BC部分是長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.2m的水平粗糙軌道，動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5，兩段軌道相切于B點(diǎn)．C點(diǎn)離地面高為h=0.2m，質(zhì)量為m=1.0kg的小球（視為質(zhì)點(diǎn)）在小車上A點(diǎn)從靜止沿軌道下滑，重力加速度取g=10m/s2．（1）若小車固定，求小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)受到的支持力大小FN；（2）若小車不固定，小球仍從A點(diǎn)由靜止下滑；（i）求小球運(yùn)到B點(diǎn)時(shí)小車的速度大小v2；（ii）小球能否從C點(diǎn)滑出小車？若不能，請(qǐng)說明理由；若能，求小球落地與小車之間的水平距離s．參考答案：解：（1）小球從A運(yùn)動(dòng)到B過程，根據(jù)動(dòng)能定理得：mgR=mvB2﹣0，在B點(diǎn)，由牛頓第二定律得：FN﹣mg=m，解得：FN=30N；（2）（i）若不固定小車，滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，小車的速度最大為vmax，小球與小車組成的系統(tǒng)在水平方向動(dòng)量守恒，以向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得：mv2﹣Mvmax=0，解得：==，v2=2vmax，由機(jī)械能守恒定律得：mgR=mv22+Mvmax2，解得：vmax=m/s，v2=m/s；（ii）假設(shè)小球能從C點(diǎn)滑出，設(shè)小球滑到C處時(shí)小車的速度為v，則小球的速度為2v，設(shè)小球距離為s；根據(jù)能量守恒定律得：mgR=m?（2v）2+Mv2+μmgL，解得：v=，此時(shí)小車的加速度：a===μg，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移公式得：vmax2﹣v2=2as，解得：s==≈0