天津天华高级中学高三物理测试题含解析

1、天津天华高级中学高三物理测试题含解析一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分每小题只有一个选项符合题意1. 如右图所示，上表面有一段光滑圆弧的质量为M的小车A置于光滑平面上，在一质量为m的物体B自弧上端自由滑下的同时释放A，则A.在B下滑过程中，B的机械能守恒B.轨道对B的支持力对B不做功C.在B下滑的过程中，A和地球组成的系统的机械能守恒D.A、B和地球组成的系统的机械能守恒参考答案：D在B下滑过程中，B的重力势能转化为自身的动能和A的动能，B的机械能不守恒，A错；轨道对B的支持力在力的方向上有位移，所以轨道对B的支持力对B做功，B错；将AB看做一个整体，满足机械能守恒定律，A、B

2、和地球组成的系统的机械能守恒，在B下滑的过程中，B对A做正功，A和地球组成的系统的机械能增大，C错D对。2. （单选）一理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头下列说法正确的是（）A副线圈输出电压的频率为5HzB副线圈输出电压的有效值为31VCP向右移动时，原、副线圈的电流比减小DP向右移动时，变压器的输入功率增加参考答案：考点：变压器的构造和原理；电功、电功率专题：交流电专题分析：根据瞬时值表达式可以求得输出电压的有效值、周期和频率等，再根据电压与匝数成正比即可求得结论解答：解：A、由图象可知，交流电的周期为0

3、.02s，所以交流电的频率为50Hz，所以A错误B、根据电压与匝数成正比可知，原线圈的电压的最大值为310V，所以副线圈的电压的最大值为31V，所以电压的有效值为V=22V，所以B错误C、P右移，R变小，副线的电压不变，则副线圈的电流变大，原线圈的电流也随之变大；但原、副线圈的电流比等于匝数比的倒数，是不变的，故C错误D、P向右移动时，滑动变阻器的电阻较小，副线圈的电压不变，所以电路消耗的功率将变大，变压器的输出功率、输出功率均增加，故D正确故选：D点评：电路的动态变化的分析，总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况，再确定其他的电路3. 如图所示，光滑斜面倾角为，c为斜面上固定挡板

4、，物块a和b通过轻质弹簧连接，a、b处于静止状态，弹簧压缩量为x现对a施加沿斜面向下的外力使弹簧再压缩3菇，之后突然撤去外力，经时间t，物块a沿斜面向上运动的速度为，此时物块刚要离开挡板已知两物块的质量均为m，重力加速度为g下列说法正确的是A. 弹簧的劲度系数为B物块b刚要离开挡板时，a的加速度为C物块a沿斜面向上运动速度最大时，物块b对挡板c的压力为0D撤去外力后，经过时间t，弹簧弹力对物块a做的功为参考答案：AD4. （单选）在街头的理发店门口，常可以看到有这样的标志：一个转动的圆筒，外表有彩色螺旋斜条纹，我们感觉条纹在沿竖直方向运动，但实际上条纹在竖直方向并没有升降，这是由于圆筒的转动而

5、使我们的眼睛产生的错觉。如图所示，假设圆筒上的条纹是围绕圆筒的一条宽带，相邻两圈条纹在沿圆筒轴线方向的距离(即螺距)为L=10 cm，圆筒沿逆时针方向(从俯视方向看)，以2 rs的转速匀速转动，我们感觉到的升降方向和速度大小分别为 A向上 10 cms B向上 20 cmsC向下 l0 cmsD. 向下 20 cms参考答案：D 解析： 由于每秒转2圈，则T=0.5s，而螺距为10cm，所以每秒沿竖直方向运动的距离为20cm，即速度大小为20cm/s；据图知：彩色螺旋斜条纹是从左下到右上，且圆筒沿逆时针方向（从俯视方向看），根据人眼的视觉暂留现象，就会感觉条纹的运动方向向下，故ABC错误，D正

6、确故选：D5. 某物体由静止开始做直线运动，物体所受合力F随时间t变化的图象如图所示，在0-8秒内，下列说法正确的是（ ） A物体在0一2s内做匀加速直线运动 B物体在第2秒末速度最大 C物体在第8秒末离出发点最远 D物体在第4s末速度方向发生改变参考答案：C二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 在探究加速度与动力的关系实验中，采用的实验装置如图所示。在实验中，细线一端与拉力传感器相连（拉力传感器固定在车上 ），另一端通过定滑轮与矿泉水瓶相连。实验时逐渐往瓶里加水直到打出的纸带相邻点间的距离相等并记下此时拉力传感器的读数F0。继续往瓶中加适量的水继而释放小车打出纸带并记录下小

7、车运动时传感器的读数F。改变瓶中水的质量打出多条纸带和得到多个F值（重力加速度为g）。（1）实验中电火花计时器应与 伏 电源相连接；（2）本实验中记下F0的目的是 。小车所受的合外力为 AF BFF0 CF+F0 DF0实验作出的图像是 参考答案：1） 220 （2分）；交流 （2分）；（2）得到小车运动时受到的阻力 (2分) B （2分）； A （2分）；7. 某同学用如图甲所示的气垫导轨和光电门装置“研究物体的加速度与外力关系”，他的操作步骤如下：将一端带有定滑轮的气垫导轨放置在实验台上，将光电门固定在气垫轨道上离定滑轮较近一端的某点B处，将带有遮光条的质量为M的滑块放置在气垫导轨上的A处

8、，用重力为F的钩码，经绕过滑轮的细线拉滑块，使滑块从同一位置A由静止释放，测出遮光条通过光电门的时间t，改变钩码个数，使滑块每次从同一位置A由静止释放，重复上述实验。记录的数据及相关计算如下表：实验次数12345F/N0.490.981.471.962.45t/（ms）28.623.320.218.116.5t2/（ms）2818.0542.9408.0327.6272.25t-2/10-4(ms)-212.218.424.530.636.71若用游标卡尺测出滑块上遮光条的宽度d如图乙所示，则遮光条的宽度d cm,第一次测量中小车经过光电门时的速度为 m/s(保留两位有效数字)2实验中遮光条到

9、光电门的距离为s，遮光条的宽度为d，遮光条通过光电门的时间为t，可推导出滑块的加速度a与t关系式为 。3本实验为了研究加速度a与外力F的关系，只要作出 的关系图象，请作出该图线。4根据作出的图像，判断该同学可能疏漏的重要实验步骤是 。参考答案：1.050 cm （2分） 0.37m/s（2分）2 （2分）3（填1/t2与F同样得分）（2分） 如图所示（2分）4没有将气垫导轨调节水平 (2分) 8. 如图所示，为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在 t=0时刻的波的图象经t=0.1s，质点M第一次回到平衡位置，则这列波的波速为v=1m/s，周期T=1.2s参考答案：解：波沿x轴正方向传播，当x=0处

10、的状态传到M点时，M第一次回到平衡位置，此过程中波传播的距离为x=0.1m则波速为 v=m/s=1m/s根据数学知识得：y=Asinx=Asinx，由题知：10=20sin0.1则波长为 =1.2m 则周期 T=s=1.2s故答案为：1，1.29. （填空）一列简谐横波沿工轴正方向传播，周期为2s，t=0时刻的波形如图所示该列波的波速是m/s；质点a平衡位置的坐标xa=2.5m再经s它第一次经过平衡位置向y轴正方向运动参考答案：2，0.25s考点：波长、频率和波速的关系；横波的图象.分析：由图读出波长，由波速公式v= 求波速根据波的传播方向判断可知，图中x=2m处质点的运动方向沿y轴向上，当此

11、质点的状态传到a点时，质点a第一次经过平衡位置向y轴正方向运动运用波形的平移法研究质点a第一次经过平衡位置向y轴正方向运动的时间解答：解：由图读出波长=4m，则波速根据波的传播方向判断可知，图中x=2m处质点的运动方向沿y轴向上，当此质点的状态传到a点时，质点a第一次经过平衡位置向y轴正方向运动则质点a第一次经过平衡位置向y轴正方向运动的时间t= s=0.25s故答案为：2，0.25s点评：本题采用波形的平移法求质点a第一次经过平衡位置向y轴正方向运动的时间，这是常用的方法10. 已知氢原子各定态能量为，式中n=1,2,3，为氢原子的基态能量。要使处于基态的氢原子跃迁到激发态，入射光子具有的最

12、小频率为_。若大量氢原子处于n=4的激发态，则它们发生跃迁时，最多能辐射_ 种频率的光子。（普朗克常量为h）参考答案：11. 有组同学设计了一个如图所示的测温装置，C为测温泡，用玻璃管与水银气压计相连，气压计A、B两管内的水银面在同一水平面上，气压计A、B两管的下端通过软管相连且充满水银（图中涂黑部分）。在A管上画上刻度测温时调节B管的高度使A管中的液面位置保持在a处，此时根据A、B两管水银面的高度差就能知道测温泡所处环境的温度。假设该测温装置在制定刻度时候的大气压为76cmHg，测温泡所处环境的温度为30OC。（1）当测温泡放入较低温度的液体中，即测温泡中气体温度降低时，为使水银气压计A管中

13、的液面位置保持在a处，则水银气压计的B管应向_（填“上”或“下”）移动；（2）该温度计的刻度是_（填“均匀”或“不均匀”，及“温度上高下低”或，“温度上低下高”（3）该温度计存在的缺陷之一，当天气变化引起大气压强变大，而环境温度仍为30OC，温度计上30OC的刻度应该如何调整_。参考答案：（1）下（2分） （2）均匀的（1分），温度上高下低（1分）（3）30OC的刻度应向上平移12. 如图甲所示，一轻质弹簧竖直悬挂于某一深度为h30.0 cm且开口向下的小筒中(没有外力作用时弹簧的下端位于筒内，测力计的挂钩可以同弹簧的下端接触)，若本实验的长度测量工具只能测量露出筒外弹簧的长度l，现要测出弹簧

14、的原长l0和弹簧的劲度系数，某同学通过改变l而测出对应的弹力F，作出Fl图象如图乙所示，则弹簧的劲度系数为k_ N/m，弹簧的原长l0_cm。参考答案：13. (选修模块35) （4分）一炮弹质量为m，以一定的倾角斜向上发射，到达最高点时速度为v，炮弹在最高点爆炸成两块，其中一块恰好做自由落体运动，质量为则另一块爆炸后瞬时的速度大小_。参考答案： 答案：（4分）三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 直角三角形的玻璃砖ABC放置于真空中，B30，CA的延长线上S点有一点光源，发出的一条光线由D点射入玻璃砖，如图所示光线经玻璃砖折射后垂直BC边射出，且此光束经过SD用时和在玻

15、璃砖内的传播时间相等已知光在真空中的传播速度为c，ASD15.求：玻璃砖的折射率；S、D两点间的距离参考答案：(1) (2)d试题分析：由几何关系可知入射角i=45，折射角r=30可得在玻璃砖中光速光束经过SD和玻璃砖内的传播时间相等有可得 SD = d考点：光的折射定律。15. （简答）如图所示，在水平地面上固定一倾角=37、表面光滑的斜面，物体A以初速度v1沿斜面上滑，同时在物体A的正上方，有一物体B以初速度v2=2.4m/s水平抛出，当A上滑到最高点时，恰好被B物体击中A、B均可看作质点，sin37=0.6，cos37=0.8，重力加速度g=10m/s2求：（1）物体A上滑时的初速度v1

16、；（2）物体A、B间初始位置的高度差h参考答案：（1）物体A上滑时的初速度v1是6m/s（2）物体A、B间初始位置的高度差h是6.8m解：（1）物体A上滑过程中，由牛顿第二定律得：mgsin=ma设物体A滑到最高点所用时间为t，由运动学公式：0=v1at物体B做平抛运动，如图所示，由几何关系可得：水平位移 x=；其水平方向做匀速直线运动，则 x=v2t联立可得：v1=6m/s（2）物体B在竖直方向做自由落体运动，则 hB=物体A在竖直方向：hA=如图所示，由几何关系可得：h=hA+hB联立得：h=6.8m答：（1）物体A上滑时的初速度v1是6m/s（2）物体A、B间初始位置的高度差h是6.8m

17、四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图所示，两根足够长且平行的光滑金属导轨与水平面成53夹角且固定放置，导轨间连接一阻值为6的电阻R，导轨电阻忽略不计。在两平行虚线m、n间有一与导轨所在平面垂直，磁感应强度为B的匀强磁场。导体棒a的质量为ma=0.4kg，电阻Ra=3；导体棒b的质量为mb=0.1kg，电阻Rb=6；它们分别垂直导轨放置并始终与导轨接触良好、a、b从开始相距L0=0.5m处同时将它们由静止开始释放，运动过程中它们都能匀速穿过磁场区域，当b刚穿出磁场时，a正好进入磁场（g取10m/s2，不计a、b之间电流的相互作用）。求：（1）在穿越磁场的过程中，a、b两导体棒匀速运动

18、的速度大小之比；（2）磁场区域沿导轨方向的宽度d为多大；（3）在整个过程中，产生的总焦耳热。参考答案：（1）设b在磁场中匀速运动的速度大小为vb， b是电源，a与R是外电路，电路的总电阻 （2）设a、b穿越磁场的过程中的速度分别为va和vb。由题意得vavbgtsin53 （2分） dvbt （2分） 因vv2gL0sin53 （2分） 解得d0.25 m （1分） （3）由F安amagsin53，故Wamagdsin530.8 J （1分）同理Wbmbgdsin530.2 J （1分）在整个过程中，电路中共产生焦耳热QWaWb1 J （1分）17. 如图，水平地面和半圆轨道面均光滑，质量为

19、m 的小车静止在地面上，小车上表面与半径为 R 的半圆轨道最低点 P 切线相平, 质量为 mB 的物体 B 静止在 P 点。现有一质量为 mA 的物体 A 以初速度 v0 滑上小车左端，当 A 与小车共速时，小车还未与墙 壁碰撞，小车与墙壁碰撞时即被粘在墙壁上，已知滑块与小车表面的滑动摩擦因数为 ， mA= mB=m，物体 A、B 可视为质点，重力加速度为 g 。试求：（1）物体 A 与小车共速时的速度大小；（2）小车的最小长度 L；（3）当物体 A 与 B 发生弹性碰撞后，欲使 B 碰后在圆轨道运 A B动时不脱离圆轨道，小车的长度 L应在什么范围内。参考答案：解：（1）物体A在小车上面运动

20、，把小车与物体A看做一系统，合外力为零，满足动量守恒，有：mAV0=(mA+mB)V共且 mA= mB=m .(3分)解得V共= .(1分)(2)若物体A与小车达到共同速度时，恰好运动到小车的右端，此情况下小车的长度是最小长度，由系统动能定理有： (3分)解得小车的最小长度L= (1分)（3）假设物体A与小车达到共同速度时，距离小车右端为S，小车粘到墙壁上之后，物体A开始做匀减速直线运动，直到P点是速度为Vt，由动能定理得： 得出： .(1分)（i）欲保证A能滑到P点，务必Vt0 则0，得S 此情况下小车长度 .(1分)（ii）物体A运动到P点时与B发生弹性碰撞，满足动量和动能守恒守恒：mAVt=mAvA+mBVB .(1分) .(1分) 其中vA、VB为碰后A、B的速度， 解得VA=0, VB=Vt 此后物体B沿着轨道做圆周运动，若滑块恰能滑过圆的最高点，设滑至最高点的速度为VB0，临界条件为： （1分）根据机械能守恒，有： 联立各式解得：S= （1分）这种情况下小车的长度为： （1分）（iii）若滑块恰好滑至圆弧即点时就停止，则滑块也能沿圆轨道运动而不脱离圆轨道根据机械能守恒，有： （1分）联立解得：S= 这种