四川省成都市羊安中学高三物理测试题含解析

四川省成都市羊安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.（多选题）如图所示，单匝矩形闭合导线框全部处于水平方向的匀强磁场中，线框面积为，电阻为。线框绕与边重合的竖直固定转轴以角速度从中性面开始匀速转动，线框转过时的感应电流为，下列说法正确的是(

)A．线框中感应电流的有效值为B．线框转动过程中穿过线框的磁通量的最大值为C．从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量为D．线框转一周的过程中，产生的热量为参考答案：BCA、线圈中产生感应电动势最大值，线框转过时的感应电流为，感应电动势有效值，感应电流为I则电流的有效值为，故A错误；B、由A可知，则磁通量的最大值，故B正确；C、从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量为：，故C正确；D、线框转一周的过程中，产生的热量，故D错误。故选BC。2.在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道Ⅰ，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道Ⅱ。若卫星的发射速度为，第一宇宙速度为，在同步轨道Ⅱ上的运行速度为，则（

）

A．>>B．若卫星的发射速度为2，卫星最终围绕地球运行的轨道半径将变大。C．在轨道Ⅰ上，卫星在P点的速度等于在Q点的速度D．卫星在Q点通过加速实现由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ参考答案：AD3.（单选）如图所示,轻弹簧两端拴接两个质量均为m的小球a、b,拴接小球的细线固定在天花板,两球静止,两细线与水平方向的夹角α=30°,弹簧水平,以下说法正确的是(

)A.细线拉力大小为mgB.弹簧的弹力大小为C.剪断左侧细线瞬间,a球加速度为gD.剪断左侧细线瞬间,b球加速度为0参考答案：【知识点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用；胡克定律．B1B3C2【答案解析】D解析：A、B对a球分析，运用共点力平衡得，弹簧的弹力F=mag，细绳的拉力为2mg．故A、B错误；C、D剪断左侧细线的瞬间，弹簧的弹力不变，小球a所受的合力F合=2mag，根据牛顿第二定律得，a=2g．b球受力不变，合力仍然为零，所以加速度为零，故选：D．【思路点拨】根据共点力平衡分析两球质量的关系，剪断细线的瞬间，弹簧的弹力不变，结合牛顿第二定律求出a球的瞬时加速度．本题考查了牛顿第二定律和共点力平衡的基本运用，知道剪断细线的瞬间，弹簧的弹力不变．

4.（多选）科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用。下列说法符合历史事实的是(

)A.亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体的运动状态才会改变B.伽利略通过“理想实验”得出结论：一旦物体具有某一速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去C.笛卡儿指出:如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向D.牛顿认为，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质参考答案：BCD解析：A、亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体才能运动．故A错误．B、伽利略“理想实验”得出结论：力不是维持运动的原因，即运动必具有一定速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去．故B正确．C、笛卡儿指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向，符合历史事实．故C正确．D、牛顿认为，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，符合事实．故D正确．故选：BCD．5.英国物理学家卢瑟福和他的助手们为了研究原子的内部结构于1909-1911年进行了粒子散射实验,实验装置如图所示，关于该实验的实验目的及实验装置的设计思想，有下列说法，你认为正确的是：（

）A．卢瑟福设计该实验是为了验证汤姆生原子模型的正确性，进一步探究原子的结构与组成，试图有新的发现与突破。B．望远镜与接收荧屏之所以设计成绕360°角范围内转动，是因为卢瑟福在实验前认为粒子可能能穿过金箔，也可能穿不过，而反弹回来。C．整个装置封闭在玻璃罩内，且抽成真空，是为了避免粒子与气体分子碰撞而偏离了原来运动方向，而不能使粒子垂直轰击金箔，致使粒子不能穿过金原子。D．采用金箔的原因是利用金的化学性质稳定避免粒子与金箔发生化学反应。参考答案：

答案：AB二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一物体以100J的初动能沿倾角为θ的斜面向上运动，在上升的过程中达到某位置时，动能减少了80J，重力势能增加了60J，则物体与斜面间的动摩擦因数为

。参考答案：答案：7.如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s．试回答下列问题：①写出x=0.5m处的质点做简谐运动的表达式：

cm；②x=0.5m处质点在0～5.5s内通过的路程为

cm．参考答案：①y＝5cos2πt

(2分)

110cm(2分)

8.（13分）如（a）图，质量为Ｍ的滑块Ａ放在气垫导轨B上，Ｃ为位移传感器，它能将滑块Ａ到传感器Ｃ的距离数据实时传送到计算机上，经计算机处理后在屏幕上显示滑块Ａ的位移－时间（s-t）图象和速率－时间（v-t）图象。整个装置置于高度可调节的斜面上，斜面的长度为了、高度为。（取重力加速度g=9.8m/s2，结果可保留一位有效数字）

（1）现给滑块Ａ一沿气垫导轨向上的初速度，Ａ的v-t图线如（b）图所示。从图线可得滑块Ａ下滑时的加速度a=

m/s2,摩擦力对滑块Ａ运动的影响

。（填“明显，不可忽略”或“不明显，可忽略”）（2）此装置还可用来验证牛顿第二定律。实验时通过改变

，可验证质量一定时，加速度与力成正比的关系；实验时通过改变

，可验证力一定时，加速度与质量成反比的关系。（3）将气垫导轨换成滑板，滑块Ａ换成滑块Ａ’，给滑块Ａ’一沿滑板向上的初速度，Ａ’的s-t图线如（c）图。图线不对称是由于造成的，通过图线可求得滑板的倾角θ＝（用反三角函数表示），滑块与滑板间的动摩擦因数μ＝。

参考答案：答案：（1）6

不明显，可忽略（2）斜面高度h

滑块A的质量M及斜面的高度h，且使Mh不变

（3）滑动摩擦力

解析：（1）从图像可以看出，滑块上滑和下滑过程中的加速度基本相等，所以摩擦力对滑块的运动影响不明显，可以忽略。根据加速度的定义式可以得出（2）牛顿第二定律研究的是加速度与合外力和质量的关系。当质量一定时，可以改变力的大小，当斜面高度不同时，滑块受到的力不同，可以探究加速度与合外力的关系。由于滑块下滑加速的力是由重力沿斜面向下的分力提供，所以要保证向下的分力不变，应该使不变，所以应该调节滑块的质量及斜面的高度，且使Mh不变。

（3）滑板与滑块间的滑动摩擦力比较大，导致图像成抛物线形。从图上可以读出，滑块上滑和下滑时发生位移大小约为。上滑时间约为，下滑时间约为，上滑时看做反向匀加速运动，根据运动学规律有：，根据牛顿第二定律有。下滑时，有，

联立解得，9.为了测量木块与木板间动摩擦因数，某小组使用位移传感器设计了如图甲所示的实验装置，让木块动倾斜木板上某点A由静止释放，位移传感器可以测出木块到传感器的距离，位移传感器连接计算机，描绘处滑块相对传感器的位移x随时间t变化规律，如图乙所示．（1）根据上述图线，计算0.4s时木块的速度v=m/s，木块加速度m/s2；（以上结果均保留2位有效数字）（2）为了测定动摩擦因数，还必须需要测量的量是

；A．A点离桌面的高度

B．木块的质量

C．当地的重力加速度g

D．A点离传感器的距离．参考答案：（1）0.40，1.0；（2）ACD．【考点】探究影响摩擦力的大小的因素．【分析】（1）由于滑块在斜面上做匀加速直线运动，所以某段时间内的平均速度等于这段时间内中点时刻的瞬时速度；根据加速度的定义式即可求出加速度；（2）为了测定动摩擦力因数μ还需要测量的量是木板的倾角θ；【解答】解：（1）根据某段时间内的平均速度等于这段时间内中点时刻的瞬时速度，得0.4s末的速度为：v=m/s=0.40m/s，0.2s末的速度为：v′==0.2m/s，则木块的加速度为：a===1.0m/s2．（2）选取木块为研究的对象，木块沿斜面方向是受力：ma=mgsinθ﹣μmgcosθ得：μ=所以要测定摩擦因数，还需要测出斜面的倾角θ和重力加速度，即A点离桌面的高度，当地的重力加速度g和A点离传感器的距离，故ACD正确故答案为：（1）0.40，1.0；（2）ACD．10.一根轻绳一端系一小球，另一端固定在O点，制成单摆装置．在O点有一个能测量绳的拉力大小的力传感器．让小球绕O点在竖直平面内做简谐振动，由传感器测出拉力F随时间t的变化图像如图所示，则小球振动的周期为

▲

s，此单摆的摆长为

▲

m（重力加速度g取10m/s2，取π2≈10）．参考答案：4

4

11.（1）为研究某一电学元件的导电规律，将该元件两端的电压、元件中的电流及通电时间记录在下表中，通过分析表中数据可以判断出该元件所用的材料是

（填“金属”或“半导体”）。通电时间t/s51015202530电压

u/v0.400.621.021.261.521.64电流

i/mA0.200.430.811.822.813.22

(2)如图甲是某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图象，图中R0表示0℃时的电阻，k表示图线的斜率．若用该电阻与电池（电动势E、内阻r）、电流表A（内阻Rg）、滑动变阻器R′串联起来，连接成如图乙所示的电路，用该电阻做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”．使用“金属电阻温度计”前，先要把电流表的刻度值改为相应的温度刻度值，若温度t1＜t2，则t1的刻度应在t2的

侧（填“左”或“右”）；在标识“金属电阻温度计”的温度刻度时，需要弄清所测温度和电流的对应关系．请用E、R0、k等物理量表示所测温度t与电流I的关系式t＝

。参考答案：①,由表中数据U、I比值随温度升高而明显减小，可知元件所用材料为半导体。②温度t1<t2金属温度升高电阻增大，电流计电流值减小，可知t1刻度应在t2的右侧。③由甲可知

由电路图闭合电路欧姆定律得：整理得

t=12.如图所示实验装置可实现原子核的人工转变，当装置的容器内通入气体B时，荧光屏上观察到闪光。图中气体B是__________，使荧光屏出现闪光的粒子是___________。参考答案：氮气，质子13.一定质量的理想气体，从初始状态A经状态B、C再回到状态A，变化过程如图所示，其中A到B曲线为双曲线．图中V0和P0为已知量．（1）从状态A到B，气体经历的是等温（选填“等温”“等容”或“等压”）过程；（2）从B到C的过程中，气体做功大小为p0V0；（3）从A经状态B、C再回到状态A的过程中，气体吸放热情况为放热（选填“吸热”、“放热”或“无吸放热”）．参考答案：：解：（1）据题知A到B曲线为双曲线，说明p与V成反比，即pV为定值，由=c得知气体的温度不变，即从状态A到B，气体经历的是等温过程．（2）从B到C的过程中，气体做功大小等于BC线与V轴所围的“面积”大小，故有：W=×（p0+2p0）×V0=p0V0；（3）气体从A经状态B，再到C气体对外做功，从C到A外界对气体，根据“面积”表示气体做功可知：整个过程气体对外做功小于外界对气体做功，而内能不变，根据热力学第一定律得知气体要放热．故答案为：①等温；②p0V0；③放热；【解析】三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（16分）（1）某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源一台，导线、复写纸、纸带、细沙若干．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态．

若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：①还需要补充的实验器材是

．（2分）②某同学的实验步骤如下：用天平称量滑块的质量M．往沙桶中装入适量的细沙，让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m．在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L，算出这两点的速度v1与v2．他用沙和沙桶的总重力表示滑块受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为在图示情况下还应该采取的一项具体操作是：

；（2分）应控制的实验条件是：

；（2分）③若挑选的一条点迹清晰的纸带如下，且已知滑块的质量为Ｍ，沙和沙桶的总质量为m，相邻两个点之间的时间间隔为T，从A点到B、C、D、E、F点的距离依次为S1、S2、S3、S4、S5（图中未标出S3、S4、S5），则由此可求得纸带上由Ｂ点到Ｅ点所对应的过程中，沙和沙桶的重力所做的功W＝

；该滑块动能改变量的表达式为ΔEK＝

．（结果用题中已知物理量的字母表示）（3分）

（2）用同样的装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验．以下是一实验小组所获取的部分实验数据，①（4分）根据表格中数据，在图中取合适的坐标系，作出图象，以寻求关系．②（1分）根据记录表格判断，该实验步骤目的是探究

与

的关系。③（2分）根据图象分析图像产生偏差的原因可能是下列的：

。A.实验中没有保持，故图线有弯曲。B.平衡摩擦力时倾角太大，故图线不过原点。C.平衡摩擦力时，忘记取下沙桶，故图线不过原点。D.改变滑块质量后，没有重新平衡摩擦力，故图线不过原点。参考答案：答案：（1）①天平

刻度尺

小木块；②具体操作是：平衡摩擦力，先将小沙桶和滑块的连线断开，用小木块将长木板的左端稍稍垫起，直至轻推滑块，打下点距分布均匀的纸带为止。应控制的实验条件是：实验中保持；③，

（2）①（4分）作a-1/M图，如图；②（1分）加速度、质量；③（2分）AC

15.（1）利用牛顿第二定律来测量动摩擦因数实验装置如图所示，一端装有定滑轮的、表面粗糙的长木板固定在水平实验台上，长木板上有一滑块，滑块右侧固定一轻小动滑轮，钩码和弹簧测力计通过绕在滑轮上的水平轻绳相连，放开钩码，滑块在长木板上做匀加速直线运动。实验时滑块加速运动，读出弹簧测力计的示数，处理纸带，得到滑块运动的加速度；改变钩码个数，重复实验；以弹簧测力计的示数为纵轴，加速度为横轴，得到的图像是纵轴截距大小等于的一条倾斜直线，如图所示。已知滑块和轻小动滑轮的总质量为，重力加速度为，忽略滑轮与轻绳之间的摩擦。则滑块与长木板之间的动摩擦因数

。（2）在某次探究活动中，小明对老师给出的“小球在光滑斜面上由静止释放时，所处高度越高，到达斜面底端的速度越大，而与小球质量无关”这一结论产生了质疑，他猜想小球从同一斜面上自由滚到底端的速度：猜想一：可能与小球在光滑斜面上的高度无关；猜想二：可能与小球的质量有关。他选择了一些实验器材，进行了如下实验（图中、、分别表示小钢球在第末、第末、第末所处的位置，钢球1、2、3的质量关系为,斜面与水平面均光滑）。①实验一是为了验证猜想

（填“一”或“二”），通过实验一他得到的结论是：小球从同一光滑斜面上自由滚下到底端时的速度与小球的质量

（填“有关”或“无关”）。②实验二中，小球2和3在同一光滑斜面的不同高度处同时由静止释放，到达底端时的速度分别为、，判断

（填“>”、“<”或“=”）。参考答案：（1）

。（2）①

二

；②

无关

，

>

。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.在相对于实验室静止的平面直角坐标系中，有一个光子，沿轴正方向射向一个静止于坐标原点的电子．在轴方向探测到一个散射光子．已知电子的静止质量为，光速为,入射光子的能量与散射光子的能量之差等于电子静止能量的1／10．

1．试求电子运动速度的大小,电子运动的方向与轴的夹角；电子运动到离原点距离为（作为已知量）的点所经历的时间．2．在电子以1中的速度开始运动时，一观察者相对于坐标系也以速度沿中电子运动的方向运动(即相对于电子静止)，试求测出的的长度．

参考答案：（1）由能量与速度关系及题给条件可知运动电子的能量为

（1）由此可解得

（2）入射光子和散射光子的动量分别为和，方向如图复解19-6所示。电子的动量为，为运动电子的相对论质量。由动量守恒定律可得

（3）

（4）已知

（5）由（2）、（3）、（4）、（5）式可解得

（6）

（7）

（8）电子从点运动到所需时间为

（9）（2）当观察者相对于沿方向以速度运动时，由狭义相对论的长度收缩效应得

（10）

（11）17.（18分）在光滑绝缘的水平面上方，有一足够大的空间，此空间同时存在电场强度为E、方向水平向右的匀强电场和磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场．在水平面上沿电场线方向放有两个静止的小球A和B（均可看成质点），两小球的质量均为m,A球带电荷量＋q，B球不带电，开始时两球相距L．现释放两球，A球开始运动，当A、B碰撞时（碰撞时间可忽略），A、B两球的总动能无损失，且A、B两球间无电荷转移.不考虑空气阻力，求：（1）如果A球与B球能够发生碰撞，从释放两球至两球发生第一次碰撞需要多长时间？第一次碰撞后A、B两球的速度各为多大？（2）设q=2×10-5C，E=1×104N/C，m=0.1kg，B=50T，L=1cm，取g=10m/s2，各次碰撞时相邻两次碰撞的时间间隔分别是多少？A、B两球最多能相碰几次？参考答案：解析：（1）当两球能够发生第一次碰撞时，A球没有离开水平面，沿水平方向只受电场力的作用，做匀加速直线运动，且满足

（1分）

（1分）

联立以上各式得：

（1分）

（1分）

即经过时间两球发生第一次碰撞．

A球与B球第一次碰撞时，动量守恒，则

(1分)

根据题意，总能量不损失，则

(1分)

联立解得

(2分)

(2)设

代入数值求得o=0.2m/s

to=0.1s

a=2m/s2

(1分)

设每次碰撞前，A、B的