山东省泰安市二十中学高三物理测试题含解析

山东省泰安市二十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）下列说法中正确的是（

）A．光电效应是原子核吸收光子向外释放电子的现象B．一群处于n=3能级激发态的氢原子，自发跃迁时能发出3种不同频率的光C．放射性元素发生一次β衰变，原子序数增加1D．汤姆生通过α粒子散射实验建立了原子的核式结构模型参考答案：BC2.（单选）如图所示，发射远程轨道导弹，弹头脱离运载火箭后，在地球引力作用下，沿椭圆轨道飞行，击中地面目标B。C为椭圆的远地点，距地面高度为h。已知地球半径为R，地球质量为M，引力常量为G。关于弹头在C点的速度v和加速度a，正确的是（

）

A．

B．

C．

D．

参考答案：B3.如图所示，左侧是倾角为60°的斜面，右侧是圆弧面的物体A固定在水平地面上，圆弧面底端切线水平，一根两端分别系有质量为m1、m2小球的轻绳跨过物体A顶点上的小滑轮，当它们处于平衡状态时，连接小球m2的轻绳与水平线的夹角为60°，不计一切摩擦，两小球可视为质点.两小球的质量之比m1:m2为(

)A.1：1

B.2：3

C.3：2

D.3：4参考答案：B4.已知地球同步卫星离地面的高度约为地球半径的6倍．若某行星的平均密度为地球平均密度的一半，它的同步卫星距其表面的高度是其半径的2.5倍，则该行星的自转周期约为(

)A、6小时

B、12小时C、24小时

D、36小时参考答案：B5.如图所示，质量相等物体A、B处于静止状态，此时物体B刚好与地面接触．现剪断绳子OA，下列说法正确的是（）A．剪断绳子的瞬间，物体A的加速度为g，物体B的加速度为0B．弹簧恢复原长时，物体A的速度最大C．从剪断绳子到弹簧压缩到最短，物体B对地面压力均匀增大D．剪断绳子后，弹簧、物体A、B和地球组成的系统机械能守恒参考答案：

考点：机械能守恒定律；牛顿第二定律．专题：机械能守恒定律应用专题．分析：求出悬绳剪断前弹簧的拉力，再根据牛顿第二定律求出悬绳剪断瞬间A的瞬时加速度．当A物块向下运动到重力和弹力相等时，速度最大．若系统只有重力或弹簧弹力做功，系统机械能守恒，当弹簧被压缩到最短时，弹性势能最大．解答：解：A、剪断悬绳前，对B受力分析，B受到重力和弹簧的弹力，知弹力F=mg．剪断瞬间，对A分析，A的合力为F合=mg+F=2mg，由牛顿第二定律得：2mg=ma，加速度：a=2g，故A错误；B、物体A在弹力和重力的作用下，向下做加速运动，当弹力的方向向上且与重力相等时，加速度为零，速度最大，此时弹簧不处于原长，故B错误；C、剪断绳子后到物体运动到最下端过程中，B对地面的压力先增大后减小，故C错误．D、剪断绳子后，弹簧、物体A、B和地球组成的系统只有弹力做功，系统机械能守恒，故D正确；故选：D．点评：解决本题关键知道剪断悬绳的瞬间，弹簧的拉力不变，当A的加速度为零时速度最大，当弹簧被压缩到最短时，弹性势能最大，难度适中．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）如图所示，电源电动势为E，内阻为r，电阻阻值为R，线圈的直流电阻为零，自感系数为L，电容器的电容为C。开关S先是闭合的，现断开S，则LC振荡电路中的最大电流为

，此LC振荡电路辐射的电磁波在真空中的波长是

(设真空中的光速为c）参考答案：

答案：7.公交车在平直公路上匀速行驶，前方黄灯亮起后，司机立即采取制动措施，使汽车开始做匀减速运动直到汽车停下。已知开始制动后的第1s内和第2s内汽车的位移大小依次为8m和4m。则汽车的加速度大小为_______m/s2；开始制动时汽车的速度大小为_______m/s；开始制动后的3s内，汽车的位移大小为________m。参考答案：4

10

12.5匀变速直线运动连续相等时间间隔内位移之差等于即得到。根据匀变速直线运动位移公式，制动后第一秒内，计算得。制动后3秒内，汽车制动时间，即汽车运动时间只有2.5s，位移8.我们知道被动吸烟比主动吸烟害处更大。试估算一个高约3m、面积约10m2的两人办公室，若只有一人吸了一根烟，则被污染的空气分子间的平均距离为__________m，另一不吸烟者一次呼吸大约吸入________个被污染过的空气分子（人正常呼吸一次吸入气体300cm3，一根烟大约吸10次[jf25]

）。参考答案：7.2×10-8，8.1×10179.激光在真空中传播速度为c，进入某种均匀介质时，传播速度变为真空中的，则激光在此均匀介质中的波长变为在真空中波长的__________倍；某激光光源的发光功率为P，该激光进入上述介质时由于反射，入射能量减少了10%，该激光在这种介质中形成的光束横截面积为S，若已知单个光子能量为E0，则在垂直于光束传播方向的截面内，单位时间内通过单位面积的光子个数为__________。

参考答案：，

10.2011年我国第一颗火星探测器“萤火一号”将与俄罗斯火卫一探测器“福布斯一格朗特”共同对距火星表面一定高度的电离层开展探测，“萤火一号”探测时运动的周期为T，且把“萤火一号”绕火星的运动近似看做匀速圆周运动；已知火星的半径为R，万有引力常量为G；假设宇航员登陆火星后，在火星表面某处以初速度v0竖直上抛一小球，经时间f落回原处。则：火星表面的重力加速度____________________，火星的密度_________________。参考答案：11.（4分）在时刻，质点A开始做简谐运动，其振动图象如图乙所示。质点A振动的周期是

s；时，质点A的运动沿轴的

方向（填“正”或“负”）；质点B在波动的传播方向上与A相距16m，已知波的传播速度为2m/s，在时，质点B偏离平衡位置的位移是

cm。参考答案：4

正

10解析：振动图象和波形图比较容易混淆，而导致出错，在读图是一定要注意横纵坐标的物理意义，以避免出错。题图为波的振动图象，图象可知周期为4s，波源的起振方向与波头的振动方向相同且向上，t=6s时质点在平衡位置向下振动，故8s时质点在平衡位置向上振动；波传播到B点，需要时间s=8s，故时，质点又振动了1s(个周期)，处于正向最大位移处，位移为10cm.。12.一个质量为0.5kg的物体做初速度为零的匀加速直线运动，其位移S与速度的关系是S=0.5u2m，则该物体运动到3s末，其速度大小是________m/s；物体所受合外力的瞬时功率是__________W。参考答案：答案：3；1.513.建筑、桥梁工程中所用的金属材料(如钢筋钢梁等)在外力作用下会伸长，其伸长量不仅与和拉力的大小有关，还和金属材料的横截面积有关．人们发现对同一种金属，其所受的拉力与其横截面积的比值跟金属材料的伸长量与原长的比值的比是一个常数，这个常数叫做杨氏模量．用E表示，即:；某同学为探究其是否正确，根据下面提供的器材:不同粗细不同长度的同种金属丝；不同质量的重物；螺旋测微器；游标卡尺；米尺；天平；固定装置等．设计的实验如图所示．该同学取一段金属丝水平固定在固定装置上，将一重物挂在金属丝的中点，其中点发生了一个微小下移h（横截面面积的变化可忽略不计）。用螺旋测微器测得金属丝的直径为D；用游标卡尺测得微小下移量为h；用米尺测得金属丝的原长为2L；用天平测出重物的质量m(不超量程)．用游标卡尺测长度时如下图，右图是左图的放大图（放大快对齐的那一部分），读数是

。用以上测量量的字母表示该金属的杨氏模量的表达式为:E=

．参考答案：（1）8.94mm

(2分)

（2）三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（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

，

>

。15.为了测量一个量程0～3V、内阻约3kΩ的电压表的内电阻，提供的实验器材有：A．待测电压表V1；B．电流表A1（0～0.6A，内阻约0.2Ω）；C．电压表V2（量程0～10V，内电阻约10kΩ）；D．滑动变阻器R1（0～50Ω，额定电流0.5A）；E．定值电阻R=5kΩ；

F．电源E（电动势8V，内阻较小）；G．开关一个、导线若干。⑴.在虚线框内画出正确的实验电路图

。（要求测量值尽可能精确、测量值的变化范围尽可能大一些，所用器材用对应的符号标出）⑵.实验时需要测得的物理量有

。（用符号表示并说明其物理意义）⑶.待测电压表内电阻表达式为=

。〔用⑵.中符号表示〕参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，ABCD为固定在竖直平面内的绝缘轨道，AB段水平且光滑，BC段为圆心角θ=37°的光滑圆弧，圆弧半径r=2.0m，CD段为足够长的粗糙倾斜直轨，各段轨道均平滑连接．质量m=2.0×l0﹣2kg、可视为质点的小球被弹簧枪发射后，沿水平轨道向左滑行．（1）若小球向左运动到B点的速度vB=0.2m/s，则经过多少时间小球第二次达到B点？（2）若B点左侧区域存在竖直向下的匀强电场，使小球带q=+1.0×10﹣6C的电量，弹簧枪对小球做功W=0.36J，到达C点的速度vC=2m/s，则匀强电场的大小为多少？（3）上问中，若小球与CD间的动摩擦因数μ=0.5，运动到CD段的最高点时，电场突然改为竖直向上但大小不变，小球第一次返回到C点的速度大小为多少？（取sin37°=0.6，cos37°=0.8）参考答案：（1）若小球向左运动到B点的速度vB=0.2m/s，则经过1.4s小球第二次达到B点．（2）若B点左侧区域存在竖直向下的匀强电场，使小球带q=+1.0×10﹣6C的电量，弹簧枪对小球做功W=0.36J，到达C点的速度vC=2m/s，则匀强电场的大小为1.0×l05N/C．（3）上问中，若小球与CD间的动摩擦因数μ=0.5，运动到CD段的最高点时，电场突然改为竖直向上但大小不变，小球第一次返回到C点的速度大小为1.265m/s．：解：（1）由于vB较小，上升高度很小，沿BC向上运动的路程远小于半径r，故小球在BC上做类似单摆的运动，周期为：．再次返回到B点的时间为半个周期：=1.4s

（2）小球到达C点之前的过程中，动能定理：W﹣mg（r﹣rcosθ）﹣qE（r﹣rcosθ）=，解得：E=1.0×l05N/C．

（3）设从C点到达最高点前小球滑行的距离为s，动能定理：﹣mgssinθ﹣qEssinθ﹣μ（mg+qE）cosθ=，解得：s=0.8m．

从最高点返回到C点过程中，动能定理：mgssinθ﹣qEssinθ﹣μ（mg﹣qE）cosθ=，解得：v'C=m/s=1.265m/s．

答：（1）若小球向左运动到B点的速度vB=0.2m/s，则经过1.4s小球第二次达到B点．（2）若B点左侧区域存在竖直向下的匀强电场，使小球带q=+1.0×10﹣6C的电量，弹簧枪对小球做功W=0.36J，到达C点的速度vC=2m/s，则匀强电场的大小为1.0×l05N/C．（3）上问中，若小球与CD间的动摩擦因数μ=0.5，运动到CD段的最高点时，电场突然改为竖直向上但大小不变，小球第一次返回到C点的速度大小为1.265m/s．【点评】：该题的关键是用好动能定理，而动能定理的应用关键在与处理运动过程中合外力的功，要注意分清各个做里做功的正负，以及具体表达式．17.2014年8月3日我国云南鲁甸发生里氏6.5级地震，为救援灾区人民，要从悬停在空中的直升机上投放救灾物资，每箱救灾物资的质量为20kg，设箱子承受的地面冲击力大小为1000N，箱子与地面的作用时间为0.5s，已知当地的重力加速度g＝10m/s2，不计空气阻力，试求：(1)与地面作用时，箱子的加速度是多少？(2)为保证救灾物资安全落地，飞机投放物资时的高度不应超过多少米？参考答案：（1）40m/s2（2）20m

18.真空室中有如图甲所示的装置，电极K持续发出的电子（初速不计）经过电场加速后，从小孔O沿水平放置的偏转极板M、N的中心轴线OO′射入．M、N板长均为L，间距为d，偏转极板右边缘到荧光屏P（足够大）的距离为S．M、N两板间的电压UMN随时间t变化的图线如图乙所示．调节加速电场的电压，使得每个电子通过偏转极板M、N间的时间等于图乙中电压UMN的变化周期T．已知电子的质量、电荷量分别为m、e，不计电子重力．（1）求加速电场的电压U1；（2）欲使不同时刻进入偏转电场的电子都能打到荧光屏P上，求图乙中电压U2的范围；（3）证明在（2）问条件下电子打在荧光屏上形成亮线的长度与距离S无关．参考答案：考点：带电粒子在匀强电场中的运动．专题：带电粒子在电场中的运动专题．分析：（1）粒子在加速电场中，电场力做功，由动能定理列式，粒子进入偏转电场后，