山西省大同市十六中学高三物理测试题含解析

山西省大同市十六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.某静电场沿x方向的电势分布如图所示，则（

）A．在0—x1之间不存在沿x方向的电场B．在0—x1之间存在着沿x方向的匀强电场C．在x1—x2之间存在着沿x方向的匀强电场D．在x1—x2之间存在着沿x方向的非匀强电场参考答案：AC2.如图所示，在斜面顶端a处以速度va水平抛出一小球，经过时间ta恰好落在斜面底端P处；今在P点正上方与a等高的b处以速度vb水平抛出另一小球，经过时间tb恰好落在斜面的中点处.若不计空气阻力，下列关系式正确的是（

）A.va=vb

B.va=vbC.ta=tb

D.ta=tb

参考答案：BD3.如图所示电路，闭合开关S，两个灯泡都不亮，电流表指针几乎不动，而电压表指针有明显偏转，该电路的故障可能是()A.电流表坏了或未接好B.从点a经过灯L1到点b的电路中有断路C.灯L2的灯丝断了或灯座未接通D.电流表和灯L1、L2都坏了参考答案：B试题分析：S闭合后，两个灯不发光，电流表的指针几乎不动，说明电路是开路；电压表的指针有明显的偏转，说明电压表的正负接线柱与电源两极相连，因此电路故障为L1的灯丝烧断或L1没接好．故选B.考点：电路的故障分析【名师点睛】本题考查了根据电流表和电压表的示数情况判断串联电路的故障，电流表示数为零说明故障是开路，电压表有示数，说明开路在电压表的两接线柱之间；此题意在考查学生根据物理现象来判断问题的推理能力.4.（多选题）如图所示，在竖直方向上有四条间距为L=0.5m的水平虚线L1，L2，L3，L4，在L1L2之间，L3L4之间存在匀强磁场，大小均为1T，方向垂直于纸面向里．现有一矩形线圈abcd，长度ad=3L，宽度cd=L，质量为0.1kg，电阻为1Ω，将其从图示位置静止释放（cd边与L1重合），cd边经过磁场边界线L3时恰好做匀速直线运动，整个运动过程中线圈平面始终处于竖直方向，cd边水平，（g=10m/s2）则（）A．cd边经过磁场边界线L1时通过线圈的电荷量为0.5CB．cd边经过磁场边界线L3时的速度大小为4m/sC．cd边经过磁场边界线L2和L4的时间间隔为0.25sD．线圈从开始运动到cd边经过磁场边界线L4过程，线圈产生的热量为0.7J参考答案：BD【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；焦耳定律．【专题】电磁感应与电路结合．【分析】根据感应电荷量q=，求解电荷量；cd边经过磁场边界线L3时恰好做匀速直线运动，线圈所受的安培力和重力平衡，根据平衡求出匀速直线运动的速度．cd边从L2到L3的过程中，穿过线圈的磁通量没有改变，没有感应电流产生，不受安培力，线圈做匀加速直线运动，加速度为g，根据运动学公式求出此过程的时间，再求解线圈下面磁场的时间，即可求解线圈cd边经过磁场边界线L2和L4的时间间隔．根据能量守恒求出线圈中所产生的电热．【解答】解：A、cd边从L1运动到L2，通过线圈的电荷量为：q====0.25C，故A错误．B、cd边经过磁场边界线L3时恰好做匀速直线运动，根据平衡条件有：mg=BIL而I=联立两式解得：v===4m/s．故B正确．C、cd边从L2到L3的过程中，穿过线圈的磁通量没有改变，没有感应电流产生，不受安培力，线圈做匀加速直线运动，加速度为g，设此过程的时间为t1．此过程的逆过程为匀减速运动，由运动学公式得：L=vt1﹣cd边从L3到L4的过程做匀速运动，所用时间为t2==0.25s，故cd边经过磁场边界线L2和L4的时间间隔为t1+t2＞0.25s．故C错误．D、线圈从开始运动到cd边经过磁场边界线L4过程，根据能量守恒得：Q=mg?3L﹣mv2=0.7J．故D正确．故选：BD．5.如图所示，卷扬机的绳索通过定滑轮用力F拉位于粗糙斜面上的木箱，使之沿斜面加速向上移动。在移动过程中，下列说法中正确的是（

）A．木箱克服重力所做的功等于木箱机械能的增加B．F对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的功之和C．F对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和D．F对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力做的功之和参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图为一压路机的示意图，其大轮半径是小轮半径的2倍．A、B分别为大轮和小轮边缘上的点．在压路机前进时，A、B两点相对各自轴心的线速度之比vA∶vB＝

；A、B两点相对各自轴心的角速度之比ωA∶ωB＝

A、B两点相对各自轴心的向心加速度之比为aA∶aB＝

参考答案：1:1;

1:2；1:27.如图所示是一定质量的理想气体状态变化过程中密度随热力学温度变化的曲线，则由图可知：从A到B过程中气体

（吸热、放热），从B到C过程中，气体的压强与热力学温度的关系为

（P与T成正比，P与T的平方成正比）参考答案：吸热

P与T的平方成正比8.如图所示，在光滑水平面上，一绝缘细杆长为，两端各固定着一个带电小球，处于水平方向、场强为E的匀强电场中，两小球带电量分别为＋q和－q，轻杆可绕中点O自由转动。在轻杆与电场线夹角为α时，忽略两电荷间的相互作用，两电荷受到的电场力对O点的力矩大小为___________，两电荷具有的电势能为___________。参考答案：9.模块3-4试题一列简谐横波，沿x轴正向传播。位于原点的质点的振动图象如图1所示。①该振动的振幅是

______cm；②振动的周期是_______s；③在t等于周期时，位于原点的质点离开平衡位置的位移是________cm。图2为该波在某一时刻的波形图，A点位于x=0.5m处。④该波的传播速度为_______m/s；⑤经过周期后，A点离开平衡位置的位移是_______cm。

参考答案：答案：①8②0.2③0④10⑤－8解析：振幅是质点偏离平衡位置的最大距离。所以可以得出振幅为。质点完成一个全振动的时间叫做一个周期。从图中可以看出周期为。当t等于周期时，坐标原点的质点处在平衡位置向下运动。所以位移为0。从图2中可以看出波长等于，所以有经过半个周期后，A点走过的路为振幅的2倍，所以处在负的最大位移处，为。10.北京时间2011年3月11日在日本海域发生强烈地震，并引发了福岛核电站产生大量的核辐射，经研究，其中核辐射的影响最大的是铯137（），可广泛散布到几百公里之外，且半衰期大约是30年左右．请写出铯137发生β衰变的核反应方程：____________________．如果在该反应过程中释放的核能为，则该反应过程中质量亏损为_______．（已知碘（I）为53号元素，钡（）为56号元素）参考答案：

(1).

(2).解：根据核反应中电荷数守恒、质量数守恒得到：；

根据质能方程E=△mc2，解得：△m=11.图示实线是简谐横波在t1=0时刻的波形图象，虚线是t2=0.2s时刻的波形图象，试回答：若波沿x轴正方向传播，则它的最大周期为

s；若波的传播速度为55m/s，则波的传播方向是沿x轴

方向(填“正”或“负”)。参考答案：0.8负12.右图为“研究一定质量气体在体积不变的条件下，压强变化与温度变化关系”的实验装置示意图．在烧瓶A中封有一定质量的气体，并与气压计相连，初始时气压计两侧液面平齐．（1）若气体温度升高，为使瓶内气体的体积不变，应将气压计右侧管_____（填“向上”或“向下”）缓慢移动，直至________．（2）（单选）实验中多次改变气体温度，用Dt表示气体升高的温度，用Dh表示气压计两侧管内液面高度差的变化量．则根据测量数据作出的图线应是：_______参考答案：（1）向上（2分），气压计左管液面回到原来的位置（2分）（2）A（2分）13.水平地面上有一质量为2千克的物体，在水平拉力F的作用下，由静止开始运动，5秒后水平拉力减为，物体的速度图线如图（g取10米/秒2），则F的大小是

牛，物体与地面间的滑动摩擦系数μ=

。

参考答案：9；0.25三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图为一块直角三棱镜，顶角A为30°．一束激光沿平行于BC边的方向射向直角边AB，并从AC边射出，出射光线与AC边夹角也为30°．则该激光在棱镜中的传播速度为多少？(结果保留两位有效数字)参考答案：1.7×108m/s解：光路图如图：

由几何关系得：α=∠A=30°，β=90°-30°=60°

折射率

激光在棱镜中传播速【点睛】几何光学要正确作出光路图，由几何知识找出入射角和折射角是关键．知道光速和折射率的关系.15.如图甲所示，斜面倾角为θ=37°，一宽为d=0.65m的有界匀强磁场垂直于斜面向上，磁场边界与斜面底边平行。在斜面上由静止释放一矩形金属线框，线框沿斜面下滑，下边与磁场边界保持平行。取斜面底部为重力势能零势能面，从线框开始运动到恰好完全进入磁场的过程中，线框的机械能E和位移x之间的关系如图乙所示，图中①、②均为直线段。已知线框的质量为M=0.1kg，电阻为R=0.06Ω．（取g=l0m·s-2,sin37°=0.6,

cos37°=0.8)求：(1)线框与斜面间的动摩擦因数μ；(2)线框刚进入磁场到恰好完全进入磁场所用的时间t：(3)线框穿越磁场的过程中，线框中的最大电功率Pm。参考答案：0.5；1/6s；0.54W【详解】（1）由能量守恒定律，线框减小的机械能等于克服摩擦力做功，则其中x1=0.36m；解得μ=0.5（2）金属线框进入磁场的过程中，减小的机械能等于克服摩擦力和安培力做的功，机械能均匀减小，因此安培力也是恒力，线框做匀速运动，速度为v1v12=2ax1解得a=2m/s2v1=1.2m/s其中

x2为线框的侧边长，即线框进入磁场过程中运动的距离，可求出x2=0.2m，则（3）线框刚出磁场时速度最大，线框内电功率最大由可求得v2=1.8m/s根据线框匀速进入磁场时：可得FA=0.2N又因为可得将v2、B2L2带入可得：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在竖直放置的圆柱形容器内用质量为m的活塞密封一部分气体，活塞与容器壁间能无摩擦滑动，容器的横截面积为S，将整个装置放在大气压恒为p0的空气中，开始时气体的温度为T0，活塞与容器底的距离为h0，当气体从外界吸收热量Q后，活塞缓慢上升d后再次平衡，求：(a)外界空气的温度是多少？(b)在此过程中的密闭气体的内能增加了多少？参考答案：17.（28分）太阳现正处于主序星演化阶段。它主要是由电子和、等原子核组成。维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应，核反应方程是释放的核能，这些核能最后转化为辐射能。根据目前关于恒星演化的理论，若由于聚变反应而使太阳中的核数目从现有数减少10％，太阳将离开主序星阶段而转入红巨星的演化阶段。为了简化，假定目前太阳全部由电子和核组成。（1）为了研究太阳演化进程，需知道目前太阳的质量M。已知地球半径R＝6.4×106m，地球质量m＝6.0×1024kg，日地中心的距离r＝1.5×1011m，地球表面处的重力加速度g＝10m/s2，1年约为3.2×107秒，试估算目前太阳的质量M。（2）已知质子质量mp＝1.6726×10－27kg，质量mα＝6.6458×10－27kg，电子质量me＝0.9×10－30kg，光速c＝3×108m/s。求每发生一次题中所述的核聚变反应所释放的核能。（3）又知地球上与太阳垂直的每平方米截面上，每秒通过的太阳辐射能w＝1.35×103W/m2。试估算太阳继续保持在主序星阶段还有多少年的寿命。（估算结果只要求一位有效数字。）参考答案：解析：（1）估算太阳的质量M设T为地球绕日心运动的周期，则由万有引力定律和牛顿定律可知

①

地球表面处的重力加速度

②

③

以题给数值代入，得M＝2×1030kg

④

（2）根据质量亏损和质能公式，该核反应每发生一次释放的核能为

△E＝（4mp＋2me－mα）c2

⑤

代入数值，得

△E＝4.2×10－12J

⑥

（3）根据题给假设，在太阳继续保持在主序星阶段的时间内，发生题中所述的核聚变反应的次数为

⑦

因此，太阳总共辐射出的能量为：E＝N·△E设太阳辐射是各向同性的，则每秒内太阳向外放出的辐射能为

ε＝4πr2w

⑧

所以