山西省运城市龙门村中学高三物理测试题含解析

山西省运城市龙门村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.在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A,A与竖直墙之间放一光滑圆球B,整个装置处于静止状态.现对B加一竖直向下的力F,F的作用线通过球心,设墙对B的作用力为F1,B对A的作用力为F2,地面对A的作用力为F3.若F缓慢增大而整个装置仍保持静止,截面如上图所示,在此过程中

(

)A.F1保持不变,F3缓慢增大

B.F1缓慢增大,F3保持不变C.F2缓慢增大,F3缓慢增大

D.F2缓慢增大,F3保持不变参考答案：C2.（单选）如图三根相同的绳子末端连接于O点，A、B端固定，C端受一水平力F，当F逐渐增大时，最先断的绳子是：A.OA绳

B.OB绳

C.OC绳

D.三绳同时断参考答案：A3.(双选)如图所示，倾角为θ的斜面体C置于水平面上，B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接,连接B的一段细绳与斜面平行，A、B、C都处于静止状态．则

(

)A．物块B、C间的摩擦力可能为零B．斜面体C受到水平面的摩擦力一定为零C．水平面对C的支持力与B、C的总重力大小相等D．不论B、C间摩擦力大小、方向如何，水平面对C的摩擦力方向一定向左参考答案：AD4.（多选题）下列说法正确的是（）A．液晶具有液体的流动性，同时具有晶体的光学各向异性特征B．第二类永动机违反了能量守恒定律，所以它是制造不出来的C．一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热D．悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动越明显E．空气的相对湿度用空气中所含水蒸汽的压强表示参考答案：ACD【考点】*晶体和非晶体；布朗运动；热力学第二定律．【分析】液晶具有液体的流动性，同时具有晶体的各向异性特征．第二类永动机不违反能量守恒定律，违反了物理过程的方向性．一定质量理想气体内能由温度决定；布朗运动剧烈程度与颗粒大小，温度等有关；相对湿度是指水蒸汽的实际压强与该温度下水蒸汽的饱和压强之比．【解答】解：A、液晶具有液体的流动性，同时具有晶体的各向异性特征，故A正确．B、第二类永动机不违反能量守恒定律，违反了物理过程的方向性．故B错误．C、对于一定量的气体，如果压强不变，体积增大，温度升高，内能增大，那么它一定从外界吸热，故C正确；D、布朗运动剧烈程度与颗粒大小，温度等有关，固体微粒越小，布朗运动越明显，故D正确；E、空气的相对湿度定义为相同温度时空气中所含水蒸气的压强与水的饱和蒸汽压之比，故E错误；故选：ACD．5.（单选）如图所示，质量分别为m1、m2的物块A、B用一轻质绳相连置于粗糙水平面上，用一水平外力F（F=kt，k为大于零的常数）向右拉A．已知A、B与水平面间的动摩擦因数相等，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，绳子能够承受足够大的拉力，则下列关于绳中弹力T随时间t的变化关系图象正确的是[坐标原点均为（0，0）]（）A．B．C．D．参考答案：考点：牛顿第二定律；物体的弹性和弹力．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：当拉力由0逐渐增大时，至A与地面最大静摩擦力时，绳中无张力，当拉力从大于A与地面最大静摩擦力时，绳中拉力开始变大，当拉力大于AB与地面间最大静摩擦力时，AB将一起与地面滑动，此时求出绳中拉力与拉力的大小关系．解答：解：当拉力由0逐渐增大时，至A与地面最大静摩擦力时，绳中无张力，故A错误；当拉力进一步增加，则此时AB均静止，绳中拉力随外力F同步增加，即满足T=k（t﹣t0），即此时拉力随时间增加，变化率仍为k，故D错误；当拉力增加至大于AB与地面最大静摩擦力后，AB将一起向右加速运动，根据牛顿第二定律知，加速度a=，再对B分析有：T﹣μm2g=m2a，整理可得此时绳中拉力T=，所以随着时间增加，绳的拉力与逐渐增大，但增加率为小于k，故B正确，C错误．故选：B．点评：掌握连接体问题的受力分析情况，能用整体法和隔离法处理连接体问题是正确解题的关键．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一个质量可忽略不计的降落伞，下面吊一个轻的弹簧测力计，测力计下面挂一个质量为5kg的物体，降落伞在下降过程中受到的空气阻力为30N，则测力计的读数为

N．(取g＝10m／s2)参考答案：

答案：30

7.在匀强电场中建立空间坐标系O﹣xyz，电场线与xOy平面平行，与xOz平面夹角37°，在xOz平面内有A、B、C三点，三点连线构成等边三角形，其中一边与Ox轴重合．已知点电荷q=﹣1.0×10﹣8C在A点所受电场力大小为1.25×10﹣5N；将其从A点移到B点过程中克服电场力做功2.0×10﹣6J，从B点移到C点其电势能减少4.0×10﹣6J，则A、B、C三点中电势最高的点是

点，等边三角形的边长为

m．（cos37°=0.8，sin37°=0.6）参考答案：C；0.4．【考点】电势差与电场强度的关系；匀强电场中电势差和电场强度的关系．【分析】根据电场力做功正负分析电势能的变化，结合推论：负电荷在电势高处电势能小，在电势低处电势能大，分析电势的高低．由电场力做功公式求等边三角形的边长．【解答】解：将负点电荷从A点移到B点过程中克服电场力做功2.0×10﹣6J，电势能增大2.0×10﹣6J，从B点移到C点其电势能减少4.0×10﹣6J，所以C点的电势能最小，由推论：负电荷在电势高处电势能小，在电势低处电势能大，则C点的电势最高．由于点电荷从B移动到C电势能变化量最大，由等边三角形的对称性可知，BC边应与x轴重合，设等边三角形的边长为L．从B点移到C点电场力做功W=4.0×10﹣6J已知点电荷q=﹣1.0×10﹣8C在A点所受电场力大小为F=1.25×10﹣5N，由W=FLcos37°得L===0.4m故答案为：C；0.4．8.一节电动势约为9V、内阻约为2Ω的电池，允许通过的最大电流是500mA．为了测定该电池的电动势和内阻，选用了总阻值为50Ω的滑动变阻器以及电流表和电压表等，连成了如图所示的电路．①为了防止误将滑动变阻器电阻调为零而损坏器材，需要在电路中接入一个保护电阻R，最适合的电阻是

A．10Ω，5W

B．10Ω，0.5W

C．20Ω，5W

D．20Ω，0.5W②由于电路中有一条导线发生了断路，闭合电键K后发现电压表、电流表均无示数，则出现断路的导线是

（填导线上的序号）．③实验中，要使电压表的示数变大，滑动变阻器的滑片应向

端移动．（填“E”或“F”）参考答案：①C；②6③F【考点】测定电源的电动势和内阻．【分析】①已知电源电动势和内电阻，已知电源的最大电流，则由闭合电路欧姆定律可求出电路中需接入的电小电阻；②电压表和电流表均没有读数，是断路，逐个分析各个部分即可；③要使电压表的示数变大，需要增加外电阻；【解答】解：①为保证电源安全，电路中电流不得超过500mA；由闭合电路欧姆定律可知：最大电阻为R=﹣r=﹣2=16Ω，故为了安全，保护电阻应为20Ω；1②电压表均没有读数，故导线1、6、7可能有一根断路；电流表没有读数，故导线2、3、4、5、6可能有一根断路；故是导线6断路；③使电压表的示数变大，需要增加外电阻，故滑动变阻器电阻值变大，滑片向F端移动；故答案为：①C；②6③F9.某同学用如图a所示的电路测量电源的电动势和内阻，其中R是电阻箱，R0是定值电阻，且R0=3000Ω，G是理想电流计。改变R的阻值分别读出电流计的读数，做出1/R—1/I图像如图b所示，则：电源的电动势是

，内阻是

参考答案：3v

1Ω10.

放射性物质和的核衰变方程为：

方程中的X1代表的是______________，X2代表的是______________。

参考答案：答案：X1代表的是（或α），X2代表的是（或β）。

解析：根据质量数守恒、电荷数守恒，新粒子质量数为4，电荷数为2，所以该粒子应为氦原子核；新粒子质量数为0，电荷数为-1，所以该粒子应为电子。11.（5分）如图所示在真空中XOY平面的X＞0区域内，磁感应强度B＝1.0×10-2T的匀强磁场，方向与XOY平面垂直，在X轴上P（10，0）点，有一放射源，在XOY平面内各个方向发射速度V＝1.0×105m/S的带正电的粒子粒子质量m＝1.0×10-26Kg粒子的带电量为q＝1.0×10-18C，则带电粒子打到y轴上的范围为＿＿＿＿＿（重力忽略）参考答案：

答案：-10cm~17.3cm

12.某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关系”的实验如图，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条……，完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致。每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。（1）除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、

（填测量工具）和

电源（填“交流”或“直流”）；（2）实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力，则下面操作正确的是（

）A.放开小车，能够自由下滑即可

B．放开小车，能够匀速下滑即可C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可

D．放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可（3）若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是（

）A．橡皮筋处于原长状态

B．橡皮筋仍处于伸长状态C．小车在两个铁钉的连线处

D．小车已过两个铁钉的连线参考答案：13.如果一种手持喷水枪的枪口截面积为0.6cm2，喷出水的速度为20m/s（水的密度为1×103kg/m3）．当它工作时，估计水枪的功率为240W，如果喷出的水垂直冲击到煤层速度变为零，则对煤层的压强为4×105Pa．参考答案：考点：功率、平均功率和瞬时功率．专题：功率的计算专题．分析：先求出时间ts内喷出水的质量，再求出做的功，由P=求得功率；根据压强的公式，结合作用力的大小求出压强的大小．解答：解：ts时间内喷水质量为m=ρSvt=1000×0.00006×20tkg=1.2tkg，水枪在时间ts内做功为W=故水枪的功率为P=．压强pa．故答案为：240，4×105，点评：本题主要考查了功率的计算，注意先求出时间t内喷水枪所做的功即可；三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（4分）图为一简谐波在t=0时，对的波形图，介质中的质点P做简谐运动的表达式为y=4sin5xl，求该波的速度，并指出t=0.3s时的波形图(至少画出一个波长)

参考答案：解析：由简谐运动的表达式可知，t=0时刻指点P向上运动，故波沿x轴正方向传播。由波形图读出波长，；由波速公式，联立以上两式代入数据可得。t=0.3s时的波形图如图所示。

15.（9分）我国登月的“嫦娥计划”已经启动，2007年10月24日，我国自行研制的探月卫星“嫦娥一号”探测器成功发射。相比较美国宇航员已经多次登陆月球。而言，中国航天还有很多艰难的路要走。若一位物理学家通过电视机观看宇航员登月球的情况，他发现在发射到月球上的一个仪器舱旁边悬挂着一个重物在那里摆动,悬挂重物的绳长跟宇航员的身高相仿,这位物理学家看了看自己的手表，测了一下时间，于是他估测出月球表面上的自由落体加速度。请探究一下,他是怎样估测的?参考答案：据宇航员的身高估测出摆长；测出时间，数出摆动次数，算得摆动周期；据公式,求得月球的重力加速度。解析：据单摆周期公式,只要测出单摆摆长和摆动周期,即可测出月球表面上的自由落体加速度．据宇航员的身高估测出摆长；测出时间，数出摆动次数，算得摆动周期；据公式求得月球的重力加速度。(9分)

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一足够长的粗细均匀的杆被一细绳吊于高处，杆下端离地面高H，上端套一个细环，如图所示．断开轻绳，杆和环自由下落，假设杆与地面发生碰撞时触地时间极短，无动能损失，杆立即获得等大反向的速度．已知杆和环的质量均为m，相互间最大静摩擦力等于滑动摩擦力kmg（重力加速度为g，k＞1）．杆在整个过程中始终保持竖直，空气阻力不计．求：（1）杆第一次与地面碰撞弹起上升的过程中，环的加速度（2）杆与地面第二次碰撞前的瞬时速度（3）从断开轻绳到杆和环静止，摩擦力对环和杆做的总功．参考答案：解：（1）设杆第一次上升的过程中环的加速度为a，根据牛顿第二定律可得，kmg﹣mg=ma，解得：a=（k﹣1）g，方向竖直向上．（2）杆第一次落地的速度大小为v1，由动能定理得，2mgH=2m﹣0，解得：v1=，杆弹起后的加速度为a′，根据牛顿第二定律可得，mg+kmg=ma′，解得：a′=（k+1）g，方向竖直向下，从落地经时间t1达到共同速度，则有：v1﹣at1=﹣v1+a′t1，解得：t1===，共同速度为：=v1﹣at1=v1﹣（k﹣1）g×=，杆上升的高度：h1=v1t1﹣a′=，所以杆第二次落地时的速度：v2==，方向竖直向下．（3）经过足够长的时间杆和环最终静止，设这一过程中它们相对滑动的总路程为l，由能量的转化和守恒定律有：mgH+mg（H+l）=kmgl，解得：l=，则摩擦力对环和棒做的总功：W=﹣kmgl=﹣．答：（1）环的加速度为（k﹣1）g，方向竖直向上；（2）杆与地面第二次碰撞前的瞬时速度为，方向竖直向下；（3）从断开轻绳到杆和环静止，摩擦力对环和杆做的总功为﹣．【考点】功能关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系；牛顿运动定律的综合应用；功的计算．【分析】（1）在杆上升的过程中，环要受到重力的作用，同时由于环向下运动而棒向上运动，环还要受到杆的向上的摩擦力的作用，根据牛顿第二定律列式可以求得加速度的大小；（2）根据动能定理求出杆第一次落地的速度大小，然后根据顿第二定律求出杆弹起后的加速度，最后根据运动学公式可以求得杆与地面第二次碰撞前的瞬时速度；（3）整个过程中能量的损失都是由于摩擦力对物体做的功，所以根据能量的守恒可以较简单的求得摩擦力对环和杆做的总功．17.如图所示，水平放置的长为l、距离为d的两平行金属板，极板所加电压为U,一质量为m(重力不计)的带电粒子，沿两极板的中心线以初速度v0射入，若粒子能落在A板上距左端为b的M点上，求：

(1)粒子的带电荷量。(2)若将A板向上移动，要使粒子由原入射点射入仍然落在M点，则电压是增大还是减小？变化后为原来的多少倍？参考答案：解析：(1)带电粒子在匀强电场中受到的电场力F＝qE＝q粒子在竖直方向加速度a⊥＝＝

(1分)粒子在水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，由运动学规律有：b＝v0t

(1分)y＝a⊥t2＝

(1分)解①②③得q＝

(1分)(2)当A板上移后，极板距d′＝d，粒子仍由原入射点射入而落到M点，则其竖直位移y变为d。设电压变为U′后可使粒子仍落在M点。粒子在其间的加速度a⊥′＝＝＝

(2分)由运动规律有b＝v0t

(1分)y′＝a⊥′t′2＝d

(2分)解④⑤⑥⑦得U′＝3U。