湖南省湘西市鼎城第九高级中学高三物理测试题含解析

湖南省湘西市鼎城第九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.如图为氢原子能级图，已知金属钠的逸出功为,金属钙的逸出功为,一群氢原子处在第3激发态，向低能级跃迁，下列说法正确的是：

A．能辐射2种不同频率的光子B．3到2能级发出的光子能使金属钙发生光电效应C．各种频率光中有两种使钠发生光电效应D．2到1能级跃迁发出的光子照射金属钙产生光电子最大初动能为参考答案：CD2.下列说法正确的是A.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应B.汤姆生发现电子，表明原子具有核式结构C.一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短D.按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量增大参考答案：答案:D解析：太阳内部有大量的氢核，太阳内部温度极高，满足氢核发生聚变的条件。所以A错误。粒子散射实验表明原子的核式结构。发生光电效应的条件是入射光的频率大于等于金属的极限频率，而对于光，频率越大，波长越小。能量守恒定律是自然界普遍成立的定律之一，在电子跃迁的过程中，能量守恒。所以D正确。3.如图所示为一卫星绕地球运行的轨道示意图，O点为地球球心，已知引力常量为G，地球质量为M，，，下列说法正确的是

A．卫星在A点的速率 B．卫星在B点的速率 C．卫星在A点的加速度 D．卫星在B点的加速度参考答案：BC若卫星围绕地球做半径为R的匀速圆周运动，则卫星经过A点的速率为，同理可知卫星经过B点的速率为，由题意可知卫星绕地球运行的轨道是椭圆，且A点是近地点B点是远地点，所以过A点后卫星做离心运动，过B点后卫星做近心运动，卫星经过A点的速率，经过B点的速率，选项A错误B正确；根据牛顿第二定律，由万有引力提供向心力可知，所以卫星在A点的加速度，在B点的加速度，选项C正确D错误。4.分子动理论较好地解释了物质的宏观热力学性质。据此可判断下列说法中错误的是A.显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停的作无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性B.分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大C.分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大D.在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其它元素参考答案：答案：B解析：墨水中的碳粒的运动是因为大量水分子对它的撞击作用力不平衡导致向各方向运动，并且没有规则；温度越高，分子无规则运动的程度越大；当分子间距离等于时，分子间的势能最小。分子可以从距离小于的处增大距离；当分子间距离为时，分子间作用力最小，所以当分子从大于处增大时，分子力先增大后减小。5.（多选）如图所示，三个可视为质点的金属小球A、B、C，质量分别为m、2m和3m，B球带负电，电荷量为﹣q，A、C不带电，不可伸长的绝缘细线将三球连接，最上边的细线连接在斜面顶端的O点，三球均处于场强大小为E的竖直向上的匀强电场中，三段细线均伸直，三个金属球均静止于倾角为30°的绝缘光滑斜面上，则下列说法正确的是（）A．A、B球间的细线的张力为B．A、B球间的细线的张力可能为0C．将线OA剪断的瞬间，B、C间的细线张力D．将线OA剪断的瞬间，A、B球间的细线张力参考答案：考点：匀强电场中电势差和电场强度的关系．专题：电场力与电势的性质专题．分析：静止时，对B球进行受力分析，B受到AB间细线的拉力，BC间细线的拉力，重力和电场力、斜面的支持力，受力平衡，即可求得A、B球间细线的拉力；假设B球也不带电，则剪断OA线瞬间，A、B、C三个小球一起以加速度g做匀加速直线运动，互相相对静止，AB、BC间拉力为0．若B球带电，则相当于在上述状态下给B球瞬间施加一个竖直下下的电场力qE，把AB看成一个整体即可求解．解答：解：A、静止时，对B球进行受力分析，则有：T=（2mg+3mg+Eq）sin30°=（5mg+Eq），故A正确，B错误；C、B球带负电，相当于在上述状态下给B球瞬间施加一个竖直下下的电场力qE，经过AB绳传递，qE对A、B球整体产生一个竖直下下的加速度，此时A、B球的加速度为a=g+（显然＞g），C球以加速度g匀加速运动，所以BC间绳子的作用力为零，以A球为研究对象可得A、B球间细线的拉力为F=ma′=，故C错误，D正确．故选：AD点评：本题主要是剪断OA线瞬间，对A、B、C三个球的运动状态的确定及受力分析，知道绳子一旦剪短之后，绳子的拉力立即为零，难度适中．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一简谐横波以10m/s的波速沿x轴正方向传播。已知t=0时刻的波形如图，则x=0处质点振动方向

______

(“沿y轴负方向”或“沿y轴正方向”)，从t=0开始计时，x=2m处的振动方程为y=

_______

cm。

参考答案：y轴负方向7.如图所示，两端开口、粗细均匀的足够长玻璃管插在大水银槽中，管的顶部有一定长度的水银．两段空气柱被封闭在左右两侧的竖直管中．开启顶部连通左右水银的阀门，右侧空气柱长为L0，右侧空气柱底部水银面比槽中水银面高出h，右侧空气柱顶部水银面比左侧空气柱顶部水银面低h．（i）试根据上述条件推测左侧空气柱的长度为

，左侧空气柱底部水银面与槽中水银面的高度差为

：（ii）若初始状态温度为T0，大气压强为P0，关闭阀门A，则当温度升至

时，右侧气柱底部水银面与水银槽中的水银面相平？（不考虑水银柱下降对大水银槽中液面高度的影响，大气压强保持不变）．参考答案：（1）L0，2h；（2）【考点】理想气体的状态方程．【分析】（1）分别以两部分气体为研究对象，求出两部分气体压强，然后由几何关系求出右管内气柱的长度．（2）以左管内气体为研究对象，列出初末的状态，由理想气体状态方程可以求出空气柱的长度．【解答】解：（1）根据连通器的原理以及液体产生的压强可知，右侧的气体的压强：P1=P0﹣h则左侧气体的压强：P2=P1﹣h=P0﹣2h所以左侧空气柱底部水银面与槽中水银面的高度差为是2h．左侧空气柱的长度：L2=L0+h+h﹣2h=L0（2）关闭阀门A，温度升高的过程中，右侧的空气柱的压强增大，体积增大，由图可知，右侧气柱底部水银面与水银槽中的水银面相平时的空气柱的长度：L1=L0+h压强：P1′=P0设空气柱的横截面积是S，由理想气体的状态方程得：得：T1=故答案为：（1）L0，2h；（2）8.(选修模块3—3)空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对气缸中的气体做功为2.0×105J，同时气体的内能增加了1.5×l05J。试问：此压缩过程中，气体

(填“吸收”或“放出”)的热量等于

J。参考答案：答案：放出；5×104解析：由热力学第一定律△U=W＋Q，代入数据得：1.5×105=2.0×105＋Q，解得Q=－5×104。9.一物体从某一行星表面竖直向上抛出（不计空气阻力）。t=0时抛出，得到如图所示的s-t图象，则该行星表面重力加速度大小为

m/s2，物体被抛出时的初速度大小为

m/s。

参考答案：8；2010.在用架空电缆进行高压输电时，为了增加电缆的抗拉能力，常常增加挂线的弧度，如图所示，在ABCD四点，若电缆线端切线与竖直方向的夹角都是60o，已知电缆线能承受的最大拉力为2000N，则AB或CD段电缆线承重不超过

A．1000N

B．2000N

C．2000N

D．N参考答案：B11.（4分）为了转播火箭发射的实况，在发射场建立了发射台用于发射广播与电视信号，已知传播无线电广播所用的电磁波波长为500m，而传输电视信号所用的电磁波波长为0.566m，为了不让山区挡住信号的传播，使城市居民能收听和收看火箭发射的实况，必须通过建在山顶上的转发站转发___________（选填：无线电广播信号或电视信号）。这是因为：________________________________________________。参考答案：答案：电视信号

电视信号的波长短，沿直线传播，受山坡阻挡，不易衍射12.某同学做了如图所示的探究性实验，U形管左口管套有一小气球，管内装有水银，当在右管内再注入一些水银时，气球将鼓得更大。假设封闭气体与外界绝热，则在注入水银时，封闭气体的体积________，压强________，温度________，内能_______。（填“增大”、“减小”、“升高”、“降低”或“不变”）参考答案：减小增大升高增大注入水银，封闭气体的压强变大，水银对气体做功，气体体积减小，由于封闭气体与外界绝热，所以气体内能增大，温度升高。13.（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=三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.一在隧道中行驶的汽车A以的速度向东做匀速直线运动，发现前方相距处、以的速度同向运动的汽车B正开始匀减速刹车，其刹车的加速度大小,从此刻开始计时，若汽车A不采取刹车措施，汽车B刹车直到静止后保持不动，求：（1）汽车A追上汽车B前，A、B两汽车间的最远距离；（2）汽车A恰好追上汽车B需要的时间．参考答案：（1）16m（2）8s(1)当A、B两汽车速度相等时，两车间的距离最远，即v＝vB－at＝vA

得t＝＝3s此时汽车A的位移xA＝vAt＝12m；汽车B位移xB＝vBt－at2＝21mA、B两汽车间的最远距离Δxm＝xB＋x0－xA＝16m(2)汽车B从开始减速直到静止经历的时间t1＝＝5s

运动的位移x′B＝＝25m汽车A在t1时间内运动的位移x′A＝vAt1＝20m

此时相距Δx＝x′B＋x0－x′A＝12m汽车A需要再运动的时间t2＝＝3s

故汽车A追上汽车B所用时间t＝t1＋t2＝8s15.（选修3-5）（6分）a、b两个小球在一直线上发生碰撞，它们在碰撞前后的s～t图象如图所示，若a球的质量ma=1kg，则b球的质量mb等于多少?参考答案：解析：由图知=4m/s、=—1m/s、=2m/s

（2分）

根据动量守恒定律有：ma=ma

+

mb

（2分）

∴mb=2.5kg （2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.(16分)在场强为B的水平匀强磁场中，一质量为m、带正电q的小球在O静止释放，小球的运动曲线如图所示。已知此曲线在最低点的曲率半径为该点到z轴距离的2倍，重力加速度为g。求：（1）小球运动到任意位置P(x，y)的速率。（2）小球在运动过程中第一次下降的最大距离ym。（3）当在上述磁场中加一竖直向上场强为E()的匀强电场时，小球从O静止释放后获得的最大速率。

参考答案：

解析：

(1)洛仑兹力不做功，由动能定理得

①

②(2)设在最大距离ym处的速率为vm，根据圆周运动

③

且由②知

④

由③④及R=2ym

得

⑤(3)小球运动如图所示由动能定理

⑥

由圆周运动

⑦

且由⑥⑦及

解得：17.如图所示，用30cm的细线将质量为m=4×10-3㎏的带电小球P悬挂在Ｏ点下，当空中有方向为水平向右，大小为E=1×104N/C的匀强电场时，小球偏转45°后处于静止状态。（1）分析小球的带电性质.（2）求小球的带电量。参考答案：（1）正电；（2）4×10-6C（1）因小球向右偏，所受电场力水平向右，场强也水平向右，所以小球带正电。

（2）小球受力情况，如图所示。根据平衡条件得：qE=mgtanθ

得：18.如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A点，自然状态时其右端位于B点。水平桌面右侧有一竖直放置的轨道MNP，其形状为半径R=1.0m的圆环剪去了左上角120°的圆弧，MN为其竖直直径