学大教育2016年高三物理测试卷 - 图文

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高三物理测试试卷 完成时间60分钟 总分110 学生姓名 得分 19～21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 14．2014年12月6日，张家口崇礼国际滑雪节开幕。一旦北京成功申办2022年冬奥会，这座县城将承办部分滑雪项目的赛事。雪面松紧程度的不同造成运动员下滑过程中与雪面的动摩擦因数也不同，假设滑雪运动员从半圆形场地的坡顶下滑到坡的最低点过程中速率不变，则运动员下滑过程中( ) A．加速度不变 B．受四个力作用 C．所受的合外力越来越大 D．与雪面的动摩擦因数变小 15．如图所示，一个质量为M＝2 kg的小木板放在光滑的水平地面上，在木板上放着一个质量为m＝1 kg的小物体，它被一根水平方向上压缩了的弹簧推着静止在木板上，这时弹簧的弹力为2 N。现沿水平向左的方向对小木板施以作用力，使木板由静止开始运动起来，运动中力F由0逐渐增加到9 N，以下说法正确的是( ) A．物体与小木板先保持相对静止一会，后相对滑动 B．物体受到的摩擦力一直减小 C．当力F增大到6 N时，物体不受摩擦力作用 D．小木板受到9 N的拉力时，物体受到的摩擦力为3 N 16．如图所示，abcd为一边长为l的正方形导线框，导线框位于光滑水平面内，其右侧为一匀强磁场区域，磁场的边界与线框的cd边平行，磁场区域的宽度为2l，磁感应强度为B，方向竖直向下。线框在一垂直于cd边的水平恒定拉力F作用下沿水平方向运动，直至通过磁场区域。cd边刚进入磁场时，线框开始匀速运动。线框中电流沿逆时针时为正，则导线框从刚进入磁场到完全离开磁场的过程中，a、b两端的电压Uab及导线框中的电流i随cd边的位置坐标x变化的图线可能是( ) 第 1 页 XueDa Education GuLou Learning School

17．如图所示，在x轴上方的空间存在着垂直于纸面向里的两个不同的匀强磁场，y轴右侧的磁场磁感应强度的大小为B。一个离子以速率v由O点沿x轴正方向射入磁场区域，不计离子所受重力，图中曲线表示离子运动的轨迹，其中轨迹与y轴交点为M，轨迹与x轴交点为N，且OM＝ON＝L，由此可判断( ) A．这个离子带负电 B．y轴左侧的磁场磁感应强度的大小为2B C．离子的比荷为qm＝vLB D．离子在y轴左侧运动的时间与在y轴右侧运动的时间相等 18．2014年12月31日，搭载“风云二号”08星的运载火箭在西昌卫星发射中心点火发射。发射过程中“风云二号”08星的某一运行轨道为椭圆轨道，周期为T0，如图所示。则( ) A．“风云二号”08星的发射速度小于第一宇宙速度 B．“风云二号”08星在A→B→C的过程中，速率逐渐变大 C．“风云二号”08星在A→B过程所用的时间小于T04 D．“风云二号”08星在B→C→D的过程中，万有引力对它先做正功后做负功 19．如图所示，一个半径为R的导电圆环与一个轴向对称的发散磁场处处正交，环上各点的磁感应强度B大小相等、方向均与环面轴线方向成θ角(环面轴线为竖直方向)．若导电圆环上载有如图1所示的恒定电流I，则下列说法中正确的是( )． A．导电圆环所受安培力方向竖直向下 B．导电圆环所受安培力方向竖直向上 C．导电圆环所受安培力的大小为2BIR D．导电圆环所受安培力的大小为2πBIRsin θ 20．如图所示，在排球比赛中，假设排球运动员某次发球后排球恰好从网上边缘过网，排球网高H＝2.24 m，排球质量为m＝300 g，运动员对排球做的功为W1＝20 J，排球运动过程中克服空气阻力做功为W2＝4.12 J，重力加速度g＝10 m/s2。球从手刚发出位置的高度h＝2.04 m，选地面为零势能面，则( ) A．与排球从手刚发出相比较，排球恰好到达球网上边缘时重力势能的增加量为6.72 J B．排球恰好到达球网上边缘时的机械能为22 J C．排球恰好到达球网上边缘时的动能为15.88 J D．与排球从手刚发出相比较，排球恰好到达球网上边缘时动能的减少量为4.72 J 第 2 页 福州鼓楼学大教育培训学校

21．两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在y轴上的O、M两点，若规定无穷远处的电势为零，则在两电荷连线上各点的电势φ随y变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势均为零，ND段中的C点电势最高，则( ) A．q1与q2带异种电荷 B．A、N两点的电场强度大小为零 C．从N点沿y轴正方向，电场强度大小先减小后增大 D．将一正点电荷从N点移到D点，电场力先做负功后做正功 第Ⅱ卷[来源:学|科|网Z|X|X|K] 三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22题～第32题为必考题，每个试题考生都必须做答。第33题～第40题为选考题，考生根据要求做答。 （一）必考题（共129分） 22．(6分)利用如图所示的实验装置做“探究合外力做的功与物体动能改变量的关系”实验，将光电门固定在轨道上的B点，用重物通过细线拉小车，小车质量为M，保持小车质量不变，改变所挂重物质量m进行多次实验，每次小车都从同一位置A由静止释放(g取10 m/s2)。 (1)完成该实验时，________(填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力； (2)实验时，发现传感器示数明显不等于重物的重力，其原因是_________________。 (3)在正确规范操作后，实验时除了需要读出传感器的示数F，测出小车质量M，还需测量的物理量有________，验证动能定理的表达式为________(用测得的物理量表示)。 23．(9分)实验课上老师布置两项任务，①测量一个电流计的内电阻，②测量干电池的电动势和内阻，实验台上准备了如下器材： A.干电池1节，其电动势约为1.5 V，内电阻为0.3～0.8 Ω B.待测电流计G，量程500 μA，内电阻约200 Ω C.电阻箱(0～9 999 Ω) D.定值电阻R0＝400 Ω E.电压表V：量程300 mV，内电阻约为500 Ω F.电流表A：量程3 A，内电阻约为0.5 Ω G.滑动变阻器R1：最大阻值10 Ω，额定电流1 A H.开关S一个，导线若干 (1)请设计一个精确测定电流计内电阻的电路。 第 3 页 XueDa Education GuLou Learning School

(2)电流计的内阻为r＝________(字母表达式)，式中各字母的含义为_________________。 (3)测量干电池的电动势和内阻时同学们发现没有合适的电压表，于是将电流计改装为一个量程为0～2 V的电压表，则电流计应________联一个电阻箱(填“串”或“并”)，将其阻值调为________Ω(已经精确测量出电流计的内阻为r＝220 Ω)。 24．（14分）我国不少省市ETC联网正式启动运行，ETC是电子不停车收费系统的简称．汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示．假设汽车以正常行驶速度v1＝16 m/s朝收费站沿直线行驶，如果过ETC通道，需要在距收费站中心线前d＝8 m处正好匀减速至v2＝4 m/s，匀速通过中心线后，再匀加速至v1正常行驶；如果过人工收费通道，需要恰好在中心线处匀减速至零，经过t0＝25 s缴费成功后，再启动汽车匀加速至v1正常行驶．设汽车在减速和加速过程中的加速度大小分别为a21＝2 m/s、a2＝1 m/s2.求： (1)汽车过ETC通道时，从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小； (2)汽车通过ETC通道比通过人工收费通道速度再达到v1时节约的时间Δt是多少？ 25．（18分）如图所示，两块平行金属极板MN水平放置，板长L＝1 m．间距d＝343 m，两金属板间电压UMN＝1×10

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V；在平行金属板右侧依次存在ABC和FGH两个全等的正三角形区域，正三角形ABC内存在垂直纸面向里的匀强磁场B1，三角形的上顶点A与上金属板M平齐，BC边与金属板平行，AB边的中点P恰好在下金属板N的右端点；正三角形FGH内存在垂直纸面向外的匀强磁场B2.已知A、F、G处于同一直线上，B、C、H也处于同一直线上．AF两点的距离为23 m．现从平行金属板MN左端沿中心轴线方向入射一个重力不计的带电粒子，粒子质量m＝3×10－10 kg，带电荷量q＝＋1×10－4 C，初速度v50＝1×10 m/s. (1)求带电粒子从电场中射出时的速度v的大小和方向； (2)若带电粒子进入中间三角形区域后垂直打在AC边上，求该区域的磁感应强度B1； (3)若要使带电粒子由FH边界进入FGH区域并能再次回到FH界面，求B2应满足的条件． 34．【物理—选修3-4】（15分）(填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分.选对3个得5分;每选错I个扣3分，最低得分为0分). 第 5 页 XueDa Education GuLou Learning School

(1)(5分)如图甲所示为一列简谐横波在t＝0.2s时的波形图，P为平衡位置在x＝2m处的质点，图乙所示为质点P的振动图象，则下列关于该波的说法中正确的是________ A．该波的周期是0.4s B．该波沿x轴正方向传播 C．该波的传播速度为10m/s D．t＝0.3s时，质点P的速度为零，加速度最大 E．从t＝0.2s到t＝0.5s，质点P通过的路程为40cm (2)(10分)如图所示，横截面为正方形ABCD的玻璃砖边长为20cm，玻璃砖的AD面为镀银后形成的平面镜。现让一束单色光从玻璃砖AB边的中点O处入射，入射方向与AB边成α＝30°角，光线经平面镜反射后从CD边的P点射出，出射方向与CD边的夹角恰好也为α＝30°，且PD＝5cm。 ①试计算该玻璃砖的折射率n； ②试计算该单色光在玻璃砖中的传播时间t(光在真空中传播的速度为c＝3.0×108m/s)。 35．【物理—选修3-5】（15分）(填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个 得4分.选对3个得5分;每选错I个扣3分，最低得分为0分).

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(1)(5分)下列说法正确的是________。 A.卢瑟福在α粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型 B.光子像其他粒子一样具有能量，但光子不具有动量 C.β衰变的实质是原子核内部的中子转变成质子时释放出来的电子流 D.放射性元素的半衰期是针对大量原子核的统计规律 E.一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能是因为这束光的光强太小 (2)(10分)如图所示，光滑水平面上有三个滑块A、B、C，其中A、C的质量为mA＝mC＝m，B的质量为mB＝。开2始时滑块B、C紧贴在一起，中间夹有少量炸药，处于静止状态，滑块A以速率v0正对B向右运动，在A未与B碰撞之前，引爆B、C间的炸药，炸药爆炸后B与A迎面碰撞，最终A与B粘在一起，以速率v0向左运动。求： ①炸药爆炸过程中炸药对C的冲量； ②炸药的化学能有多少转化为机械能。 m物理答案 题号 答案 14 D 15 C 16 C 17 D 18 C 19 BD 20 BD 21 AD 第 7 页 第 8 页 福州鼓楼学大教育培训学校

22. 答案 (1)需要(1分) (2)m不远小于M(2分) (3)A、B间的距离L、遮光条宽度d和遮光条通过光电门的时间t(1分) FL＝1d2M(t)2(2分) 23. 答案 (1)如图所示(3分)(2)UI－R0(2分) U为电压表示数，I为电流计示数，R0为定值电阻的阻值(1分) (3)串(1分) 3 780(2分) 24. (1)188 m (2)29 s 注意：图像法也要给满分。 解析 (1)汽车通过ETC通道时： 匀减速过程：xv22－v21v21－v221＝－2a＝60 m 匀加速过程：x12＝2a＝120 m 2汽车的总位移：x＝x1＋d＋x2＝188 m. (2)汽车通过ETC通道时： 匀减速过程：tv1－v2d1＝a＝6 s 匀速过程：t12＝v＝2 s 2匀加速过程：tv1－v23＝a＝12 s 2汽车通过ETC通道的总时间：t＝t1＋t2＋t3＝20 s 汽车通过人工收费通道时，匀减速过程：tv11′＝a＝8 s 1匀加速过程：t′＝v12a＝16 s 2汽车通过人工通道的总时间：t′＝t1′＋t0＋t2′＝49 s 汽车节约的时间：Δt＝t′－t＝29 s. 25. 解析 (1)设带电粒子在电场中做类平抛运动时间为t，加速度为a，qUMNd＝ma 故a＝qUMNdm＝33×1010 m/s2 t＝L－v＝1×1050 s 竖直方向的速度为vat＝3y＝3×105 m/s 射出电场时的速度为v＝v20＋v223y＝3×105 m/s 速度v与水平方向夹角为θ，tan θ＝vyv＝3，故θ＝30°，即垂直于AB方向射出 03(2)带电粒子出电场时竖直方向偏转的位移y＝12at2＝36 m＝d2，即粒子由P点垂直AB边射入磁场，由几何关系知在磁场ABC区域内做圆周运动的半径为Rd21＝cos 30°＝3 m 由B＝mv2mv331qvR知B11＝qR＝110 T (3)分析知当运动轨迹与边界GH相切时，对应磁感应强度B2最小，运动轨迹如图所示： 第 9 页 XueDa Education GuLou Learning School

由几何关系可知RR2＋2sin 60°＝1 故半径R2＝(23－3) m v2又B2＋32qv＝mR， 故B22＝5 T 所以B2＋32应满足的条件为大于5 T. 33. 答案：(1)BDE (2)①127℃ ②161cmHg (2)①由题意可知，对空气柱加热过程中，空气柱发生的是等压变化，加热前，空气柱的长度l0＝0.3m，加热后，空气柱的长度为l＝0.4m，若细玻璃管的横截面积为S，则由盖—吕萨克定律可得：l0SlSt273K＝0＋t1＋273K 代入数据可解得：t1＝127℃ ②由题意可知，空气柱初态时的压强为p1＝p0＋10cmHg＝86cmHg，温度为T1＝300K，体积为V1＝l0S，末态时的温度为Tp2＝600K，体积为V2＝(l0＋0.02m)S，压强为p2，则由理想气体状态方程可得：1V1p2V2T＝1T2 代入数据可解得：p2＝161cmHg 34. 答案：(1)ACD (2)①536 ②1.2×10－9s 解析：(1)由题图乙可以看出，质点P完成一次全振动所需的时间为0.4s，所以该波的传播周期为0.4s，选项A正确；由题图乙可知，在t＝0.2s后质点P向x轴负方向运动，根据质点振动方向与波的传播方向之间的关系可以判断，该波一定是沿x轴负方向传播，选项B错误；由v＝λ/T可知，该波的传播速度为v＝10m/s，选项C正确；在t＝0.3s时，质点P运动到距平衡位置最远处，所以其速度为零，加速度最大，选项D正确；从t＝0.2s到t＝0.5s，质点P通过的路程应为60cm，选项E错误。 (2)①光路图如图所示。 由光路图可知：AO＝OPAO′O′D 又AO′＋O′D＝20cm 可解得：AO′＝403cm O′D＝203cm 有：tanγ＝AO＝3AO′4 sinγ＝35 又β＝60° 所以该玻璃砖的折射率n＝sinβ53sinγ＝6

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②OO′＝

AO50sinγ

＝3

×10－

2m O′P＝

DP

γ＝25－

3

×102sinm 光在该玻璃砖中的传播速度为v＝c23n＝c

5

OO′＋O′P

所以光在玻璃砖中的传播时间为t＝

－

v≈1.2×109s

35. 解析 (1)卢瑟福在α粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型，A对；光子像其他粒子一样，不但具有能量，也具有动量，B错；β衰变的实质是原子核内部的中子转变成质子时释放出来的电子流，C对；半衰期是统计规律，对大量的原子核适用，D对；能否发生光电效应与入射光的强度无关，与入射光的频率有关，E错。

(2)①A、B、C组成的系统动量守恒mAv0＝－(mA＋mB)v0＋mCvC(2分) 即mv3

0＝－2mv0＋mvC(1分)

解得：v5

C＝2

v0(1分)

炸药对C的冲量为I＝mCvC－0(1分) 解得：I＝5

2

mv0，方向向右(1分)

②炸药爆炸过程，B和C组成的系统动量守恒mCvC－mBvB＝0(2分) 据能量关系有：ΔE＝12×m2v21B＋2mv2

C(1分) 解得：ΔE＝758

mv20＝9.375mv20(1分) 答案 (1)ACD (2)①5

2mv0，方向向右 ②9.375mv20 第 11 页 XueDa Education GuLou Learning School

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②OO′＝

AO50sinγ

＝3

×10－

2m O′P＝

DP

γ＝25－

3

×102sinm 光在该玻璃砖中的传播速度为v＝c23n＝c

5

OO′＋O′P

所以光在玻璃砖中的传播时间为t＝

－

v≈1.2×109s

35. 解析 (1)卢瑟福在α粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型，A对；光子像其他粒子一样，不但具有能量，也具有动量，B错；β衰变的实质是原子核内部的中子转变成质子时释放出来的电子流，C对；半衰期是统计规律，对大量的原子核适用，D对；能否发生光电效应与入射光的强度无关，与入射光的频率有关，E错。

(2)①A、B、C组成的系统动量守恒mAv0＝－(mA＋mB)v0＋mCvC(2分) 即mv3

0＝－2mv0＋mvC(1分)

解得：v5

C＝2

v0(1分)

炸药对C的冲量为I＝mCvC－0(1分) 解得：I＝5

2

mv0，方向向右(1分)

②炸药爆炸过程，B和C组成的系统动量守恒mCvC－mBvB＝0(2分) 据能量关系有：ΔE＝12×m2v21B＋2mv2

C(1分) 解得：ΔE＝758

mv20＝9.375mv20(1分) 答案 (1)ACD (2)①5

2mv0，方向向右 ②9.375mv20 第 11 页 XueDa Education GuLou Learning School

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