高三年级物理学科试题
考生须知:
1.本卷满分100分,考试时间90分钟;
2.答题前,在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场、座位号及准考证号并核对条形码信息; 3.所有答案必须写在答题卷上,写在试卷上无效,考试结束后,只需上交答题卷;
一、选择题Ⅰ(本大题共13题,每小题3分,共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.以下各物理量的单位用国际单位制基本单位表示正确,且该物理量是矢量的是( ) A.加速度a(Nkg) C.电势φ(kgmAs)
231B.磁感应强度B(kgAs) D.电流I(Cs1)
122,物理学中常运用“比值定义法”、“理想模型法”、“等效替代法”、“控制变量法”等科学方法建立概念.下列概念建立中用到“等效替代法”的是( ) A.加速度
B.合力与分力
C.质点
D.电场强度
3.在一次运动会上某运动员在铅球比赛中成绩是9.6m,图示为他在比赛中的某个瞬间,不考虑空气阻力,下列说法正确的是( )
A.刚被推出的铅球只受到重力 B.9.6m是铅球的位移
C.铅球推出去后速度变化越来越快
D.该运动员两次成绩一样,则铅球位移一定相同 4.下列说法中正确的是( )
A.α粒子散射实验证明原子内部的正电荷是均匀分布的 B.氢原子的发射光谱是连续谱
C.在电子的单缝衍射实验中,狭缝变窄,电子动量的不确定量变小 D.锅棒在反应堆中的作用是控制链式反应的速度
5.车让行人是汽车驾驶员必备的素质。汽车以一定速度在马路上匀速行驶,驾驶员发现正前方15m处的斑马线上有行人,于是刹车礼让,汽车恰好停在斑马线前,假设驾驶员反应时间为0.5s,汽车刹车的加速度大小为5m/s2,则汽车刹车前的速度为( ) A.20m/s
B.15m/s
C.10m/s
D.56m/s
5.如图所示,一只壁虎在一块竖直的玻璃上由P点沿直线运动到Q点,关于壁虎在竖直面内受到的力结合运动情况下列受力分析图可能正确的是( )
A.缓慢爬行
B.缓慢爬行
C.加速爬行
D.加速爬行
7.关于下列四幅图的说法正确的是( )
A.如图甲,若小磁针处于静止状态,则可判定电源右端为正极
B.如图乙,若电源左端为正极,则螺线管内部小磁针静止时N极指向左端 C.如图丙,将一闭合线圈套住通电螺线管,增大线圈面积,通过线圈的磁通量减少 D.如图丁,将一段通电导线放在螺线管内部,导线受到向上的安培力
8.某小型发电站为村寨供电,输电原理如图所示,图中的变压器均为理想变压器,其中发电机的输出电压为
110V,降压变压器原、副线圈的匝数比n3:n1100:11,输电线的总电阻R10Ω,某时段全村用电的
总功率为20kW.降压变压器的输出电压为220V.下列说法正确的是( )
A.通过输电线的电流为11A B.输电线损耗的电功率为100W C.升压变压器的输出电压为2000V
D.升压变正器原、副线圈的匝数比为11:210
9.2020年7月23日12时41分,我国在中国文昌航天发射场,用长征五号遥四运载火箭成功发射首次火星探测任务“天问一号”探测器,火箭成功将探测器送入预定轨道,开启火星探测之旅,迈出了我国行星探测第一步。已知火星质量与地球质量之比为1:10,火星半径与地球半径之比为1:2,若火星和地球绕太阳的运动均可视为匀速圆周运动,火星公转轨道半径与地球公转轨道半径之比为3:2,下列说法正确的是( )
A.火星探测器的发射速度应介于地球的第一和第二宇宙速度之间 B.火星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度 C.火星与地球绕太阳运动的角速度大小之比为22:33 D.火星与地球绕太阳运动的向心加速度大小之比为9:4
10.如图所示,两个带电小球A、B被系在一根轻绳的两端,质量分别为m1、m2,电量分别为q1、q2,轻绳跨过光滑的圆柱形挂钉,系统处于平衡状态,此时两小球与竖直方向的夹角分别为α和β.则下列说法中正确的是( )
A.A、B两小球带异种电荷 B.若q1q2,则αβ C.若m1m2,则αβ
D.不论两球质量、电量如何,α始终等于β
11.如图所示,一根足够长的直导线水平放置,通以向右的恒定电流,在其正上方O点用细丝线悬挂一铜制圆环,将圆环从a点无初速度释放,圆环在直导线所处的竖直平面内运动,经过最低点b和最右侧点c后返回,下列说法正确的是( )
A.从a到c的过程中侧环中的感应电流方向先逆时针后顺时针 B.运动过程中圆环受到的安培力方向始终沿竖直方间
C.圆环从b到c的时间大于从c到b的时间
D.圆环从b到c产生的热量等于从c到b产生的热量
12.从足够长斜面的顶端A点以不同的初速度沿水平方向抛出一小球落到斜面上B点(未标出),关于小球飞行的时间t、落点与抛出点A,B之间的距离L、落点处的动能Ek、落点处速度与斜面夹角等物理量与初速度v0的关系,下列说法正确的是(不计空气阻)( )
A.飞行的时间t与v0的平方成正比 B.A,B之间的距离L与v0成正比 C.落点处的动能Ek与v0的平方成正比
D.落点处速度与斜面夹角的正切值与初速度v0成正比
13.如图所示,圆心为O的半圆形某透明玻璃砖置于水平桌面上,一束复色光从P点入射玻璃砖(法线如图虚线所示),在玻璃砖中分为两束单色光a、b,其中a光与法线夹角为α,且在A处恰好发生全反射,b光入时到B点。则下列说法正确的是( )
A.a光的光子能量小于b光的光子能量 B.玻璃砖对b光的折射率大于
1 cosαC.a光从P到A的传播时间小于b光从P到B的传播时间 D.a光从P到A的传播时间等于b光从P到B的传播时间
二、选择题Ⅱ(本题共3小题,每小题2分,共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的,全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分) 14.下列说法正确的是( )
A.若用E表示光子的能量,P表示光子的动量,则光速c可表示为
E P
B.某原子核bX经过一次α衰变后变为核dY,则bd4
C.光电效应实验中,光电子的最大初动能与入射光频率有关,与入射光强度无关
D.让光子逐个通过单缝,光屏上最终会出现衍射条纹,说明光的波动性是光子相互作用的结果
15.如图所示,两列简谐横波在同一绳上传播,已知甲波向左传播,乙波向右传播,t0时刻甲波恰好传播到x0.5m处,此时乙波传播到x0.5m处,经过0.5s甲波传播到x0处,两列波的振幅均为2cm,则( )
ac
A.甲波和乙波的波速均为1.0m/s
B.两列波相遇后,x0处的质点振幅为4cm C.x1.5m处的质点在0~3s内通过的路程为16cm D.t1s时,x1.25m处的质点的振动方向沿y方向
16.如图为氢原子的能级图,已知可见光的光子能量范围为1.62eV~3.11eV,锌板的电子逸出功为3.34eV.下列说法正确的是( )
A.用能量为11.0eV的光子照射,可使处于基态的氢原子跃迁到激发态 B.处于n3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线,并且使氢原子电离
C.大量处于n3能级的氢原子向基态跃迁时,辐射的光子中有两种不同频率的光子可使锌板产生光电效应现象
D.大量处于n4能级的氢原子向基态跃迁时所发出的光子通过同一双缝干涉实验装置,以n4直接跃迁到n1能级发出的光子所形成的干涉条纹最宽 三、非选择题(本题共6小题,共55分)
17.(6分)(1)某物理小组利用图甲所示将装置探究小车速度随时间变化的规律.
①实验中,为保证小车做匀变速直线运动的必要措施是______(填写选项前的字母)。 A.细线必须与长木板平行
B.将长木板上没有滑轮的一端适当垫高 C.钩码的质量远远小于小车的质量 D.先接通电源后释放小车
②如图乙是从实验中打出的一条纸带中得到的有关各计数点的数据,通过计算得到各计数点的速度,已标在图2所示坐标系中,请利用图线求出该小车的加速度大小为a______m/s2。(结果保留两位有效数字) (2)某同学在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中,实验装置的视图如图甲所示。
①某同学经过初步调试后,看到了比较模糊的条纹,为了在屏上得到清晰的条纹,以下操作正确的是______(填选项前的字母)。(说明:图左侧为前方)
A.旋转测量头 B.上下拨动金属拨杆 C.左右拨动金属拨杆 D.前后拨动金属拨杆
②该同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时,发现里面的亮条纹与分划板中心刻线不平行,如图乙所示,若要使两者对齐,该同学应______(填选项前的字母) A.仅左右转动透镜 C.仅旋转双缝
B.仅旋转单缝 D.仅旋转测量头
18.(8分)在描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验中.小灯泡标称“2.5V,0.3A”,电流表内阻约为0.5Ω,电压表内阻约为3kΩ,滑动变阻器总阻值为5Ω,回答下列问题
(1)如图1所示为开关闭合前的实物连接图,其中有两个不合理的地方,请指出共中的一处:______; (2)改进后,移动滑动变阻器的滑片,观察到电表相继出现如图2甲、乙的示数,则产生这种现象的原因可能是______A.电压表短路
。
B.电压表断路
C.小灯泡短路
D.小灯泡断路
(3)排除故障后,通过实验得到图3所示小灯泡的伏安特性曲线,若将小灯泡接在电动势为2V,内阻为10Ω的直流电源上,求出灯泡的实际功率约为______W。
(4)若将小灯泡从电路中单独取出,用多用电表的欧姆档测量其阻值,选择开关和指针位置如图4所示,读数明显小于额定电压下发光时的阻值,对这一结果解释最合理的是______。 A.多用电表只能粗测阻值,测出的阻值很不准确
B.由于指针偏角过大,应换10倍率,欧姆调零后重新测量阻值 C.多次测量取平均值有可能会接近额定电压发光时的阻值
D.多用电表测的是常温下的灯泡阻值,而小灯泡在额定电压下发光时温度较高,阻值更大 19.(9分)如图所示,ACB是一条足够长的绝缘水平轨道,轨道CB处在方向水平向右、大小
E1.0106N/C的匀强电场中,一质量m0.25kg、电荷量q2.0106C的可视为质点的小物体、
从距离C点L06.0m的A点处,在拉力F4.0N的作用下由静止开始向右运动,当小物体到达C点时
撤去拉力,小物体滑入电场中,已知小物体与轨道间的动摩擦因数μ0.4,g取10m/s2。求:
(1)小物体到达C点时的速度大小; (2)小物体在电场中运动的时间。
20.(12分)一梯形木块固定在水平面上,木块内右半径为R的圆形轨道,圆弧底端距地面H2R,ab缺口为四分之一的圆周,bd斜面的倾角θ45°,今将质量为m的小球在b点的正上方h2R处由静止释放,小球恰好能从a点飞出,出射后落在斜面的c点上。由于小球与圆轨道间是滚动摩擦,故可以认为圆轨内以不同速度从b运动到a过程中摩擦阻力做的功均相同。
(1)求bc两点间的距离;
(2)若将小球从a点飞出后恰好落在斜面底端d点,求小球到达a点时对轨道的压力; (3)试求小球从a点飞出后落点与a点的水平距离x(rR)关于释放高度h的函数关系。
N2N3PPP21.(10分)如图所示,在空间MM1M2M3NN1N2N3和空间NN12P3内分别存在竖直向上和∣向下的勾强磁场,磁感应强度大小均为B2T,在竖直方向上足够长,两磁场空间宽度均为L0.5m,一边长为L0.5m,总电阻为R0.5Ω,质量m1kg的正方形线框从左边界面MM1M2M3处水平飞入磁场,进入磁场时cd//MM1,知当线框下落h0.8m时刻ab边刚好离开边界面PPP12P3,此时速度方向与水平方向的夹角为53°,试求:
(1)ab边出磁场前瞬间线框所受的安培力;
(2)cd边出磁场后瞬间ab两点间的电势差Uab和从cd离开边界面PPP12P3到ab离开边界面PPP12P3过程中边产生的焦耳热;
(3)线圈刚进入边界面MM1M2M3时的初速度。
22.(10)圆筒内有匀强磁场如图所示,其圆心为O,匀强磁场垂直纸面向里,圆筒的上方有相距为L的平行金属板P、Q,其中P板带正电荷,Q板带等量的负电荷。板间电场可视为匀强电场。带负电的粒子从
P板边缘的M点以2v垂直P板射入电场,恰好经Q板的小孔S以速度v沿半径SO方向射入磁场中。粒
子与圆筒发生3次碰撞后仍沿半径SO方向射出,粒子与圆筒碰撞过程中没有的量损失,且电荷量保持不变,不计重力,已知磁感应强度大小为B,粒子质量为m、电荷量大小为q,求
(1)圆筒的半径R;
(2)粒子从M点出发到第一次回到M点所需要的时间
(3)使两板电荷量加倍,Q板保持不动,仅上下平移P板,让粒子仍从P板边缘的M点以2v释放,粒子自进入圆筒至从S孔射出期间,与圆筒碰撞5次,问应如何移动P板?(电容器电容C的决定式为
CεrS) 4πkd高三物理参考答案
一、选择题Ⅰ(本大题共13题,每小题3分,共39分,每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题月要求的,不选、多选、错选均不得分)
题号 答案 1 B 2 B 3 A 4 D 5 C 6 C 7 C 8 D 9 C 10 D 11 B 12 C 13 D 二、选择题Ⅱ(本题共3小题,每小题2分,共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得2分,远对但不全的得1分,有选错的得0分)
题号 答案 三、非选择题(本题共6小题,共55分) 17.(1)①A……2分 ②1.1(1.0~1.2)……2分 (2)①C……1分
②D……1分
14 AC 15 ACD 16 BC 18.(1)“电流表量程选择错误,应选0.6A”或“滑片位置错误,应置于最左端”……2分 (2)D……2分 (3)0.075……2分 (4)D……2分
19.解:(1)未进入电场前由牛顿第二定律Fμmgma, 得加速度大小为a12m/s2……1分
2到达C点的速度大小为:v2aL0……1分
代入数据解得:v12m/s……1分
2(2)小物体向右减速过程,qEμmgma1,得加速度大小为a112m/s,……1分
向右运动的时间为:tl向右运动的位移为:x1v11.0s……1分 a1vt16.0m……1分 2由于qEμmg,所以小物体减速为0后能反向向左加速,直到滑出电场
2小物体向左加速过程,qEμmgma2,得加速度大小为:a24m/s……1分
向左运动的时间为:t22x13s……1分 a2总时间为:tt1t213s……1分
v220.(1)由mgm得vgR……1分
R设c点与a点的水平距离为x,则c、a竖直距离yx
xvtRg2v……1分 g得x2R……1分 ∴bc2R。……1分
(2)设小球从b运动到a克服阻力做功为W
11WmgRmv2mgR……1分
22若小球从a点射出时速度为v1
4R12gt 24Rv1t……1分
2得v12gR
v12在a点:mgFNm……1分
Rmg竖直向上……1分 FNmg由牛顿第三定律:球对轨道的压力为FN(3)从下落到a点抛出:
112……1分 mghmgRmgRmv022①落在斜面上时:
xv0t
12gt 2xy yRx4R……1分
得:x4h6R(2Rh落在水平面上时:
5R)……1分 2xvat
y12gt4R 22得x24Rh6R(h21.
5R)……1分 2
解:(1)vy2gh
2vy4m/s……1分
ab边出磁场时水平速度v23m/s……1分
R2L2v2F安6N……1分
R(2)BBLv3Lt3mv2mv1……1分 RBILtB2L3v24m/s……1分 得:v1v2mRm3BLv13V……1分 41121Qmv12mv211693.5J
22217∴QabQJ……1分
48Uab(3)BBLv3BLv12BLv2Lt12BLt2BLt3mv2mv0……2分 RRRv1tv2tv3tL
v09m/s……1分
22.解:(1)粒子进入磁场后做匀速圆周运动,半径为r,粒子与圆筒发生3次碰撞后仍从S孔射出,如图所示:
由几何知识可知:rR,①……1分 粒子运动过程中洛伦兹力充当向心力,
v2由牛顿第二定律得:qvBm②
r联立可得:Rmv③……1分 qB(说明:若只给出②式,也得1分) (2)在电场中运动时间为:t1在电场中运动时间为:t2T2L4L,……1分 22vv3v2πm,……1分 Bq∴tt1t24L2πm,……1分 3vBq
1212mvm2v,……1分 22UQ4πkQ现两板电荷量加倍,Q板保持不动,将P板移动后,根据E dCdεS(3)当板间距为L时,由动能定有:qEL可知电容器内的匀强电场的场强大小变为原来2倍,……1分 设某段圆周的轨迹圆对应的圆心角为θ,由几何关系可知:θ120° 又tan3θRmv3v,……1分 3,r1R1,解得:v132r13qB由动能定理可得:q2Ex两式相除解得:x1212mv1m2v,……1分 2211L 18
∴应将P板下移
7L。……1分 18
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