湖北省武汉市和平中学高三物理联考试题含解析

湖北省武汉市和平中学高三物理联考试题含解析 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. 三个速度大小不同的同种带电粒子，沿同一方向从图中长方形区域的匀强磁场上边缘射入，不计粒子的重力，当它们从下边缘飞出时对入射方向的偏角分别为90°、60°、30°，则它们在磁场中运动的时间之比为(     ) A．1︰1︰1       B．1︰2︰3  C．3︰2︰1      D．1︰︰  参考答案： C 2. 以下是有关近代物理内容的若干叙述，其中正确的是          A．卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，建立了原子的核式结构模型          B．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为这束光的光强太小          C．原子核发生一次β衰变时，其内部的一个中子转变为质子 D．玻尔理论指出氢原子能级是分立的，原子光谱是线状谱 参考答案： ACD解析：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，建立了原子的核式结构模型，选项A正确；一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为这束光的频率低，选项B错误；原子核发生一次β衰变时，其内部的一个中子转变为质子，选项C正确；玻尔理论指出氢原子能级是分立的，原子光谱是线状谱，选项D正确。 3. 一只质量为m的蚂蚁，在半径为R的半球形碗内爬行，爬到距碗底高的A点停下来， 再也爬不上去，设碗内每处的动摩擦因数相同，那么碗内的动摩擦因数为（    ）     A．             B．           C．         D． 参考答案： D 4. （单选）一质点以坐标原点O为中心位置在y轴上做简谐运动，其振动图象如图6所示，振动在介质中产生的简谐波沿x轴正向传播，波速为1．0m/s，0．3s后，此质点立即停止振动，再经过0．1s后波形是图乙中的（  ）   参考答案： D 5. 如图，绝缘弹簧的下端固定在斜面底端，弹簧与斜面平行且初始为自然长度，带电小球Q（可视为质点）固定在光滑斜面的M点，处于通过弹簧中心的直线ab上．现将小球P（也视为质点）从直线ab上的N点由静止释放，设小球P与Q电性相同，则小球从释放到运动至最低点的过程中，下列说法正确的是          A．小球的速度先增大后减小          B．小球P的速度最大时所受合力为零          C．小球P的重力势能与电势能的和一直减小          D．小球所受重力、弹簧弹力和库仑力做功的代数和等于电势能的变化量的大小 参考答案： ABC 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 天然放射性元素放出的α、β、g三种射线的贯穿本领和电离本领各不相同，图为这三种射线贯穿物体情况的示意图，①、②、③各代表一种射线。则③为_________射线，它的贯穿本领最强；射线①的电离本领__________（选填“最强”或“最弱”）。 参考答案： g，最强 7. （4分）放射性元素每秒有一个原子核发生衰变时，其放射性活度即为1贝可勒尔。是核电站中核反应的副产物，它可以衰变成，半衰期为8天。福岛核电站泄漏出的放射性物质中就含有，当地政府在某次检测中发现空气样品的放射性活度为本国安全标准值的4倍。 则一个核中有_______个中子、衰变成时放出的粒子为_______粒子。至少经过_______天，该空气样品中的放射性活度才会达到本国安全标准值。 参考答案： 78、?、16 8. 如图所示，质量为m的小球A以速率v0向右运动时跟静止的小球B发生碰撞，碰后A球以的速率反向弹回，而B球以的速率向右运动，则B的质量mB=_______；碰撞过程中，B对A做功为       。 参考答案： 4.5m   -3mv02/8   动量守恒：；动能定理：。 9. 如图所示，一正方形导线框边长为，质量为m，电阻为R。从某一高度竖直落入磁感应强度为B的水平匀强磁场中，磁场宽度为d，且d>l。线框边刚进入磁场时线框恰好做匀速运动，此时线框的速度为__________。若线框边刚要离开磁场时线框又恰好做匀速运动，则线框在穿过磁场的过程中产生的电能为__________。（已知重力加速度为g） 参考答案：   试题分析：由于线框边刚进入磁场时线框恰好做匀速运动，则 ，其中, 代入解得：v=。因为线框边刚要离开磁场时线框又恰好做匀速运动，同理可求得此时线框的速度仍为v, 线框在穿过磁场的过程中产生的电能等于线框重力势能的减少量，即Q=. 考点：平衡状态及电磁感应现象；能量守恒定律。 10. 某同学想设计一个调光电路，现在已有下列器材：一只标有“6 V，3 W”的灯泡L，一只标有“12 Ω，1 A”的滑动变阻器，一电源电动势为12 V，电源内阻不计，开关一只，导线若干．要想使调光电路的开关闭合后，改变滑动变阻器的滑片P的位置，可使灯泡由正常发光到逐渐变暗，直至熄灭．        （1）为了满足实验设计的要求还需要_________________________（填写实验器材），理由_____________________________________________        _______________________________________________        _______________________________________________        ___________________________________________        （2）请在右边的方框内画出符合设计要求的电路图． 参考答案： （1）一个分压电阻R0；        若仅用现有器材设计电路其电路图如图所示，通过计算可知，当滑动触片P使灯泡正确发光时，滑动电阻器左边部分电阻为R1 = 7.42 Ω，通过部分的电流将大于1 A，所以滑动变阻器将破坏，因此不能满足灯泡正常发光的情况．          （2）电路图如图所示． 11. 氢原子的能级如图所示，设各能级的能量值分别为，且，n为量子数。有一群处于n=4能级的氢原子，当它们向低能级跃迁时，最多可发出         种频率的光子。若n=4能级的氢原子向n=2能级跃迁时，发出的光子照射到某金属时恰能产生光电效应现象，则该金属的极限频率为       （用，普朗克常量表示结果），上述各种频率的光子中还能使该金属产生光电效应的光子有          种。 参考答案： 12. 某同学在某次实验中用多用表测得电阻丝的电阻如图所示，选择的倍率为“×10”，可知金属丝的电阻R=     Ω；如果在测量中，指针的偏角太小，应该     （填“增大”或“减小”） 参考答案： 13. 16．测定木块与长木板之间的动摩擦因数时，采用如图12-a所示的装置，图中长木板水平固定．   （1）实验过程中，电火花计时器接在频率为50Hz的交流电源上．调整定滑轮高度， 使                                    ．   （2）已知重力加速度为g，测得木块的质量为M，砝码盘和砝码的总质量为m，木块的 加速度为a，则木块与长木板间动摩擦因数μ =                         ．   （3）如图12-b所示为木块在水平木板上带动纸带运动时打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出．从纸带上测出x1 = 3.20 cm，x2 = 4.52 cm，x5 = 8.42 cm，x6 = 9.70 cm．则木块加速度大小a =              m/s2（保留2位有效数字）． 参考答案： （1）细线与长木板平行 （2）μ =   （3）a =1.3 m/s2（保留2位有效数字） 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率。 (1)用螺旋测微器测量其直径如图甲所示，由图可知其直径为____________________mm。 (2)他用多用电表进行粗测电阻，按照正确的步骤操作后，测量的结果如图乙所示。请你读出其阻值大小为____________________。为了使多用电表测量的结果更准确，该同学应该将选择开关打到____________________挡。 (3)若该同学再用“伏安法”测量该电阻，所用器材如图丙所示，其中电压表内阻约为5k，电流表内阻约为5，变阻器阻值为50。图中部分连线已经连接好，为了尽可能准确地测量电阻，请你完成其余的连线。 参考答案： 15. 在测量电源的电动势和内阻的实验中，由于所用的电压表（视为理想电压表）的量程较小，某同学设计了如图所示的实物电路． ①实验时，应先将电阻箱的电阻调到　    　．（选填“最大值”、“最小值”或“任意值”） ②改变电阻箱的阻值R，分别测出阻值R0=10Ω的定值电阻两端的电压U，下列两组R的取值方案中，比较合理的方案是　  　．（选填l或2） 方案编号 电阻箱的阻值R/Ω 1 400.0 350.0 300.0 250.0 200.0 2 80.0 70.0 60.0 50.0 40.0 ③根据实验数据描点，绘出的图象是一条直线．若直线的斜率为k，在坐标轴上的截距为b，则该电源的电动势E=　　，内阻r=　　（用k、b和R0表示）． 参考答案： ①最大值；②2；③，． 【考点】测定电源的电动势和内阻． 【分析】（1）由实验的安全性原则可知滑动变阻器的开始阻值选择； （2）实验中应保证准确，根据电阻箱的阻值与待测电阻的阻值对比可知合理方案； （3）由图象中的截距的含义及闭合电路的欧姆定律的表达式要求得电动势和内电阻． 【解答】解：①由图可知，电路为限流接法，且为保证电路安全，开始电路中电流应为最小，故开始时电路中电阻应为最大，故滑动变阻器开始时应达到最大值   ②由表格可知，方案1中电阻箱的阻值与定值电阻差别太大，导致电路中电流差别太大；而方案2中电阻箱的阻与与待测电阻相差不多，故可以得出较为合理的电流值，故应选择方案2   ③由闭合电路欧姆定律可知，U=， 变形得： == 由题意可知，斜率为k，即： =K 解得E=； =b 联立解得：r=； 故答案为：①最大值；②2；③，． 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，可视为质点的物块A、B、C放在倾角为37O、长L=2m的固定斜面上，物块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5。A与B紧靠在一起，C紧靠在固定挡板上。物块的质量分别为mA＝0.8kg、mB＝0.4kg。其中A不带电，B、C的带电量分别为qB＝＋4×10-5C、 qC＝＋2×10-5C，且保持不变。开始时三个物块均能保持静止，且与斜面间均无摩擦力作用。现给A施加一平行于斜面向上的力F，使A在斜面上作加速度大小为a＝2.5m/s2的匀加速直线运动。经过时间t0物体A、B分离并且力F变为恒力，当A运动到斜面顶端时撤去力F。（如果选定两点电荷在相距无穷远处的电势能为0，则相距为r时，两点电荷具有的电势能可表示为）。求： （1）未施加力F时物块B、C间的距离。 （2）t0时间内A上滑的距离。 （3）t0时间内库仑力做的功。 参考答案： 解：（1）未加F前A、B、C处于静止状态时，设B、C间距离为L1， 则C对B的库仑斥力                               以A、B为研究对象，由平衡条件得      联立解得    L1=1.0m                                               （5分） （2）给A施加力F后， A、B沿斜