安徽省合肥市新世纪中学高三物理联考试卷含解析

安徽省合肥市新世纪中学高三物理联考试卷含解析 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. （单选）细绳一端固定在天花板上，另一端拴一质量为m的小球，如图所示．使小球在竖直平面内摆动，经过一段时间后，小球停止摆动．下列说法中正确的是（）   A． 小球机械能守恒   B． 小球能量正在消失   C． 小球摆动过程中，只有动能和重力势能在相互转化   D． 总能量守恒，但小球的机械能减少 参考答案： 考点： 机械能守恒定律；功能关系． 专题： 机械能守恒定律应用专题． 分析： 小球长时间摆动过程中，重力势能和动能相互转化的同时，不断地转化为机械能，故摆动的幅度越来越小，最后停下． 解答： 解：A、小球在竖直平面内摆动，经过一段时间后，小球停止摆动，说明机械能通过克服阻力做功不断地转化为内能，即机械能不守恒，故A错误； B、小球的机械能转化为内能，能量的种类变了，但能量不会消失，故B错误； C、D、小球长时间摆动过程中，重力势能和动能相互转化的同时，不断地转化为机械能，故摆动的幅度越来越小，故C错误，D正确； 故选D． 2. （多选）如下图所示，MN是一荧光屏，当带电粒子打到荧光屏上时，荧光屏能够发光。MN的上方有磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。P为屏上一小孔，PQ与MN垂直。一群质量为m、带电荷量q的粒子（不计重力），以相同的速率v，从P处沿垂直于磁场方向且分布在PA与PC所包围的90o范围内射入磁场区域，，已知PA与PQ夹角为小于90o的θ，不计粒子间的相互作用。则以下说法正确的是  A．在荧光屏上将出现一个半圆形亮斑，其半径为 B．在荧光屏上将出现一条形亮线，其长度可能为 C．在荧光屏上将出现一条形亮线，其长度可能为 D．在荧光屏上将出现一条形亮线，其长度为可能 参考答案： CD 3. 图甲、图乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示电压按正弦规律变化。下列说法正确的是（  ） A．图甲表示交流电，图乙表示直流电 B．图甲所示电压的瞬时值表达式为 C．图甲、乙两种电压的有效值分别为220V和4V D．图甲所示电压经匝数比为10︰1的变压器变压后，频率变为原来的1//10 参考答案： B 4. 下列叙述中，正确的是 A．布朗运动就是液体分子的热运动 B．根据热力学第二定律可知热量能够从高温物体传到低温物体，但不可能从低温物体传到高温物体 C．一定质量的理想气体从外界吸收热量，其内能可能不变 D．两个分子从无穷远处逐渐靠近，直到不能再靠近为止的过程中，分子间相互作用的合力先变大、后变小，再变大 E．一定质量的气体，在单位体积内的气体分子数增加时，其压强一定增大 参考答案： CD 5. （单选）太阳系的第二大行星土星的卫星很多，其中土卫五和土卫六绕土星的运动可近似看作圆周运动，下表是关于土卫五和土卫六两颗卫星的资料。两卫星相比： 卫星 发现者 发现年份 距土星中心距离/km 质量/kg 直径/km 土卫五 卡西尼 1672年 527 000 2.31×1021 765 土卫六 惠更斯 1655年 1 222 000 1.35×1023 2 575 A．土卫五绕土星运动的周期较小 B．土卫五绕土星运动的线速度较小 C．土卫六绕土星运动的角速度较大 D．土卫六绕土星运动的向心加速度较大 参考答案： A 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 若某时刻该密闭气体的体积为V，密度为ρ，平均摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，则该密闭气体的分子个数为          ； 参考答案： 7. 如图所示，在A点固定一点电荷，电荷量为+Q，已知点电荷Q周围各点的电势φ=（r是各点离Q的距离）。在A点正上方离A高度为h的B点由静止释放某带电的液珠（可以看作点电荷），液珠开始运动瞬间的加速度大小为（g为重力加速度）。静电常量为k，若液珠只能沿竖直方向运动，不计空气阻力，则液珠的电量与质量的比值为___________；若液珠向下运动，到离A上方h/2处速度恰好为零，则液珠的最大速度为___________。 参考答案： ， 8. 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． 9. 一矩形线圈围绕着垂直于匀强磁场的中心轴匀速转动，从线圈平面通过中性面开始，将它转过1/4转用的时间分成三等分，则在这连续三段时间内的感应电动势的平均值的比值是：               。 参考答案： 答案： 10. （选修3－3（含2－2）模块）（6分）如图所示，绝热气缸开口向下竖直放置，内有一定质量的气体，缸内活塞可无摩擦的自由滑动且不漏气，活塞质量为m0，面积为S，在其下挂一砂桶，砂桶装满砂子时质量为m1，此时活塞恰好静止，此时外界气压为p0，则此时气缸内气体压强大小为             。现在把砂桶底部钻一个小洞，细砂慢慢漏出，则气缸内气体的压强将            。气缸内气体的内能将                 （填增大、减小、不变）。 参考答案： 答案：p0-( m0+ m1)g/s 增大 增大（各2分） 11. 在光电效应试验中，某金属的截止频率相应的波长为，该金属的逸出功为______。若用波长为（<0）单色光做实验，则其截止电压为______。已知电子的电荷量，真空中的光速和布朗克常量分别为e、c和h. 参考答案：   （2） 由和得 由爱因斯坦质能方程和得 12. 质量为m＝100kg的小船静止在水面上，水的阻力不计，船上左、右两端各站着质量分别为m甲＝40kg，m乙＝60kg的游泳者，当甲朝左，乙朝右，同时以相对河岸3m/s的速率跃入水中时，小船运动方向为        （填“向左”或“向右”）；运动速率为          m/s。 参考答案： 向左；0.6 13.        设地球绕太阳做匀速圆周运动，半径为R，速度为，则太阳的质量可用、R和引力常量G表示为__________。太阳围绕银河系中心的运动可视为匀速圆周运动，其运动速度约为地球公转速度的7倍，轨道半径约为地球公转轨道半径的2×109倍。为了粗略估算银河系中恒星的数目，可认为银河系中所有恒星的质量都集中在银河系中心，且银河系中恒星的平均质量约等于太阳质量，则银河系中恒星数目约为__________。 参考答案： 答案： ； 解析：地球绕太阳做圆周运动的向心力由太阳对地球的万有引力充当。 根据万有引力定律和牛顿第二定律有，整理得       太阳绕银河系运动也是由万有引力充当向心力。   同理可得。 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. “利用单摆测重力加速度”的实验如图甲，实验时使摆球在竖直平面内摆动，在摆球运动最低点的左右两侧分别放置一激光光源、光敏电阻（光照时电阻比较小）与某一自动记录仪相连，用刻度尺测量细绳的悬点到球的顶端距离当作摆长，分别测出L1和L2时，该仪器显示的光敏电阻的阻值R随时间t变化的图线分别如图乙、丙所示。 ①根据图线可知，当摆长为L1时，单摆的周期T1为    ，当摆长为L2时，单摆的周期T2为    。 ②请用测得的物理量（L1、 L2 、T1 和T2），写出当地的重力加速度g=    。 参考答案： ①2t1  2t2      ② （1）单摆在一个周期内两次经过平衡位置，每次经过平衡位置，单摆会挡住细激光束，由图乙所示R-t图线可知周期，由图乙所示R-t图线可知周期； （2）由单摆周期公式可得：、得 15. （6分）在使用多用表测量电阻的过程中，若测量电阻时双手捏住了表笔的金属部分，则测量结果偏______（填“大”或“小”）；若测量时发现指针偏转太大，则应______（填“增大”或“减小”）倍率后重新调零再测量。 参考答案：     答案：小，减小 （共6分，每空3分） 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，两根足够长且平行的光滑金属导轨所在平面与水平面成α=53°角，导轨间接一阻值为3Ω的电阻R，导轨电阻忽略不计。在两平行虚线间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场，磁场区域的宽度为d=0. 5m。导体棒a的质量为m1=0.1kg、电阻为R1=6Ω；导体棒b的质量为m2=0.2kg、电阻为R2=3Ω，它们分别垂直导轨放置并始终与导轨接触良好。现从图中的M、N处同时将a、b由静止释放，运动过程中它们都能匀速穿过磁场区域，且当a刚出磁场时b正好进入磁场。（sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，g取10m/s2，a、b电流间的相互作用不计），求： （1）在b穿越磁场的过程中a、b两导体棒上产生的热量之比； （2）在a、b两导体棒穿过磁场区域的整个过程中，装置上产生的热量； （3）M、N两点之间的距离。 参考答案： （1） =， =， =  = 2: 9          （2）设整个过程中装置上产生的热量为Q 由Q= m1gsinα·d +m2gsinα·d，可解得Q=1.2J                                 （3分）3）设a进入磁场的速度大小为v1，此时电路中的总电阻R总1=（6+）Ω=7.5Ω   b进入磁场的速度大小为v2，此时电路中的总电阻R总2=（3+）Ω=5Ω       （1分） 由m1gsinα= 和m2gsinα= ，可得= =                   又由v2= v1+a，得v2= v1+8×                                           （2分） 由上述两式可得v12=12（m/s）2 ， v22= v12 M、N两点之间的距离Δs= – = m                                （2分） 17. 在真空环境内探测微粒在重力场中能量的简化装置如图所示。P是一个微粒源，能持续水平向右发射质量相同、初速度不同的微粒。高度为h的探测屏AB竖直放置，离P点的水平距离为L，上端A与P点的高度差也为h。 （1）若微粒打在探测屏AB的中点，求微粒在空中飞行的时间； （2）求能被屏探测到的微粒的初速度范围； （3）若打在探测屏A、B两点的微粒的动能相等，求L与h的关系。 参考答案： （1）（2）≤v≤（3）L=2h 试题分析：（1）若微粒