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湖北省武汉市张家铺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. 一只小船在静水中的速度大小始终为8m/s,在流速为4m/s的河中航行,则河岸上的人能看到船的实际航速大小可能是
A.4m/s B.1m/s C.3m/s D.14m/s
参考答案:
A
2. 如图,通电直导线平行于磁场方向放置于匀强磁场中,关于通电直导线所受安培力,判断正确的是( )
A.受安培力,方向竖直向下 B.安培力为零
C.受安培力,方向竖直向上 D.无法确定
参考答案:
B
3. 下列有关近代物理的说法正确的是( )
A. 卢瑟福的a粒子散射实验使人们认识到原子是可以再分的
B. 电子的发现使人们认识到原子具有核式结构
C. 玻尔理论能成功解释所有原子光谱的实验规律
D. 天然放射现象说明了原子核内部是有结构的
参考答案:
D
【详解】A、通过a粒子散射实验使人们认识到原子具有核式结构模型,但是不能说明原子是可以再分的,故A错;
B、电子的发现使人们认识到原子是可以分割的,是由更小的微粒构成的,故B错;
C、玻尔理论能成功解释氢原子光谱,但不能解释别的原子的光谱,故C错;
D、天然放射现象中的射线来自原子核,说明原子核内部有复杂结构,故D对;
故选D
4. A为已知电场中的一固定点,在A点放一个电荷量为q的正的点电荷,所受的电场力为F,A点的场强为E,则:
A.若在A点换上点电荷-q,A点的场强方向将发生变化
B.若在A点换上电荷量为2q 的点电荷,A点的场强变为2E
C.若将A点的电荷移去,A点的场强变为零
D.A点的场强的大小、方向与放在该处的q的大小、正负、有无均无关
参考答案:
D
5. (2012?陕西校级模拟)一枚火箭由地面竖直向上发射,其速度和时间的关系图线如图所示,则( )
A. t3时刻火箭距地面最远
B. t2﹣t3的时间内,火箭在向下降落
C. t1﹣t2的时间内,火箭处于失重状态
D. 0﹣t3的时间内,火箭始终处于失重状态
参考答案:
A
解:A、在0﹣t3时间内,速度都为正值,速度方向不变,则t3时刻火箭距地面最远.故A正确.
B、t2﹣t3的时间内,火箭向上做匀减速直线运动.故B错误.
C、t1﹣t2的时间内,火箭向上做匀加速直线运动,加速度方向向上,火箭处于超重状态.故C错误.
D、在0﹣t2时间内,火箭的加速度方向向上,火箭处于超重状态,在t2﹣t3时间内,加速度方向向下,火箭处于失重状态.故D错误.
故选A.
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. (4分)有两个单摆做简谐运动,位移与时间关系是:x1=3asin(4πbt+)和x2=9asin(8πbt+),其中a、b为正的常数,则它们的:①振幅之比为__________;②摆长之比为_________。
参考答案:
①1:3②4:1
7. 一同学在某次实验中利用打点计时器打出的一条纸带如下图所示。A、B、C、D、E、F是该同学在纸带上选取的六个计数点,其中计数点间还有若干个点未标出,设相邻两个计数点间的时间间隔为T。该同学用刻度尺测出AC间的距离为S1,BD间的距离为S2,则打B点时小车运动的速度= ,小车运动的加速度a= 。
参考答案:
8. 实验室给同学们提供了如下实验器材:滑轮、小车、小木块、长木板、停表、砝码、弹簧测力计、直尺,要求同学们用它们来粗略验证牛顿第二定律.
(1)实验中因涉及的物理量较多,必须采用 法来完成该实验.
(2)某同学的做法是:将长木板的一端垫小木块构成一斜面,用小木块改变斜面的倾角,保持滑轮小车的质量不变,让小车沿不同倾角的斜面由顶端无初速释放,用停表记录小车滑到斜面底端的时间.试回答下列问题:
①改变斜面倾角的目的是:__________________________________________ .
②用停表记录小车下滑相同距离(从斜面顶端到底端)所经历的时间,而不是记录下滑相同时间所对应的下滑距离,这样做的原因是 .
(3)如果要较准确地验证牛顿第二定律,则需利用打点计时器来记录小车的运动情况.如下图是某同学得到的一条用打点计时器打下的纸带,并在其上取了O、A、B、C、D、E、F共7个计数点(图中每相邻两个计数点间还有4个打点计时器打下的点未画出),打点计时器接的是50 Hz的低压交流电源.他将一把毫米刻度尺放在纸上,其零刻线和计数点O对齐.
由以上数据可计算打点计时器在打A、B、C、D、E各点时物体的瞬时速度,其中打E
点时的速度是________m/s.加速度的大小是 m/s2。(取三位有效数字)
参考答案:
(1)控制变量 (2)①改变小车所受的合外力 ②记录更准确(或:更容易记录,记录误差会更小,时间更容易记录,方便记录,方便计时,位置很难记录等类似答案均正确) (3)0.233±0.003 0.344
9. 地球表面的重力加速度为g,地球半径为R。有一颗卫星绕地球做匀速圆周运动,轨道离地面的高度是地球半径的3倍。则该卫星做圆周运动的向心加速度大小为__________;周期为____________。
参考答案:
10. 两个倾角相同的滑杆上分别套A、B两圆环,两环上分别用细线悬吊着两物体C、D,如图所示,当它们都沿滑杆一起向下滑动时,A的悬线与杆垂直,B的悬线竖直向下,则( )
A. A环与杆无摩擦力
B. B环与杆无摩擦力
C. A环做的是匀速运动
D. B环做的是匀速运动
参考答案:
AD
【详解】AC.假设A环与杆间的摩擦力为f,对A环受力分析,受重力、拉力、支持力、沿杆向上的摩擦力f,如图,根据牛顿第二定律,有
mAgsinθ-f=mAa
对C,据牛顿第二定律有
mCgsinθ=mCa
联立解得:
f=0
a=gsinθ
故A正确,C错误;
BD.对D球受力分析,受重力和拉力,由于做直线运动,合力与速度在一条直线上或者合力为零,故合力只能为零,物体做匀速运动;再对B求受力分析,如图,受重力、拉力、支持力,由于做匀速运动,合力为零,故必有沿杆向上的摩擦力。故B错误,D正确。
11. 传感器是自动控制设备中不可缺少的元件。右图是一种测定位移的电容式传感器电路。在该电路中,闭合开关S一小段时间后,使工件(电介质)缓慢向左移动,则在工件移动的过程中,通过电流表G的电流 (填“方向由a至b”、 “方向由b至a”或“始终为零”)
参考答案:
方向由a至b
12. 如图所示,一定质量的理想气体从状态A 依次经过状态B、C和D 后再回到状态A. 其中,A?B和C?D为等温过程,B?C为等压过程,D?A为等容过程.该循环过程中,内能增加的过程是 ▲ (选填“A ?B”、“B ?C”、“C ?D”或“D?A”). 若气体在B?C过程中,内能变化量的数值为2 kJ,与外界交换的
热量值为7kJ,则在此过程中气体对外做的功为 ▲ kJ.
参考答案:
B ?C(2分) 5
13. 地球的第一宇宙速度为V,若某行星的质量是地球的6倍,半径是地球的1.5倍,则该行星的第一宇宙速度为 。
参考答案:
2v
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 为了研究匀变速直线运动的速度随时间的变化规律,某同学用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,如图甲所示,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点。该同学根据纸带上各个计数点间的距离,计算出打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度,将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在如图乙的所示的坐标纸上,并画出了小车的瞬时速度随时间变化的关系图象,则下列说法不正确的是
A.该同学的研究过程体现了物理学研究的一般性过程,由实验得出数据,再利用图象分析数据,最后得出物理规律
B.从数学角度来看,图中直线方程为(其中y是对应v,x对应t,b是纵轴截距对应v0k对应加速度a),则速度与时间的关系就是v=v0+at
C.从数学角度来看,图中直线方程为(其中y是对应v,x对应t,k对应加速度a),则速度与时间的关系就是v=at
D.作图时,能够让大部分点落在上面的直线上更能体现小车的直实运动规律
参考答案:
C
15. 在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器接在电压为U,频率为f的交流电源上,从实验中打出的几条纸带中选出一条理想纸带,如上图所示,选取纸带上打出的连续5个点A、B、C、D、E,测出A点距起始点的距离为S0,点AC间的距离为S1,点CE间的距离为S2,已知重锤的质量为m,当地的重力加速度为g,则:起始点O到打下C点的过程中,重锤重力势能的减少量为△EP= ,重锤动能的增加量为△EK= 。
参考答案:
(2分),(2分)
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. (8分)如图所示的电路中,定值电阻R=3 Ω,当开关S断开时,电源内、外电路消耗的功率之比为1∶3;当开关S闭合时,内、外电路消耗的功率之比为1∶1,求开关S闭合前和闭合后,灯泡L上消耗的功率之比(不计灯泡电阻的变化)。
参考答案:
解析:
设电源电动势为E,内阻为r,开关S断开时,P内/P外=r/RL=1/3
所以RL=3r UL=3E/4 所以PL=9E2/16RL
开关S闭合时,P内/P外=r/R并=1 R并=r, U并=E/2 所以UL′=E/2
所以PL′=E2/4RL 得 PL/ PL′=9/4
17. (10分)如图,在一端开口、一端封闭、粗细均匀的玻璃管内,一段长为h=25cm的水银柱封闭着一定质量的理想气体,当玻璃管水平放置时,管内封闭的气柱长度为L1=20cm(如图a),这时的大气压强P0=75cmHg,室温是t1=27℃。将玻璃管缓慢地转过90o,使它开口向上,并竖直浸入热水中(如图b),待稳定后,测得玻璃管内气柱的长度L2=17.5cm。
(1)求此时管内气体的温度t2
(2)保持管内气体的温度t2不变,往玻璃管内缓慢加入水银,当封闭的气柱长度L3=14cm时,加入的水银柱长度是多少?(玻璃管足够长)。
参考答案:
解析:
(1) (3分)
代入数值解得: t2=77℃ (2分)
(2) (3分)
代入数值解得: (2分)
18. 如图甲所示,两根完全相同的光滑平行导轨固定,每根导轨均由两段与水平方向成θ=30°的长直导轨和一段圆弧导轨平滑连接而成,导轨两端均连接电阻,阻值R1=R2=2Ω,导轨间距L=0.6m。在右侧导轨所在斜面的矩形区域M1M2P2P1内分布有垂直斜面向上的磁场,磁场上下边界M1P1、M2P2的距离d=0.2m,磁感应强度大小随时间的变化规律如图乙所示。t=0时刻,在右侧导轨斜面上与M1P1距离s=0.1m处,有一根阻值r=2Ω的金属棒ab垂直于导轨由静止释放,金属棒第一次经过磁场过程恰好匀速通过,最终金属棒在导轨上做往复运动。取重力加速度g=10m/s2,导轨电阻不计。求:
(1)金属棒ab匀速通过磁场的速度大小v;
(2)在t1=0.1s时刻和t2=0.25
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