湖北省武汉市张家铺中学高三物理测试题含解析

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