河北省沧州市宋庄子中学高三物理测试题含解析

河北省沧州市宋庄子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. （多选）如图所示，以直角三角形AOC为边界的有界匀强磁场区域，磁感应强度为B，∠A＝60°，AO＝L;在O点放置一个粒子源，可以向各个方向发射某种带负电粒子(不计重力作用)，粒子的比荷为q/m，发射速度大小都为v0，且满足v0＝qBL/m。粒子发射方向与OC边的夹角为θ,对于粒子进入磁场后的运动，下列说法正确的是(    ) A．粒子有可能打到A点 B．以θ＝60°飞入的粒子在磁场中运动时间最短 C．以θ<30°飞入的粒子在磁场中运动的时间都相等 D．在AC边界上只有一半区域有粒子射出 参考答案： AD 2. （多选题）同步卫星离地心距离为r，运行速率为v1，加速度为a1，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2，第一宇宙速度为v2，地球半径为R，则下列比值正确的是（　　） A． B．   C． D． 参考答案： AD 【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用． 【分析】卫星运动时万有引力提供圆周运动的向心力，第一宇宙速度是近地轨道绕地球做匀速圆周运动的线速度，同步卫星运行周期与赤道上物体自转周期相同，由此展开讨论即可． 【解答】解：AB、同步卫星和地球自转的周期相同，运行的角速度亦相等，则根据向心加速度a=rω2可知，同步卫星的加速度与地球赤道上物体随地球自转的向心加速度之比等于半径比，即故A正确，B错误； CD、同步卫星绕地于做匀速圆周运动，第一宇宙速度是近地轨道上绕地球做匀速圆周运动的线速度，两者都满足万有引力提供圆周运动的向心力即： 由此可得： 所以有：，故C错误，D正确 故选：AD 　 3. （多选）电子束焊接机中的电子枪如图所示，K为阴极，A为阳极，阴极和阳极之间的电场线如图中虚线所示，A上有一小孔,阴极发散的电子在阴极和阳极间电场作用下聚集成一束，以极高的速率穿过阳极上的小孔，射到被焊接的金属上，使两块金属熔化而焊接到一起，不考虑电子重力，下列说法正确的是 A.电子从K到A的过程中加速度不变 B.电子从K到A的过程中电势能不断减小 C.电子从K到A的过程中动能不断增大 D.电子从K到A的过程中动能和电势能之和不断增大 参考答案： BC 4. 一个放置在光滑水平面上的物体同时受到两个水平方向的大小分别为3N和4N的力的作用，则其合力的大小可能是        A．0.5N B．1N    C．5N    D．10N 参考答案： CB 5. 拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具（如图）。设拖把头的质量为m，拖杆质量可以忽略；拖把头与地板之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，某同学用该拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向推拖把，拖杆与竖直方向的夹角为θ。当拖把头在地板上匀速移动时推拖把的力F的大小为（       ） （A）          （B） （C）          （D）     参考答案： B 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 两矩形物体A和B，质量分别为m和2m，它们叠放在竖立的弹簧上而静止，如图所示，弹簧的劲度系数为k．今用一竖直向下的力压物体A，弹簧又缩短了ΔL（仍在弹性限度内）而静止．现突然撤去压物块A的竖直向下的力，此时，A对B的压力大小为_________. 参考答案：   7. 如图所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度，下列各选项所示的载流线圈匝数相同，边长MN相等，将它们分别挂在天平的右臂下方，线圈中通有大小相同的电流，天平处于平衡状态，若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是（　　） A． B． C． D． 参考答案： A 【考点】安培力． 【分析】线框所受的安培力越大，天平越容易失去平衡；由于磁场强度B和电流大小I相等，即根据线框在磁场中的有效长度大小关系即可判断其受力大小关系． 【解答】解：天平原本处于平衡状态，所以线框所受安培力越大，天平越容易失去平衡， 由于线框平面与磁场强度垂直，且线框不全在磁场区域内，所以线框与磁场区域的交点的长度等于线框在磁场中的有效长度，由图可知，A图的有效长度最长， 磁场强度B和电流大小I相等，所以A所受的安培力最大，则A图最容易使天平失去平衡． 故选：A． 8. 09年湛江二中月考）（5分）利用油膜法可以粗测阿伏加德罗常数，若已知一滴油的体积为V，它在液面上展成的单分子油膜面积为S，假如这种油的摩尔质量为μ，密度为ρ，并把油分子看成小球状，则阿伏加德罗常数可表示为                  。 参考答案：     答案：6μS3/πρV3 9. 我校机器人协会的同学利用如图所示的装置探究作用力与反作用力的关系。如图甲所示，在铁架台上用弹簧测力计挂住一个实心铁球，在圆盘测力计的托板上放一烧杯水，读出两测力计的示数分别为F1、F2；再把小球浸没在水中（水不会溢出），如图乙所示，读出两测力计的示数分别为F3、F4。 请你分析弹簧测力计示数的变化，即F3_______F1（选填“>”“=”“<”）。 水对铁球的浮力大小为_________，若____________________，就说明了作用力与反作用力大小相等。 参考答案： （1）<  （2）F1F3或F4F2 F1F3=F4F2 10. 某同学做了如下的力学实验：一个质量为m的物体放在水平面上，物体受到向右的水平拉力F的作用后运动，设水平向右为加速度的正方向，如下图(a)所示，现测得物体的加速度a与拉力F之间的关系如下图(b)所示，由图象可知，物体的质量m=______________；物体与水平面间的动摩擦因数μ=_______________． 参考答案： 5kg   0.4 11. 如图所示，将粗细相同的两段均匀棒A和B粘合在一起，并在粘合处用绳悬挂起来，棒恰好处于水平位置并保持平衡．如果B的密度是A的密度的2倍，则A与B的长度之比为　　　　　　　，A与B的重力之比为　　　　　　　． 参考答案： ：1  ,   1：  12. 如图所示，m为在水平传送带上被传送的小物块（可视为质点），A为终端皮带轮，已知皮带轮半径为r，传送带与皮带轮间不会打滑。若物块被水平抛出，则A轮每秒的转数至少是 A．       B．       C．       D． 参考答案： C 13. （4分）如图所示，一储油圆桶，底面直径与桶高均为d．当桶内无油时，从某点恰能看到桶底边缘上的某点B．当桶内油的深度等于桶高的一半时，在A点沿AB方向看去，看到桶底上的C点，C、B相距，由此可得油的折射率n=　      　；光在油中传播的速度　   　m/s．（结果可用根式表示） 参考答案： ，． 解：由题意得，光线在油中的入射角的正弦，光线在空气中折射角的正弦． 则折射率n=． 根据得，v=． 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 某同学在探究规格为“6V，3W”的小电珠伏安特性曲线实验中： ①在小电珠介入电路前，使用多用电表直接测量小电珠的电阻，则应将选择开关旋至_______档进行测量。（填选项前的字母） A.直流电压10V      B.直流电流5Ma      C.欧姆× 100       D.欧姆× 1 ②该同学采用图甲所示的电路进行测量。图中R为滑动变阻器（阻值范围0~20,额定电流1.0A），L为待测小电珠，V为电压表（量程6V，内阻20k），A为电流表（量程0.6A，内阻1）,E为电源（电动势8V，内阻不计），S为开关。 Ⅰ.在实验过程中，开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于最______端；（填“左”或“右”） Ⅱ.在实验过程中，已知各元器件均无故障，但闭合开关S后，无论如何调节滑片P，电压表和电流表的示数总是调不到零，其原因是______点至________点的导线没有连接好；（图甲中的黑色小圆点表示接线点，并用数字标记，空格中请填写图甲中的数字，如“2点至3点”的导线） Ⅲ.该同学描绘出小电珠的伏安特性曲线示意图如图乙所示，则小电珠的电阻值随工作电压的增大而____________。（填“不变”、“增大”或“减小”）                            参考答案： 15. （4分）如图所示为卢瑟福发现质子的实验装置。   M是显微镜，S是荧光屏，窗口F处装有银箔，氮气从阀门T充入，A是放射源．下列说法中正确的是   （    ）        A．该实验的核反应方程为：＋N→O＋        B．充入氮气后，调整银箔厚度，使S上见不到质子引起的闪烁        C．充入氮气前，调整银箔厚度，使S上能见到质子引起的闪烁        D．充入氮气前，调整银箔厚度，使S上见不到a粒子引起的闪烁 参考答案：     答案：D 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，竖直放置的光滑平行金属导轨MN、PQ相距L，在M点和P点间接有一个阻值为R的电阻，在两导轨间的矩形区域OO1O1′O′内有垂直导轨平面向里、宽为d的匀强磁场，磁感应强度为B．一质量为m、电阻为r的导体棒ab垂直地搁在导轨上，与磁场的上边界相距d0．现使ab棒由静止开始释放，棒ab在离开磁场前已经做匀速直线运动(棒ab与导轨始终保持良好接触且下落过程中始终保持水平，导轨的电阻不计)． (1)求棒ab离开磁场的下边界时的速度大小． (2)求棒ab在通过磁场区的过程中产生的焦耳热． (3)试分析讨论棒ab在磁场中可能出现的运动情况． 参考答案： (1)设棒ab离开磁场的边界前做匀速运动的速度为v，产生的感应电动势为：E＝BLv       ……1分 电路中的电流I＝       ……1分 对棒ab，由平衡条件得：mg－BIL＝0       ……1分 解得：v＝     ……1分 (2)设整个回路中产生的焦耳热为Q，由能量的转化和守恒定律可得： mg(d0＋d)＝Q＋mv2          ……2分 解得：Q＝mg(d0＋d)－       ……1分 故Qab＝[mg(d0＋d)－]．   ……1分 (3)设棒刚进入磁场时的速度为v0，由mgd0＝mv02        ……1分 解得：v0＝       ……1分 棒在磁场中匀速运动时的速度v＝，……1分 则 ①当v0＝v，即d0＝时，棒进入磁场后做匀速直线运动 ……1分 ②当v0＜v，即d0＜时，棒进入磁场后先做加速运动， 后做匀速直线运动       ……1分 ③当v0＞v，即d0＞时，棒进入磁场后先做减速运动， 后做匀速直线运动       ……1分 17. 如图所示，一质量为m、电荷量为q的正离子，在D处沿图示（与DG成60°角）方向以一定的速度射入磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。结果离子正好从距A点为d的小孔C沿垂直于电场方向进入匀强电场，此电场方向与AC平行且向上，最后离子打在G处，而G处到A点的距离为2d（直线DAG与电场方向垂直）。不计离子重力，离子运动轨迹在纸面内， 求：(1)正离子从D处运动到G处所需的时间；  (2)正离子到达G处时的动能。 参考答案： 18. 如图所示，等腰直角三角形ACD的直角边长为2a，P为AC边的中点，Q为CD边上的一点，DQ=a．在△ACD区域内，既有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，又有电场强度大小为E的匀强电场，一带正电的粒子自P点沿平行于AD的直线通过△ACD区域．不计粒子的重力． （1）求电场强度的方向和粒子进入场区的速度大小v0； （2）若仅撤去电场，粒子仍以原速度自P点射入磁场，从Q点射出磁场，求粒子的比荷； （3）若仅撤