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湖北省恩施市神农溪高级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. 下列说法正确的是( )
A.物体的温度升高时,其内部每个分子的热运动速率都一定增大
B.布朗运动指的是液体分子的无规则运动
C.第二类永动机虽不违背能量守恒定律,但仍不可能制成
D.外界对气体做正功,气体的内能一定增加
参考答案:
解:A、温度是分子的平均动能的标志,是大量分子运动的统计规律,对单个的分子没有意义.故A错误;
B、布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的无规则的运动,是液体分子的无规则运动的反映.故B错误;
C、第二类永动机虽不违背能量守恒定律,但违反热力学第二定律,仍不可能制成.故C正确;
D、外界对气体做正功,若同时气体放出热量,气体的内能不一定增加.故D错误.
故选:C
【考点】热力学第二定律;布朗运动.
【分析】温度是分子的平均动能的标志,布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的无规则的运动;第二类永动机虽不违背能量守恒定律,但违反热力学第二定律,仍不可能制成,外界对气体做正功,气体的内能不一定增加.
2. 如图所示,水平地面上的物体A,在斜向上的拉力F的作用下,向右做匀速运动,则下列说法中正确的是:
(A)物体A可能只受到二个力的作用
(B)物体A可能只受到三个力的作用
(C)物体A一定受到了四个力的作用
(D)物体A对水平地面的压力大小一定为Fsinθ
参考答案:
[ C ]
3. 某长直导线中分别通以如图所示的电流,则下面说法中正确的是
A.图①所示电流周围产生匀强磁场
B.图②所示电流周围的磁场是稳定的
C.图③所示电流周围各点的磁场方向在0~t1时间内与t1~t2时间内的方向是相反的
D.图④所示电流周围的磁场先变强再变弱,磁场中各点的磁感强度方向不变
参考答案:
D
4. 如图所示,倾角θ=30°的粗糙斜面固定在地面上,长为l、质量为m、粗细均匀、质量分布均匀的软绳置于斜面上,其上端与斜面顶端齐平,用细线将物块与软绳连接,物块由静止释放后向下运动,直到软绳刚好全部离开斜面(此时物块未到达地面)在此过程中 ( )
A.物块的机械能逐渐增加
B.软绳重力势能共减少了mgl
C.物块重力势能的减少等于软绳克服摩擦力所做的功
D.软绳重力势能的减少小于其动能的增加与克服摩擦力所做功之和
参考答案:
BD
5. (多选)一质量为M的物体,同时受到三个不在同一直线上的恒力F1、F2、F3作用,保持匀速直线,当撤去F3,其他力不变时,物体做匀加速直线运动,下列说法正确的是( )
A.如撤去F1,F2和F3不变,则物体可能做直线运动
B.如撤去F1,F2和F3不变,则物体一定做曲线运动
C.如将F3反向,F1和F2不变,则物体一定做匀减速直线运动
D.如同时撤去F1和F2 ,F3不变,则物体一定做匀减速直线运动
参考答案:
BD
三个力与物体运动的方向如图所示
撤去F1后合力一定不与v在一条直线上,所以一定做曲线运动,故A错B对;将F3反向后合力一定与v在一条直线上且同向,所以一定匀加速直线运动,C错;同理D对
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 我们绕发声的音叉走一圈会听到时强时弱的声音,这是声波的 现象;如图是不同频率的水波通过相同的小孔所能达到区域的示意图,则其中水波的频率最大的是 图.
参考答案:
干涉, C
7. (1)已知能使某金属产生光电效应的极限频率为υ0 ,当用频率为2υ0的单色光照射该金属时,所产生的光电子的最大初动能为 。当照射光的频率继续增大时,则逸出功 (填“增大”“减小”或“不变”)
(2)如图所示,一个有界的匀强磁场,磁感应强度B=0.50T,磁场方向垂直于纸面向里,MN是磁场的左边界。在距磁场左边界MN的1.0m处有一个放射源A,内装放射物质(镭),发生α衰变生成新核Rn(氡)。放在MN左侧的粒子接收器接收到垂直于边界MN方向射出的α粒子,此时接收器位置距直线OA的距离为1.0m。
① 试写出Ra的衰变方程;
② 求衰变后Rn(氡)的速率.(质子、中子的质量为1.6×10-27kg,电子电量e=1.6×10-19C)
参考答案:
(1)hv0 (2分) 不变 (2分)
(2)①
②对α粒子
动量守恒得
8. 右图为小车做直线运动的s-t图,则小车在BC段做______运动,图中B点对应的运动状态的瞬时速度大小是______m/s。
参考答案:
匀速 1.6-2.1
9. 在万有引力定律研究太阳系中的行星围绕太阳运动时,我们可以根据地球的公转周期,求出太阳的质量。在运算过程中,采用理想化方法,把太阳和地球简化成质点,还做了 和 的简化处理。
参考答案:
答案:把地球的运动简化为匀速圆周运动(匀速、轨迹圆周分别填在两空上得一空分),忽略其他星体对地球的作用,认为地球只受太阳引力作用。
10. 如图所示,一列简谐横波沿x轴正方向传播,A、B、C是x轴上的三点。已知波长大于3m且小于5m,周期T=0.1s,AB=5m。在t=0时刻,波恰好传播到了B点,此时刻A点在波谷位置。经过0.5s,C点第一次到达波谷,则这列波的波长为__________m,AC间的距离为__________m。
参考答案:
答案:4;24
11. 吊桥AB长L,重G1,重心在中心。A端由铰链支于地面,B端由绳拉住,绳绕过小滑轮C挂重物,重量G2已知。重力作用线沿铅垂线AC,AC=AB。当吊桥与铅垂线的夹角θ=_____________吊桥能平衡,此时铰链A对吊桥的作用力FA=_____________。
参考答案:
2arcsin,
12. 用不同频率的光照射某金属均产生光电效应,测量金属遏止电压Uc与入射光频率,得到Uc-图象,根据图象求出该金属的截止频率c= Hz,普朗克常量h= J·s.
参考答案:
5.0×1014 6.4×10-34
13. (9分)一台小型电动机在3V电压下工作,通过它的电流是0.2A,用此电动机提升物重4N的物体,在30秒内可以使该物体匀速提升3m,除电动机线圈生热之外不计其它的能量损失,则电动机的输入电功率为__________ W,在提升重物的30秒内,电动机线圈所产生的热量______J,线圈的电阻__________Ω。
参考答案:
0.6 W,6J,5Ω
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 有一个电阻Rx,其阻值为20Ω左右,现要更精确地测量其电阻,手边现有器材如下:
A.电源E(电动势12. 0V,内阻0.5Ω);
B.电压表(0~3~15V,内阻大于3 kΩ);
C.电流表(0~0.6~3A,内阻小于1 Ω);
D.滑动变阻器R1(0~10Ω,2. 0A);
E.滑动变阻器R2 (0~1750Ω,0. 3A);
F.开关S和导线若干。
①滑动变阻器应选用 (选填“R1”或“R2”)。连接电路时,电压表的量程应选 V,电流表的量程应选 A。
②请在右边方框中画出实验电路图。
参考答案:
①R1(1分);0~15 (1分);0~0.6 (1分)。
②电路图如答图1 (2分)
15. 在“测定电源电动势和内阻”的实验中,提供了如图甲、乙、丙所示的三组器材。
①请把能完成实验的器材都连成电路。
②某同学根据他的实验数据作出了如图丁所示的图象,由此可知该同学选用的是______组器材进行实验(请填写“甲”、“乙”或“丙”)。根据图象可算出电源的电动势E=_______V,内阻r=_______Ω。(忽略电表内阻的影响,结果保留两位有效数字)
参考答案:
作图如答图2(乙、丙各2分,画了甲图则在此问扣1分,不负分。);
丙(2分),1.4(范围1.3-1.5) (2分),1.0(范围0.80-1.1) (2分)。
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 学校探究性学习小组对一辆自制小遥控车的性能进行研究。他们让这辆小车在水平的地面上由静止开始运动,并将小车运动的全过程记录下来,通过数据处理得到如图所示的-t图象,已知小车在0~2s内做匀加速直线运动,2s~10s内小车牵引力的功率保持不变,在10s末停止遥控让小车自由滑行,小车质量m=1kg,整个过程中小车受到的阻力大小不变。求:
(1)小车所受的阻力f是多大?
(2)在2s~10s内小车牵引力的功率P是多大?
(3)小车在加速运动过程中的总位移s是多少?
参考答案:
1)在10 s末撤去牵引力后,小车只在阻力f作用下做匀减速运动,设加速度大小为a,则f=ma ------------(1分 )
根据 由图象可得a=2 m/s2 --------(2分)
∴f=2 N -------(1分 )
(2)小车的匀速运动阶段即7 s~10 s内,设牵引力为F,则F=f
由P= 由图象可知=6 m/s ∴P=12 W---------(4分)
(3)小车的加速运动过程可以分解为0~2s和2s~7s两段,设对应的位移分别为S1和S2,设在0~2s内的加速度大小为a1,则由图象可得
a1=2m/s2 S1=
S1=4 m
在2s~7s内由动能定理可得
=4 m/s
解得S2=25m S=S1+S2 S=29 m --
17. (16分)如图所示,间距为L的两条足够长的平行金属导轨与水平面的夹角为θ,导轨光滑且电阻忽略不计。场强为B的条形匀强磁场方向与导轨平面垂直,磁场区域的宽度为d1,间距为d2。两根质量均为m、有效电阻均为R的导体棒a和b放在导轨上,并与导轨垂直。(设重力加速度为g)
(1)若a进入第2个磁场区域时,b以与a同样的速度进入第1个磁场区域,求b穿过第1个磁场区域过程中增加的动能△Ek。
(2)若a进入第2个磁场区域时,b恰好离开第1个磁场区域;此后a离开第2个磁场区域时,b 又恰好进入第2个磁场区域,且a、b在任意一个磁场区域或无磁场区域的运动时间均相。求b穿过第2个磁场区域过程中,两导体棒产生的总焦耳热Q。
(3)对于第(2)问所述的运动情况,求a穿出第k个磁场区域时的速率。
参考答案:
解析:
(1) a和b不受安培力作用,由机械能守恒定律知,
①
(2)设导体棒刚进入无磁场区域时的速度为v1刚离开无磁场区域时的速度为v2,
由能量守恒知:
在磁场区域中, ②
在无磁场区域中, ③
解得 ④
(3)在无磁场区域:
根据匀变速直线运动规律 ⑤
且平均速度 ⑥
有磁场区域:
棒a受到的合力 ⑦
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