北京中灘中學高三物理聯(lián)考試卷含解析

北京中灘中學高三物理聯(lián)考試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.為了對火星及其周圍的空間環(huán)境進行探測，我國預(yù)計于2011年10月發(fā)射第一顆火星探測器“螢火一號”。假設(shè)探測器在離火星表面高度分別為h和h的圓軌道上運動時，周期分別為T和T。火星可視為質(zhì)量分布均勻的球體，且忽略火星的自轉(zhuǎn)影響，萬有引力常量為G。僅利用以上數(shù)據(jù)，可以計算出（

）A．火星的質(zhì)量

B．“螢火一號”的質(zhì)量C．火星對“螢火一號”的引力

D．火星表面的重力加速度參考答案：AAD2.如圖所示的單擺，擺球a向右擺動到最低點時，恰好與一沿水平方向向左運動的粘性小球b發(fā)生碰撞，并粘接在一起，且擺動平面不變。已知碰撞前a球擺動的最高點與最低點的高度差為h，擺動的周期為T，a球質(zhì)量是b球質(zhì)量的5倍。碰撞前a球在最低點的速度是b球速度的一半。則碰撞后A．擺動的周期為B．擺動的周期為C．擺球的最高點與最低點的高度差為D．擺球的最高點與最低點的高度差為參考答案：答案：D解析：單擺的周期與擺球的質(zhì)量無關(guān)，只決定于擺長和當?shù)氐闹亓铀俣取Ｋ訟B錯誤。在a球向下擺的過程中，只有重力做功，機械能守恒。有a、b兩球碰撞過程時間極短，兩球組成的系統(tǒng)動量守恒。所以有碰撞后擺動過程中，機械能守恒。整理得，所以3.如圖所示，一小球用輕質(zhì)線懸掛在木板的支架上，木板沿傾角為θ的斜面下滑時，細線呈豎直狀態(tài)，則在木板下滑的過程中，下列說法中正確的是（）A．小球的機械能守恒B．木板、小球組成的系統(tǒng)機械能守恒C．木板與斜面間的動摩擦因數(shù)為tanθD．木板的系統(tǒng)減少的機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能參考答案：C【考點】機械能守恒定律；功能關(guān)系．【分析】小球與支架具有共同的加速度，通過對小球的受力分析，根據(jù)牛頓第二定律判斷出小球與木板組成的系統(tǒng)的加速度為0，都做勻速直線運動，然后結(jié)合功能關(guān)系分析即可．【解答】解：A、因拉小球的細線呈豎直狀態(tài)，小球受到豎直向下的重力和豎直向上的拉力，在水平方向沒有分力，所以小球在水平方向沒有加速度，結(jié)合小球沿斜面向下運動，所以小球一定是勻速運動，小球的動能不變，重力勢能減小，所以小球的機械能不守恒，故A錯誤；B、木板與小球的運動狀態(tài)相同，一起做勻速運動，所以木板、小球組成的系統(tǒng)動能不變，重力勢能減小，機械能也不守恒，故B錯誤；C、木板與小球下滑過程中滿足（M+m）gsinθ=μ（M+m）gcosθ，即木板與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ=tanθ，故C正確；D、由能量守恒知，木板、小球組成的系統(tǒng)減少的機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故D錯誤．故選：C4.如圖所示，跳水運動員最后踏板的過程可以簡化為下述模型：運動員從高處落到處于水平狀態(tài)的跳板上，隨跳板一同向下做變速運動到達最低點，然后隨跳板反彈，則下述說法正確的是A．運動員與跳板接觸的全過程中既有超重狀態(tài)也有失重狀態(tài)B．運動員把跳板壓到最低點時，他所受外力的合力為零C．運動員能跳得高的原因之一，是因為跳板對他的作用力遠大于他的重力D．運動員能跳得高的原因之一，是因為跳板對他的作用力遠大于他對跳板的作用力參考答案：AC運動員與跳板接觸過程中，時而加速，時而減速，加速度有時向下，有時向上，所以全過程中既有超重狀態(tài)也有失重狀態(tài)，故A正確；運動員把跳板壓到最低點時，跳板給其的彈力大于其重力，合外力不為零，故B錯誤；從最低點到最高過程中，跳板給運動員的支撐力做正功，重力做負功，位移一樣，運運動員動能增加，因此跳板對他的作用力大于他的重力，故C正確；跳板對運動員的作用力與他對跳板的作用力是作用力與反作用力，大小相等，故D錯誤。5.（單選）半圓形玻璃磚橫截面如圖，AB為直徑，O點為圓心。在該截面內(nèi)有a、b兩束單色可見光從空氣垂直于AB攝入玻璃磚，兩入射點到O的距離相等。兩束光在半圓邊界上反射和折射的情況如圖所示：則a、b兩束光有（

）Aa光頻率比b光大B以相同的入射角從空氣斜射入水中，b光的折射角大C在同種均勻介質(zhì)中傳播，a光的傳播速度較小D分別通過同一雙縫干涉裝置，a光的相鄰亮條紋間距大參考答案：DA、由圖知，b光發(fā)生了全反射，a光未發(fā)生全反射，說明b光全反射臨界角較小，根據(jù)得知，b光的折射率大，則b光的頻率大，故A錯誤；B、以相同的入射角從空氣斜射入水中，根據(jù)可知，b光的折射率大，則b光的折射角小，故B錯誤；C、b光的折射率大，根據(jù)知，b光的傳播速度小，a光的傳播速度大，故C正確；D、a光的折射率小，頻率小，波長大，根據(jù)干涉條紋的間距知，a光的干涉條紋間距大，故D正確。故選D。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.氦原子被電離出一個核外電子,形成類氫結(jié)構(gòu)的氦離子,已知基態(tài)的一價氦離子能量為E1=-54.4eV,能級圖如圖所示,則一價氦離子第α能級En=_________eV;一個靜止的處于基態(tài)的一價氦離子被運動的電子碰撞后又失去了一個電子,則運動電子的動能一定大于__________eV.參考答案：7.（4分）若將氣泡內(nèi)的氣體視為理想氣體，氣泡從湖底上升到湖面的過程中，對外界做了0.6J的功，則此過程中的氣泡

（填“吸收”或“放出”）的熱量是

J。氣泡到達湖面后，溫度上升的過程中，又對外界做了0.1J的功，同時吸收了0.3J的熱量，則此過程中，氣泡內(nèi)氣體內(nèi)能增加了

J。參考答案：吸收

0.6

0.2

解析：本題從熱力學第一定律入手，抓住理想氣內(nèi)能只與溫度有關(guān)的特點進行處理。理想氣體等溫過程中內(nèi)能不變，由熱力學第一定律，物體對外做功0.6J，則一定同時從外界吸收熱量0.6J，才能保證內(nèi)能不變。而溫度上升的過程，內(nèi)能增加了0.2J。8.1某同學為了探究桿轉(zhuǎn)動時的動能表達式，設(shè)計了如圖所示的實驗：質(zhì)量為m的均勻長直桿一端固定在光滑轉(zhuǎn)軸O處，桿由水平位置靜止釋放，用光電門測出另一端A經(jīng)過某位置時的瞬時速度vA，并記下該位置與轉(zhuǎn)軸O的高度差h。⑴設(shè)桿的寬度為L（L很?。?，A端通過光電門的時間為t，則A端通過光電門的瞬時速度vA的表達式為

▲

。組

次123456h/m0.050.100.150.200.250.30vA/（m·s-1）1.231.732.122.462.743.00vA-1/（s·m-1）0.810.580.470.410.360.33vA2/（m2·s-2）1.503.004.506.057.519.00

⑵調(diào)節(jié)h的大小并記錄對應(yīng)的速度vA，數(shù)據(jù)如上表。為了形象直觀地反映vA和h的關(guān)系，請選擇適當?shù)目v坐標并畫出圖象。⑶當?shù)刂亓铀俣萭取10m/s2，結(jié)合圖象分析，桿轉(zhuǎn)動時的動能Ek=

▲

（請用質(zhì)量m、速度vA表示）。參考答案：⑴（3分）⑵如圖（縱坐標1分，圖象2分）⑶（2分）9.為了探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，某實驗小組設(shè)計如圖所示的實驗裝置：一個木塊放在水平長木板上，通過細線跨過定滑輪與重物相連，木塊與紙帶相連，在重物牽引下，木塊向左運動，重物落地后，木塊做勻減速運動，打出的紙帶如圖2所示，不計紙帶所受到的阻力。交流電頻率為50Hz，重力加速度g取10m/s2。（1）木塊加速階段的加速度為

m/s2（2）木塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=

（3）某同學發(fā)現(xiàn)在實驗中未平衡木塊與木板間的摩擦力，接著他應(yīng)當

，將木板右端墊高，接通電源，使木塊沿木板勻速下滑。參考答案：

1.5

m/s2（3分）（2）μ=

0.1

（3分）（3）取下重物

10.某實驗小組在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的實驗中，得到以下左圖所示的實驗圖線a、b，其中描述加速度與質(zhì)量關(guān)系的圖線是

；描述加速度與力的關(guān)系圖線是

。為了便于觀察加速度與質(zhì)量關(guān)系通常采用

關(guān)系圖線．⑵．在研究勻變速直線運動的實驗中，獲得反映小車運動的一條打點紙帶如右上圖所示，從比較清晰的點開始起，每5個打點取一個計數(shù)點（交流電源頻率為50HZ），分別標出0與A、B、C、D、E、F點的距離，則小車①做

運動，判斷依據(jù)

；②小車的加速度為__________m/s2參考答案：11.（6分）用多用電表的歐姆檔測電阻，若表盤的中間刻度為15，在測量某電阻時，指針所指的刻度為180，此時選擇開關(guān)處在×10的倍率，則該電阻的阻值約為Ｒ＝＿＿＿＿Ω；為了測得更準確的阻值，應(yīng)將選擇開關(guān)換到×＿＿＿的倍率，重新＿＿＿＿＿＿后再進行測量。參考答案：

答案：1800，100，歐姆調(diào)零12.如圖所示，電源電動勢E=10V，內(nèi)阻r=1Ω，R1=3Ω．電鍵S斷開時，R2的功率為4W，電源的輸出功率為4.75W，則電流表的讀數(shù)為0.5A；電鍵S接通后，電流表的讀數(shù)為2A．則R3=Ω．參考答案：【考點】：閉合電路的歐姆定律．【專題】：恒定電流專題．【分析】：電鍵S斷開時，由電源的輸出功率與R2的功率之差得到R1的功率，由公式P1=I2R1求出通過R1的電流，即可得到R2的電流．設(shè)出R3的阻值，由串聯(lián)并聯(lián)電路求得I的表達式進而求得R3．：解：電鍵S斷開時，由P出﹣P2=I2R1得：電路中電流I===0.5A

則R2===16Ω接通電鍵S后，設(shè)電路中電流為I′：I′1=2A，

I′1=

代入數(shù)據(jù)可得：R3=故答案為：0.5

13.（4分）有一束射線進入勻強磁場中，a、b、c分別表示組成射線的三種粒子流在磁場里的軌跡，如圖所示．已知磁場方向與速度方向垂直并指向紙內(nèi)，從這些粒子流的偏轉(zhuǎn)情況可知，可能是粒子的軌跡是_______；可能是光子的軌跡是______。參考答案：

a；b三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.直角三角形的玻璃磚ABC放置于真空中，∠B＝30°，CA的延長線上S點有一點光源，發(fā)出的一條光線由D點射入玻璃磚，如圖所示．光線經(jīng)玻璃磚折射后垂直BC邊射出，且此光束經(jīng)過SD用時和在玻璃磚內(nèi)的傳播時間相等．已知光在真空中的傳播速度為c，，∠ASD＝15°.求：①玻璃磚的折射率；②S、D兩點間的距離．參考答案：(1)

(2)d試題分析：①由幾何關(guān)系可知入射角i=45°，折射角r=30°可得②在玻璃磚中光速光束經(jīng)過SD和玻璃磚內(nèi)的傳播時間相等有可得

SD=d考點：光的折射定律。15.如圖所示，質(zhì)量為m帶電量為+q的小球靜止于光滑絕緣水平面上，在恒力F作用下，由靜止開始從A點出發(fā)到B點，然后撤去F，小球沖上放置在豎直平面內(nèi)半徑為R的光滑絕緣圓形軌道，圓形軌道的最低點B與水平面相切，小球恰能沿圓形軌道運動到軌道末端D，并從D點拋出落回到原出發(fā)點A處．整個裝置處于電場強度為E=的水平向左的勻強電場中，小球落地后不反彈，運動過程中沒有空氣阻力．求：AB之間的距離和力F的大?。畢⒖即鸢福篈B之間的距離為R，力F的大小為mg．考點： 帶電粒子在勻強電場中的運動；牛頓第二定律；平拋運動；動能定理的應(yīng)用．專題： 帶電粒子在電場中的運動專題．分析： 小球在D點，重力與電場力的合力提供向心力，由牛頓第二定律即可求出D點的速度，小球離開D時，速度的方向與重力、電場力的合力的方向垂直，小球做類平拋運動，將運動分解即可；對小球從A運動到等效最高點D過程，由動能定理可求得小球受到的拉力．解答： 解：電場力F電=Eq=mg

電場力與重力的合力F合=mg，方向與水平方向成45°向左下方，小球恰能到D點，有：F合=解得：VD=從D點拋出后，只受重力與電場力，所以合為恒力，小球初速度與合力垂直，小球做類平拋運動，以D為原點沿DO方向和與DO垂直的方向建立坐標系（如圖所示）．小球沿X軸方向做勻速運動，x=VDt

沿Y軸方向做勻加速運動，y=at2a==所形成的軌跡方程為y=直線BA的方程為：y=﹣x+（+1）R解得軌跡與BA交點坐標為（R，R）AB之間的距離LAB=R從A點D點電場力做功：W1=（1﹣）R?Eq

重力做功W2=﹣（1+）R?mg；F所做的功W3=F?R有W1+W2+W3=mVD2，有F=mg答：AB之間的距離為R，力F的大小為mg．點評： 本題是動能定理和向心力知識的綜合應(yīng)用，分析向心力的來源是解題的關(guān)鍵．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.兩根金屬導軌平行放置在傾角為θ=30°的斜面上，導軌左端接有電阻R=10Ω，導軌自身電阻忽略不計。勻強磁場垂直于斜面向上，磁感強度B=0.5T。質(zhì)量為m=0.1kg，電阻可不計的金屬棒ab靜止釋放，沿導軌下滑（金屬棒ab與導軌間的摩擦不計）。如圖所示，設(shè)導軌足夠長，導軌寬度L=2m，金屬棒ab下滑過程中始終與導軌接觸良好，當金屬棒下滑h=3m時，速度恰好達到最大值。求此過程中金屬棒達到的最大速度和電阻中產(chǎn)生的熱量。參考答案：當金屬棒速度恰好達到最大速度時，金屬棒受力平衡，有：mgsinθ=F安解得金屬棒所受安培力

F安=0.5N據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動勢

E=BLv據(jù)閉合電路歐姆定律，感應(yīng)電流

I=

又F安=BIL解得最大速度v=5m/s下滑過程中，由能量守恒定律得：mgh－Q=mv2

解得電阻中產(chǎn)生的熱量Q=1.75J17.室內(nèi)裝修污染四大有害氣體是苯系物、甲醛、氨氣和氡．氡存在于建筑水泥、礦渣磚、裝飾石材及土壤中．氡看不到，嗅不到，但它進入人的呼吸系統(tǒng)能誘發(fā)肺癌，是除吸煙外導致肺癌的重大因素．靜止的氡核放出一個粒子x后變成釙核，釙核的動能為0.33MeV，若衰變放出的能量全部變成釙核和粒子x的動能．則：①寫出上述衰變的核反應(yīng)方程；②求粒子x的動能．（保留兩位有效數(shù)字）參考答案：：解：①根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得該核反應(yīng)方程為：86222Rn→84218Po+24He．故該衰變方程為：86222Rn→84218Po+24He．②設(shè)粒子x的質(zhì)量為m1、速度為v1，釙核的質(zhì)量為m2、速度為v2根據(jù)動量守恒定律有0=m1v1﹣m2v2粒子x的動能：Ek2===18MeV答：①衰變的核反應(yīng)方程86222Rn→84218Po+24He；②粒子x的動能18