湖北省黃岡市溢流河中學(xué)高三物理測(cè)試題含解析

湖北省黃岡市溢流河中學(xué)高三物理測(cè)試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，一木塊在垂直于傾斜天花板平面方向的推力F作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，則下列判斷正確的是A．天花板與木塊間的彈力可能為零B．天花板對(duì)木塊的摩擦力可能為零C．推力F逐漸增大的過(guò)程中，木塊受天花板的摩擦力增大D．推力F逐漸增大的過(guò)程中，木塊受天花板的摩擦力不變參考答案：D試題分析：木塊在重力作用下，有沿天花板下滑的趨勢(shì)，一定受到靜摩擦力，則天花板對(duì)木塊一定有彈力；2.如圖所示，A為水平放置的橡膠圓盤，在其側(cè)面帶有負(fù)電荷一Q，在A正上方用絲線懸掛一個(gè)金屬圓環(huán)B（絲線未畫出），使B的環(huán)面在水平面上與圓盤平行，其軸線與橡膠盤A的軸線O1O2重合．現(xiàn)使橡膠盤A南靜止開始繞其軸線OlO2按圖中箭頭方向加速轉(zhuǎn)動(dòng)，則A．金屬圓環(huán)B有擴(kuò)大半徑的趨勢(shì)，絲線受到拉力增大B．金屬圓環(huán)B有縮小半徑的趨勢(shì)，絲線受到拉力減小C．金屬圓環(huán)B有擴(kuò)大半徑的趨勢(shì)，絲線受到拉力減小D．金屬圓環(huán)B有縮小半徑的趨勢(shì)，絲線受到拉力增大參考答案：B知識(shí)點(diǎn):楞次定律．L1解析：帶電圓盤如圖轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，形成順時(shí)針?lè)较虻碾娏?，根?jù)右手螺旋定則可知，在圓盤上方形成的磁場(chǎng)方向豎直向下，由于加速轉(zhuǎn)動(dòng)，所以電流增大，磁場(chǎng)增強(qiáng)，穿過(guò)金屬圓環(huán)B的磁通量增大，根據(jù)楞次定律感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)要阻礙原磁通量的變化，所以金屬圓環(huán)B有縮小半徑的趨勢(shì)，金屬圓環(huán)B有向上的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，所以絲線受到拉力減小．故選B．3.將物體以一定的初速度豎直上拋。若不計(jì)空氣阻力，從拋出到落回原地的整個(gè)過(guò)程中，下列四個(gè)圖線中正確的是參考答案：答案：BC4.如圖所示，A、B兩物塊的質(zhì)量分別為2m和m，靜止疊放在水平地面上。A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g?，F(xiàn)對(duì)A施加一水平拉力F，則下列說(shuō)法中正確的是（

）A.當(dāng)F<2μmg時(shí)，A、B都相對(duì)地面靜止B.當(dāng)F=μmg時(shí)，A的加速度為μgC.當(dāng)F>3μmg時(shí)，A相對(duì)B滑動(dòng)D.無(wú)論F為何值，B的加速度不會(huì)超過(guò)μg參考答案：BCD解：A、設(shè)B對(duì)A的摩擦力為f1，A對(duì)B的摩擦力為f2，地面對(duì)B的摩擦力為f3，由牛頓第三定律可知f1與f2大小相等，方向相反，f1和f2的最大值均為2μmg，f3的最大值為．故當(dāng)時(shí)，A、B均保持靜止；繼續(xù)增大F，在一定范圍內(nèi)A、B將相對(duì)靜止以共同的加速度開始運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B、設(shè)當(dāng)A、B恰好發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)的拉力為F′，加速度為a′，則對(duì)A，有F′-2μmg=2ma′，對(duì)A、B整體，有，解得F′=3μmg，故當(dāng)時(shí)，A相對(duì)于B靜止，二者以共同的加速度開始運(yùn)動(dòng)；當(dāng)F＞3μmg時(shí)，A相對(duì)于B滑動(dòng)。當(dāng)時(shí)，A、B以共同的加速度開始運(yùn)動(dòng)，將A、B看作整體，由牛頓第二定律有，解得，故B、C正確.D、對(duì)B來(lái)說(shuō)，其所受合力的最大值，即B的加速度不會(huì)超過(guò)，故D正確.故選BCD.【點(diǎn)睛】本題考查了摩擦力的計(jì)算和牛頓第二定律的綜合運(yùn)用，解決本題的突破口在于通過(guò)隔離法和整體法求出A、B不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)的最大拉力。5.（單選）如圖所示，將兩塊水平放置的金屬板用導(dǎo)線與一線圈連接，線圈中存在方向豎直向上、大小變化的磁場(chǎng)，兩板間有一帶正電的油滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，則磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的圖象是參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分15.某行星和地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的軌道均可視為圓。每過(guò)N年，該行星會(huì)運(yùn)行到日地連線的延長(zhǎng)線上，如圖所示。該行星與地球的公轉(zhuǎn)半徑之比為___________。

參考答案：()7.圖10—59中虛線表示某一勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域內(nèi)的若干個(gè)等勢(shì)面。質(zhì)子、氘核、粒子以相同的初速度，沿與等勢(shì)面平行的方向由A點(diǎn)進(jìn)入該電場(chǎng)，從上端進(jìn)入電場(chǎng)到下端離開電場(chǎng)的過(guò)程中，質(zhì)子、氘核、粒子的動(dòng)量改變量之比是______________，電勢(shì)能改變量之比是_____________。參考答案：1：1：2

2：1：28.（4分）如圖所示當(dāng)繩和桿之間的夾角為θ時(shí)A沿桿下滑的速度是V、此時(shí)B的速度是_________（用V和θ表示）；B是_________（加速或減速）。參考答案：減速9.若地球的第一宇宙速度近似等于8km/s．某人造地球衛(wèi)星離地面的高度等于地球半徑，則它繞地球運(yùn)行的速率大約為4km/s．若地球表面的重力加速度為10m/s2，該人造地球衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的向心加速度2.5m/s2．參考答案：解：（1）人造地球衛(wèi)星在圓形軌道上運(yùn)行時(shí)，由萬(wàn)有引力提供向心力，則有：

G=m解得，v==對(duì)于地球的第一宇宙速度，即為：v1=所以v=v1=4km/s（2）對(duì)人造地球衛(wèi)星，根據(jù)牛頓第二定律得：

ma=G，得加速度為a==又mg=G聯(lián)立是兩式得a===2.5m/s2故答案為：4，2.5．10.(4分)請(qǐng)將右面三位科學(xué)家的姓名按歷史年代先后順序排列：

、

、

。任選其中二位科學(xué)家，簡(jiǎn)要寫出他們?cè)谖锢韺W(xué)上的主要貢獻(xiàn)各一項(xiàng)：

，

。參考答案：答案：伽利略，牛頓，愛因斯坦。伽利略：望遠(yuǎn)鏡的早期發(fā)明，將實(shí)驗(yàn)方法引進(jìn)物理學(xué)等；牛頓：發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)定律，萬(wàn)有引力定律等；愛因斯坦：光電效應(yīng)，相對(duì)論等。11.若某歐姆表表頭的滿偏電流為5mA，內(nèi)接一節(jié)干電池，電動(dòng)勢(shì)為1.5V，

那么該歐姆表的內(nèi)阻為________Ω，待測(cè)電阻接入紅、黑表筆之間時(shí)，指針偏在滿刻度的3/4處，則待測(cè)電阻的阻值為________Ω，表盤中值刻度是________．參考答案：30010030012.平行板電容器所帶量Q=4×l0-8C，它的兩極板之間電壓U=2v，則它的電容為

F；如果電量減少一半，則兩板間電勢(shì)差變?yōu)?/p>

V。參考答案：2×10-8F

1V電容；當(dāng)電量減小一半，電容不變，則電勢(shì)差；13.利用圖（a）實(shí)驗(yàn)可粗略測(cè)量人吹氣時(shí)對(duì)小球的作用力F．兩端開口的細(xì)玻璃管水平放置，管內(nèi)放有小球，實(shí)驗(yàn)者從玻璃管的一端A吹氣，小球從另一端B飛出，測(cè)得玻璃管口距地面高度h，小球質(zhì)量m，開始時(shí)球靜止的位置到管口B的距離x，落地點(diǎn)C到管口B的水平距離l．然后多次改變x，測(cè)出對(duì)應(yīng)的l，畫出l2﹣x關(guān)系圖線如圖（b）所示，由圖象得出圖線的斜率為k．重力加速度為g．（1）不計(jì)小球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)的空氣阻力，根據(jù)以上測(cè)得的物理量可得，小球從B端飛出的速度v0=．（2）若實(shí)驗(yàn)者吹氣時(shí)對(duì)小球的水平作用力恒定，不計(jì)小球與管壁的摩擦，吹氣時(shí)對(duì)小球作用力F=．參考答案：解：（1）棉球從B端飛出做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的基本公式得：

l=v0t，h=解得：v0=（2）根據(jù)動(dòng)能定理可得：Fx=故：Fx==又：故：F=故答案為：三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（選修3-4）（6分）如圖所示，己知平行玻璃磚的折射率，厚度為。入射光線以入射角60°射到玻璃磚的上表面，經(jīng)玻璃磚折射從下表面射出，出射光線與入射光線平行，求兩平行光線間距離。（結(jié)果可用根式表示）參考答案：解析：∵n=

∴r=300

（2分）

光路圖如圖所示

∴L1=d/cosr=

（2分）

∴L2=L1sin300=

（2分）15.一列簡(jiǎn)諧橫波在t=時(shí)的波形圖如圖（a）所示，P、Q是介質(zhì)中的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，圖（b）是質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖像。求（i）波速及波的傳播方向；（ii）質(zhì)點(diǎn)Q的平衡位置的x坐標(biāo)。參考答案：（1）波沿負(fù)方向傳播；

（2）xQ=9cm本題考查波動(dòng)圖像、振動(dòng)圖像、波動(dòng)傳播及其相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)。（ii）設(shè)質(zhì)點(diǎn)P、Q平衡位置的x坐標(biāo)分別為、。由圖（a）知，處，因此

④由圖（b）知，在時(shí)Q點(diǎn)處于平衡位置，經(jīng)，其振動(dòng)狀態(tài)向x軸負(fù)方向傳播至P點(diǎn)處，由此及③式有⑤由④⑤式得，質(zhì)點(diǎn)Q的平衡位置的x坐標(biāo)為

⑥四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.真空管道超高速列車的動(dòng)力系統(tǒng)是一種將電能直接轉(zhuǎn)換成平動(dòng)動(dòng)能的裝置。圖1是某種動(dòng)力系統(tǒng)的簡(jiǎn)化模型，圖中粗實(shí)線表示固定在水平面上間距為l的兩條平行光滑金屬導(dǎo)軌，電阻忽略不計(jì)，ab和cd是兩根與導(dǎo)軌垂直，長(zhǎng)度均為l，電阻均為R的金屬棒，通過(guò)絕緣材料固定在列車底部，并與導(dǎo)軌良好接觸，其間距也為l，列車的總質(zhì)量為m。列車啟動(dòng)前，ab、cd處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向下，如圖1所示，為使列車啟動(dòng)，需在M、N間連接電動(dòng)勢(shì)為E的直流電源，電源內(nèi)阻及導(dǎo)線電阻忽略不計(jì)，列車啟動(dòng)后電源自動(dòng)關(guān)閉。（1）要使列車向右運(yùn)行，啟動(dòng)時(shí)圖1中M、N哪個(gè)接電源正極，并簡(jiǎn)要說(shuō)明理由；（2）求剛接通電源時(shí)列車加速度a的大??；（3）列車減速時(shí)，需在前方設(shè)置如圖2所示的一系列磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)寬度和相鄰磁場(chǎng)間距均大于l。若某時(shí)刻列車的速度為，此時(shí)ab、cd均在無(wú)磁場(chǎng)區(qū)域，試討論：要使列車停下來(lái)，前方至少需要多少塊這樣的有界磁場(chǎng)？參考答案：（1）M接電源正極，理由見解析（2）（3）若恰好為整數(shù)，設(shè)其為n，則需設(shè)置n塊有界磁場(chǎng)，若不是整數(shù)，設(shè)的整數(shù)部分為N，則需設(shè)置N+1塊有界磁場(chǎng)試題分析：結(jié)合列車的運(yùn)動(dòng)方向，應(yīng)用左手定則判斷電流方向，從而判斷哪一個(gè)接電源正極；對(duì)導(dǎo)體棒受力分析，根據(jù)閉合回路歐姆定律以及牛頓第二定律求解加速度；根據(jù)動(dòng)量定理分析列車進(jìn)入和穿出磁場(chǎng)時(shí)動(dòng)量變化，據(jù)此分析；（1）M接電源正極，列車要向右運(yùn)動(dòng)，安培力方向應(yīng)向右，根據(jù)左手定則，接通電源后，金屬棒中電流方向由a到b，由c到d，故M接電源正極。（2）由題意，啟動(dòng)時(shí)ab、cd并聯(lián)，設(shè)回路總電阻為，由電阻的串并聯(lián)知識(shí)得①；設(shè)回路總電阻為I，根據(jù)閉合電路歐姆定律有②設(shè)兩根金屬棒所受安培力之和為F，有F=BIl③根據(jù)牛頓第二定律有F=ma④，聯(lián)立①②③④式得⑤（3）設(shè)列車減速時(shí)，cd進(jìn)入磁場(chǎng)后經(jīng)時(shí)間ab恰好進(jìn)入磁場(chǎng)，此過(guò)程中穿過(guò)兩金屬棒與導(dǎo)軌所圍回路的磁通量的變化為，平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為，由法拉第電磁感應(yīng)定律有⑥，其中⑦；設(shè)回路中平均電流為，由閉合電路歐姆定律有⑧設(shè)cd受到的平均安培力為，有⑨以向右為正方向，設(shè)時(shí)間內(nèi)cd受安培力沖量為，有⑩同理可知，回路出磁場(chǎng)時(shí)ab受安培力沖量仍為上述值，設(shè)回路進(jìn)出一塊有界磁場(chǎng)區(qū)域安培力沖量為，有?設(shè)列車停下來(lái)受到的總沖量為，由動(dòng)量定理有?聯(lián)立⑥⑦⑧⑨⑩??式得?討論：若恰好為整數(shù)，設(shè)其為n，則需設(shè)置n塊有界磁場(chǎng)，若不是整數(shù)，設(shè)的整數(shù)部分為N，則需設(shè)置N+1塊有界磁場(chǎng)。?．【點(diǎn)睛】如圖所示，在電磁感應(yīng)中，電量q與安培力的沖量之間的關(guān)系，如圖所示，以電量為橋梁，直接把圖中左右兩邊的物理量聯(lián)系起來(lái)，如把導(dǎo)體棒的位移和速度聯(lián)系起來(lái)，但由于這類問(wèn)題導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)一般都不是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，無(wú)法直接使用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式進(jìn)行求解，所以這種方法就顯得十分巧妙，這種題型難度最大。17.如圖所示,MN和PQ是兩根放在豎直面內(nèi)且足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌,相距ｌ=50cm。導(dǎo)軌處在垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。一根電阻為r=0.1Ω的金屬棒ab可緊貼導(dǎo)軌左右運(yùn)動(dòng)。兩塊平行的、相距d=10cm、長(zhǎng)度Ｌ=20cm的水平放置的金屬板A和C分別與兩平行導(dǎo)軌相連接，圖中跨接在兩導(dǎo)軌間的電阻R=0.4Ω,其余電阻忽略不計(jì).已知當(dāng)金屬棒ab不動(dòng),質(zhì)量為m=10g、q=－1.0×10-3C的小球以某一速度v0沿金屬板A和C的中線射入板間，恰能射出金屬板(g=10m/s2)。求:(1)小球的速度v0(2)若要使小球在金屬板間不偏轉(zhuǎn),則金屬棒ab的速度大小和方向?(3)金屬板Ａ、C間加一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，可以使小球射入金屬板間后作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，并下極板左端D點(diǎn)水平射出。金屬板間加的磁場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向。參考答案：(1)小球在金屬板間做平拋運(yùn)動(dòng)：

（2分）

（1分）解得m/s

（1分）(2)由于小球帶負(fù)電,電場(chǎng)力向上,所以電場(chǎng)方向向下,A板必須帶正電,金屬棒ab的a點(diǎn)應(yīng)為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的正極,根據(jù)右手定則,金屬棒ab應(yīng)向右運(yùn)動(dòng).

（1分）設(shè)金屬棒ab的速度為v1,則E=Blv1

（2分）金屬板A、C間的電壓:

（1分）金屬板A、C間的電場(chǎng):E場(chǎng)=

（2分）小球受力平衡:qE場(chǎng)－mg=0

（２分）聯(lián)立以上各式解得:m/s

（１分）(3)由左手定則的方向垂直紙面向里。（１）洛倫茲力提供向心力：

（2分）幾何關(guān)系：

（1分）解得：

（1分）18.如圖所示，豎直圓筒是固定不動(dòng)的，筒的上部有一細(xì)管（體積不計(jì)）與大氣相通，粗筒B橫截面積是細(xì)筒A的4倍．B筒中a、b兩輕質(zhì)活塞間封有空氣，氣柱長(zhǎng)L=20cm．活塞a上方的水銀深H=10cm，A筒的長(zhǎng)為3H，兩活塞與筒壁間的摩擦不計(jì)．打開閥門S，用外力向上托住活塞b，使之處于平衡狀態(tài)，水銀面與B筒上端相平．現(xiàn)關(guān)閉閥門S．使活塞b緩慢上移，直至水銀的一半被推入A筒中．設(shè)在整個(gè)過(guò)程中氣柱的溫度不變，大氣壓強(qiáng)P0=1×105Pa，相當(dāng)于76cm高的水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)．求：（i）活塞b上移后A筒中氣體的壓強(qiáng)；（ii）活塞b上移的距離．參考答案：解：（i）設(shè)A筒的橫截面積為S（），A中氣體初態(tài)的壓強(qiáng)為，A中氣體初態(tài)的體積為，則有A中末態(tài)氣柱的氣體為：'=﹣?4S=10S由玻