湖北省咸寧市張公中學高三物理測試題含解析

湖北省咸寧市張公中學高三物理測試題含解析一、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.在機場候機廳經常能看到一種升降電梯如右圖所示,其中A為載人箱，B為平衡重物，它們的質量均為M，上下均由跨過滑輪的鋼索系住，在電動機的牽引下使電梯上下運動，如果電梯中人的總質量為m，勻速上升的速度為v，電梯即將到頂層前關閉電動機，依靠慣性上升一高度后停止，在不計空氣和摩擦阻力的情況下，則（重力加速度為g）

（

）

A．關閉電動機后人上升的高度為

B．關閉電動機后人上升的高度為

C．關閉電動機后人上升的時間為

D．關閉電動機后人上升的時間為參考答案：B2.用一根長為1m的輕質細繩將一幅質量為1kg的畫框對稱地懸掛在墻壁上，已知繩能承受的最大張力為10N，為使繩不斷裂，畫框上兩個掛釘?shù)拈g距最大為（

）（g取10m/s2）（A）m（B）m

（C）m

（D）m參考答案：D3.（單選）某物體在地面上時受到的重力大小為G0，將它放到衛(wèi)星中，在衛(wèi)星以大小為a=的加速度隨火箭向上做勻加速升空的過程中，當支持該物體的支持物對其彈力大小為N時，衛(wèi)星所在處的重力加速度g′的大小為（

）參考答案：D4.如圖所示，以直角三角形AOC為邊界的有界勻強磁場區(qū)域，磁感應強度為B，∠A=60°，AO=a。在O點放置一個粒子源，可以向各個方向發(fā)射某種帶負電粒子，粒子的比荷為q/m，發(fā)射速度大小都為v0，且滿足v0=，發(fā)射方向由圖中的角度θ表示。對于粒子進入磁場后的運動（不計重力作用），下列說法正確的是：A．粒子有可能打到A點B．以θ=60°飛入的粒子在磁場中運動時間最短C．以θ<30°飛入的粒子在磁場中運動的時間都相等D．在AC邊界上只有一半?yún)^(qū)域有粒子射出參考答案：AD5.參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.為“驗證牛頓第二定律”，某同學設計了如下實驗方案：A．實驗裝置如圖甲所示，一端系在滑塊上的輕質細繩通過轉軸光滑的輕質滑輪，另一端掛一質量為m＝0.33kg的沙桶，用墊塊將長木板的有定滑輪的一端墊起．調整長木板的傾角，直至輕推滑塊后，滑塊沿長木板向下做勻速直線運動；B．保持長木板的傾角不變，取下細繩和鉤碼，接好紙帶，接通打點計時器的電源，然后讓滑塊沿長木板滑下，打點計時器打下的紙帶如圖乙所示．請回答下列問題：(1)圖乙中紙帶的哪端與滑塊相連？

（填“左端”或“右端”）(2)圖乙中相鄰兩個計數(shù)點之間還有4個打點未畫出，打點計時器接頻率為50Hz的交流電源，根據(jù)圖乙求出滑塊的加速度a＝________m/s2.（小數(shù)點后取兩位數(shù)）(3)不計紙帶與打點計時器間的阻力，滑塊的質量M＝________kg.(g取10m/s2)參考答案：(1)取下細繩和鉤碼后，滑塊加速下滑，隨著速度的增加點間距離逐漸加大，故紙帶的右端與滑塊相連．(2)由Δx＝aT2，得a＝＝m/s2＝1.65m/s2.(3)勻速下滑時滑塊所受合外力為零，撤去鉤碼滑塊所受合外力等于mg，由mg＝Ma得M＝2kg.答案：(1)右端(2)1.65(3)27.地球繞太陽公轉的軌道半徑r=1.49×102(m)，公轉周期T=3.16×107(s)，萬有引力恒量G=6.67×10（N·m2/kg2），則太陽質量的表達式M=

，其值約為

kg（取一位有效數(shù)字）．參考答案：

答案：，2×10308.如圖所示，直角形輕支架兩端分別連接質量為m和2m的小球A和B。支架的兩直角邊長度均為L，可繞固定軸O在豎直平面內無摩擦轉動，空氣阻力不計。設A球帶正電，電荷量為q，B球不帶電，處在豎直向下的勻強電場中。若桿OA自水平位置由靜止釋放，當桿OA轉過37°時，小球A的速度最大，則勻強電場的場強E的大小為___________；若A球、B球都不帶電，重復上述操作，當A球速度最大時，桿OA轉過的角度將________（選填“增大”、“減小”或“不變”）。（已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）參考答案：；減小9.（4分）沿平直公路作勻變速直線運動的汽車，通過連續(xù)、、三根電線桿之間間隔所用的時間分別是和，已知相鄰兩電線桿間距為，則汽車的加速度為

。參考答案：

答案：10.一個理想的單擺，已知其周期為T。由于某種原因，自由落體加速度變?yōu)樵瓉淼?，振幅變?yōu)樵瓉淼模瑪[長變?yōu)樵瓉淼?，擺球質量變?yōu)樵瓉淼模瑒t它的周期變?yōu)樵瓉淼?/p>

。參考答案：11.如圖所示，在傾角為37°的固定光滑斜面上放著一塊質量不計的薄板，水平放置的棒OA，A端擱在薄板上，O端裝有水平轉軸，將薄板沿斜面向上和向下勻速拉動時所需拉力大小之比為3：4，則棒對板的壓力大小之比為__________，棒和薄板間的動摩擦因數(shù)為_____________。（cos37o=0.8，sin37o=0.6）參考答案：3:4；12.如圖所示，一定質量的理想氣體發(fā)生如圖所示的狀態(tài)變化，狀態(tài)A與狀態(tài)B的體積關系為VA

VB(選填“大于”、“小于”或“等于”)；若從A狀態(tài)到C狀態(tài)的過程中氣體對外做了100J的功，則此過程中_______(選填“吸熱”或“放熱”)參考答案：＜

（2分）

吸熱13.質量分別為60kg和70kg的甲、乙兩人，分別同時從原來靜止在光滑水平面上的小車兩端.以3m/s的水平初速度沿相反方向跳到地面上。若小車的質量為20kg，則當兩人跳離小車后，小車的運動速度大小為______________m/s，方向與______________（選填“甲”、“乙”）的初速度方向相同。參考答案：1.5m/s，甲三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.用木板、白紙、圖釘、一根原長為5cm且勁度系數(shù)為100N/m的彈簧、兩個彈簧秤（單位：N）、細繩套、三角板、刻度尺和鉛筆等器材做“驗證力的平行四邊形定則”實驗，實驗過程如下：①在水平木板上鋪白紙，把彈簧的一端固定在O點，過O畫一條標記線OD，彈簧的另一端拴兩條細繩套；用兩把彈簧秤互成角度拉細繩套，使彈簧的另一端沿OD拉至C點，如圖甲所示．用鉛筆描下C點的位置和兩條細繩的方向，記錄兩彈簧秤的讀數(shù)分別為FA與FB，其中B彈簧稱的讀數(shù)FB=

N；用刻度尺測出此時彈簧的長度為10cm，通過計算得出彈簧的拉力F=

N；可以判斷FA與FB互成的角度為

．②根據(jù)力的圖示，作出FA和FB，如圖乙所示．請你根據(jù)力的圖示，在圖乙中作出FA與FB的合力F′．③比較力F′與F的大小和方向，得出的結論是：在實驗誤差范圍內，．參考答案：10、(1)4.00

5.0

90°；(2)如圖所示；(3)平行四邊形定則成立。（1）如圖甲所示．用鉛筆描下C點的位置和兩條細繩的方向，記錄兩彈簧秤的讀數(shù)分別為FA與FB，其中A彈簧稱的讀數(shù)FA=3.00N，B彈簧稱的讀數(shù)FB=4.00N；這是一根原長為5cm且勁度系數(shù)為100N/m的彈簧，用刻度尺測出此時彈簧的長度為10cm，根據(jù)胡克定律計算得出彈簧的拉力F=k△x=100×（0.1-0.05）=5.00N，根據(jù)三角函數(shù)關系得FA與FB互成的角度為90°．（2）根據(jù)力的平行四邊形定則畫圖如圖所示，（3）比較力F′與F的大小和方向，得出的結論是：在實驗誤差范圍內，平行四邊形定則成立。15.物理小組在一次探究活動中測量滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)。實驗裝置如圖，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端裝有定滑輪；木板上有一滑塊，其一端與電磁打點計時器的紙帶相連，另一端通過跨過定滑輪的細線與托盤連接。打點計時器使用的交流電源的頻率為50Hz。開始實驗時，在托盤中放入適量砝碼，滑塊開始做勻加速運動，在紙帶上打出一系列小點。（1）上圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是計數(shù)點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點（圖中未標出），計數(shù)點間的距離如圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計算的加速度a=

(保留三位有效數(shù)字)。(2)回答下列兩個問題：為測量動摩擦因數(shù)，下列物理量中還應測量的有

。（填入所選物理量前的字母）A.木板的長度l

B.木板的質量m1

C.滑塊的質量m2

D.托盤和砝碼的總質量m3

E.滑塊運動的時間t滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)＝

（用被測物理量的字母表示，重力加速度為g）.參考答案：(1)0.495~0.497m/s2

CD

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.宇航員站在某一星球距離表面h高度處，以某一初速度沿水平方向拋出一個小球，經過時間t后小球落到星球表面，已知該星球的半徑為R，引力常量為G，求：⑴該星球表面的重力加速度g的大??；（2）該星球的質量；參考答案：17.如圖所示，電壓為U的兩塊平行金屬板MN，M板帶正電。X軸與金屬板垂直，原點O與N金屬板上的小孔重合，在O≤X≤d區(qū)域存在垂直紙面的勻強磁場(圖上未畫出)和沿y軸負方向火小為的勻強電場，與E在y軸方向的區(qū)域足夠大。有一個質量為m，帶電量為q的帶正電粒子(粒子重力不計)，從靠近M板內側的P點(P點在X軸上)由靜止釋放后從N板的小孔穿出后沿X軸做直線運動；若撤去磁場，在第四象限X>d的某區(qū)域加上左邊界與y軸平行且垂直紙面的勻強磁場B2(圖上未畫出)，為了使粒子能垂直穿過X軸上的Q點，Q點坐標為。求(1)磁感應強度的大小與方向；(2)磁感應強度B2的大小與方向；(3)粒子從坐標原點O運動到Q點所用的時間t。參考答案：（1）磁感應強度B1的大小為，方向垂直紙面向里；（2）磁感應強度B2的大小為，方向垂直紙面向里；（3）粒子從坐標原點O運動到Q點所用的時間t為（1）根據(jù)動能定理求出粒子經過加速電場后的速度，抓住粒子做勻速直線運動，根據(jù)平衡求出磁感應強度的大小，結合左手定則判斷出磁場的方向．（2）根據(jù)類平拋運動的規(guī)律求出粒子離開電場時的速度大小和方向，結合幾何關系求出粒子在磁場中的半徑，根據(jù)半徑公式求出磁感應強度的大小，通過左手定則得出磁場的方向．（3）幾何關系得出O到磁場左邊界在x軸上的距離，根據(jù)在磁場中的運動時間和粒子從O到磁場左邊界所用時間，求出總時間．解：（1）設粒子從O點穿出時速度為v0，由動能定理得，，解得．由于粒子在電磁場中做直線運動，粒子所受電場力與洛倫茲力平衡，有：qv0B1=qE，解得．磁場的方向垂直紙面向里．（2）粒子在電磁場中運動時間，設粒子離開電場時偏向角為θ，有：vy=at，a=，tanθ=，解得θ=30°．粒子離開電場時速度大小v=，依題意，粒子運動軌跡如圖所示，設在磁場中半徑為r，可得FO′=2r，2r+r=OQ﹣OF=3d，解得r=d．根據(jù)洛倫茲力提供向心力，，解得，方向垂直紙面向里．（3）由幾何關系可知，O到磁場左邊界在x軸上的距離為L=2.5d﹣rcos60°=2d，粒子從O到磁場左邊界所用時間，在磁場中運動時間，在總時間t=t1+t2=．18.（06年全國卷Ⅰ）（20分）有個演示實驗，在上下面都是金屬板的玻璃盒內，放入了許多用錫箔紙揉成的小球，當上下板間加上電壓后，小球就上下不停地跳動?，F(xiàn)取以下簡化模型進行定量研究。如圖所示，電容量為C的平行板電容器的極板A和B水平放置，相距為d，與電動勢為ε、內阻可不計的電源相連。設兩板之間只有一個質量為m的導電小球，小球可視為質點。已知：若小球與極板發(fā)生碰撞，則碰撞后小球的速度立即變?yōu)榱?，帶電狀態(tài)也立即改變，改變后，小球所帶電荷符號與該極板相同，電量為極板電量的α倍（α<<1）。不計帶電小球對極板間勻強電場的影響。重力加速度為g。（1）欲使小球能夠不斷地在兩板間上下往返運動，電動勢ε至少應大于多少？（2）設上述條件已滿足，在較長的時間間隔T內小球做了很多次往返運動。求在T時間內小球往返運動的次數(shù)以及通過電源的總電量。參考答案：解析：（1）用Q表示極板電荷量的大小，q表示碰后小球電荷量的大小。要使小球能不停地往返運動，小球所受的向上的電場力至少應大于重力，即

①

其中

②

又有

③

由①②③式得

④

（2）當小球帶正電時，小球所受電場力與重力方向相同，向下做加速運動。以a1表示其加速度，t1表示從A板到B板所用的時間，則有

⑤

⑥

當小球帶負電時，小球所受電場力與重力方向相反，向上做加速運動。以a2表示其加速度，t2表示從B板到A板所用的時間，則有