北京第九十四中學(xué)高三物理測試題含解析

北京第九十四中學(xué)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.如圖所示電路中，電源電動勢為E，線圈L的電阻不計.以下判斷正確的是A．閉合S穩(wěn)定后，電容器兩端電壓為EB．閉合S穩(wěn)定后，電容器的a極帶正電C．?dāng)嚅_S的瞬間，電容器的a極板將帶正電D．?dāng)嚅_S的瞬間，電容器的a極板將帶負(fù)電參考答案：答案：C2.一雜技演員利用動滑輪讓自已懸掛在細(xì)繩的最低點以完成各種雜技表演。已知雜技演員的質(zhì)量為，最低點時繩與水平方向夾角為，不計動滑輪重力和動滑輪與繩間的摩擦，則在最低點繩中的張力為：(

)

B．

D．參考答案：B3.（多選）2013年6月13日，搭載聶海勝、張曉光、王亞平3名航天員的神舟十號飛船與天宮一號目標(biāo)飛行器在離地面343km的近圓形軌道上成功實現(xiàn)自動交會對接。已知引力常量G，下列說法正確的是A．為實現(xiàn)對接，兩者運行速度的大小都應(yīng)介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間B．由天宮一號運行的周期和軌道半徑可以求出地球的質(zhì)量C．太空課堂中通過拉力和加速度傳感器測出了聶海勝的質(zhì)量D．當(dāng)航天員王亞平進(jìn)行“天宮授課”站著不動時，她受到的合力為零參考答案：BC4.由電容為C、電感為L組成的LC振蕩電路在電磁振蕩過程中，所激發(fā)的電磁波以速度v向空間傳播，則電磁波的波長為A．

B．

C．

D．參考答案：D5.如圖所示，足夠長的U形光滑金屬導(dǎo)軌平面與水平面成角（0＜＜90°），其中MN與PQ平行且間距為L，導(dǎo)軌平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直，導(dǎo)軌電阻不計.金屬棒ab由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑，并與兩導(dǎo)軌始終保持垂直且良好接觸，ab棒接入電路的電阻為R，當(dāng)流過ab棒某一橫截面的電量為q時，棒的速度大小為，則金屬棒ab在這一過程中(

)A.加速度大小為

B.下滑位移大小為C.產(chǎn)生的焦耳熱為qBL

D.受到的最大安培力大小為參考答案：B金屬棒ab由靜止開始做加速度逐漸減小的變加速運動，不是勻變速直線運動，A錯誤．由電量計算公式可得，下滑的位移大小為，故B正確．產(chǎn)生的焦耳熱，而這里的電流I比棒的速度大小為v時的電流小，故這一過程產(chǎn)生的焦耳熱小于qBLv．故C錯誤．金屬棒ab受到的最大安培力大小為,D錯誤。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.原長為１６cm的輕質(zhì)彈簧，當(dāng)甲乙二人同時用１００Ｎ的力由兩端反向拉時，彈簧長度為１８cm，若將彈簧一端固定在墻上，另一端由甲一個用２００Ｎ的力拉，這時彈簧長度為

cm此彈簧的勁度系數(shù)為

Ｎ/m參考答案：7.如圖所示，一玻璃柱體的橫截面為半圓形，細(xì)的單色光束從空氣射向柱體的O點（半圓的圓心），產(chǎn)生反射光束1和透射光束2，已知玻璃折射率為，入射角為45°（相應(yīng)的折射角為24°），現(xiàn)保持入射光不變，將半圓柱繞通過O點垂直于圖面的軸線順時針轉(zhuǎn)過15°，如圖中虛線所示，則光束2轉(zhuǎn)過的角度等于_________．

參考答案：答案：9°8.設(shè)雨點下落過程中所受空氣阻力大小與雨點半徑的平方成正比，現(xiàn)有兩個密度相同大小不同的雨點從同一高度的云層靜止起下落，那么先到達(dá)地面的是________（填“大”或“小”）雨點，接近地面時速度較小的是________（填“大”或“小”）雨點。參考答案：答案：大，小解析：由m=ρV=ρπr3，f=kr2，mg-f=ma，聯(lián)立解得a=g-。由于半徑r大的雨滴下落的加速度大，所以大雨滴先到達(dá)地面。從同一高度的云層靜止起下落，由v2=2ah可知，接近地面時速度較小的是小雨滴。

9.（2分）如圖所示，將甲、乙、丙球(都可視為質(zhì)點)分別從A、B、C三點由靜止同時釋放，最后都到達(dá)豎直面內(nèi)圓弧的最低點D，其中甲球從圓心A出發(fā)做自由落體運動，乙球沿弦軌道從一端B到達(dá)另一端D，丙球沿圓弧軌道從C點(且C點靠近D點)運動到D點，如果忽略一切摩擦阻力，設(shè)甲球從圓心A做自由落體運動D的時間為t甲，乙球沿弦軌道從一端B到達(dá)另一端D的時間為t乙，丙球沿圓弧軌道從C點運動到D點時間為t丙，則t甲、t乙、t丙三者大小的關(guān)系是

。

參考答案：t甲＜t丙＜t乙10.甲、乙兩天體的質(zhì)量之比為l：80，它們圍繞二者連線上的某點Ｏ做勻速圓周運動。據(jù)此可知甲、乙繞O點運動的線速度大小之比為參考答案：11.一物體做勻加速直線運動，經(jīng)過A、B、C三點，已知AB=BC，AB段平均速度的大小為20m/s，BC段平均速度的大小為30m/s，則可求得從A到C的平均速度的大小為

參考答案：24m/12.下表是按照密立根的方法進(jìn)行實驗時得到的某金屬的UC和v的的幾組數(shù)據(jù)。(UC是遏制電壓)UC/V0.5410.6370.7140.8090.878v/l014Hz5.6445.8886.0986.3036.501請根據(jù)上表的數(shù)據(jù)在答題紙對應(yīng)的坐標(biāo)中作出UC-v圖象；從圖象中可知這種金屬的截止頻率為

；已知e=1.6010-19C，用給出的數(shù)據(jù)結(jié)合圖象算出普朗克常量為

。參考答案：13.火星的球半徑是地球半徑的1/2,火星質(zhì)量是地球質(zhì)量的1/10,忽略火星的自轉(zhuǎn),如果地球上質(zhì)量為60㎏的人到火星上去,則此人在火星表面的質(zhì)量是_______㎏,所受的重力是______N;在火星表面由于火星的引力產(chǎn)生的加速度是________m/s;在地球表面上可舉起60㎏杠鈴的人,到火星上用同樣的力,可以舉起質(zhì)量_______㎏的物體。g取9.8m/s2參考答案：60（1分），235.2（1分），3.92（1分），150（1分）三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖甲所示，斜面傾角為θ=37°，一寬為d=0.65m的有界勻強(qiáng)磁場垂直于斜面向上，磁場邊界與斜面底邊平行。在斜面上由靜止釋放一矩形金屬線框，線框沿斜面下滑，下邊與磁場邊界保持平行。取斜面底部為重力勢能零勢能面，從線框開始運動到恰好完全進(jìn)入磁場的過程中，線框的機(jī)械能E和位移x之間的關(guān)系如圖乙所示，圖中①、②均為直線段。已知線框的質(zhì)量為M=0.1kg，電阻為R=0.06Ω．（取g=l0m·s-2,sin37°=0.6,

cos37°=0.8)求：(1)線框與斜面間的動摩擦因數(shù)μ；(2)線框剛進(jìn)入磁場到恰好完全進(jìn)入磁場所用的時間t：(3)線框穿越磁場的過程中，線框中的最大電功率Pm。參考答案：0.5；1/6s；0.54W【詳解】（1）由能量守恒定律，線框減小的機(jī)械能等于克服摩擦力做功，則其中x1=0.36m；解得μ=0.5（2）金屬線框進(jìn)入磁場的過程中，減小的機(jī)械能等于克服摩擦力和安培力做的功，機(jī)械能均勻減小，因此安培力也是恒力，線框做勻速運動，速度為v1v12=2ax1解得a=2m/s2v1=1.2m/s其中

x2為線框的側(cè)邊長，即線框進(jìn)入磁場過程中運動的距離，可求出x2=0.2m，則（3）線框剛出磁場時速度最大，線框內(nèi)電功率最大由可求得v2=1.8m/s根據(jù)線框勻速進(jìn)入磁場時：可得FA=0.2N又因為可得將v2、B2L2帶入可得：15.（10分）在其他能源中，核能具有能量密度大，地區(qū)適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)勢，在核電站中，核反應(yīng)堆釋放的核能被轉(zhuǎn)化為電能。核反應(yīng)堆的工作原理是利用中子轟擊重核發(fā)生裂變反應(yīng)，釋放出大量核能。(1)核反應(yīng)方程式，是反應(yīng)堆中發(fā)生的許多核反應(yīng)中的一種，n為中子，X為待求粒子，為X的個數(shù)，則X為________，=__________，以、分別表示、、核的質(zhì)量，，分別表示中子、質(zhì)子的質(zhì)量，c為光的真空中傳播的速度，則在上述核反應(yīng)過程中放出的核能（2）有一座發(fā)電能力為的核電站，核能轉(zhuǎn)化為電能的效率為。假定反應(yīng)堆中發(fā)生的裂變反應(yīng)全是本題(1)中的核反應(yīng)，已知每次核反應(yīng)過程中放出的核能，核的質(zhì)量，求每年(1年=3.15×107s)消耗的的質(zhì)量。參考答案：解析：(1)

(2)反應(yīng)堆每年提供的核能

①其中T表示1年的時間以M表示每年消耗的的質(zhì)量，得：

②解得:代入數(shù)據(jù)得：M=1.10×103（kg）

③四、計算題：本題共3小題，共計47分16.在光滑的水平面上，靜止放著質(zhì)量為2ks的物體，先受水平向東的力F1的作用，經(jīng)2s

后撤去F1，改為水平向南的力F2。，再經(jīng)過2s，物體與原點的位移為6m，方向為東偏南300，如圖所示，試求：(1)力F1和F2的大?。?2)該時刻物體速度的大小及方向。參考答案：17.如圖甲所示，ABCD為一足夠長的光滑絕緣斜面，EFGH范圍內(nèi)存在方向垂直斜面的勻強(qiáng)磁場，磁場邊界EF、HG與斜面底邊AB平行．一正方形金屬框abcd放在斜面上，ab邊平行于磁場邊界．現(xiàn)使金屬框從斜面上某處由靜止釋放，金屬框從開始運動到cd邊離開磁場的過程中，其運動的v—t圖象如圖乙所示．已知金屬框電阻為R，質(zhì)量為m，重力加速度為g，圖乙中金屬框運動的各個時刻及對應(yīng)的速度均為已知量，求：（1）斜面傾角的正弦值和磁場區(qū)域的寬度；（2）金屬框cd邊到達(dá)磁場邊界EF前瞬間的加速度；（3）金屬框穿過磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱．參考答案：

（2）在t2時刻金屬框cd邊到達(dá)EF邊界時的速度為v2，設(shè)此時加速度大小為a2，cd邊切割磁場產(chǎn)生的電動勢

E=Bl0v2

受到的安培力

由牛頓第二定律

F-mgsinθ=ma2

金屬框進(jìn)入磁場時

解得

a2=

加速度方向沿斜面向上

（3）金屬框從t1時刻進(jìn)入磁場到t2時刻離開磁場的過程中，由功能關(guān)系得

解得

18.如圖所示，等邊三角形AQC的邊長為2L，P、D分別為AQ、AC的中點．水平線QC以下是向左的勻強(qiáng)電場，區(qū)域Ⅰ（梯形PQCD）內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0；區(qū)域Ⅱ（三角形APD）內(nèi)的磁場方向垂直紙面向里，區(qū)域（虛線PD之上、三角形APD以外）的磁場與區(qū)域Ⅱ內(nèi)大小相等、方向相反．帶正電的粒子從Q點正下方、距離Q點為L的O點以某一速度射入電場，在電場作用下以速度v0垂直QC到達(dá)該邊中點N，經(jīng)區(qū)域Ⅰ再從P點垂直AQ射入?yún)^(qū)域Ⅲ（粒子重力忽略不計）（1）求該粒子的比荷；（2）求該粒子從O點運動到N點的時間t1和勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E；（3）若區(qū)域Ⅱ和區(qū)域Ⅲ內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為3B0，則粒子經(jīng)過一系列運動后會返回至O點，求粒子從N點出發(fā)再回到N點的運動過程所需的時間t．參考答案：考點：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運動；帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運動．版權(quán)所有專題：帶電粒子在復(fù)合場中的運動專題．分析：（1）粒子在區(qū)域Ⅰ內(nèi)做勻速圓周運動，圓心為Q點，故半徑等于QN，洛倫茲力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律列式求解即可；（2）粒子從O到N與從N到O是逆過程，N到O做類平拋運動；故O到N的豎直分運動是勻速直線運動，水平分運動是勻加速直線運動，根據(jù)分位移公式列式求解即可；（3）畫出粒子在磁場中運動軌跡，找出半徑與三角形邊長的關(guān)系，定出時間與周期的關(guān)系，求出時間．解答：解：（1）由題意可知，粒子在區(qū)域Ⅰ內(nèi)做勻速圓周運動，軌道半徑為：r1=L；由牛頓第二定律和洛倫茲力表達(dá)式得到：qvB=m解得：；（2）粒子從O點到N點過程中，豎直向上做速度為v0的勻速直線運動，則：t1=水平向右做末速度為零的勻減速直線運動，則：L=由牛頓第二定律得：QE=ma解得：E=2B0v0；（3）帶電粒子在區(qū)域Ⅱ和區(qū)域Ⅲ內(nèi)做