高三物理试卷

高三物理试卷

赣南师院附中 温剑民

二、选择题（本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分） 14．关于物理学的研究方法，以下说法错误的是

A.在用实验探究加速度、力和质量三者之间关系时，应用了控制变量法

B.在利用速度－时间图象推导匀变速直线运动的位移公式时，使用的是微元法 C.用点电荷代替带电体，应用的是理想模型法

D.伽利略在利用理想实验探究力和运动关系时，使用的是等效替代法

15．如图所示，质量为m的小物块静止在倾角为θ的固定斜面上。某时刻开始对小物块施加一个平行斜面向上的拉力F，F由零开始逐渐增大，当F增大到F0时，小物块开始沿斜面向上运动。则F0的大小 A．一定小于2mgsinθ B．一定等于2mgsinθ C．一定大于2mgsinθ

D．可能等于2mgsinθ，也可能大于2mgsinθ 16．空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x轴变化A.O点的电势最低 B.x2点的电势最高 C.x1和x1两点的电势相等

D.该电场是等量负电荷的中垂线的电场分布

17、卫星电话在抢险救灾中能发挥重要作用。第一代、第二代海事卫星只使用地球同步卫星，不能覆盖地球上的高纬度地区。第三代海事卫星采用地球同步卫星和中轨道卫星结合的方案，它由4颗同步卫星与12颗中轨道卫星构成。中轨道卫星高度为103千米，分布在几个轨道平面上(与赤道平面有一定的夹角)，在这个高度上，卫星沿轨道旋转一周的时间为6h。则下列判断正确的是 A.中轨道卫星的线速度小于地球同步卫星 B.中轨道卫星的角速度小于地球同步卫星

C.在中轨道卫星经过地面某点正上方的一天后，该卫星仍在地面该点的正上方

D.如果某一时刻中轨道卫星、地球同步卫星与地球的球心在同一直线上，那么经过6h 它们仍在同一直线上

18. 某一电源和电阻R1、R2的伏安特性曲线如图所示，用此电源与电阻R1、R2组成电路，R1、R2可以同时接入电路，也可以单独接入电路，则下列接入方式与其他接入方式相比较，正确的是 A.若将R1、R2串联后接入电路，路端电压最高 B.若将R1、R2并联后接入电路，电源的效率最高

C.若将R2单独接入电路，电源消耗的电功率最小

D.若将R1单独接入电路，电源输出功率最大

19．质量均为m的A、B两物体分别在水平恒力F1和F2的作用下沿水平面运动，撤去F1、F2后受摩擦力的作用减速到停止，其V-t图象如图所示，则下列说法正确的是： A．F1、F2大小相等 B．A、B受摩擦力大小相等 C．F1、F2对A、B做功之比为1：1 D．全过程中摩擦力对A、B做功之比为1：2

20．如图甲所示，正三角形导线框abc放在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线框平面垂直，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示，t=0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里．图丙中能表示线框的ab边受到的磁场力F随时间t的变化关系的是(力的方向规定向左为正方向) a

B

B0

O 1 3 5 7 t/s c

-B0

b -2B0

2F0 F0 O 1 3 5 7 t/s -F0 F0 的图象如图所示。下列说法正确的是

甲 乙

F F0 F F0 F O 1 3 5 7 t/s -F0 O 1 3 5 7 t/s O 1 3 5 7 t/s -F0 -F0 -2F0

21、如图所示，三维坐标系Oxyz的z轴方向竖直向上，所在空间存在y轴正方向的匀强电场，一质量为m、电荷量为q的小球从z轴上的A点以速度v0水平抛出，A点坐标

为(0,0,l)，重力加速度为g，场强E =mg/q。下列说法中正确的是 A.小球做非匀变速曲线运动

B.小球运动的轨迹所在的平面与xOy平面的夹角为45°

C.小球的轨迹与xOy平面交点的坐标为(v022l,l,0) gD.小球到达xOy平面时的速度大小为v04gl 三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22～第32题为必考题，每个试题考生都必须做答。第33～第40题为选考题，考生根据要求做答。

（一）必考题（共11题，共129分） 22．（6分）某高三年级的一同学在科技创新大赛中根据所学物理知识设计了一种“闯红灯违规证据模拟记录器”，如图（a）所示，它可以通过拍摄照片来记录机动车辆闯红灯时的情景。它的工作原理是：当光控开关接收到某种颜色光时，开关自动闭合，且当压敏电阻受到车的压力，压敏电阻的阻值随压力变化的图像如图（b）所示,它的阻值变化引起电流变化达到一定值时，继电器的衔铁就被吸下，工作电路中的电控照相机就工作，拍摄违规车辆。光控开关未受到该种光照射就自动断开，衔铁不被吸引，工作电路中的指示灯发光。 工作电路

R/Ω 指示灯 240 180

电控照相机 120

60 光控开关 F/×103N 0 4 8 12 压敏电阻R 继电器 控制电路 （b） （a）

（1）（2分）要记录违规闯红灯的情景，光控开关应在接收到________光（选填“红”、“绿”或“黄”）时自动闭合； （2）（4分）已知控制电路电源电动势为6V，内阻为1Ω，继电器电阻为9Ω，当控制电路中电流大于0.06A时，衔铁会被吸引。则只

2

有质量超过_______kg的车辆违规时才会被记录。（重力加速度取10m/s） 23．（9分）现要验证“当合外力一定时，物体运动的加速与其质量成反比”这一物理规律。给定的器材如下：一倾角可以调节的长斜面（如图所示）、小车、计时器、米尺、弹簧秤，还有钩码若干。实验步骤如下（不考虑摩擦力的影响，重力加速度为g），在空格中填入适当的公式。

A（1）用弹簧秤测出小车的重力，除以重力加速度g得到小车的质量M （2）用弹簧秤沿斜面向上拉小车保持静止，测出此时的拉力F。

A（3）让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑到斜面底端A2，记下所用的时间t用米尺

测量A1与A2之间的距离s，从运动学角度得小车的加速度a= .

（4）已知A1与A2之间的距离s，小车的质量M，在小车中加钩码，所加钩码总质量为m，要保持小车与钩 码的合外力F不变，应将 A1相对于A2的高度调节为h= 。

（5）多次增加钩码，在小车与钩码的合外力保持不变情况下，利用（1）、（2）和（3）的测量和计算结果，可得钩码总质量m与小车从A1到A2时间t的关系式为：m= 。 24．（14分）如图所示，ABC和DEF是在同一竖直平面内的两条光滑轨道，其中ABC的末端水平，DEF是半径为r=0．4 m的半圆形轨道，其直径DF沿竖直方向，C、D可看做重合。现有一可视为质点的小球从轨道ABC上距C点高为H的地方由静止释放。 （1）若要使小球经C处水平进入轨道DEF内测且能沿轨道运动，H至少要有多高?

2

（2）若小球静止释放处离C点的高度h小于（1）中H的最小值，小球可击中与圆心等高的E点，求此h的值。（取g=10m/s）

25.（18分）如图所示为某种质谱仪的结构示意图。其中加速电场的电压为U，静电分析器中与圆心O1等距各点的电场强度大

小相同，方向沿径向指向圆心O1。磁分析器中以O2为圆心、圆心角为90°的扇形区域内，分布着方向垂直于纸面的匀强磁场，其左边界与静电分析器的右边界平行。由离子源发出一个质量为m、电荷量为q的正离子（初速度为零，重力不计），经加速电场加速后，从M点沿垂直于该点的场强方向进入静电分析器，在静电分析器中，离子沿半径为R的四分之一圆弧轨道做匀速圆周运动，并从N点射出静电分析器。而后离子由P点沿着既垂直于磁分析器的左边界，又垂直于磁场方向射入磁分析器中，最后离子沿垂直于磁分析器下边界的方向从Q点射出，并进入收集器。测量出Q点与圆心O2的距离为d。

（1）求静电分析器中离子运动轨迹处电场强度E的大小； （2）求磁分析器中磁场的磁感应强度B的大小和方向；

（3）通过分析和必要的数学推导，请你说明如果离子的质量为0.9m，电荷量仍为q，其他条件不变，这个离子射出电场和射出磁场的位置是否变化。

33.[物理选修3-3模块]（15分） （1）（5分）下列说法中正确的是 。

A．布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动 B．叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用 C．液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点

D．当两分子间距离大于平衡位置的间距r0时，分子间的距离越大，分 子势能越小 （2）（10分）如图所示，在竖直放置的圆柱形容器内用质量为m的活塞间能无摩擦滑动，容器的横截面积为S ，将整个装置放在大气压恒为为T0，

活塞与容器底的距离为h0，当气体从外界吸收热量Q后，活塞缓慢上升的温度是多少？②在此过程中的密闭气体的内能增加了多少？ 34.[物理选修3-4模块]（15分）

⑴（5分）一列简谐横波以1m/s的速度沿绳子由A距离x3m，如图所示。若t0时质点A刚从平方程为y2sin密封一部分气体，活塞与容器壁P0的空气中，开始时气体的温度

d后再次平衡，求：①外界空气

向B传播。质点A、B间的水平衡位置开始向上振动，其振动图中的 。

2t(cm)。则B点的振动图象为下

（2）（10分）如图所示，在坐标系的第一象限内柱状玻璃体OPQ，OP=OQ=R，一束单色光垂直的入射点为A，OA=

R，此单色光通过玻璃体后沿BD方向射出，且与x2有一横截面为四分之一圆周的OP面射入玻璃体，在OP面上轴交于D点，OD=3R，求：

①该玻璃的折射率是多少？

②将OP面上的该单色光至少向上平移多少，它将不能从PQ面直接折射35.[物理选修3-5模块]（15分）

出来。

（1）（5分）下列说法中正确的是 （ ） A.若使放射性物质的温度升高，其半衰期将减小

B.发生衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了4 C.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应

D.按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子 的动能减小，电势能增大，原子的总能量不变

（2）（10分）如图，质量为m的b球用长h的细绳悬挂于水平为m的小球a，从距BC高h的A处由静止释放， 沿ABC光滑轨与b粘在一起。已知BC轨道距地面有一定的高度，悬挂b球的2.8mg。试问：

①a与b球碰前瞬间的速度多大？

②a、b两球碰后，细绳是否会断裂？(要求通过计算回答)

轨道BC的出口C处。质量也道滑下，在C处与b球正碰并细绳能承受的最大拉力为

高三物理试卷答案

二、选择题：每小题6分，共48分。

14、D 15、D 16、C 17、C 18、AD 19、 AD 20、A 21、 BCD

三、非选择题

22、（1）红 （2分） （2）400kg （4分）

2sFt2FsM （3分） 23．（3）2 （3分） （4）h （3分） （5）

(Mm)g2st

（1分） 25、（18分）

解：（1）离子在静电分析器中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有

v2 qEm ①

R设离子进入静电分析器时的速度为v，离子在加速电场中加速的过程中，由动能定理有

1 qUmv2 ②

2

由①②解得

E2U ③ 6分 R（2）离子在磁分析器中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律有

v2 qvBm ④

r由题意可知，圆周运动的轨道半径

r=d ⑤

由②④⑤式解得

B1d2mU ⑥ q 磁场方向为垂直纸面向外。 6分

（3）设质量为0.9m的离子经加速电场加速后，速度为v′，由动能定理可得

1qU0.9mv2 ⑦

2 由②⑦式可得

0.9mv'2mv2 ⑧

新离子进入电场时与O1的距离仍为R，新离子如果在电场中做半径为R的匀速圆周运动，所需要的向心力

v'2 F向0.9m ⑨

R由①⑧⑨式可得

F向qE

即该离子所受电场力，恰好等于它若做匀速圆周运动的向心力，因此这个离子仍然在静电分析器中做半径为R的匀速圆周运动，仍从N点射出。

由②④式可知，离子在磁分析器中做匀速圆周运动的半径r从Q点射出磁场。 6分

33．【物理—选修3－3】（15分）

（1）BC（全选对得5分，选对但不全得3分，有选错得0分）

（2）（10分）

①取密闭气体为研究对象，活塞上升过程为等压变化，由盖·吕萨克定律有

12mU，与离子的质量有关，所以不能沿原来的轨迹

BqVT V0T0 （2分）

得外界温度ThdhdVT0(0)T00T0 （3分） V0h0Sh0 ②活塞上升的过程，密闭气体克服大气压力和活塞的重力做功，所以外界对系统做的功 W(mgp0S)d

（2分）

根据势力学第一定律得密闭气体增加的内能 EQWQ(mgp0S)d

34、【物理—选修3－4】（15分）

⑴ B （5分）

（3分）

（2）（10分）解：①在PQ面上的入射角 sin1 由几何关系可得 折射率nOA1，130 （1分） OB2260 （2分）

sin23 （2分） sin113 （2分） n3②临界角sinC从OP面射入玻璃体的光，在PQ面的入射角等于临界角时，刚好发生全反射而不能从PQ面直接射出。设光在OP面的入射点为M，在PQ面的反射点为N

OMONsinC3R （2分） 33RR0.077R （1分） 32至少向上平移的距离dOMOA35、【物理—选修3－5】（15分） ⑴ C （5分）

(2)①（4分）设a球经C点时速度为vC，则由机械能守恒得

mgh12mvC2 （2分）

解得

vC2gh，即a与b球碰前的速度为2gh （2分）

②（6分）设b球碰后的速度为v，由动量守恒得

mvCmmvv故

（2分）

11vC2gh22 （1分）

小球被细绳悬挂绕O摆动时，若细绳拉力为T，则

v2T2mg2mh （2分）

解得T3mg （1分）

T2.8mg，细绳会断裂，