2011届高三物理 精品测试题（3）

1 地球 春分点 火星 双鱼座 太阳 水瓶座 20112011 届高三物理原创试题 届高三物理原创试题 3 3 一 选择题 共 8 小题 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 全选对得 6 分 选对但选不全得 3 分 有错选或不选得 0 分 1 2003 年 8 月 29 日 火星 地球和太阳处于三点一线上 上演了 火星冲日 的天象奇 观 这是 6 万年来火星距地球最近的一次 与地球之间的距离只有 5576 万公里 为人 类研究火星提供了最佳时机 如图所示为美国宇航局最新公布的 火星冲日 的虚拟图 则 A 2003 年 8 月 29 日 火星的线速度大于地球的线速度 B 2003 年 8 月 29 日 火星的加速度大于地球的加速度 C 2004 年 8 月 29 日 必将产生下一个 火星冲日 D 火星离地球最远时 火星 太阳 地球三者必在一条直线上 2 在平直公路上行驶的汽车中 某人从车窗相对于车静止释放一个小球 不计空气阻力 用固定在路边的照相机对小球进行闪光照相 在照相机的闪光灯连续闪亮两次的过程中 通过照相机拍得一张包含小球和汽车两个像的照片 已知闪光灯两次闪光的时间间隔为 0 5s 第一次闪光时小球刚好释放 第二次闪光时小球恰好落地 对照片进行分析可知 在两次闪光时间间隔内 小球移动的水平距离为 5m 汽车前进了 5m 根据以上信息 尚不能确定的是 已知 g 10m s2 A 小球释放点离地的高度B 第一次闪光时小车的速度 C 汽车做匀速直线运动D 两次闪光的时间间隔内汽车的平均速度 3 竖直放置的一对平行金属板的左极板上用绝缘线悬挂了一个带正电的小球 将平行金属 板按如图所示的电路图连接 绝缘线与左极板的夹角为 当滑动变阻器 R 的滑片在 a 位置时 电流表的读数为 I1 夹角为 1 当滑片在 b 位置时 电流表的读数为 I2 夹角为 则 2 A 1 2 I1 2 I1 I2 C 1 2 I1 I2 D 1 2 I1 I2 4 如图所示 A B 两物体之间用轻质弹簧连接 用水平恒力 F 拉 A 使 A B 一起沿光滑水平面做匀加速直线运动 这时弹簧 长度为 L1 若将 A B 置于粗糙水平面上 用相同的水平恒力 F 拉 A 使 A B 一起做 匀加速直线运动 此时弹簧长度为 L2 若 A B 与粗糙水平面之间的动摩擦因数相同 则下列关系式正确的是 A L2 L1 B L2 L1 C L2 L1 D 由于 A B 质量关系未知 故无法确定 L1 L2的大小关系 5 如图所示 直线A 为电源 a 的路端电压与电流的关系图象 直线 B 为电源 b 的路端电压 与电流的关系图象 直线 C 为一个电阻 R 的两端电压与电流关系的图象 将这个电阻 R 分别接到 a b 两电源上 那么 A R 接到 a 电源上 电源的效率较高 B R 接到 b 电源上 电源的输出功率较大 C R 接到 a 电源上 电源的输出功率较大 但电源效率较低 B B A F A a b E R 2 D R 接到 b 电源上 电源的输出功率和效率都较高 6 如图所示 质量均为 m 的小球 A B 用长为 L 的细线相连 放在高为 h 的光滑水平桌面 上 L 2h A 球刚好在桌边 从静止释放两球 若 A B 两球落地后均不再弹起 则下面说法中正确的是 A A 球落地前的加速度为 2 g B B 球到达桌边的速度为2gh C A B 两落地的水平距离为h2 D 绳 L 对 B 球做的功为 1 2 mgh 7 如图所示 在平行板电容器 MN 中有一个带电微粒 电键 K 闭合时 该微粒恰好能保持 静止 充电后将 K 断开 在这种情况下 用什么方法能使该带 电微粒向下运动打到极板 N 上 A 增大两板间的距离 B 减小两板间的距离 C 向左移动极板 M D 把下极板 N 接地 8 在如图所示的倾角为 的光滑斜面上 存在着两个磁感应强度 大小为 B 的匀强磁场 区域 I 的磁场方向垂直斜面向上 区域 的磁场方向垂直斜面向下 磁场的宽度均为 L 一个质量为 m 电阻为 R 边长也为 L 的正方形导线框 由静止开始沿斜面下滑 当 ab 边刚越过 GH 进入磁场 区时 恰好以速度 v1做匀速直线运动 当 ab 边下滑到 JP 与 MN 的中 间位置时 线框又恰好以速度 v2做匀速直线运动 从 ab 进入 GH 到 MN 与 JP 的中间 位置的过程中 线框的动能变化量为 Ek 重力对线框做功大小为 W1 安培力对线框 做功大小为 W2 下列说法中正确的有 A 在下滑过程中 由于重力做正功 所以有 v2 v1 B 从 ab 进入 GH 到 MN 与 JP 的中间位置的过程中 机械能守恒 C 从ab 进入GH 到MN 与JP 的中间位置的过程 有 W1 Ek 机械能转化为电能 D 从 ab 进入 GH 到 MN 与 JP 的中间位置的过程中 线框动能的变化量大小为 Ek W1 W2 二 非选择题 本题包括 3 小题 共计 52 分 9 16 分 1 6 分 人造卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状 态 物体对支持面没有压力 所以在这种环境中已无法用天平称量物体 的质量 针对这种环境 某兴趣小组通过查资料获知 弹簧振子做简谐运动 的周期为 其中 m 是振子的质量 k 是弹簧的劲度系数 他 k m T 2 h L AB A B K K M N 3 们设计了一种装置来间接测量物体的质量 如图所示 A 是带夹子的金属块 金属块 和夹子的总质量为 m0 B 是待测质量的物体 可以被 A 上的夹子固定 弹簧的劲度 系数 k 未知 但他们有一块秒表 他们按照以下步骤进行了实验 A 不放 B 时用秒表测出弹簧振子完成 30 次全振动的时间 t1 B 将 B 固定在 A 上 用秒表测出弹簧振子完成 30 次全振动的时间 t2 写出待测物体质量的计算公式为 m 用所测物理量和已知物理量表 示 由于太空中受到条件的限制 只能把该装 置放在如图所示的粗糙水平桌面上进行操作 则该操作对实验结果 填 有 或 无 影响 因为 2 10 分 在测定满偏电流为 2 5mA 内阻约为 50 的电流表 A1的内电阻的实验 中 备用的器材有 A 标准电流表 A2 量程 0 3mA B 标准电压表 V 量程 0 15V C 保护电阻 R0 阻值 100 D 电阻箱 R1 阻值范围 0 999 9 E 电源 电动势 1 5V 有内阻 F 滑动变阻器 R2 阻值范围 0 20 额定 电流 1 5A 另有若干导线和开关 根据列出的器材 设计一种电路尽量准确地测出电流 表的内阻 并根据设计的电路写出电流表内阻的表达式 用字母表示 要注明式中各个字母的含义 测出 A1的内电阻后 某同学设计了如图所示的电路 将电流表 A1改装成 0 0 6A 和 0 3A 两个量程的电流表 按该同学的设计 当开关 S 与 a 点接通时电流表的量程 为 A 当开关 S 接 b 时 若电流表 A1的内电阻为 RA 则 21 RR RA 10 16 分 质量为 50kg 的运动员 在一座高桥上做 蹦极 运动 他所用的弹性绳自 由长 度为 12m 假设弹性绳中的弹力与弹性绳的伸长之间的关系遵循胡克定律 在整个运动中弹性绳不超过弹性限度 运动员从桥面下落 能到达距桥面为 40m 的最 低点 D 处 运动员下落速率 v 跟下落距离 L 的关系如图所 示 运动员在 C 点时的速度最大 空气阻力不计 重力加 速度 g 取 10m s2 求 1 弹性绳刚好拉直时运动员的速度大小 2 弹性绳的劲度系数 k 3 运动员到达 D 点时 弹性绳的弹性势能 Ep 4 运动员到达 D 点时的加速度大小和方向 10 20 30 400L m v m s 1 C D AB R2R1 ba S A1 4 11 20 分 如图所示 在 xoy 平面内的第三象限中有沿 y 方向的匀强电场 场强大小 为 E 在第一和第二象限有匀强磁场 磁感应强度为 B 方向垂直于直角坐标平面向里 今有一个质量为 m 电荷量为 e 的电子 从 y 轴的 P 点以 初速度 v0垂直于电场方向进入电场 不计电子所受重力 经电场偏转后 沿着与 x 轴负方向成 45 进入磁场 并能返 回到原出发点 P 1 简要说明电子的运动情况 并画出电子运动轨迹的示 意图 2 求 P 点距坐标原点的距离 3 电子从 P 点出发经多长时间再次返回 P 点 参考答案参考答案 1 D 解析 万有引力提供向心力 由牛顿第二定律得 可以确定 r v mma r Mm G 2 2 离太阳越远向心加速度和线速度都越小 故 AB 都不正确 由题干提供的信息 这是 6 万年来火星距地球最近的一次 可知 C 选项不正确 2 C 解析 小球做平抛运动 由可确定 A 选项 由可确定 B 选项 由 2 2 1 gth tvs 0 可确定 D 选项 不能确定的是 C 选项 t vs 3 D 解析 滑片由位置 a 移到位置 b 时 电容器两板间的电势差变大 板间电场强度变 大 小球所受电场力变大 故 1 2 电路稳定时 由于电容器板间是绝缘介质 因 此电流表的示数不变 即 I1 I2 故正确答案为 D 4 C 解析 利用整体法和隔离法 由牛顿定律列式求解 即得结果 5 C 解析 电源 a 的内电阻大 由知 电源 a 效率低 电源的输出功率 rR R 数值上等于图线交点和原点对应的 面积 故 R 接到 a 电源上 电源的输UIP 出功率较大 C 正确 6 ACD 解析 A 球落地前以两球整体为对象 根据牛顿第二定律有 故加速mamg2 y x P P v0 5 度为 A 正确 从释放到 A 球落地 根据机械能守恒有 解得 2 g 2 1 2 2 mghmv B 错 两球落地后均不再弹起 所以 A B 两球落地的水平距离为 s vt vgh C 正确 绳 L 对 B 球做的功等于 B 球获得的动能 W D 正确 2h 2 11 22 mvmgh 7 C 解析 要使带电微粒向下运动 即减小板间的电场强度 此时电键是断开的 板上的 带电量 Q 保持不变 场强 由于电容 C 和板间距离 d 成反比 它们的乘 Cd Q d U E 积是常量 故改变板间距离不会达到目的 AB 选项均不正确 向左移动极板 M 即减 小两板的正对面积 电容减小 场强 E 减小 故 C 选项正确 下极板 N 接地不会改变 板间场强 选项 D 不正确 8 CD 解析 当线框的 ab 边进入 GH 后匀速运动到进入 JP 为止 ab 进入 JP 后回路感应 电动势增大 感应电流增大 因此所受安培力增大 安培力阻碍线框下滑 因此 ab 进 入 JP 后开始做减速运动 使感应电动势和感应电流均减小 安培力又减小 当安培力 减小到与重力沿斜面向下的分力 mgsin 相等时 以速度 v2做匀速运动 因此 v2 v1 A 错 由于有安培力做功 机械能不守恒 B 错 线框克服安培力做功 将机 械能转化为电能 克服安培力做了多少功 就有多少机械能转化为电能 由动能定理 得 W1 W2 Ek W2 W1 Ek 故CD正确 9 16 分 解析 1 6 分 2 分 无 2 分 物体与水平桌面之间无摩擦力 0 2 1 2 1 2 2 m t tt 弹簧振子的周期不变 2 分 2 10 分 电路如图所示 电流表 A1的满偏电压 Ug IgRA 0 125V 而标准电压表的量程为 15V 显然用 电压表读数误差太大 则考虑用电流表 A2 由伏安法 原理 要测 A1的电压 可用电阻箱和其并联 电路结 构如图 由图可知 A1的内阻 RA R1 4 分 1 12 I II 当开关接 a 时量程为 3A 接 b 时量程为 0 6A 则 R1 R2 其中 1 n RA n 240 代入并计算得 239 6 分 5 2 106 0 3 21 RR RA 试题评析 本题是两个创新性实验题 第 1 题是以人造卫星太空飞行为 背景 考查学生的知识迁移和创新能力 在太空完全失重条件 下如何测量物体的质量 既具有趣味性又具有挑战性 试题以 6 信息的形式给出了弹簧振子振动的周期公式 并给出了实验步 骤 降低了试题的难度 第 2 个实验题是电学实验题 考查 学生 能根据要求灵活运用已学过的自然科学理论 实验方法 和仪器 设计简单的实验方案并处理相关的实验问题 的能力 本题充分体现了近年来高考实验命题的新趋势 10 16 分 解析 1 弹性绳拉直前 运动员自由下落 由运动学公式得 m s 15 6m s 2 分 1542 0 gLv 2 运动员在 C 点受到的弹力与重力大小相等 合外力为 0 加速度为 0 所以速度 最大 则 k Lc L0 mg 2 分 代入数据得 k 62 5N m 2 分 3 运动员到达 D 点的速率为 0 在整个下落过程中减少的重力势能全部转化为弹簧 增加的弹性势能 EP mgLD 2 分 代入数据得 EP 2 104J 2 分 4 在 D 点弹簧的弹力 F k LD L0 2 分 根据牛顿第二定律 F mg ma 2 分 联立解得 a 25 m s2 方向竖直向上 2 分 试题评析 本题是一道与弹性绳相联系的力学综合试题 是弹簧类试题的变型题 近年来 弹簧 类试题考查较为频繁 此类试题考查学生综合运用所学知识分析解决物理问题的能力 体现了以能力立意的高考命题指导思想 本题的情景是学生比较熟悉的 涉及到力和 运动的关系 运动学 牛顿定律 机械能守恒等知识点 虽然综合了较多知识点 但 难度不大 更加突出 双基 和 主干 符合近年来高考命题的趋势和要求 11 20 分 试题解析 1 电子运动轨迹示意图如图所示 进入电场从 P 到 A 做匀 变速曲线运动 类平抛运动 进入磁场从 A 到 C 再到 D 做匀速圆周