浙江省台州市玉环县陈屿中学高三物理联考试卷含解析

浙江省台州市玉环县陈屿中学高三物理联考试卷含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.如图所示，在圆形区域内，存在垂直纸面向外的匀强磁场，ab是圆的一条直径。一带电粒子从α点射入磁场，速度大小为2v、方向与ab成角时恰好从b点飞出磁场，粒子在磁场中运动的时间为t；若仅将速度大小改为v，粒子仍从a点射入磁场，则粒子在磁场中运动的时间为（不计带电粒子所受重力） （

）A．3t B． C． D．2t参考答案：D2.如图所示，质量为m=1kg的物体与水平地面之间的动摩擦因数为0.3，当物体运动的速度为10m／s时，给物体施加一个与速度方向相反的大小为F=2N的恒力，在此恒力作用下(取g=10m／s2)A．物体经10s速度减为零B．物体经2s速度减为零C．物体速度减为零后将保持静止D．物体速度减为零后将向右运动参考答案：BC物体受到向右的滑动摩擦力，f=μFN=μG=3N，根据牛顿第二定律得，a==m/s2=5m/s2

，方向向右．物体减速到0所需的时间t==s=2s，B正确A错误。减速到零后，F＜f，物体处于静止状态，不再运动．C正确D错误。3.如图所示为一空腔导体周围的电场线分布．电场方向如图箭头所示，M、N、P、Q是以O为圆心的一个圈周上的四点．其中M、N在一条直线电场线上，P、Q在一条曲线电场线上，下列说法正确的有(

)

A.M点的电场强度比N点的电场强度大

B.P点的电势比Q点的电势高

C.M,0间的电势差大于O,N间的电势差

D、一负电荷在P点的电势能大于在Q点的电势能参考答案：B4.如图所示，在正三角形区域内存在着垂直于纸面的匀强磁场和平行于AB的水平方向的匀强电场，一不计重力的带电粒子刚好以某一初速度从三角形O点沿角平分线OC做匀速直线运动。若此区域只存在电场时，该粒子仍以此初速度从O点沿角平分线OC射入，则此粒子刚好从A点射出；若只存在磁场时，该粒子仍以此初速度从O点沿角平分线OC射入，则下列说法正确的是（

）A．粒子将在磁场中做匀速圆周运动，运动轨道半径等于三角形的边长 B．粒子将在磁场中做匀速圆周运动，且从OB阶段射出磁场 C．粒子将在磁场中做匀速圆周运动，且从BC阶段射出磁场 D．根据已知条件可以求出该粒子分别在只有电场时和只有磁场时在该区域中运动的时间之比参考答案：BD5.如图所示，一理想变压器的原线圈匝数为=1000匝，副线圈匝数为=200匝，电阻R=8．8，原线圈接入一电压的交流电源，电压表和电流表对电路的影响可忽略不计，则A．副线圈交变电流的频率是100HzB．t=ls时，电压表的示数为0C．电流表的示数为1AD．变压器的输入电功率为220W参考答案：CD由(V)可知，交流电源的频率为50Hz，变压器不改变交变电流的频率，选项A错误；t=1s时，电源电压的瞬时值为0，而电压表测的是电阻两端电压的有效值，由得，u2=44V,即电压表的示数是44V，故选项B错误；通过电阻R的电流是5A，电阻R消耗的电功率为220W，选项D正确；由得通过电流表的电流为1A，选项C正确。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，在电场强度E＝2000V/m的匀强电场中，有三点A、M和B，AM＝4cm，MB＝3cm，AB＝5cm，且AM边平行于电场线，A、B两点间的电势差为________V。把一电荷量q＝2×10-9C的正电荷从B点经M点移到A点，电场力做功为________J参考答案：7.根据玻尔原子结构理论，氦离子（）的能级图如题12C-1图所示。电子处在n=3轨道上比处在n=5轨道上离氦核的距离___▲____（选填“近”或“远”）。当大量处在n=4的激发态时，由于跃迁所发射的谱线有___▲____条。参考答案：近

6量子数越大，轨道越远，电子处在n=3轨道上比处在n=5轨道上离氦核的距离要近；处在n=4的激发态时，由于跃迁所发射的谱线有=6条。8.从离地面高度为h处有自由下落的甲物体，同时在它正下方的地面上有乙物体以初速度v0竖直上抛，要使两物体在空中相碰，则做竖直上抛运动物体的初速度v0应满足什么条件？________（不计空气阻力，两物体均看作质点）.若要乙物体在下落过程中与甲物体相碰，则v0应满足什么条件？________参考答案：v0≥，≤v0≤9.1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子．科学研究表明其核反应过程是：α粒子轰击静止的氮核后形成了不稳定的复核，复核发生衰变放出质子，变成氧核．设α粒子质量为m1，初速度为v0，氮核质量为m2，质子质量为m0,氧核的质量为m3，不考虑相对论效应．α粒子轰击氮核形成不稳定复核的瞬间，复核的速度大小为

，此过程中释放的核能为________________________________．参考答案：

10.如图所示，放置在水平地面上的支架质量为M，支架顶端用细线拴着的摆球质量为m，现将摆球拉至水平位置，而后释放，摆球运动过程中，支架始终不动，则：（1）在释放前的瞬间，支架对地面的压力为

（2）摆球到达最低点时，支架对地面的压力为

参考答案：（1）．Mg（2）．(3m＋M)g11.（6分）2004年7月25日，中国用长征运载火箭成功的发射了“探测二号”卫星．图是某监测系统每隔2.5s拍摄的，关于起始匀加速阶段火箭的一组照片。已知火箭的长度为40m，用刻度尺测量照片上的长度，结果如图所示。火箭的加速度a=

m/s2，火箭在照片中第2个像所对应时刻的瞬时速度大小υ=

m/s。参考答案：答案：8

(3分)

42

（3分）12.(4分)如图所示，两平行板间为匀强电场，场强方向与板垂直，质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的速度沿与板平行的方向射入电场中，P从两极板正中射入，Q从下极板边缘处射入，它们最后打在上板的同一点上，不计重力，则它们所带的电荷量之比

，从开始射入到打到上板的过程中，它们的电势能减小量之比 。

参考答案：答案：1：2l：413.为探究橡皮条被拉伸到一定长度的过程中，弹力做的功和橡皮条在一定长度时具有的弹性势能的关系（其中橡皮条的弹性势能表达式为，k是劲度系数），某同学在准备好橡皮条、弹簧测力计、坐标纸、铅笔、直尺等器材后，进行了以下操作：a．将橡皮条的一端固定，另一端拴一绳扣，用直尺从橡皮条的固定端开始测量橡皮条的原长l0，记录在表格中；b．将弹簧测力计挂在绳扣上，测出在不同拉力F1、F2、F3…的情况下橡皮条的长度l1、l2、l3…；c．以橡皮条的伸长量△l为横坐标，以对应的拉力F为纵坐标，在坐标纸上建立坐标系，描点、并用平滑的曲线作出F-△l图象；d．计算出在不同拉力时橡皮条的伸长量△l1、△l2、△l3…；e．根据图线求出外力克服橡皮条的弹力做的功．f.根据弹性势能表达式求出橡皮条具有的弹性势能.（1）以上操作合理的顺序是______________；（2）实验中，该同学作出的F-△l图象如图所示，从图象可求出△l=9cm过程中外力克服橡皮条的弹力做的功约为_____J，计算出△l=9cm时橡皮条具有的弹性势能约为_____J.（保留二位有效数字）（3）由实验可得出的结论是______________________________________________参考答案：（1）abdcef

（2）0.11

，0.11

（3）在误差允许范围内克服弹力做的功等于橡皮条弹性势能的增量三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态．若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：(1)你认为还需要的实验器材有 ．(2)实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的条件是

，实验时首先要做的步骤是

．(3)在(2)的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M．往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m．让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小VI与V2(v1<V2)．则本实验最终要验证的数学表达式为

．(用题中的字母表示实验中测量得到的物理量)参考答案：考点：验证动能定理，牛顿第二定律分析：（1）本实验要测量滑块动能的增加量和合力做的功，平衡摩擦力后用沙和沙桶的总重力表示滑块受到的拉力，重物加速下降，处于失重状态，拉力小于重力，可以根据牛顿第二定律列式求出拉力表达式，分析讨论在什么情况下合力与沙桶的总重力大小基本相等．

（2）细线的拉力近似等于沙和沙桶的总重力，需要验证的方程是细线对滑块做功与滑块动能的增加的关系．解答：（1）：实验要验证动能增加量和总功是否相等，故需要求出总功和动能，故还要天平和刻度尺；故答案为：刻度尺、天平；（2）在本实验中，合力指的是小沙桶和细沙的总重力，小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，故可以将长木板的一段垫高；所以实验前要首先平衡摩擦力．沙和沙桶加速下滑，处于失重状态，其对细线的拉力小于重力，设细线的拉力为T，滑块的质量为M，沙和沙桶的总质量为m，对小车根据牛顿第二定律有：T=Ma…①

对砂桶和砂有：mg-T=ma…②

解得：T==,由此可知当m<<M时，T≈mg，即沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量时，细线的拉力约等于砂和砂桶的总重力．

故答案为：沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量，平衡摩擦力；

（3）以滑块为对象验证“动能定理”，合外力做的功为：mgL，小车动能的变化量为：Mv22-Mv12，所以我们需要验证的数学表达式为：mgL=Mv22-Mv12故答案为：（1）毫米刻度尺、天平

（2）沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量；平衡摩擦力;

（3）mgL=Mv22-Mv12点评：正确解答实验问题的前提是明确实验原理，从实验原理出发进行分析所需实验器材、实验步骤、所测数据等，会起到事半功倍的效果．15.在用电火花计时器“研究匀变速直线运动”的实验中，小车在恒定外力作用下运动，如图13所示是一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点间还有四个点未画出．所用电源的频率为50Hz.

(1)由纸带根据运动学有关公式可求得vB＝1.38m/s，vC＝________m/s，vD＝3.90m/s.(2)利用纸带上的数据求出小车运动的加速度a＝________m/s2.(3)若实验中以打A点时开始计时，利用所得的数据做出小车的v－t图线，将图线延长与纵轴相交，此交点纵轴坐标的物理意义是______________。参考答案：【知识点】探究小车速度随时间变化的规律．A7【答案解析】(1)2.64(2.6～2.7)(2)12.6(12～13)

(3)开始计时时，小车的速度（或vA）解析：（1）电源频率为50Hz，则周期为0.02s，相邻计数点间还有四个点未画出，则可知相邻计数点间的时间为0.1s，利用匀变速直线运动的推论可知平均速度等于中间时刻的瞬时速度：vC=m/s=2.64m/s

（2）纸带加速度为：a=m/s2=12.6m/s2．

（3）此速度的物理意义是打点计时器打下计时点A时纸带对应的速度．【思路点拨】纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度．图线延长与纵轴相交，交点的物理意义是打点计时器打下计时点A时纸带对应的速度．纸带问题单位一般不是m，要注意单位的换算，处理纸带的问题，我们要熟悉匀变速直线运动的特点，以及相应的推论．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，玻璃柱的横截面为半径R=20.0cm的半圆，O点为圆心。光屏CD紧靠在玻璃柱的右侧，且与截面底边MN垂直。一光束沿中半径方向射向O点，光束和MN的夹角为，在光屏CD上出现两个光斑。己知玻璃的折射率为n=。（i）若=60°，求两个光斑间的距离；（ii）屏上两个光斑间的距离会随大小的变化而改变，求两光斑间的最短距离。参考答案：（i）cm；（ii）20cm【详解】（i）光束在MN界面上一部分反射，设反射光与光屏CD的交点为C，另一部分折射，设折射光与光屏的交点为D，入射角为r，折射角为i，光路图如图所示，由几何关系得：r=90°-θ=30°

得：根据折射定律得

可得，i=60°

则所以两个光斑间的距离LCD=LCN+LDN=（ii）屏上两个光斑间的距离会随θ的减小而变短，当光线在MN就要发生全反射时，两光斑间距离最短，由临界角公式得：

所以两光斑间的最短距离Lmin=

联立解得

Lmin=20cm17.如图所示，竖直放置的两平行带电金属板间的匀强电场中有一根质量为m的均匀绝缘杆，上端可绕轴O在竖直平面内转动，下端固定一个不计重力的点电荷A，带电量＋q。当板间电压为U1时，杆静止在与竖直方向成＝45°的位置；若平行板以M、N为轴同时顺时针旋转＝15°的角，而仍要杆静止在原位置上，则板间电压应变为U2。求：U1/U2的比值。某同学是这样分析求解的：两种情况中，都有力矩平衡的关系。设杆长为L，两板间距为d，当平行板旋转后，电场力就由变为，电场力对轴O的力臂也发生相应的改变，但电场力对轴O的力矩没有改变。只要列出两种情况下的力矩平衡方程，就可求解了。你觉得他的分析是否正确？如果认为是正确的，请继续解答；如果认为有错误之处，请说明理由并进行解答。参考答案：解：他的分析有错误（2分），因为当两块平行板旋转后，两板的间距变了，电场力应该为。

（2分）由力矩平衡关系，可得：

（1）

（3分）

（2）

（3分）解（1）、（2），即可求得：

18.如图甲所示，两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距为L1＝1m，导轨平面与水平面成θ＝30°角，上端连接阻值R＝1．5Ω的电阻；质量为m＝0．2kg、阻值r＝0．5Ω的金属棒ab放在两导轨上，距离导轨最上端为L2＝4m，棒与导轨垂直并保持良好接触。整个装置处于一匀强磁场中，该匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁感应强度大小随时间变化的情况如图乙所示。为保持ab棒静止，在棒上施加了一平行于导轨平面的外力F，g=10m/s2求：（1）当t＝2s时，外力F1的大小；（2）当t＝3s前的瞬间，外力F2的大小和方向；（3）请在图丙中画出前4s外力F随时间变化的图像（规定Ｆ方向沿斜面向上为正）；参考答案：【知识点】导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律；法拉第电磁感应定律；电磁感应中的能量转化．J2L2L3【答案解析】（1）0；（2）0.5N，方向沿斜面向下；（3）如图所示．解析：（1）当t=2s时，回路中产生的感应电动势为：