北京中滩中学高三物理联考试卷含解析

北京中滩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.为了对火星及其周围的空间环境进行探测，我国预计于2011年10月发射第一颗火星探测器“萤火一号”。假设探测器在离火星表面高度分别为h和h的圆轨道上运动时，周期分别为T和T。火星可视为质量分布均匀的球体，且忽略火星的自转影响，万有引力常量为G。仅利用以上数据，可以计算出（

）A．火星的质量

B．“萤火一号”的质量C．火星对“萤火一号”的引力

D．火星表面的重力加速度参考答案：AAD2.如图所示的单摆，摆球a向右摆动到最低点时，恰好与一沿水平方向向左运动的粘性小球b发生碰撞，并粘接在一起，且摆动平面不变。已知碰撞前a球摆动的最高点与最低点的高度差为h，摆动的周期为T，a球质量是b球质量的5倍。碰撞前a球在最低点的速度是b球速度的一半。则碰撞后A．摆动的周期为B．摆动的周期为C．摆球的最高点与最低点的高度差为D．摆球的最高点与最低点的高度差为参考答案：答案：D解析：单摆的周期与摆球的质量无关，只决定于摆长和当地的重力加速度。所以AB错误。在a球向下摆的过程中，只有重力做功，机械能守恒。有a、b两球碰撞过程时间极短，两球组成的系统动量守恒。所以有碰撞后摆动过程中，机械能守恒。整理得，所以3.如图所示，一小球用轻质线悬挂在木板的支架上，木板沿倾角为θ的斜面下滑时，细线呈竖直状态，则在木板下滑的过程中，下列说法中正确的是（）A．小球的机械能守恒B．木板、小球组成的系统机械能守恒C．木板与斜面间的动摩擦因数为tanθD．木板的系统减少的机械能转化为内能参考答案：C【考点】机械能守恒定律；功能关系．【分析】小球与支架具有共同的加速度，通过对小球的受力分析，根据牛顿第二定律判断出小球与木板组成的系统的加速度为0，都做匀速直线运动，然后结合功能关系分析即可．【解答】解：A、因拉小球的细线呈竖直状态，小球受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力，在水平方向没有分力，所以小球在水平方向没有加速度，结合小球沿斜面向下运动，所以小球一定是匀速运动，小球的动能不变，重力势能减小，所以小球的机械能不守恒，故A错误；B、木板与小球的运动状态相同，一起做匀速运动，所以木板、小球组成的系统动能不变，重力势能减小，机械能也不守恒，故B错误；C、木板与小球下滑过程中满足（M+m）gsinθ=μ（M+m）gcosθ，即木板与斜面间的动摩擦因数为μ=tanθ，故C正确；D、由能量守恒知，木板、小球组成的系统减少的机械能转化为内能，故D错误．故选：C4.如图所示，跳水运动员最后踏板的过程可以简化为下述模型：运动员从高处落到处于水平状态的跳板上，随跳板一同向下做变速运动到达最低点，然后随跳板反弹，则下述说法正确的是A．运动员与跳板接触的全过程中既有超重状态也有失重状态B．运动员把跳板压到最低点时，他所受外力的合力为零C．运动员能跳得高的原因之一，是因为跳板对他的作用力远大于他的重力D．运动员能跳得高的原因之一，是因为跳板对他的作用力远大于他对跳板的作用力参考答案：AC运动员与跳板接触过程中，时而加速，时而减速，加速度有时向下，有时向上，所以全过程中既有超重状态也有失重状态，故A正确；运动员把跳板压到最低点时，跳板给其的弹力大于其重力，合外力不为零，故B错误；从最低点到最高过程中，跳板给运动员的支撑力做正功，重力做负功，位移一样，运运动员动能增加，因此跳板对他的作用力大于他的重力，故C正确；跳板对运动员的作用力与他对跳板的作用力是作用力与反作用力，大小相等，故D错误。5.（单选）半圆形玻璃砖横截面如图，AB为直径，O点为圆心。在该截面内有a、b两束单色可见光从空气垂直于AB摄入玻璃砖，两入射点到O的距离相等。两束光在半圆边界上反射和折射的情况如图所示：则a、b两束光有（

）Aa光频率比b光大B以相同的入射角从空气斜射入水中，b光的折射角大C在同种均匀介质中传播，a光的传播速度较小D分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距大参考答案：DA、由图知，b光发生了全反射，a光未发生全反射，说明b光全反射临界角较小，根据得知，b光的折射率大，则b光的频率大，故A错误；B、以相同的入射角从空气斜射入水中，根据可知，b光的折射率大，则b光的折射角小，故B错误；C、b光的折射率大，根据知，b光的传播速度小，a光的传播速度大，故C正确；D、a光的折射率小，频率小，波长大，根据干涉条纹的间距知，a光的干涉条纹间距大，故D正确。故选D。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.氦原子被电离出一个核外电子,形成类氢结构的氦离子,已知基态的一价氦离子能量为E1=-54.4eV,能级图如图所示,则一价氦离子第α能级En=_________eV;一个静止的处于基态的一价氦离子被运动的电子碰撞后又失去了一个电子,则运动电子的动能一定大于__________eV.参考答案：7.（4分）若将气泡内的气体视为理想气体，气泡从湖底上升到湖面的过程中，对外界做了0.6J的功，则此过程中的气泡

（填“吸收”或“放出”）的热量是

J。气泡到达湖面后，温度上升的过程中，又对外界做了0.1J的功，同时吸收了0.3J的热量，则此过程中，气泡内气体内能增加了

J。参考答案：吸收

0.6

0.2

解析：本题从热力学第一定律入手，抓住理想气内能只与温度有关的特点进行处理。理想气体等温过程中内能不变，由热力学第一定律，物体对外做功0.6J，则一定同时从外界吸收热量0.6J，才能保证内能不变。而温度上升的过程，内能增加了0.2J。8.1某同学为了探究杆转动时的动能表达式，设计了如图所示的实验：质量为m的均匀长直杆一端固定在光滑转轴O处，杆由水平位置静止释放，用光电门测出另一端A经过某位置时的瞬时速度vA，并记下该位置与转轴O的高度差h。⑴设杆的宽度为L（L很小），A端通过光电门的时间为t，则A端通过光电门的瞬时速度vA的表达式为

▲

。组

次123456h/m0.050.100.150.200.250.30vA/（m·s-1）1.231.732.122.462.743.00vA-1/（s·m-1）0.810.580.470.410.360.33vA2/（m2·s-2）1.503.004.506.057.519.00

⑵调节h的大小并记录对应的速度vA，数据如上表。为了形象直观地反映vA和h的关系，请选择适当的纵坐标并画出图象。⑶当地重力加速度g取10m/s2，结合图象分析，杆转动时的动能Ek=

▲

（请用质量m、速度vA表示）。参考答案：⑴（3分）⑵如图（纵坐标1分，图象2分）⑶（2分）9.为了探究加速度与力、质量的关系，某实验小组设计如图所示的实验装置：一个木块放在水平长木板上，通过细线跨过定滑轮与重物相连，木块与纸带相连，在重物牵引下，木块向左运动，重物落地后，木块做匀减速运动，打出的纸带如图2所示，不计纸带所受到的阻力。交流电频率为50Hz，重力加速度g取10m/s2。（1）木块加速阶段的加速度为

m/s2（2）木块与木板间的动摩擦因数μ=

（3）某同学发现在实验中未平衡木块与木板间的摩擦力，接着他应当

，将木板右端垫高，接通电源，使木块沿木板匀速下滑。参考答案：

1.5

m/s2（3分）（2）μ=

0.1

（3分）（3）取下重物

10.某实验小组在探究加速度与力、质量的关系的实验中，得到以下左图所示的实验图线a、b，其中描述加速度与质量关系的图线是

；描述加速度与力的关系图线是

。为了便于观察加速度与质量关系通常采用

关系图线．⑵．在研究匀变速直线运动的实验中，获得反映小车运动的一条打点纸带如右上图所示，从比较清晰的点开始起，每5个打点取一个计数点（交流电源频率为50HZ），分别标出0与A、B、C、D、E、F点的距离，则小车①做

运动，判断依据

；②小车的加速度为__________m/s2参考答案：11.（6分）用多用电表的欧姆档测电阻，若表盘的中间刻度为15，在测量某电阻时，指针所指的刻度为180，此时选择开关处在×10的倍率，则该电阻的阻值约为Ｒ＝＿＿＿＿Ω；为了测得更准确的阻值，应将选择开关换到×＿＿＿的倍率，重新＿＿＿＿＿＿后再进行测量。参考答案：

答案：1800，100，欧姆调零12.如图所示，电源电动势E=10V，内阻r=1Ω，R1=3Ω．电键S断开时，R2的功率为4W，电源的输出功率为4.75W，则电流表的读数为0.5A；电键S接通后，电流表的读数为2A．则R3=Ω．参考答案：【考点】：闭合电路的欧姆定律．【专题】：恒定电流专题．【分析】：电键S断开时，由电源的输出功率与R2的功率之差得到R1的功率，由公式P1=I2R1求出通过R1的电流，即可得到R2的电流．设出R3的阻值，由串联并联电路求得I的表达式进而求得R3．：解：电键S断开时，由P出﹣P2=I2R1得：电路中电流I===0.5A

则R2===16Ω接通电键S后，设电路中电流为I′：I′1=2A，

I′1=

代入数据可得：R3=故答案为：0.5

13.（4分）有一束射线进入匀强磁场中，a、b、c分别表示组成射线的三种粒子流在磁场里的轨迹，如图所示．已知磁场方向与速度方向垂直并指向纸内，从这些粒子流的偏转情况可知，可能是粒子的轨迹是_______；可能是光子的轨迹是______。参考答案：

a；b三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.直角三角形的玻璃砖ABC放置于真空中，∠B＝30°，CA的延长线上S点有一点光源，发出的一条光线由D点射入玻璃砖，如图所示．光线经玻璃砖折射后垂直BC边射出，且此光束经过SD用时和在玻璃砖内的传播时间相等．已知光在真空中的传播速度为c，，∠ASD＝15°.求：①玻璃砖的折射率；②S、D两点间的距离．参考答案：(1)

(2)d试题分析：①由几何关系可知入射角i=45°，折射角r=30°可得②在玻璃砖中光速光束经过SD和玻璃砖内的传播时间相等有可得

SD=d考点：光的折射定律。15.如图所示，质量为m带电量为+q的小球静止于光滑绝缘水平面上，在恒力F作用下，由静止开始从A点出发到B点，然后撤去F，小球冲上放置在竖直平面内半径为R的光滑绝缘圆形轨道，圆形轨道的最低点B与水平面相切，小球恰能沿圆形轨道运动到轨道末端D，并从D点抛出落回到原出发点A处．整个装置处于电场强度为E=的水平向左的匀强电场中，小球落地后不反弹，运动过程中没有空气阻力．求：AB之间的距离和力F的大小．参考答案：AB之间的距离为R，力F的大小为mg．考点： 带电粒子在匀强电场中的运动；牛顿第二定律；平抛运动；动能定理的应用．专题： 带电粒子在电场中的运动专题．分析： 小球在D点，重力与电场力的合力提供向心力，由牛顿第二定律即可求出D点的速度，小球离开D时，速度的方向与重力、电场力的合力的方向垂直，小球做类平抛运动，将运动分解即可；对小球从A运动到等效最高点D过程，由动能定理可求得小球受到的拉力．解答： 解：电场力F电=Eq=mg

电场力与重力的合力F合=mg，方向与水平方向成45°向左下方，小球恰能到D点，有：F合=解得：VD=从D点抛出后，只受重力与电场力，所以合为恒力，小球初速度与合力垂直，小球做类平抛运动，以D为原点沿DO方向和与DO垂直的方向建立坐标系（如图所示）．小球沿X轴方向做匀速运动，x=VDt

沿Y轴方向做匀加速运动，y=at2a==所形成的轨迹方程为y=直线BA的方程为：y=﹣x+（+1）R解得轨迹与BA交点坐标为（R，R）AB之间的距离LAB=R从A点D点电场力做功：W1=（1﹣）R?Eq

重力做功W2=﹣（1+）R?mg；F所做的功W3=F?R有W1+W2+W3=mVD2，有F=mg答：AB之间的距离为R，力F的大小为mg．点评： 本题是动能定理和向心力知识的综合应用，分析向心力的来源是解题的关键．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.两根金属导轨平行放置在倾角为θ=30°的斜面上，导轨左端接有电阻R=10Ω，导轨自身电阻忽略不计。匀强磁场垂直于斜面向上，磁感强度B=0.5T。质量为m=0.1kg，电阻可不计的金属棒ab静止释放，沿导轨下滑（金属棒ab与导轨间的摩擦不计）。如图所示，设导轨足够长，导轨宽度L=2m，金属棒ab下滑过程中始终与导轨接触良好，当金属棒下滑h=3m时，速度恰好达到最大值。求此过程中金属棒达到的最大速度和电阻中产生的热量。参考答案：当金属棒速度恰好达到最大速度时，金属棒受力平衡，有：mgsinθ=F安解得金属棒所受安培力

F安=0.5N据法拉第电磁感应定律，感应电动势

E=BLv据闭合电路欧姆定律，感应电流

I=

又F安=BIL解得最大速度v=5m/s下滑过程中，由能量守恒定律得：mgh－Q=mv2

解得电阻中产生的热量Q=1.75J17.室内装修污染四大有害气体是苯系物、甲醛、氨气和氡．氡存在于建筑水泥、矿渣砖、装饰石材及土壤中．氡看不到，嗅不到，但它进入人的呼吸系统能诱发肺癌，是除吸烟外导致肺癌的重大因素．静止的氡核放出一个粒子x后变成钋核，钋核的动能为0.33MeV，若衰变放出的能量全部变成钋核和粒子x的动能．则：①写出上述衰变的核反应方程；②求粒子x的动能．（保留两位有效数字）参考答案：：解：①根据质量数和电荷数守恒可得该核反应方程为：86222Rn→84218Po+24He．故该衰变方程为：86222Rn→84218Po+24He．②设粒子x的质量为m1、速度为v1，钋核的质量为m2、速度为v2根据动量守恒定律有0=m1v1﹣m2v2粒子x的动能：Ek2===18MeV答：①衰变的核反应方程86222Rn→84218Po+24He；②粒子x的动能18