湖北省黄冈市第五高级中学高三物理测试题含解析

湖北省黄冈市第五高级中学高三物理测试题含解析一、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.（单选）德国天文学家开普勒对第谷观测的行星数据进行多年研究，得出著名开普勒行星三定律．根据周期定律，设太阳的行星匀速圆周运动的半径立方与周期平方的比值为K1，地球的卫星匀速圆周运动的半径立方与周期平方的比值为K2，月球的卫星匀速圆周运动的半径立方与周期平方的比值为K3，则三者大小关系为（）A．K1=K2=K3B．K1＞K2＞K3C．K1＜K2＜K3D．K1＞K2=K3参考答案：考点：开普勒定律．专题：万有引力定律的应用专题．分析：开普勒第三定律中的公式=K=，可知K与中心天体的质量有关，从而即可求解．解答：解：由K=，式中的k只与恒星的质量有关，与行星质量无关，与行星运行的速度无关，因此K1＞K2＞K3，故B正确，ACD错误；故选：B．点评：考查行星绕太阳虽然是椭圆运动，但我们可以当作圆来处理，同时值得注意是周期是公转周期，同时掌握影响K的因素．2.一个沙箱连着弹簧,在光滑的水平面上做简谐运动,不计空气阻力,下列说法中正确的是(

)A、当沙箱经过平衡位置时，一小球竖直落入沙箱，则以后的运动中沙箱的振幅减小B、当沙箱经过平衡位置时，一小球竖直落入沙箱，则以后的运动中沙箱的最大速度减小C、当沙箱经过最大位移时，一小球竖直落入沙箱，则以后的运动中沙箱的振幅减小D、当沙箱经过最大位移时，一小球竖直落入沙箱，则以后的运动中沙箱的最大速度减小参考答案：ABD3.如图所示，a、b两束不同频率的单色光均以45°的入射角射到玻璃砖的上表面上，入射点分别为A、B。直线OO?垂直玻璃砖与玻璃砖上表面相交于E点．A、B到E的距离相等。a、b两束光与直线OO?在同一平面内（图中纸面内）。经过玻璃砖后，a、b两束光相交于图中的P点。则下列判断中正确的是A．在真空中，a光的传播速度大于b光的传播速度

B．在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度

C．玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率

D．a光比b光更容易发生明显衍射现象参考答案：D4.（多选）如图所示，在竖直平面内有一半径为的圆弧轨道，半径水平、竖直，一个质量为的小球自的正上方点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点时恰好对轨道没有压力。已知AP=2R,重力加速度为g，则小球从到的运动过程中（

）A.机械能减少mgRB.重力做功mgRC.合外力做功mgRD.克服摩擦力做功mgR/2

参考答案：BD5.如图所示，光滑水平面上存在有界匀强磁场，直径与磁场宽度相同的金属圆形线框以一定的初速度斜向匀速通过磁场。在必要的时间段内施加必要的水平拉力保证其匀速运动，则A．金属框内感应电流方向先顺时针再逆时针B．金属框内感应电流先增大后减小C．水平拉力方向与速度同向D．水平拉力方向与速度方向无关参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，M为理想变压器，电表均可视为理想表，输入端a、b接正弦交流电源时，原、副线圈中电压表的示数分别为U1和U2，则原线圈与副线圈的匝数之比等于________；当滑动变阻器的滑片P向上滑动时，电流表A1的示数I1变化情况是________。（选填“变大”、“变小”或“不变”）参考答案：答案：U1︰U2；变大7.物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验装置如图，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮，木板上有一滑块，其一端与

电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过定滑轮的细线与托盘连接。打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz。开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点。

（1）下图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），计数点间的距离如下图所示。根据图中数据计算的加速度a=

（保留三位有效数字）。（2）为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有

。（填入所选物理量前的字母）

A．木板的长度

B．木板的质量m1

C．滑块的质量m2

D．托盘和砝码的总质量m3

E．滑块运动的时间t

（3）滑块与木板间的动摩擦因数

（用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）。与真实值相比，测量的动摩擦因数

（填“偏大”或“偏小”）。参考答案：8.某学习小组用如图所示装置探究“加速度和力的关系”。

该小组已经测量了两个光电门间的距离为L，遮光条的宽度为d，遮光条通过两个光电门的时间分别为t1、t2，则：

（1）小车的实际加速度可以表示为____________（用题中所给物理量表示）

（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可在坐标纸上画出a－F关系的点迹（如图所示）。经过分析，发现这些点迹存在一些问题，产生的主要原因可能是（

）A．轨道与水平方向夹角太大B．轨道保持了水平状态，没有平衡摩擦力C．所挂钩码的总质量太大，造成上部点迹有向下弯曲趋势D．所用小车的质量太大，造成上部点迹有向下弯曲趋势参考答案：（1）a=

（2）BC解析：（1）遮光条通过两个光电门时的速度分别为v1=d/t1，v2=d/t2。根据匀变速直线运动规律，v22-v12=2aL，解得小车的实际加速度可以表示为a=。（2）图线直线部分没有过原点，产生的主要原因可能是轨道保持了水平状态，没有平衡摩擦力，选项A错误B正确；图线上部弯曲产生的主要原因可能是所挂钩码的总质量太大，造成上部点迹有向下弯曲趋势。9.某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关系”的实验如图，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条……，完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致。每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。（1）除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、

（填测量工具）和

电源（填“交流”或“直流”）；（2）实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力，则下面操作正确的是（

）A.放开小车，能够自由下滑即可

B．放开小车，能够匀速下滑即可C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可

D．放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可（3）若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是（

）A．橡皮筋处于原长状态

B．橡皮筋仍处于伸长状态C．小车在两个铁钉的连线处

D．小车已过两个铁钉的连线参考答案：10.在如图（甲）所示的电路中，电阻R1和R2都是纯电阻，它们的伏安特性曲线分别如图（乙）中Oa、Ob所示。电源的电动势=7.0V，内阻忽略不计。（1）调节滑动变阻器R3，使电阻R1和R2消耗的电功率恰好相等，则此时电阻R1和R2的阻值为

Ω，R3接入电路的阻值为

Ω。（2）调节滑动变阻器R3，使R3＝0，这时电阻R1的电功率P1＝

W，R2的电功率P2＝

W。参考答案：（1）1000，800；（2）1.05×10－2，1.4×10－2

11.如图所示，质量分别为mA、mB的两物块A、B，叠放在一起，共同沿倾角为的斜面匀速下滑，斜面体放在水平地面上，且处于静止状态。则B与斜面间动摩擦因数

，A所受滑动摩擦力大小为

参考答案：12.如图所示，两个已知质量分别为m1和m2的物块A和B，分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端(m1>m2)，1、2是两个光电门．用此装置验证机械能守恒定律．(1)实验中除了记录物块B通过两光电门时的速度v1、v2外，还需要测量的物理量是________．(2)用已知量和测量量写出验证机械能守恒的表达式_____________．参考答案：(1)，两光电门之间的距离h13.一物体在水平面上运动，以它运动的起点作为坐标原点，表中记录了物体在x轴、y轴方向的速度变化的情况。物体的质量为m＝4kg，由表格中提供的数据可知物体所受合外力的大小为__________N，该物体所做运动的性质为__________。参考答案：

答案：4（14.4)

匀加速曲线三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.(3-5模块)(5分)有两个质量为m的均处于基态的氢原子A、B，A静止，B以速度v0与之发生碰撞．己知：碰撞前后二者的速度均在一条直线上，碰撞过程中部分动能有可能被某一氢原子吸收。从而该原子由基态跃迁到激发态，然后，此原子向低能级态跃迁，并发出光子．如欲碰后发出一个光子，则速度v0至少需要多大？己知氢原子的基态能量为E1(E1<0)。参考答案：解析：，--------------(1分)

，--------------(1分)

，--------------(1分)

--------------(2分)15.将下图中的电磁铁连入你设计的电路中（在方框内完成），要求：A．电路能改变电磁铁磁性的强弱；B．使小磁针静止时如图所示。参考答案：（图略）要求画出电源和滑动变阻器，注意电源的正负极。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（15分）如图所示，在光滑绝缘的水平面上，用长为2L的绝缘轻杆连接两个质量均为m的带电小球A和B，A球的电荷量为＋2q，B球的电荷量为－3q，组成一静止的带电系统。虚线NQ与MP平行且相距3L，开始时MP恰为杆的中垂线。视小球为质点，不计轻杆的质量，现在在虚线MP、NQ间加上水平向右的匀强电场E，求：（1）B球刚进入电场时带电系统的速度大小；（2）B球向右运动的最大位移以及从开始到最大位移处时B球电势能的变化量；（3）带电系统运动的周期。

参考答案：解析：（1）对带电系统由动能定理得：2qEL＝′2m′v12，

解得v1＝……3分

（2）设B球运动的最大位移为x，

由动能定理得：2qE′2L－3qE(x-L)＝0，解得x＝L……3分，

向右过程中，电场力对B球做的功为……2分，

故B球电势能增加……1分，

（3）向右运动分三段：第一段加速：a1＝＝，t1＝＝，……1分

第二段减速：a2＝…1分，

设A球出电场时速度为v2，由动能定理得：－qEL＝′2m′（v22－v12），解得v2＝，……1分

t2＝＝2（－1），……1分

第三段再减速：a3＝，t3＝＝，……1分

所以T＝2（t1＋t2＋t3）＝（6－）。……1分17.(10分）由地面竖直上抛一物体，通过楼房上一个高为1.55m的窗户，需要0.1s，当物体下落时，由窗户下檐落到地面所用的时间是0.2s。求物体上升的最大高度是多少？(不计空气阻力，g=10m／s2)参考答案：解析：由竖直上抛运动的对称性知:当物体上升时，由地面运动到窗户下檐所用的时间也是0.2s，根据推论

（4分）由

得

（3分）物体上升的最大高度：

（3分）18.（16分）在勇气号火星探测器着陆的最后阶段，着陆器降落到火星表面上，再经过多次弹跳才停下来。假设着陆器第一次落到火星表面弹起后，到达最高点时高度为h，速度方向是水平的，速度大小为v0