高三物理第一学期末五校联考试题
物理试题
命题人:广东肇庆中学 高三物理备课组
本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,第Ⅰ卷为1-10题,共40分。第Ⅱ卷为13-20题,共计110分。本试卷共7页,20小题,满分150分。考试用时l20分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的市(区)和学校、姓名、准考证号填写在答题卡(卷)上。 用2B铅笔将试卷类型(A)填涂在答题卡相应位置上。
2.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卷各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
4.作答选做题时,请先用2B铅笔填涂选做题的题组号对应的信息点,再作答。漏涂、错涂、多涂的,答案无效。
5.考生必须保持答题卷的整洁。考试结束后,将试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷
一、选择题:每小题4分,满分40分。本大题共l2小题,其中1-8小题为必做题,9-12小题为选做题,考生只能在9-10、11-12两组中选择一组作答。在每小题给出的四个选项中,有一个或一个以上选项符合题目要求,全部选对得4分,选不全得2分,有选错或不答的得0分。
1.下列叙述中符合物理学史实的是 ( )
A.法拉第根据小磁针在通电导线周围的偏转而发现了电流的磁效应
B.卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究,揭示了原子核的组成
C.玻尔氢原子能级理论的局限性是保留了过多的经典物理理论
D.牛顿通过实验测出了万有引力恒量,验证了万有引力定律
2.某空间存在着如图所示的水平方向匀强磁场,A、B两个物块叠放在一起,并置于光滑的绝缘水平地面上。物块A带正电,物块B为不带电的绝缘体。水平恒力F作用在物块B上,使A、B一起由静止开始向左运动。A、B之间保持相对静止,在此运动过程中,以下关于A、B受力的说法中正确的是 ( )
A.A对B的压力变小
B.B对A的摩擦力保持不变
C.A对B的摩擦力变大
D.B对地面的压力保持不变
3.如图所示,质量为M的物体内有光滑圆形轨道,现有一质量为m的小滑块沿该圆形轨道的竖直面做圆周运动,A、C为圆周的最高点和最低点,B、D与圆心O在同一水平线上。小滑块运动时,物体M保持静止,关于物体M对地面的压力N和地面对物体的摩擦力,下列说法正确的是 ( )
A.滑块运动到A点时,N>Mg,摩擦力方向向左
B.滑块运动到B点时,N=Mg,摩擦力方向向右
C.滑块运动到C点时,N>(M+m)g,M与地面无摩擦力
D.滑块运动到D点时,N=(M+m)g,摩擦力方向向左
4.美国的全球卫星定位系统(简称GPS)由24颗卫星组成,卫星分布在等分地球的6个轨道平面上,每个轨道上又分布有4颗卫星,这些卫星距地面的高度均为20000km.我国自行建立的“北斗一号”卫星定位系统由三颗卫星组成,三颗卫星都定位在距地面36000km的地球同步轨道上.比较这些卫星,下列说法中正确的是 ( )
A.“北斗一号”系统中的三颗卫星的质量必须相同,否则它们不能定位在同一轨道上
B.GPS的卫星较“北斗一号”的卫星周期更长
C.GPS的卫星较“北斗一号”的卫星有更大的加速度
D.GPS的卫星较“北斗一号”的卫星有较小的运行速度
5.A、B是一条电场线上的两点,若在A点释放一初速为零的电子,电子仅受电场力作用,并沿电场线从A运动到B,其速度随时间变化的规律如图所示.设A、B两点的电场强度分别为EA、EB,电势分别为UA、UB,电子在A、B两点的电势能分别为εA、εB,则( )
A.EA = EB
B.EA<EB.
C.εA<εB
D.UA<UB .
6.如图所示,竖直放置的平行金属板带等量异种电荷,一带电微粒能够从靠近左金属板附近的A点沿图中直线从A向B运动,则下列说法正确的是 ( )
A.微粒可能带正电
B.微粒机械能不守恒
C.微粒电势能减小
D.微粒动能减小
7.在如图所示的电路中,E为电源电动势,r为电源内阻,R1和R3均为定值电阻,R2为滑动变阻器。当R2的滑动触点在a端时合上开关S,此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U。现将R2的滑动触点向b端移动,则三个电表示数的变化情况是 ( )
A.I1增大,I2不变,U增大
B.I1减小,I2增大,U减小
C.I1增大,I2减小,U增大
D.I1减小,I2不变,U减小
8.如图所示,有一理想变压器,原线圈与副线圈的匝数比为n.原线圈接在电压为U的交流电源上,副线圈上接有一个交流电流表和一个电动机.电动机线圈电阻为R。当输入端接通电源后,电流表读数为I,电动机带动一重物匀速上升。下列判断正确的是 ( )
A.原线圈中的电流为nI
B. 变压器的输入功率为UI/n.
C. 电动机消耗的功率为I2R
D. 电动机两端电压为IR
9.如图所示,实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图,虚线是这列波在t=0.05s时刻的波形图。已知该波的波速是80cm/s,则下列说法中正确的是 ( )
A.这列波沿x轴负方向传播
B.这列波的波长是12cm
C.这列波的周期一定是0.15s
D.t=0.05s时刻x=6cm处的质点正在向下运动
10.一束复色可见光射到置于空气中的平板玻璃上,穿过玻璃后从下表面射出,变为a、b两束平行单色光,如图所示,对于两束单色光来说 ,下列说法正确的是 ( )
A.玻璃对a光的折射率较大
B.玻璃中a光传播的速度较大
C.空气中b光每个光子的能量较大
D.玻璃中b光的波长较长
11.下列说法正确的是 ( )
A.气体的温度升高时,并非所有分子的速率都增大
B.盛有气体的容器作减速运动时,容器中气体的内能随之减小
C.密封在容器中气体的压强,是由大量气体分子频繁地碰撞器壁所产生的
D.只要对内燃机不断改进,就可以把内燃机得到的全部内能转化为机械能
12.一定质量的理想气体由状态A变到状态B的P--T图线如图所示,可知在由A到B的过程中正确的是 ( )
A.气体分子的平均动能增大
B.气体分子间的平均距离增大
C.气体的压强增大,体积减小
D.气体一定吸收热量
第Ⅱ卷
二.非选择题:本大题共8小题,共110分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
13.(1) (3分)用某游标尺测量一圆柱形工件的直径,测的得结果是5.35mm。该同学所用的游标尺的精度是 mm。游标上的第 条刻度线和主尺上的某刻度线重合。若该游标尺上的零刻度线和主尺上的零刻度线重合,那么游标尺上的最后一条刻度线和主尺上的第 mm刻度线重合。
(2)(5分)某研究性学习小组在做“验证机械能守恒定律”的实验中,已知打点计时器所用电源的频率为50Hz。查得当地的重力加速度g=9.80m/s2。测得所用重物的质量为1.00kg。实验中得到一条点迹清晰的纸带,把第一个点记作O,每两个计数点之间有四点未画出,另选连续的3个计数点A、B、C作为测量的点,如图所示。经测量知道A、B、C各点到O点的距离分别为50.50cm、86.00cm、130.50cm。
根据以上数据,计算出打B点时重物的瞬时速度VB= m/s;重物由O点运动到B点,重力势能减少了 J,动能增加了 J。根据所测量的数据,还可以求出物体实际下落的加速度为 m/s2,则物体在下落的过程中所受到的阻力为 N。(以上计算结果均保留2位有效数字)
14.(14分)实验题:某研究性学习小组采用如图所示的电路测量某干电池的电动势E和内电阻r,R为电阻箱,V为理想电压表,其量程略大于电源电动势。实验中通过多次改变电阻箱的阻值R,从电压表上读出相应的示数U,该小组同学发现U与R不成线性关系,于是求出了相应的电阻与电压的倒数如下表所示。回答下列问题:
(1)根据表中的数据和实验原理,你认为第 (填序号)组数据是错误的,原因是 。
(2)根据实验数据,请在所给的坐标系中绘出如图所示的—关系曲线。
(3)由图象可知,该电源的电动势E= V,r= Ω。(保留2位有效数字)
15.(12分)如图甲所示为学校操场上一质量不计的竖直滑竿,滑竿上端固定,下端悬空。为了研究学生沿竿的下滑情况,在竿顶部装有一拉力传感器,可显示竿顶端所受拉力的大小。现有一学生(可视为质点)从上端由静止开始滑下,5s末滑到竿底时速度恰好为零。以学生开始下滑时刻为计时起点,传感器显示的拉力随时间变化情况如图乙所示,g取10m/s2。求:
(1)该学生下滑过程中的最大速率;
(2)滑竿的长
16.(12分)2007年10月24日18时05分,“嫦娥一号”发射升空,“嫦娥一号”探月卫星的路线简化后示意图如图所示。卫星由地面发射后经过发射轨道进入停泊轨道,然后在停泊轨道经过调速后进入地一月转移轨道,再次调速后进入工作轨道,卫星开始对月球进行探测。若地球与月球的质量之比为,
卫星的停泊轨道与工作轨道的半径之比为,卫星在停泊轨道和工作轨道上均可视为做匀速圆周运动,求
(1) 卫星在停泊轨道和工作轨道运行的线速度大小之比
(2)卫星在停泊轨道和工作轨道运行的周期大小之比
17.(14分)如图所示,相距为d的两块平行金属板MN与电源相连,电键S闭合后,MN间有匀强电场,一个带电粒子,垂直于电场方向从M板边缘射入电场,恰打在N板中间,若不计重力,求:
(1)为了使粒子恰能刚好飞出电场N板应向下移动多少?
(2)若把S打开,为达到上述目的,N板应向下移多少?
18.(15分)如图,光滑平行的水平金属导轨MN、PQ相距L,在M点和P点间接一个阻值为R的电阻,在两导轨间OO1O1′O′矩形区域内有垂直导轨平面竖直向下、宽为d的匀强磁场,磁感强度为B。一质量为m,电阻为r的导体棒ab,垂直搁在导轨上,与磁场左边界相距d0。现用一大小为F、水平向右的恒力拉ab棒,使它由静止开始运动,棒ab在离开磁场前已经做匀速直线运动(棒ab与导轨始终保持良好的接触且垂直导轨运动,导轨电阻不计)。求:
(1)棒ab在离开磁场右边界时的速度;
(2)棒ab通过磁场区的过程中整个回路所消耗的电能;
(3)试分析讨论ab棒在磁场中可能的运动情况。
19.(17分)如图,在空间中有一坐标系xOy,其第一象限内充满着两个匀强磁场区域I和II,直线OP是它们的边界,区域I中的磁感应强度为B,方向垂直纸面向外;区域II中的磁感应强度为2B,方向垂直纸面向内,边界上的P点坐标为(4L,3L)。一质量为m电荷量为q的带正粒子从P点平行于y轴负方向射入区域I,经过一段时间后,粒子恰好经过原点O,忽略粒子重力,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)粒子从P点运动到O点的时间为多少?
(2)粒子的速度大小是多少?
20.(18分)如图所示,质量为2kg的物块A(可看作质点),开始放在长木板B的左端,B的质量为1kg,可在水平面上无摩擦滑动,水平地面上有两个固定的竖直挡板M N,现A、B以相同的速度v0=6m/s向左运动并与挡板M发生碰撞.B 与M碰后速度立即变为零,但不与M粘接;A与M碰撞没有能量损失,碰后接着返向N板运动,且在与N板碰撞之前,A、B均能达到共同速度并且立即被锁定,与N板碰撞后A、B一并原速反向,并且立刻解除锁定。A、B之间的动摩擦因数=0.1。通过计算回答下列问题:g取10m/s2
(1)在与N板发生第一次碰撞之前A、B的共同速度大小是多少?
(2)在与N板发生第一次碰撞之前A相对于B向右滑行距离ΔS1是多少?
(3)A和B最终停在何处? A在B上一共通过了多少路程?
物理试题答案
一. 计算题:
题号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
答案 | C | B | BC | C | AD | BD | B | B | ABC | AD | AC | ABD |
二. 答案:13.(1)0.05 7 19 (每空1分,共3分)
(2)4.0 8.4 8.0 9.0 0.8
(每空1分,共5分,有效数字错误0分)
14.(1)3 (1分) 随电阻的减小路端电压逐渐减小 (3分)
(2) (4分)
(3)2.8(3分,在2.6—3.0之间的均给分) 0.80(3分,在0.60-0.90之间的均给分)
15 .(12分)根据图象可知0――1s内,人向下作匀加速运动,人对滑竿的作用力为380N,方向竖直向下,所以滑竿对人的作用力F1的大小为380N,方向竖直向上。………(1分)
以人为研究对象,
根据牛顿第二定律有 : mg-F1=m a1 ………………………………………(2分)
5s后静止,m=G./g=500/10=50kg ………………………………………(1分)
1s末人的速度为 : V1=a1t1 …………………………………………
根据图象可知1 S末到5S末,人作匀减速运动,5S末速度为零,所以人1S末速度达到最大值由①②代入数值解得:V1=2.4m/s ………………………………………(1分)
所以最大速度Vm=2.4m/s ………………………………………(1分)
(2)滑竿的长度等于人在滑竿加速运动和减速运动通过的位移之和。
加速运动的位移 ………………………(2分)
减速运动的位移 ……………………(2分)
滑竿的总长度L=S1+S2=1.2+4.8=6.0m……………………………………………………(2分)
16.(12分)
(1)设“嫦娥一号”卫星质量为m,引力常量为G.
卫星在停泊轨道运行时,地球对其万有引力提供圆周运动的向心力,则
………………………………………………………………(1分)
所以………………………………………………………………(1分)
卫星在工作轨道运行时,月球对其万有引力提供圆周运动的向心力,则
………………………………………………………………(1分)
所以 ……………………………………………………………(1分)
联立上述各式得: ………………………………(2分)
(2)由 ………………………………………………………(2分)
得 …………………………………………………………………(2分)
所以:……………………………………………………(2分)
17.(14分)
解:设电源电压为U,粒子初速为V0,极板长为L
(1) 当S闭合时,两板间电压U不变 ………………………………………………(1分)
………………………………………………………………………(1分)
…………………………………………………………(2分)
设向下移动的距离为x1
L=V0t2 ………………………………………………………………………………(1分)
…………………………………………(2分)
解得x1=d ………………………………(2分)
(2)S打开,电容器带电量不变,改变距离,场强E不变,设向下移动距离为x2
……………………………………………………………………(1分)
………………………………………………………………(2分)
解得x2=3d……………………………………………………………………………(2分)
18.(15分)
解:(1)ab棒离开磁场右边界前做匀速运动的速度为V,产生的电动势为:
……………………………………………………………………………(1分)
电路中电流 ………………………………………………………………………(1分)
对ab棒,由平衡条件得: F-BIL=0 …………………………………(1分)
解得 …………………………………………………(2分)
(2)由能量守恒定律 …………………………………………………………(2分)
解得 ………………………………… (2分)
(3)设棒刚进入磁场时速度为V0,则
1当V0=V,即时,棒做匀速直线运动;…………………………(2分)
2当V0<V,即时,棒做先加速后匀速直线运动;………………(2分)
3当V0>V,即时,棒做先减速后匀速直线运动;………………(2分)
19.(17分)
(1)设粒子的入射速度为v,用R1,R2,T1,T2分别表示粒子在磁场I区和II区中运动的轨道半径和周期。则
………………(1分)
……………… (1分)
……………(1分)
………………(1分)
粒子先在磁场I区中做顺时针的圆周运动,后在磁场II区中做逆时针的圆周运动,然后从O点射出,这样粒子从P点运动到O点所用的时间最短.
粒子运动轨迹如图所示。
………………………………………………… (1分)
得α=37°…………………………………………………………………… (1分)
α+β=90°………………………………………………………………… (1分)
粒子在磁场I区和II区中的运动时间分别为
……………………………………………………………… (1分)
…………………………………………………………… (1分)
粒子从P点运动到O点的时间至少为
t=n (t1+t2 ) n=1,2,3,…… …………………………………………… (1分)
由以上各式解得 …………………… (1分)
(2)粒子的速度大小满足一定条件时,粒子先在磁场I区中运动,后在磁场II区中运动,然后又重复前面的运动,直到经过原点O.这样粒子经过n个周期性的运动到过O点,每个周期的运动情况相同,粒子在一个周期内的位移为
……………… (2分)
粒子每次在磁场I区中运动的位移为
……………………………………………… (1分)
由图中几何关系可知
……………………………………………………… (1分)
由以上各式解得粒子的速度大小为
(n=1、2,3,……) ……………………………………… (2分)
20.(18分)
(1)AB第一次与挡板碰后 A返回速度为v0
由动量守恒定律得 mA v0=(mA+mB) v1……………………………………(1分)
∴v1=4m/s…………………………………………………………(1分)
(2)A相对于B滑行ΔS1
由动能定理得
μmAgΔS1=v02-(mA+mB) v12…………………………………………(2分)
ΔS1==6m ………………………………………………………………(1分)
(3)A与M第一次碰撞速度为v1(v1= v0)
mA v1=(mA+mB) v1/ …………………………………………………………(1分)
∴ v1/= v1 ………………………………………………………………(1分)
A相对于B滑行ΔS1
μmAgΔS1=v12(mA+mB) v1/2………………………………………(2分)
ΔS1= ………………………………………………………………(1分)
当B再次与M相碰而静止时,A相对于B能滑行的最大距离为Sm1
0-v1/2=-2μg Sm1…………………………………………………………(1分)
Sm1=>ΔS1………………………………………………………………(1分)
同理 每次以共同速度相碰,A都能相对B滑行到与M相碰,最终都停在M处……(1分)
A与M第二次碰撞速度为v2
则v22-v1/2=-2μgΔS1 …………………………………………………(1分)
v22= v12-2μgΔS1=×6ΔS1-2ΔS1=ΔS1…………………(1分)
同理ΔS2==ΔS1 ……………………………………………………(1分)
依次类推ΔS3==ΔS2………………………………………………………(1分)
ΔS=(ΔS1+ΔS2+ΔS3+……)2=m …………………………………………………(1分)