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高三物理调研测试

本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。第Ⅰ卷40分，第Ⅱ卷110分，共150分。考试时间120分钟．

第Ⅰ卷（选择题　共40分）

一、本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错的或不答的得0分。

1．用比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法。下面四个物理量都是用比值法定义的，其中定义式正确的是

A．加速度　a=　　　　　　　　 B．磁感应强度　B＝

C．电场强度　　　　　　D．电阻R=

2．热现象过程中不可避免地出现能量耗散的现象．所谓能量耗散是指在能量转化的过程中无法把流散的能量重新收集、重新加以利用．下列关于能量耗散的说法中正确的是

A．能量耗散说明能量不守恒

B．能量耗散不符合热力学第二定律

C．能量耗散过程中能量仍守恒

D．能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有的方向性

3．日光灯中有一个启动器，其中的玻璃泡中装有氖气。启动时，玻璃泡中的氖气会发出红光，这是由于氖原子的

A．自由电子周期性运动而产生的

B．外层电子受激发而产生的

C．内层电子受激发而产生的

D．原子核受激发而产生的

4．堵住打气筒的出气口，下压活塞使气体体积减小，你会感到越来越费力。其原因是

A．气体的密度增大，使得在相同时间内撞击活塞的气体分子数目增多

B．分子间没有可压缩的间隙

C．压缩气体要克服分子力做功

D．分子力表现为斥力，且越来越大

5．如图所示，是利用放射线自动控制铝板厚度生产的装置，放射源能放射出、、 三种射线。根据设计要求，该生产线压制的是3mm厚的铝板。那么，在三种射线中哪种射线对控制厚度起主要作用

A．射线　　 B．射线　　

C．射线　　 D．、和射线都行

6．小球从空中自由下落，与水平地面相碰后弹到空中某一高度，其速度—时间图象如图所示，则由图可知

A．小球下落的最大速度为5m/s

B．小球第一次反弹初速度的大小为3m/s

C．小球能弹起的最大高度0.45m

D．小球能弹起的最大高度1.25m

7．一列向x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时的波形如图所示，A、B、C分别是x＝0、x＝1m和x＝2m处的三个质点。已知该波周期为4s，则

A．对质点A来说，在第1s内回复力对它做正功

B．对质点A来说，在第1s内回复力对它做负功

C．对质点B和C来说，在第1s内回复力对它们做功相同

D．对质点B和C来说，在第1s内回复力对它们做功不相同

8．如图所示，在折射率大于玻璃折射率的透明液体中，水平放置着一个长方体玻璃砖。在竖直平面内有两束光线，相互平行、相距为d，斜射到长方体的上表面上，折射后直接射到下表面，然后射出。已知图中a为红光、b为紫光，则

A．两出射光线仍平行，距离大于d

B．两出射光线仍平行，距离等于d

C．两出射光线仍平行，距离小于d

D．两出射光线将不再平行

9．如图所示，平行于纸面水平向右的匀强磁场，磁感应强度B₁＝1T。位于纸面内的细直导线，长L＝1m，通有I＝1A的恒定电流。当导线与B成60⁰夹角时，发现其受到的安培力为零。则该区域同时存在的另一匀强磁场的磁感应强度B₂大小可能值

A．T 　　　　　B．T

C．1 T　　　　　　 D．T

10．已知氦离子He⁺能级E_n与量子数n的关系和氢原子能级公式类似，处于基态的氦离子He⁺的电离能为E＝54.4eV。为使处于基态的氦离子He⁺处于激发态，入射光子所需的最小能量为

A．13.6 eV　　　 B．40.8 eV　　　　 C．48.4 eV　　　　 D．54.4 eV

第Ⅱ卷（非选择题　共110分）

二、本题共2小题，共20分。把答案填写在题中的横线上或按题目要求作答。

11．（1）如图所示，在用横截面为椭圆形的墨水瓶演示坚硬物体微小弹性形变的演示实验中，能观察到的现象是

A．沿椭圆长轴方向压瓶壁，管中水面上升；沿椭圆短轴方向压瓶壁，管中水面下降

B．沿椭圆长轴方向压瓶壁，管中水面下降；沿椭圆短轴方向压瓶壁，管中水面上升

C．沿椭圆长轴或短轴方向压瓶壁，管中水面均上升

D．沿椭圆长轴或短轴方向压瓶壁，管中水面均下降

（2）如图，光滑水平轨道与光滑圆弧轨道相切，轻弹簧的一端固定在轨道的左端，OP是可绕O点转动的轻杆，且摆到某处就能停在该处；另有一小钢球。现在利用这些器材测定弹簧被压缩时的弹性势能。

①还需要的器材是　　　　　　　、　　　　　　　　　　。

②以上测量实际上是把对弹性势能的测量转化为对　　　　　能的测量，进而转化为对　　　　　　和　　　　　　的直接测量。

12．某同学采用如图甲所示的电路测定电池电动势和内阻。除待测电池外，提供的器材有：电压表，电流表，滑动变阻器，开关和导线若干。

（1）请按图甲所示的电路，将图乙中的实物图连接成实验电路。

甲图　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　乙图

（2）丙图是根据测量结果作出的I-U 图线，则由图线可知该电池的电动势为E₁ ＝　　　V，内阻为r₁=　　　Ω。

（3）我们都有过这样的体验：手电筒里的两节干电池用久了以后，灯泡发红光，这是我们常说的“电池没电了”。有人为了“节约”，在手电筒里装一节新电池和一节旧电池搭配使用。已知新电池的电动势E₁=1.5V、内阻r₁=0.2Ω；旧电池的电动势E₂=1.5V；内阻r₂ =6.8Ω；小灯泡上标有“3V 3W”，　　　　丙图

且电阻不随温度变化。则手电筒工作时电路中旧电池提供的电功率为　　　W，它本身消耗的电功率　　　　W。（已知两电池串联的总电动势等于两电池的电动势之和）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

根据计算结果，你认为新旧电池搭配使用的做法是否合理　　　　（填“合理”或“不合理”）。

三．本题共6小题，90分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．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．（14分）一颗在赤道上空运行的人造卫星，其轨道半径为r=2R (R为地球半径)，卫星的运动方向与地球自转方向相同。已知地球自转的角速度为ω，地球表面处的重力加速度为g。

（1）求人造卫星绕地球转动的角速度。

（2）若某时刻卫星通过赤道上某建筑物的正上方，求它下次通过该建筑物上方需要的时间。

14．（14分）如图所示，在竖直放置的铅屏A的右表面上贴着 射线放射源P，已知 射线实质为高速电子流，放射源放出 粒子的速度v₀＝1.0×10⁷m/s。足够大的荧光屏M与铅屏A平行放置，相距d ＝2.0×10^－2m，其间有水平向左的匀强电场，电场强度大小E＝2.5×10⁴N/C。已知电子电量e＝1.610^-19C，电子质量取m＝9.010^-31kg。求

（1）电子到达荧光屏M上的动能；

（2）荧光屏上的发光面积。

15．（15分）黑光灯是利用物理方法灭蛾杀虫的—种环保型设备，它发出的紫色光能够引诱害虫飞近黑光灯，然后被黑光灯周围的交流高压电网“击毙”．

（1）—只额定功率为P的黑光灯正常工作时，约有5%的电能转化为光能，光能中约有50％是频率为的紫光。求黑光灯每秒钟向外辐射多少个该频率的紫光光子。（已知普朗克恒量为h）

（2）如图是高压电网的工作电路示意图，变压器将有效值为220V的交流电压变成高压，输送到高压电网，电网相邻两电极间距离为0.5cm。空气在常温常压下被击穿的临界电场强度为6220V/cm，为防止两电极间空气被击穿而造成短路，变压器的初、次级线圈匝数比n₁∶n₂应满足什么条件？

16．（15分）如图所示为某种电子秤的原理示意图，AB为一均匀的滑线电阻，阻值为R，长度为L，两边分别有P₁、P₂，两个滑动头，P₁可在竖直绝缘光滑的固定杆MN上保持水平状态而上下自由滑动。弹簧处于原长时，P₁刚好指着A端。P₁与托盘固定相连。若P₁、P₂间出现电压时，该电压经过放大，通过信号转换后在显示屏上将显示物体重力的大小。已知弹簧的劲度系数为k，托盘自身质量为m₀，电源电动势为E，内阻不计，当地的重力加速度为g，求：
　　（1）托盘尚未放物体时，在托盘自身重力作用下，P₁离A的距离x₁。
　　（2）托盘上放有质量为m的物体时，P₁离A的距离x₂。
　　（3）在托盘上未放物体时通常先校准零点，试推想校准零点的方法？校准零点后，将物体m放在托盘上，试推导出物体质量m与P₁、P₂间电压U之间的函数关系式。

17．（16分）如图所示，在倾角为＝37°的足够长的固定斜面上，物体A和小车B正沿着斜面上滑，A 的质量为m_A＝0.50 kg， B 的质量为m_B＝0.25kg，A始终受到沿斜面向上的恒定推力F 的作用。当 A 追上B 时，A的速度为v_A＝1.8m/s, 方向沿斜面向上, B 的速度恰好为零，A、B相碰，相互作用时间极短，相互作用力很大，碰撞后的瞬间，A的速度变为v₁＝0.6m/s ，方向沿斜面向上。再经 T＝0.6 s ，A 的速度大小变为v₂＝1.8 m/s ，在这一段时间内A、B没有再次相碰。已知A与斜面间的动摩擦因数＝0.15，B与斜面间的摩擦力不计，已知：sin37⁰＝0.6 ，重力加速度g＝10m/s²，求：

（1）A、B第一次碰撞后B的速度

（2）恒定推力F的大小

18．（16分）如图所示，两条光滑的绝缘导轨，导轨的水平部分与圆弧部分平滑连接，两导轨间距为L，导轨的水平部分有n段相同的匀强磁场区域（图中的虚线范围），磁场方向竖直向上，磁场的磁感应强度为B，磁场的宽度为S，相邻磁场区域的间距也为S，S大于L，磁场左、右两边界均与导轨垂直。现有一质量为m，电阻为r，边长为L的正方形金属框，由圆弧导轨上某高度处静止释放，金属框滑上水平导轨，在水平导轨上滑行一段时间进入磁场区域，最终线框恰好完全通过n段磁场区域。地球表面处的重力加速度为g，感应电流的磁场可以忽略不计，求：

（1）刚开始下滑时，金属框重心离水平导轨所在平面的高度．

（2）整个过程中金属框内产生的电热．

（3）金属框完全进入第k（k＜n）段磁场区域前的时刻，金属框中的电功率．

[参考答案]

1．D　　　 2．CD　　　3．B　　　 4．A　　　　5．B

6．ABC　　7．BD　　　8．C　　　 9．BCD　　　10．B

11．（8分）

（1）B （3分）（2）①天平、刻度尺；（2分）

　②重力势能、质量、高度　　（3分）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

12．（12分）

（1）实物连接图如图所示　　　（3分）

（2）1.5；（1分）　0.2　　　　（2分）

（3）0.45；　0.612；　不合理。　（6分）　　　　　　　　　　　　　　　

13．（1）（14分）地球对卫星的万有引力提供作圆周运动的向心力

　　　　　　　　　　　　　　 (2分)

地面表面附近的重力加速度g =　　　　（2分）

把r＝2R代入，解方程可得　　　　（4分）

（2）卫星下次通过该建筑物上方时，卫星比地球多转2弧度，所需时间

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（6分）

14．（14分）（1）由动能定理 eEd = E_K－　　　　　　　　　　　　　（2分）　　　　　　　　　　　

　　　　E_K＝＋

　　　　＝1.2510^-16J　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（4分）

(2) 射线在A、B间电场中被加速，除平行于电场线的电子流外，其余均在电场中偏转，其中和铅屏A平行的电子流在纵向偏移距离最大(相当于平抛运动水平射程)。

　 t = 3s　　　　　　　　　　　　　　　　（2分）

　 r = v₀t=1.010⁷310^-9=310^-2m　在荧光屏上观察到的范围是半径为3.125×10^—2米的圆　　（2分）圆面积 S =πr²=2.8310^-3m² （4分）

15．（15分）（1）Pt5%50%=nh　　　　　　　　　　　　　　　　　　（4分）

　　　 n =　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (3分)

(2) 空气被击穿时,两电极间的电压

U₂m=62200.5=3110V　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（2分）

U₂=2200V　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（2分）

　 U₁=220V

　 ∵ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（2分）

　∴ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（2分）

16．（15分）解析：（1）由力学平衡知识有：m₀g=kx₁得：x1=m₀g/k
　　（2）由受力分析可知：m₀g+mg=kx₂得：x₂=(m₀+m)g/k
　　（3）其方法是：调节P₂，使P₂离A的距离也为x₁，从而使P₁、P₂间电压为零。
　　　　由电学公式E=IR,U=IR₁,R₁/R=x/L,x=x₂-x₁可得x=mg/k最后可解得：m=kLU/gE