高三物理第二学期4月份阶段性测试

高三物理第二学期4月份阶段性测试

物 理

考生注意：

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

2．答题前，考生务必将答题卷密封线内的项目填写清楚。

3．Ⅰ卷答案填在答题卡上，Ⅱ卷答案填在答题卷上。

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,1～5小题每题只有一个选项正确；6～10小题每题有多个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分．

１、频率为ν的光子，具有的能量为hν 、动量为.将这个光子打在处于静止状态的电子上，光子将偏离原运动方向，这种现象称光子的散射.下列关于光子散射说法中正确的是：

A．光子改变原来的运动方向，且传播速度变小

B．光子由于在与电子碰撞中获得能量，因而频率增大

C．由于受到电子碰撞，散射后的光子波长小于入射光子的波长

D．由于受到电子碰撞，散射后的光子频率小于入射光子的频率

2、水中同一深度排列着四个不同颜色的小球，如果从水平面上垂直俯视各球，感觉最浅是：

A．红球　　　　B．黄球　　　　 C．绿球　　　　  D．紫球

3、已知声波在气体中传播时的速度与气体的密度和压强有关，从单位制的角度判断下列表达式（是无单位的常数）中可能正确的是：

A．　　B．　　C． 　　　 D．

4、吉他以其独特的魅力吸引了众多音乐爱好者，电吉他与普通吉他不同的地方是它的每一根琴弦下面安装了一种叫做“拾音器”的装置，能将琴弦的振动转化为电信号，电信号经扩音器放大，再经过扬声器就能播出优美音乐声。如图是拾音器的结构示意图，多匝线圈置于永久磁铁与钢制的琴弦（电吉他不能使用尼龙弦）之间，当弦沿着线圈振动时，线圈中就会产生感应电流。关于感应电流，以下说法正确的是：

A．琴弦振动时，线圈中产生的感应电流是恒定的

B．琴弦振动时，线圈中产生的感应电流大小变化，方向不变

C．琴弦振动时，线圈中产生的感应电流大小不变，方向变化

D．琴弦振动时，线圈中产生的感应电流大小和方向都会发生变化

5、联欢会上物理老师表演了一个节目如图所示：他左手拿着新鲜的苹果，右手捏住一根吸饮料的长吸管（右手食指压住吸管的一端），吸管另一端紧密接触苹果的表面，他时轻时重地压了几下，慢慢地就把吸管插入苹果内，吸管却没有折断．下列能运用物理知识做出恰当解释的是：　　　　　　　　　　　　　　　　　

A．因为吸管对苹果的作用力大于苹果对吸管的作用力，所以能插入苹果内

B．因为吸管受到的力较小，但力持续作用时间长，所以能插入苹果且不易折断

C．因为吸管管壁受到大气压力和向下的压力，所以能插入苹果且不易折断

D．因为吸管受到沿管轴线方向的冲击力，所以能插入苹果且不易折断

6、在物理学发展史上，有一些定律或规律的发现，首先是通过推理论证建立理论，然后再由实验加以验证.下列叙述内容符合上述情况的是：

A.牛顿发现了万有引力，经过一段时间后卡文迪许用实验方法测出引力常量的数值，从而验证了万有引力定律

B.爱因斯坦提出了量子理论，后来普朗克用光电效应实验提出了光子说

C.麦克斯韦提出电磁场理论并预言电磁波的存在，后来由赫兹用实验证实了电磁波的存在

D.汤姆生提出原子的核式结构学说，后来由卢瑟福用α粒子散射实验给予了验证

7、如图所示,带有活塞的气缸中封闭着一定质量的理想气体(不考虑气体重力势能)，气缸和活塞均具有良好的绝热性能.将一个热敏电阻置于气缸中, 热敏电阻与气缸外的欧姆表连接,气缸固定不动，缸内活塞可自由移动且不漏气，活塞下挂一沙桶，沙桶装满沙子时活塞恰好静止.现将沙桶底部钻一小洞，细沙缓缓漏出.则下列说法正确的是：

A．外界对气体做功，气体的内能增大　　 B．气体对外界做功，气体的内能减小

C．气体的压强增大，体积减小　　　　　 D．欧姆表的指针逐渐向右偏转

8、如图所示，质点O在垂直x轴方向上做简谐振动，形成了沿x轴传播的横波。在t=0时刻质点O开始向上运动，经0.2s第一次形成图示波形，由此判断在t=2.5s时刻，质点A、B的运动情况是：

A．A点位于x轴的下方

B．B点位于x轴的上方

C．A点正往上运动

D．B点正往上运动

9、美国“新地平线”号探测器，已于美国东部时间2006年1月17日13时(北京时间18日1时)借助“宇宙神－5”火箭，从佛罗里达州卡纳维拉尔角肯尼迪航天中心发射升空，开始长达9年的飞向冥王星的太空之旅．拥有3级发动机的“宇宙神－5”重型火箭将以每小时5.76万公里的惊人速度把“新地平线”号送离地球，这个冥王星探测器因此将成为人类有史以来发射的速度最高的飞行器．这一速度：

A．大于第一宇宙速度 　　　　 B．大于第二宇宙速度

C．大于第三宇宙速度　　　　　D．小于并接近第三宇宙速度

10、在图1所示的装置中，K为一金属板，A为金属电极，都密封在真空的玻璃管中，W为由石英片封盖的窗口，单色光可通过石英片射到金属板K上，E为输出电压可调的直流电流，其负极与电极A相连，A是电流表，实验发现，当用某种频率的单色光照射K时，K会发出电子（光电效应），这时，即使A、K之间的电压等于零，回路中也有电流。当A的电势低于K时，当A比K的电势低到某一值U_c时，电流消失，U_c称为截止电压，当改变照射光的频率ν，截止电压U_c也将随之改变，其关系如图2所示，如果某次实验我们测出了画出这条图线所需的一系列数据，又知道了电子电量，则：

A．可求得该金属的极限频率　 　 

B．可求得该金属的逸出功

C．可求得普朗克常量　　 　　

D．可求得中子的质量

第Ⅱ卷（选择题　共40 分）

　二、本题共2小题，共20分．把答案填在题中的横线上或按题目要求作图．

11、⑴(2分)某学生用螺旋测微器在测定某一金属丝时，测得的结果如下图左所示，则该金属丝的直径d=_______mm。另一位学生用游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测一工件的长度，测得的结果如图b所示，则该工件的长度L=______cm。

（2）(9分)从下面给定的器材中选出适当的实验器材(有些器材的阻值是大约值,有些器材的阻值是准确值).设计一个测量阻值R_­x约为15kΩ的电阻的电路,要求方法简捷,要尽可能提高测量的精度.　电流表A­₁，量程1mA，内阻r_A1≈50Ω　　　　　　　　电流表A­₂，量程300μA，内阻r_A2≈300Ω

电流表A­₃，量程100μA，内阻r_A3≈500Ω　　　　 电压表V­₁,量程10V，内阻r_V1=15kΩ

电压表V­₂，量程3V，内阻r_V2=10kΩ　　　　　　　　　　　　　　　　滑动变阻器R₁，全阻值50Ω，额定电流为1A

滑动变阻器R₂，全阻值500Ω，额定电流为1A　　　　　电池组，电动势3V，内阻很小但不能忽略

开关及导线若干

①测量电路中电流表应选　　　,电压表应选　　　　,滑动变阻器应选　　　　　  (填代号)

②在图所示的虚线框中画出测量R_­x的电路图.

③在所测量数据中选一组数据计算R_x,计算表达式R_x=　　　　　　  ,表达式中各符号表示的意义　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  .

12、(9分)在科学探究活动中，对实验数据进行分析归纳得出结论是非常重要的环节。下面的表格中的数据分别是两组同学在物体作直线运动过程中测得的位移s和时间t的数据记录。

物体运动的起止点	所测的 物理量	测量次数
		1	2	3	4	5
	时间t(s)	0.55	1.09	1.67	2.23	2.74
	位移s(m)	0.25	0.51	0.75	1.00	1.26
	时间t(s)	0.89	1.24	1.52	1.76	1.97
	位移s(m)	0.25	0.50	0.75	1.00	1.25

请你对表格中的数据进行分析，简要写出你分析处理数据的方法、过程。并分别得出物体从和的过程中s随t变化的规律。

（1）你选择的处理数据的方法是公式计算法还是描点作图法？　　　　　　　　　　　　 

（2）若选择公式计算法，请写出所用公式及计算分析过程；若选择描点作图法，则在下列网格图上作图并简要叙述你作图分析的过程。

（3）通过上述处理，你认为物体

从的过程中s随t变化的规律是：　　　　　　　　　　　　　　　　　　  ；

从的过程中s随t变化的规律是：　　　　　　　　　　　　　　　　　　  。

三、论述计算题：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、(14分)已知氢原子各定态能量为,式中n=1，2，3，…为氢原子的基态能量．普朗克常量h。试求：

(1)为使处于基态的氢原子进入激发态，入射光子所需的最小能量.

(2)现用氢原子从n=3激发态向基态跃迁时发射出的光子照射某金属，使该金属发出光电子。已知该金属的逸出功为W，则发出的光电子的最大初动能.

14、（14分）如图所示，abcd为交流发电机的矩形线圈，其面积为S，匝数为n，线圈电阻为r，外电阻为R。线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO^/匀速转动，角速度为ω。若图中的电压表、电流表均为理想交流电表，求：

⑴此交流发电机产生感应电动势的最大值E_M；

⑵若从图示位置开始计时，写出感应电流随时间变化的函数表达式；

⑶交流电压表和交流电流表的示数；

⑷此交流发电机的输出功率P_出。

15、(15分)刹车距离的长短，是研究交通事故的重要指标。车辆在行驶中，由于惯性的作用，刹车后还要继续向前行驶一段距离才能停住。我们称这段距离为“刹车距离”。刹车距离除与车辆的初速度、路面情况、附加制动力有关外，还与驾驶员的反应时间（司机从发现情况到肌肉动作操纵制动器的时间）有关。假设汽车安装了ABS（车轮防抱死装置）后刹车的附加制动力大小恒为F，驾驶员的反应时间为，汽车的质量为，匀速行驶的速度大小为，路面的动摩擦因数为，试通过计算出的刹车距离的表达式说明公路旁书写“严禁超载、超速及酒后驾车”以及“雨天路滑车辆减速行驶”的原理。

16、(15分)玻璃棱镜ABCD 可以看成是由如图所示的ADE 、ABE 、BCD 三个直角三棱镜组成，一束从AD 面人射的光线在棱镜中的折射光线ab 与AD 面的夹角α＝60°，已知光在真空的速度c＝3×10⁸m / s ，玻璃的折射率n =1 . 5 ．求：

（1）这束入射光线的入射角多大？（用反三角函数表示）

（2）光在棱镜中的传播速度多大？

（3）该束光线第一次从CD 面出射时的折射角以及此出射光线的偏向角（射出棱镜的光线与射入棱镜的光线之间的夹角）多大？（解题过程要画出解题所需的完整光路图）

17、(16分)如图所示，一矩形金属框架与水平面成=37°角，宽L =0.4m，上、下两端各有一个电阻R₀ =2Ω，框架的其他部分电阻不计，框架足够长，垂直于金属框平面的方向有一向上的匀强磁场，磁感应强度B=1.0T．ab为金属杆，与框架良好接触，其质量m=0.1Kg，杆电阻r=1.0Ω，杆与框架的动摩擦因数μ＝0.5．杆由静止开始下滑，在速度达到最大的过程中，上端电阻R₀产生的热量Q₀=0. 5J．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：

（1）流过R₀的最大电流；

（2）从开始到速度最大的过程中ab杆沿斜面下滑的距离；

（3）在时间1s内通过杆ab横截面积的最大电量．

18、(16分)如图甲所示，真空中两水平放置的平行金属板C、D，上面分别开有正对的小孔O₁和O₂，金属板C、D接在正弦交流电源上，C、D两板间的电压U_CD随时间t变化的图线如图乙所示。t=0时刻开始，从D板小孔O₁处连续不断飘入质量为m=3.2×10^-25kg、电荷量q=1.6×10^-19C的带正电的粒子（设飘入速度很小，可视为零）。在C板外侧有以MN为上边界CM为左边界的匀强磁场，MN与C金属板相距d=10cm，O₂C的长度L=10cm，匀强磁场的大小为B=0.1T，方向如图甲所示，粒子的重力及粒子间相互作用力不计，平行金属板C、D之间的距离足够小，粒子在两板间的运动时间可忽略不计。求：

（1）带电粒子经小孔O₂进入磁场后，能飞出磁场边界MN的最小速度为多大.

（2）从0到0.04s末时间内哪些时间段飘入小孔O₁的粒子能穿过电场并飞出磁场边界MN.

（3）磁场边界MN有粒子射出的长度范围.（计算结果保留一位有效数字）

（4）在图中用阴影标出有粒子经过的磁场区域.

启东中学2005-2006学年度第二学期4月份高三阶段性测试

物理参考答案

1．D　 2．D　 3．A　 4．D　 5．D　 6．AC　 7．ACD　 8． AB　9．ABD  10．　ABC

11．（1）3.207mm　（1分） 2.030cm （1分） （2）①A₂(1分)　　V₂(1分)　　　R₁或R₂均可以(1分);　

②

(2分);　　

	R2

③(2分),

U₂表示电压表V₂的示数,I₂表示电流A₂的示数.r_V2表示电压表V₂的内阻.(2分)

12．（9分）

（1）(1分)你选择的处理数据的方法是：　 作图法　　　　　 　　

（2）（8分）你处理数据的过程：根据表格中提供的数据分别画出的s-t图甲和的s-t图乙　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

从甲图中可见：在误差允许的范围内，物体从A到B的运动为匀速直线运动从图线的斜率可求得　　 　　　　　　　　　　　　　

从乙图中无法直接判断s、t之间的关系，但是该图线接近于二次函数的图像。为了验证这个猜想，通过转换变量来进行，即作s-t²，为此求得表格如下：

	时间t(s)	0.89	1.24	1.52	1.76	1.97
	新变量t2(s2)	0.79	1.54	2.31	3.10	3.88
	位移s(m)	0.25	0.50	0.75	1.00	1.25

依据上表中的t^2、、s数据可作图如丙。从图像中看出t^2、、s呈线性变化关系，由图中斜率求得，即故　　　　　　　　　   

（3）（6分）通过上述处理，你认为物体

从的过程中s随t变化的规律是： 物体作匀速直线运动， 　　　　　

从的过程中s随t变化的规律是：物体作初速度为零的匀加速直线运动，　　　　　　　　　　　　　　　　　　

13．（1）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　   (1分) 

E₂=E₀/4　　　 (1分) 

ΔE=E₂－E₁  (2分) 

解得：ΔE= －3 E₀/4　　　　　　　　　　　　　　　　　　   (2分) 

（2）E₃=E₀/9　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　   (1分) 

　　hγ= E₃－E₀ (2分) 

　　 解得： hγ= －8 E₀/9  (1分) 

　　　　  E_km= hγ－W (2分) 

　　　解得：E_km=－8 E₀/9－W (2分)

14．⑴E_M=nBSω　　　　　　 (2分)　　⑵ 　　　　　  (3分)

⑶　　　　  (3分)　 　　　　　　　　 (3分)

⑷　　　　(3分)

15．解：（1）、设在反应时间内，汽车匀速行驶的位移大小为；刹车后汽车做匀减速直线运动的位移大小为，加速度大小为。由牛顿第二定律及运动学公式有：

由以上四式可得出：

（2）、车辆超载（即增大），车辆行驶时的惯性增大，由式，在其他物理量不变的情况下刹车距离就会增长，遇紧急情况不能及时刹车、停车，危险性就会增加；同理超速（增大）、酒后驾车（变长）也会使刹车距离就越长，容易发生事故；雨天道路较滑，动摩擦因数将减小，由<5>式，在其他物理量不变的情况下刹车距离就越长，汽车较难停下来。因此为了提醒司机朋友在公路上行车安全，在公路旁设置“严禁超载、超速及酒后驾车”以及“雨天路滑车辆减速行驶”的警示牌是非常有必要的。

16． ( 15 分）解（l ）设光在AD 面的入射角、折射角分别为i、r

 r=30°　根据n=

得sini=nsinr=0.75,　 i=arcsin0.75

( 2 ）根据n=　得v=2×10⁸m/s

( 3 ）光路如图所示ab 光线在AB面的人射角为45°

设玻璃的临界角为c ．则sinC==0.67

sin45°>0.67，因此光线ab 在AB 面会发生全反射

光线在CD面的入射角r'=r=30°

根据n=，光线在CD 面的出射光线与法线的夹角

i '＝i=arcsin0 . 75

图中B为所求的偏向角，从图中几何关系可知ΔNFM和ΔNGH有两个角相等，所以第三个角一定相等，所以∠FMN=∠FGH=90°

δ＝90°

17．解：（1）当满足 BIL+μmgcosθ=mgsinaθ 时有最大电流　（2分）

　　　　　 　　 （2分）

流过R₀的最大电流为I₀=0.25A　　　　　　　　　　　　　  （1分）

　　 （2）Q_总=4Q_o=2 J　　(1分)

　　　　  ε=IR_总=0.5×2V=1.0V　（1分）　　

　　　　 此时杆的速度为　　（1分）

　　　　 由动能定理得　　（2分）

求得 杆下滑的路程

　　　   （2分）

　（3）通过ab杆的最大电量  （4分）

18．（18分）

（1）　　　 设粒子飞出磁场边界MN的最小速度为v₀，粒子在磁场中做匀速圆周运动，

根据洛伦兹力提供向心力知：

　　　　qv₀B=mv₀²/R₀　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (1分)

　　　　粒子恰好飞出磁场，则有：R₀=d　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　(1分)

　　　　所以最小速度 v₀=qBd/m=5×10³m/s　　　　　　　　　　　　　　　　　  (2分)

（2）　　　 由于C、D两板间距离足够小，带电粒子在电场中运动时间可忽略不计，

故在粒子通过电场过程中，两极板间电压可视为不变，

设恰能飞出磁场边界MN的粒子在电场中运动时CD板对应的电压为U₀，

则根据动能定理知：

　　　　　  qU₀=mv₀²/2　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　(1分)

　　　　得：U₀=mv₀²/2q=25V　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (1分)

　　　　根据图像可知：U_CD=50sin50πt，－25V电压对应的时间分别为：

7/300s和11/300s，　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 

所以粒子在0到0.04s内飞出磁场边界的时间为：

7/300s—11/300s　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　(3分)

（3）设粒子在磁场中运动的最大速度为v_m，对应的运动半径为R_m，则有：

　　　　　　　 qU_m=mv_m²/2　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (1分)　　　　

　　q v_mB=mv_m²/R_m　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (1分)

　　　　　　　 R_m=0.14m　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　(1分)

粒子飞出磁场边界时相对小孔向左偏移的最小距离为：

　　　　　 x=R_m-(R_m²-d²)^1/2=0.1×(2^1/2-1)m≈0.04m　　　　　　　　　　　　　　  (1分)

磁场边界MN有粒子射出的长度范围为：

△x=d-x=0.06m　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (1分)

（4）正确的画出粒子经过的磁场区域　　　　 （4分）