河北省滄州市任丘星火中學(xué)高三物理測試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個選項(xiàng)符合題意1.某物體做自由落體運(yùn)動，它在第1秒內(nèi)、第2秒內(nèi)、第3秒內(nèi)的平均速度之比為(

)A．1∶2∶3

B．1∶4∶9C．1∶3∶5

D．1∶（－1）∶（－）參考答案：C2.（單選）在一個勻強(qiáng)電場中有a、b兩點(diǎn)，相距為d，電場強(qiáng)度為E，把一個電量為q的正電荷由a點(diǎn)移到b點(diǎn)時(shí)，克服電場力做功為W，下列說法正確的是A．該電荷在a點(diǎn)電勢能較b點(diǎn)大

B．a(chǎn)點(diǎn)電勢比b點(diǎn)電勢低C．a(chǎn)、b兩點(diǎn)電勢差大小一定為U=Ed

D．a(chǎn)、b兩點(diǎn)電勢差參考答案：B3.如圖所示，豎直平面內(nèi)有一固定的光滑橢圓大環(huán)，其長軸長BD=4L、短軸長AC=2L_勁度系數(shù)為k的輕彈簧上端固定在大環(huán)的中心O，下端連接一個質(zhì)量為m、電荷量為q，可視為質(zhì)點(diǎn)的小環(huán)．小環(huán)剛好套在大環(huán)上且與大環(huán)及彈簧絕緣，整個裝置處在水平向右的勻強(qiáng)電場中．將小環(huán)從A點(diǎn)由靜止釋放、小環(huán)運(yùn)動到B點(diǎn)時(shí)速度恰好為0．已知小環(huán)在A、B兩點(diǎn)時(shí)彈簧的形變量大小相等，則（）A．電場強(qiáng)度的大小E=B．小環(huán)從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中，彈簧的彈力不做功C．小環(huán)從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中，彈簧的彈性勢能先減小后增大D．小環(huán)在A點(diǎn)時(shí)受到大環(huán)對它的彈力大小F=mg﹣kL參考答案：C【分析】將小環(huán)從A點(diǎn)由靜止釋放，小環(huán)運(yùn)動到B點(diǎn)時(shí)速度恰好為O．已知小環(huán)在A、B兩點(diǎn)時(shí)彈簧的形變量大小相等，可以知道小環(huán)在A點(diǎn)時(shí)彈簧壓縮量為0.5L，在B點(diǎn)時(shí)彈簧伸長為0.5L，結(jié)合功能關(guān)系分析個選項(xiàng)即可．【解答】解：A、已知小環(huán)在A、B兩點(diǎn)時(shí)彈簧的形變量大小相等，彈簧的彈性勢能相等，小環(huán)從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中，由能量守恒定律得，Eq?2L=mgL，得：E=．故A錯誤．B、小環(huán)從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中，彈簧從壓縮到原長，再到伸長，則彈簧的彈力先做正功再做負(fù)功，故B錯誤．C、小環(huán)從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中，彈簧的形變量先減小后增大，則彈簧的彈性勢能先減小后增大，故C正確．D、已知小環(huán)在A、B兩點(diǎn)時(shí)彈簧的彈力大小相等，說明在A點(diǎn)彈簧的壓縮量等于在B點(diǎn)的伸長量相等，設(shè)為x，原長為L0．則得：在A點(diǎn)：L0﹣x=L在B點(diǎn)：2L0+x=2L，解得小環(huán)在A點(diǎn)時(shí)，彈簧壓縮量為：x=0.5L，受到大環(huán)對它的彈力為：F=mg+kL，故D錯誤．故選：C4.如圖所示，在火星與木星軌道之間有一小行星帶。假設(shè)該帶中的小行星受到太陽的引力，并繞太陽做勻速圓周運(yùn)動。下列說法正確的是A．太陽對各小行星的引力相同B．各小行星繞太陽運(yùn)動的周期均小于一年C．小行星帶內(nèi)側(cè)小行星的向心加速度大于外側(cè)小行星的向心加速度值D．小行星帶內(nèi)各小行星圓周運(yùn)動的線速度值大于地球公轉(zhuǎn)的線速度值參考答案：C5.（多選題）如圖所示，相距為L的兩條足夠長的平行金屬導(dǎo)軌，與水平面的夾角θ，導(dǎo)軌上固定有質(zhì)量為m，電阻為R的兩根相同的導(dǎo)體棒，導(dǎo)體棒MN上方軌道粗糙下方光滑，整個空間存在垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．將兩根導(dǎo)體棒同時(shí)釋放后，觀察到導(dǎo)體棒MN下滑而EF保持靜止，當(dāng)MN下滑速度最大時(shí)，EF與軌道間的摩擦力剛好到達(dá)最大靜摩擦力，下列敘述正確的是（）A．導(dǎo)體棒MN的最大速度為B．導(dǎo)體棒EF與軌道之間的最大靜摩擦力為mgsinθC．導(dǎo)體棒MN受到的最大安培力為mgsinθD．導(dǎo)體棒MN所受重力的最大功率為參考答案：AC【考點(diǎn)】導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動勢；功率、平均功率和瞬時(shí)功率；電功、電功率；安培力．【分析】本題中EF靜止，只有MN在運(yùn)動．首先分析MN的運(yùn)動情況：先加速運(yùn)動后勻速運(yùn)動，勻速運(yùn)動時(shí)速度最大，根據(jù)平衡條件求解最大速度；對兩棒分別研究，根據(jù)平衡條件求導(dǎo)體棒EF與軌道之間的最大靜摩擦力；導(dǎo)體棒MN勻速運(yùn)動時(shí)速度最大，感應(yīng)電流最大，所受的安培力也最大，由平衡條件求解；導(dǎo)體棒MN所受重力的最大功率等于回路最大的電功率．【解答】解：A、當(dāng)導(dǎo)體棒MN勻速運(yùn)動時(shí)速度最大，由平衡條件得：mgsinθ=，則得最大速度為v=．故A正確．B、由題，當(dāng)MN下滑速度最大時(shí)，EF與軌道間的摩擦力剛好到達(dá)最大靜摩擦力，兩棒所受的安培力大小相等，方向相反，則對EF棒：mgsinθ+=fm，則得最大靜摩擦力為fm=2mgsinθ．故B錯誤．C、導(dǎo)體棒MN勻速運(yùn)動時(shí)速度最大，感應(yīng)電流最大，所受的安培力也最大，由平衡條件得知：最大安培力為FAm=mgsinθ．故C正確．D、導(dǎo)體棒MN所受重力的最大功率為Pm=mgsinθ?v=2．故D錯誤．故選AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.地球的半徑約為R=6400千米，A、B兩顆人造地球衛(wèi)星沿圓軌道繞地球運(yùn)行，它們離地球表面的高度分別為hA=3600千米，hB=1700千米，那末A、B兩顆衛(wèi)星的運(yùn)行速率之比VA:VB=____________，運(yùn)行周期之比TA:TB=____________。參考答案：、7.（4分）遠(yuǎn)古時(shí)代，取火是一件困難的事，火一般產(chǎn)生于雷擊或磷的自燃。隨著人類文明的進(jìn)步，出現(xiàn)了“鉆木取火”等方法。“鉆木取火”是通過

方式改變物體的內(nèi)能，把

轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能。參考答案：做功，機(jī)械能解析：做功可以增加物體的內(nèi)能8.一根輕繩一端系一小球，另一端固定在O點(diǎn)，制成單擺裝置．在O點(diǎn)有一個能測量繩的拉力大小的力傳感器．讓小球繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做簡諧振動，由傳感器測出拉力F隨時(shí)間t的變化圖像如圖所示，則小球振動的周期為

▲

s，此單擺的擺長為

▲

m（重力加速度g取10m/s2，取π2≈10）．參考答案：4

4

9.某同學(xué)在做研究彈簧的形變與外力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)，將一輕彈簧豎直懸掛讓其自然下垂，測出其自然長度；然后在其下部施加外力F，測出彈簧的總長度L，改變外力F的大小，測出幾組數(shù)據(jù)，作出外力F與彈簧總長度L的關(guān)系圖線如圖實(shí)－2－10所示。(實(shí)驗(yàn)過程是在彈簧的彈性限度內(nèi)進(jìn)行的)由圖可知該彈簧的自然長度為________cm；該彈簧的勁度系數(shù)為________N/m。圖實(shí)－2－10參考答案：10

5010.用如圖甲所示的裝置做“探究加速度a與力F、質(zhì)量m的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。①為使小車所受的合外力近似等于小桶和細(xì)沙的總重力，除需要進(jìn)行“平衡摩擦力”的操作以外，還需要保證

小桶與沙的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量

；②某次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶如圖乙所示，A、B、C、D、E、F、G為7個相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.1s，為了使用圖象的方法得出小車的加速度，需要計(jì)算出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度，利用圖乙中的數(shù)據(jù)計(jì)算出的打計(jì)數(shù)點(diǎn)C時(shí)小車瞬時(shí)速度大小為

0.37

m/s。（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：11.如圖所示，質(zhì)量為M的小車靜止在光滑的水平地面上，車上裝有半徑為R的半圓形光滑軌道?，F(xiàn)將質(zhì)量為m的小球放于半圓形軌道的邊緣上，并由靜止開始釋放，當(dāng)小球滑至半圓形軌道的最低點(diǎn)位置時(shí)，小車移動的距離為______________，小球的速度為_________參考答案：12.一個靜止的钚核94239Pu自發(fā)衰變成一個鈾核92235U和另一個原了核X，并釋放出一定的能量．其核衰變方程為：94239Pu→92235U＋X。(1)方程中的“X”核符號為______；(2)钚核的質(zhì)量為239.0522u，鈾核的質(zhì)量為235.0439u，X核的質(zhì)量為4.0026u，已知1u相當(dāng)于931MeV，則該衰變過程放出的能量是______MeV；(3)假設(shè)钚核衰變釋放出的能量全部轉(zhuǎn)變?yōu)殁櫤撕蚗核的動能，則X核與鈾核的動能之比是______。參考答案：(1)He

(2)5.31(±0.02都可)

(3)58.7(±0.1都可)13.人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動時(shí)處于完全失重狀態(tài)，物體對支持面沒有壓力，所以在這種環(huán)境中已無法用天平稱量物體的質(zhì)量。針對這種環(huán)境，某興趣小組通過查資料獲知，：彈簧振子做簡諧運(yùn)動的周期為（其中m時(shí)振子的質(zhì)量，k時(shí)彈簧的勁度系數(shù)）。他們設(shè)計(jì)了一種裝置來間接測量物體的質(zhì)量，如圖所示，A是帶夾子的金屬塊，金屬塊和夾子的總質(zhì)量為m0，B是待測質(zhì)量的物體（可以被A上的夾子固定），彈簧的勁度系數(shù)k未知，當(dāng)他們有一塊秒表。

（1）請你簡要地寫出測量待測物體質(zhì)量的方法，測量的物理量用字母表示①______________________________；

②______________________________。（2）用所測物理量和已知物理量求待測物體質(zhì)量的計(jì)算式為m＝____參考答案：(1)

①不放B時(shí)用秒表測出彈簧振子完成30次全振動的時(shí)間t1②將B固定在A上，用秒表測出彈簧振子完成30次全振動的時(shí)間t2（此兩步共4分，明確寫出只測一次全振動時(shí)間的最多給2分）(2)

（2分）三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.據(jù)胡克定律可知，金屬絲或金屬桿在彈性限度內(nèi)的伸長與拉力成正比，這個定律為后人對材料的研究奠定了重要的基礎(chǔ).現(xiàn)有一根用新材料制成的金屬桿，長為8m，橫截面積為1.6cm2，設(shè)計(jì)要求它受到拉力后的伸長不超過原長的，由于這一拉力很大，桿又較長，直接測量有困難，就選用同種材料制成的樣品進(jìn)行測試，通過測試樣品取得的數(shù)據(jù)如下表所示：(1)根據(jù)測試結(jié)果，推導(dǎo)出該樣品的伸長量工與材料的長度L、材料的橫截面積S與拉力F的函數(shù)關(guān)系為_______.(2)在尋找上述關(guān)系中，運(yùn)用了哪種科學(xué)研究方法？_____.(3)通過對該樣品的測試，求出新材料制成的金屬桿能承受的最大拉力約為______N.參考答案：15.某電阻元件的阻值R隨溫度t變化的圖像如圖甲所示。一個同學(xué)進(jìn)行了如下設(shè)計(jì)：將一電動勢E=1.5V（內(nèi)阻不計(jì)）的電源、量程5mA內(nèi)阻為100Ω的電流表、電阻箱R′以及用該電阻元件R，串聯(lián)成如圖乙所示的電路。如果把電流表的電流刻度改為相應(yīng)的溫度刻度，就得到了一個簡單的“金屬電阻溫度計(jì)”。①電流刻度較小處對應(yīng)的溫度刻度

；（選填“較高”或“較低”）②若電阻箱阻值R′=250Ω，圖丙中3mA刻度處對應(yīng)的溫度數(shù)值為

℃。（2）（10分）某同學(xué)為了測量電流表A1的內(nèi)阻精確值，有如下器材：電流表A1（量程300mA，內(nèi)阻約為5Ω）；電流表A2（量程600mA，內(nèi)阻約為1Ω）；電壓表V（量程15V，內(nèi)阻約為3kΩ）；滑動變阻器R1（0～5Ω，額定電流為1A）；滑動變阻器R2（0～50Ω，額定電流為0.01A）；電源E（電動勢3V，內(nèi)阻較?。?；定值電阻R0

（5Ω）；

單刀單擲開關(guān)一個、導(dǎo)線若干。①

要求待測電流表A1的示數(shù)從零開始變化，且多測幾組數(shù)據(jù)，盡可能的減少誤差，以上給定的器材中滑動變阻器應(yīng)選

。在答題卡的方框內(nèi)畫出測量用的電路原理圖，并在圖中標(biāo)出所用儀器的代號。②若選測量數(shù)據(jù)中的一組來計(jì)算電流表A1的內(nèi)阻r1，則r1的表達(dá)式為r1

=

；上式中各符號的物理意義是_______________________

_______

。參考答案：(1)(3分)較高

（3分）50

(2)（2）①R1（2分）；原理圖見右圖（4分）。

②（2分）；

I2、I1分別為某次實(shí)驗(yàn)時(shí)電流表A2、A1的示數(shù)，RO是定值電阻的電阻大小四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖甲所示，豎直平面內(nèi)的光滑軌道由傾斜直軌道AB和圓軌道BCD組成，AB和BCD相切于B點(diǎn)，CD連線是圓軌道豎直方向的直徑（C、D為圓軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)），已知?？梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的小滑塊從軌道AB上高H處的某點(diǎn)由靜止滑下，用壓力傳感器測出滑塊經(jīng)過圓軌道最高點(diǎn)D時(shí)對軌道的壓力為F，并得到如圖乙所示的壓力F與高度H的關(guān)系圖象，取g=10m/s2。求：（1）滑塊的質(zhì)量和圓軌道的半徑；（2）是否存在某個H值，使得滑塊經(jīng)過最高點(diǎn)D后能直接落到直軌道AB上與圓心等高的點(diǎn)。若存在，請求出H值；若不存在，請說明理由。參考答案：解：（1）mg(H－2R)=mvD2

2分

F＋mg=

2分

得：F=－mg

m=0.1kg，R=0.2m

2分（2）假設(shè)滑塊經(jīng)過最高點(diǎn)D后能直接落到直軌道AB上與圓心等高的E點(diǎn)（如圖所示）

x=OE=vDPt

1分

R=gt2

1分

得到：vDP=2m/s

1分

而滑塊過D點(diǎn)的臨界速度vDL==m/s

1分由于：vDP>vDL

所以存在一個H值，使得滑塊經(jīng)過最高點(diǎn)D后能直接落到直軌道AB上與圓心等高的點(diǎn)

1分mg(H－2R)=mvDP2

1分得到：H=0.6m

1分17.（14分）如圖所示,傾角為θ=37o、電阻不計(jì)的、間距L=0.3m且足夠長的平行金屬導(dǎo)軌處在磁感強(qiáng)度B=1T、方向垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場中.導(dǎo)軌兩端各接一個阻值R0=2Ω的電阻.在平行導(dǎo)軌間跨接一金屬棒，金屬棒質(zhì)量m=1kg電阻r=2Ω，其與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.5.金屬棒以平行于導(dǎo)軌向上的初速度υ0=10m/s上滑直至上升到最高點(diǎn)的過程中，通過上端電阻的電量Δq=0.1C（sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2）.

(1)金屬棒的最大加速度；(2)上端電阻R0中產(chǎn)生的熱量。

參考答案：解析：(1)金屬棒在上升的過程，切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為，

回路的總電阻（1分），

回路中的感應(yīng)電流

金屬棒受到平行于導(dǎo)軌向下的安培力（2分）

金屬棒還受