高三物理周末自测卷二(有答案)

高三物理周末自测卷二
选择题部分
一、
选择题I （本题共13小题，每小题3分，共39分。

每小题列出的四个备选项中只
有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1在国际单位制中，属于基本量及基本单位的是（ ）
A.长度，米
B.能量，焦耳
C.电阻，欧姆
D.电荷量，库伦
2 下列关于物理学史上的四个重大发现，其中说法不正确的有（ ） A 卡文迪许通过扭秤实验，测定出了万有引力恒量
B 奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系
C 法拉第通过实验研究，总结出法拉第电磁感应定律
D 牛顿根据理想斜面实验，提出力不是维持物体运动的原因
3随着VR 技术的发展，玩家在赛车游戏时，能有更好的体验。

小明在游戏中以11分22秒的成绩夺得冠军，已知虚拟环城赛道长10km ，小明需要绕城3圈，全程30km ，则( )
A ．赛车比赛中，汽车一定不能看成质点
B ．赛车比赛全程长度指的是位移
C ．无法计算平均速度的大小
D ．11
分22秒指的是时间间隔
4
平昌东奥会中武大靖短道
500
米破世界纪录夺冠，
创造了中国男队新历史。

如图所示，在过弯时刻，下列说法正确的是 A.运动员处于平衡状态
B.冰面对运动员作用力竖直向上
C.冰面对运动员的支持力等于重力
D.若减小速度，运动员将做离心运动
5 2018春晚广州分会场将水上运动与歌舞表演相结合。

摩托艇通过拉索拉着滑水运动员在水上匀速滑行，如果运动员突然放手后还能向前滑行一段距离，则下列图像最能描述上述运动员的运动的是
6上海的某活动中引入了全国首个户外风洞飞行体验装置，体验者在风力作用下漂浮在半空。

若减小风力，体验者在加速下落过程中 A.失重且动能增加量大于重力势能减少量 B.失重且动能增加量小于重力势能减少量
t
C.超重且动能增加量大于重力势能减少量
D.超重且动能增加量小于重力势能减少量
7 对下列电学仪器的叙述正确的是（）
A、图甲中，电容器外壳上所标的电压是电容器的击穿电压
B、图乙中，验电器金属杆上端固定一个金属球，是为了利用了尖端放电现象
C、图丙中，金属电阻温度计常用纯金属做成，是利用了纯金属的电阻率几乎不受温度的影响
D、图丁中，灵敏电流表的主要构造有蹄形磁铁和线圈，是利用了磁场对电流的作用
8 如图所示，中国古代战争中，为了击退敌人，将领带领部下使用弓弩。

其向天射出利箭，降落时成了一场“雨”．若忽略空气阻力，以下分析
正确的是（）
A
B
C
D．射出的箭在下落时，越接近地面，速度方向越接
近水平方向
9 长征二号丁运载火箭在酒泉卫星发射中心顺利升空，成功发射陆地勘查卫星四号，卫星随后顺利进入预定轨道。

人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为r，线速度为v，周期为T，若要使卫星的周期变为2T，下列办法中可能的是（）
A．r不变，使线速度为2r
B．v不变，使轨道半径增为2r
34
C．使轨道半径变为r
v
D．v不变，使轨道半径增为
2
10 随着人们对健康生活的日益注重，鲜榨果汁成为时尚饮品。

如图
为某品牌推出的便携榨汁机，可利用USB充电。

已知其工作额定电
压15V，额定功率30W，充电额定电压24V，额定电流0.5A，充电
时间约240分钟，电池容量2000mAh，则下列说法正确的是（）
A电池容量是指电池储存电能的大小
B榨汁机正常工作的电压为24V
C榨汁机正常工作时的电流为2A
D榨汁机充满电后一次工作时间最多约为1小时
11 如图所示是实验室里用来测量磁场力的一种仪器--电流天平，某同学在实验室里，用电流天平测算通电螺线管中的磁感应强度，他测得的数据记录如下所
示．已知：CD 段导线长度：2×10-2m ，天平平衡时钩码重力：4×10-5
N ，通过导线的电流：0.5A ．则测得通电螺线管中的磁感应强度为 （ ）
A ．1.0×10-3T ，方向水平向右
B ．2.5×10-3
T ，方向水平向右
C ．1.0×10-3T ，方向水平向左
D ．2.5×10-3
T ，方向水平向左
12 中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角:
“以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也。

”进一步研究表明,地球周围地磁场的磁感线分布示意如图。

结合上述材料,下列说法不正确的是( )
A.地理南、北极与地磁场的南、北极不重合
B.地球内部也存在磁场,地磁南极在地理南极附近
C.地球表面任意位置的地磁场方向都与地面垂直
D.地磁场对射向地球赤道的带正电的宇宙射线粒子有向东的力作用
13.如图所示，一小物块被夹子夹紧，夹子通过轻绳悬挂在小环上，小环套在水平光滑细杆上，物块质量为M ，到小环的距离为L ，其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为F ．小环和物块以速度v 向右匀速运动，小环碰到杆上的钉子P 后立刻停止，物块向上摆动．整个过程中，物块在夹子中没有滑动．小环和夹子的质量均不计，重力加速度为g ．下列说法正确的是
A ．物块向右匀速运动时，绳中的张力等于2F
B ．小环碰到钉子P 时，绳中的张力大于2F
C ．物块上升的最大高度为
g
v 22 D ．速度v 必须大于
二、选择题II （本题共3小题，每小题2分，共6分，每小题列出
的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的，全部选对得2分，选对但不选全得1分，有选错的得0分）
14. 【加试题】如图所示为两列简谐横
波在同一绳上传播在t=0时刻的波形图，已知甲波向右传，乙波向左传．以下说法正确的是( )
A.甲波的频率比乙波的频率大
B.两列波同时传到坐标原点
C.由于两波振幅不等，故两列波相遇时不会发生干涉现象
D.x=0.5cm 处的质点开始振动时的方向向+y 方向
15. 【加试题】关于下列四幅图的说法，正确的是（ ）
A ．甲图为放射源放出的三种射线在磁场中运动的轨迹，射线1为α射线
B ．乙图中，用紫外光灯照射与验电器相连的锌板，发现原来闭合的验电器指针张开，此时锌板和验电器均带正电
C ．丙图为α粒子散射实验示意图，卢瑟福根据此实验提出了原子的核式结构模型
D ．丁图为核反应堆示意图，它是利用了铀核聚变反应所释放的能量
16. 【加试题】如图是在四川景区九寨沟拍摄的一张风景照片，湖水清澈见底，近处湖面水下的树枝和池底都看得很清楚，而远处则只看到对岸山峰和绿树的倒影，水面下的景物则根本看不到．下列说法中正确的是（ ）
A ．远处山峰的倒影非常清晰，是因为来自山峰的光线在水面上发生了全反射
B ．光从空气射入水中，光的波速变小，波长变小
C ．远处水面下景物的光线到水面处，入射角较大，可能发生了全反射，所以看不见
D ．来自近处水面下景物的光射到水面处，入射角较小，反射光强而折射光弱，因此有较多的能量射出水面而进入人的眼睛中
三、非选择题部分（本题共7小题，共55分）
17、（5分）利用如图所示图装置做“验证机械能守恒定律”实验。

（1）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是 A ．交流电源
B ．刻度尺
C ．天平（含砝码）
（2）实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图所示的一条纸带。

在纸带上选取三个连续打出的点A 、B 、C ，测得它们到起始点O 的距离分别为h A 、h B 、h C 。

已知当地重力加速度为g ，打点计时器打点的周期为T 。

设重物的质量为m 。

从打Ｏ点到打
Ｂ点的过程中，重物的重力势能变化量p E ∆＝ ，动能变化量k E ∆＝ 。

（3）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是
=计算重物速度
A．利用公式v gt
B．利用公式v=
C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响
D．没有采用多次实验取平均值的方法
（4）某同学想用下述方法研究机械能是否守恒，在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘v2-h图像，并做如下判断：若图像是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒。

请你分析论证该同学的判断依据是否正确
18、（5分）某同学为了测量某灯泡内阻，进行了如下实验：
（1）首先用多用电表进行粗测，下列操作步骤正确的是（）
A．甲图，机械调零过程中，红黑表笔短接
B．乙图，对灯泡电阻进行测量
C．丙图，利用所示旋钮进行欧姆调零
D．丁图，实验完成后，挡位调至所示位置
（2）.选择×10Ω挡位，在正确的操作步骤下，测量灯泡电阻，测量结果如图戊所示，灯泡的电阻为Ω
（3）接下来用如图所示的实物图来测量小灯泡的伏安特性曲线，请根据实物图画出实验电路图。

17、（5分）利用如图所示图装置做“验证机械能守恒定律”实验。

（1）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是 A ．交流电源
B ．刻度尺
C ．天平（含砝码）
（2）实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图所示的一条纸带。

在纸带上选取三个连续打出的点A 、B 、C ，测得它们到起始点O 的距离分别为h A 、h B 、h C 。

已知当地重力加速度为g ，打点计时器打点的周期为T 。

设重物的质量为m 。

从打Ｏ点到打
Ｂ点的过程中，重物的重力势能变化量p E ∆＝ ，动能变化量k E ∆＝ 。

（3）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是 A ．利用公式v gt =计算重物速度 B
．利用公式v = C ．存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D ．没有采用多次实验取平均值的方法
（4）某同学想用下述方法研究机械能是否守恒，在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O 的距离h ，计算对应计数点的重物速度v ，描绘v 2-h 图像，并做如下判断：若图像是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒。

请你分析论证该同学的判断依据是否正确
18、（5分）某同学为了测量某灯泡内阻，进行了如下实验：
（1）首先用多用电表进行粗测，下列操作步骤正确的是（ ）
A ．甲图，机械调零过程中，红黑表笔短接
B ．乙图，对灯泡电阻进行测量
C ．丙图，利用所示旋钮进行欧姆调零
D ．丁图，实验完成后，挡位调至所示位置
（2）.选择×10Ω挡位，在正确的操作步骤下，测量灯泡电阻，测量结果如图戊所示，灯泡的电阻为 Ω
（3）接下来用如图所示的实物图来测量小灯泡的伏安特性曲线，请根据实物图画出实验电路图。

19．（9分）2017年1月18日下午，中国第一列从义乌开往英国伦敦的列车顺利抵达终点站。

途径著名的英吉利海峡隧道。

英吉利海峡隧道近似直线隧道，全长约50km 。

如图所示，其中海底隧道BC 长40km ，前后各有5 km 的连接隧道AB 、CD 。

已知进入隧道前，列车时速144km/h ，在连接隧道上做匀变速直线运动，进入海底隧道时速度减为108km/h ，并在海底隧道中做匀速直线运动，最终离开英吉利海峡隧道时速度恢复为144km/h 。

（1）求列车在连接隧道AB 上运动的加速度大小？ （2）若列车总质量kg 5
109 ，所受阻力恒为车重的0.1倍，求在连接隧道CD 上列车牵引力的大小？ （3）求列车通过英吉利海峡隧道AD 的时间？
20．（12分）如图所示为放置在竖直平面内游戏滑轨的模拟装置，滑轨由四部分粗细均匀的
金属杆组成，其中倾斜直轨AB 与水平直轨CD 长均为L ＝3m ，圆弧形轨道APD 和BQC 均光滑，BQC 的半径为r ＝1m ，APD 的半径为R=2m ，AB 、CD 与两圆弧形轨道相切，O 2A 、O 1B 与竖直方向的夹角均为 ＝37°。

现有一质量为m ＝1kg 的小球穿在滑轨上，以v 0的初速度从B 点开始沿AB 向上运动，小球与两段直轨道间的动摩擦因数均为μ＝1/3，设小球经过轨道连接处均无能量损失。

（g ＝10m/s 2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8），求：
（1）要使小球能通过圆弧形轨道APD 的最高点，初速度v 0至少多大？
（2）若以题（1）中求得的最小初速度v 0从B 点向上运动，小球刚能通过圆弧形轨道APD
的最高点，求小球第一次到达Q 点时对轨道的压力；
（3）若以题（1）中求得的最小初速度v 0从B 点向上运动，小球刚能通过圆弧形轨道APD
的最高点，计算说明小球能经过C 点的次数。

21、【加试题】用双缝干涉测光的波长。

实验装置如图甲所示，已知单缝与双缝间的距离L 1=100mm ，双缝与屏的距离L 2=700mm ，双缝间距d=0．25mm。

用测量头来测量亮纹中心的距离。

测量时用某种单色光照射双缝得到干涉图样。

（1）分划板在图中Q 位置时如图乙所示，手轮上的读数是________mm 。

（2）如果用上述装置测量氦氖激光器发出激光的波长，则图中除了光源以外，其他不必要的器材元件有______。

A ．滤光片
B ．单缝
C ．双缝
D ．光屏 （3）如图丙所示某同学由于没有量角器，在完成了光路图以后，他以O 点为圆心，5．00Cm
第19题图
第19题图2
D
A
B
C
长为半径画圆，分别交线段OA 于C 点，交OO′于E 点，过C 点作法线NN′的垂线CD 交NN′于点D ，过E 点作法线NN′的垂线EF 交NN′于F 点，如图所示。

用刻度尺量得CD=3．00Cm ，EF=2．00Cm 。

由此可得出玻璃的折射率n=_______。

22、【加试题】真空中有一半径为R 的虚线圆形区域内存在方向垂直纸面的匀强磁场，如图1所示，虚线圆的右侧放置一对水平正对放置的金属板M 和N ，两金属板的中心线O 1O 2与虚线圆的圆心O 在同一水平线上．在圆上P 点（位于O 点的正下方）处有一点状电子源，电子源可以向各个方向发射速率均为v 0的电子，当其中一个电子沿PO 方向射入磁场时，电子恰好从圆上的O 1点沿两板中心线射出，电子在进入金属板的瞬间给两板加上图2所示的交变电压，最后电子恰好从M 板的边缘水平飞出。

已知金属板的板长L =2.4R ，板间距d=1.2R ，电子的质量为m 、电量为e ，忽略电子的重力和相互间的作用力。

求： （1）圆形区域内的磁感应强度B ； （2）图2中0U 和周期T ；
（3）若在两板右端加一竖直探测板（图中未画出），电子经磁场偏转后从N 板的左端水平射入两板间，同时在板间加上图2的交变电压，经电场偏转后垂直打在探测板上，若每秒打在探测板上的电子数为x ，有70%的电子被吸收,30%的电子被原速率弹回两板间，探测板所受的平均作用力大小；
（4）在满足（3）的条件下，被原速率弹回的某电子在2
5T
t
时刻返回两板间，求该电子在磁场中运动的总时间。

23．（10分）【加试题】在平面直角坐标系xoy 中，x 轴上方存在沿y 轴负方向的匀强电场，电场强度为E ，x 轴下方存在垂直坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B 。

一个静止的带正电粒子位于y 轴正半轴的A （0，h ）点，某时刻由于内部作用，分裂成两个电荷量都为+q 的粒子a 和b ，分别沿x 轴正方向和负方向进入电场。

已知粒子a 的质量为m ，粒子a 进入第一象限的动量大小为p 。

设分裂过程不考虑外力的作用，在电场与磁场中的运动过程不计粒子重力和粒子间的相互作用。

求：
（1）粒子a 第一次通过x 轴时离原点O 的距离x ；
（2）粒子a 第二次通过x 轴时与第一次通过x 轴时两点间的距离L ；
（3）若b 粒子质量为a 粒子质量的k 倍，请利用（1）（2）中的结论推出x b 与L b 的表达式。

假设（1）（2）中的x =L ，a 粒子完成一个周期的运动时到达第一象限中的N 点。

现要使b 粒子也能到达N 点，试求k 值应满足的条件。

高三物理周末自测卷二
参考答案与评分标准
一、二、选择题（1~13每题3分，14~16每题2分，共45分）
三、非选择题 （共7小题，共55分） 17、（1）AB （2）B mgh 、 2
2
8)(T
h h m A C （3）C （4）不正确，还需要近一步判断图像的斜率是否接近2g 18、（1）C （2）26 （3）
19．（9分）我国将于2022年举办冬季奥运会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一，滑雪运动中当滑雪板压在雪地时会把雪内的空气逼出来，在滑雪板与雪地间形成一个暂时的“气垫”，从而大大减小雪地对滑雪板的摩擦．然而当滑雪板相对雪地速度较小时，与雪地接触时间超过某一值就会陷下去，使得它们间的摩擦力增大．假设滑雪者的速度超过4m/s
时，滑雪板与雪地间的动摩擦因数就会由
μ1=0.25变为μ2=0.125．一滑雪者从倾角θ=37°的坡顶A 处由静止开始自由下滑，滑至坡底B （B 处为一光滑小圆弧）后又滑上一段水平雪地，最后停在C 处，如图所示，不计空气阻力，坡长AB =26m ，取g =10m/s 2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求滑雪者： （1）从坡顶由静止开始下滑到动摩擦因数发生变化所经历的时间；
（2）到达B 处的速度大小；
（3）在水平雪地上运动的最大距离。

20．（12分）解析：
（1）因为小球是穿在杆上，所以到达最高点时速度可以为0，由B 到圆弧形轨道APD 的最高点，根据动能定理得：
-mg ［L sin θ+(R-Rcos θ)］-mgL cos θ=0-202
1υm ……………………（2分） 解得：v 0=215 m/s ……………………1分）
（2）-mgL cos θ-mgL +mgr cos θ=221Q m υ-202
1υm ……………………（2分） 解得：v Q =210m/s ……………………（1分）
小球第一次到达Q 点时，轨道对小球的支持力为：N=40N ……………………（1分） 所以，小球第一次到达Q 点时对轨道的压力为40N 。

……………………（1分）
（3）（本小题共4分，只要说明有理，答案正确均给分，说明过程部分正确，答案错误，适
当给1－2分，分析过程完全错误，不给分）
当小球在B 点以v 0=2 m/s 向上运动，再次回到B 点时，损失的机械能为mgL cos θ+mgL ＝18 J ，再次回到B 点时动能为12 J ，由于mgsin θ>μmgcos θ，分析知，小球沿AB 上升到某点后将下滑，第三次经过B 点时动能小于12J ，第二次经过C 点时动能大于22J ，小于30J ，第三次经过C 点时动能大于2J ，小于10J ，此后小球将无法再次回B 点，下滑后第四次经过C 点，在未到D 点时停止，所以小球能经过C 点的次数为4次。

21．答案（1）7．870（2）AB （3）1．5
解析本题考查实验“用双缝干涉测光的波长”、“测定玻璃的折射率实验”。

（1）由题图可知读数为（7．5+37．0×0．01）mm=7．870mm 。

（2）激光具有较好的相干性，不再需要滤光片和单缝
（3）12sin 15sin CD n EF
θθ===．
22、【解析】（1）根据电子的偏转和左手定则知，圆形区域内的磁场方向垂直纸面向里（1分），对于从O 1点射出的电子，在磁场中做圆周运动，轨迹半径为R ，则
R v m B ev 200=,得eR
m v B 0=（1分） （2）画出从O 1射出磁场的电子运动轨迹图如图1所示，根据电子恰好从M 板的边缘水平飞出知，电子在板间的运动时间为交变电压的周期的整数倍，则
nT v L t ==0，得0
4.2nv R T =（n =1,2,3…）（1分） 粒子在板间偏转的总位移2212t a n y '⋅
=总（1分） 代入R d T t md eU a d y 2.1,2,,20=='==总得e
nmv U 2200=（n =1,2,3…）（1分）
（3）电子经磁场偏转后从N 板的左端水平射入两板间，经磁场偏转后在O 2点垂直打在探测板上，以水平向左为正方向，由动量定理知，
)%30(%30)%70(0000xmv xmv xmv Ft --+--=（1分）
得03.1xmv F =（1分）
（4）根据题意，电子在2
5T t =时刻返回两板间，经电场偏转后刚好平行于N 板从N 板的左边缘水平进入磁场，画出电子的运动轨迹如图2所示，设电子从C 点离开磁场，易知C O OB '为菱形，则OC ∥O B '，则由几何关系知，OC 处于竖直方向，因此电子两次进入磁场的轨
迹所对圆心角之和为
180，在磁场中运动总时间为Be m T t π360180='= 总（2分） 代入eR m v B 0=得0
πv R t =总（1分） 23.（10分）
联立以上解得：
（2）粒子a进入磁场时，设速度为v，与x轴正方向成 角，则
在竖直方向有：
在竖直方向的分速度为：
粒子a在磁场中做匀速圆周运动，设轨迹半径为r，
由洛伦兹力提供向心力：
由几何知识得：
联立以上解得：
（3）两粒子在分裂过程中遵守动量守恒定律，粒子b进入电场的初动量大小也为p，方向沿x轴负方向。

由于b的质量为km，利用（1）（2）中的结论可得：
或
或
点睛：本题主要考查了带电粒子在匀强电场和匀强磁场中的运动问题，先画出粒子运动轨迹，根据平抛公式和牛顿第二定律，再结和几何关系，即可解题，此题难度较大。