福建省宁德市高级中学2018-2019学年高三物理测试题含解析

福建省宁德市高级中学2018-2019学年高三物理测试题
含解析
一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意
1. （单选）用一束紫外线照射某金属时没有产生光电效应，下列措施中可能产生光电效应的是
（A）换用强度更大的紫外线照射（B）换用红外线照射
（C）换用极限频率较大的金属（D）换用极限波长较大的金属
参考答案：
D
2. 如图所示的位移—时间（s—t）图象和速度—时间（v—t）图象中，给出四条曲线1、2、3、4代表四个不同物体的运动情况，关于它们的物理意义，下列描述正确的是（）
A．图线1表示物体做曲线运动
B．s—t图象中t1时刻1的速度大于2的速度
C．v—t图象中0至t3时间内3和4的平均速度大小相等
D．两图象中，t2、t4时刻都表示2、4开始反向运动
参考答案：
B
3. 如图所示，一带正电粒子以初速度垂直射入匀强电场中，该粒子将
A．向左偏转 B．向右偏转
C．向纸外偏转 D．向纸内偏转
参考答案：
A
4. 下列关于参考系的说法中不正确的是（）
A．“一江春水向东流” 和钟表的时针在转动的参考系分别是江岸和表盘B．太阳东升西落和地球的公转分别是以地球和太阳为参考系的
C．参考系是为了研究物体的运动而假定为不动的那个物体
D．参考系必须是正在做匀速直线运动的物体或是相对于地面静止的物体参考答案：
D
5. 下列说法正确的是（）
A．如果物体（或系统）所受到的合外力为零，则机械能一定守恒
B．做匀加速运动的物体，其机械能可能守恒
C．滑动摩擦力和静摩擦力一定都做负功
D．系统内两物体间相互作用的一对摩擦力做功的总和不一定等于零
参考答案：
BD
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 公交车在平直公路上匀速行驶，前方黄灯亮起后，司机立即采取制动措施，使汽车开始做匀减速运动直到汽车停下。

已知开始制动后的第1s内和第2s内汽车的位移大小依次为8m和4m。

则汽车的加速度大小为_______m/s2；开始制动时汽车的速度大小为_______ m/s；开始制动后的3s内，汽车的位移大小为________m。

参考答案：
4，10，12.5（提示：汽车匀减速运动只经历了2.5s。

）
7. （1）如图为一个小球做自由落体运动时的频闪照片，它是每隔1/30s的时间拍摄的。

从某个稍大些的位置间隔开始测量，照片上边的数字表示的是这些相邻间隔的序号，下边的数值是用刻度尺测出的其中两个间隔的长度。

根据所给的两个数据，则可以求出间隔3的长度约为cm。

（结果保留三位有效数字）
（2）已知游标卡尺的主尺最小分度为1mm，游标尺上有10个小的等分刻度，它的总长等于9mm，用这个游标尺测得某物体长度为 2.37cm。

则这时是游标尺上的第条刻度线与主尺上的第条刻度线对
齐。

参考答案：
8. （4分）若将气泡内的气体视为理想气体，气泡从湖底上升到湖面的过程中，对外界做了0.6J的功，则此过程中的气泡（填“吸收”或“放出”）的热量
是 J。

气泡到达湖面后，温度上升的过程中，又对外界做了0.1J的功，同时吸收了0.3J的热量，则此过程中，气泡内气体内能增加了 J。

参考答案：
吸收 0.6 0.2
解析：本题从热力学第一定律入手，抓住理想气内能只与温度有关的特点进行处理。

理想气体等温过程中内能不变，由热力学第一定律，物体对外做功0.6J，则一定同时从外界吸收热量0.6J，才能保证内能不变。

而温度上升的过程，内能增加了0.2J。

9. （6分）用多用电表进行了几次测量，指针分别处于a、b的位置，如图所示。

若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的档位，a和b的相应读数是多少？请填在表格中。

参考答案：
解析：直流电流100mA档读第二行“0～10”一排，最小度值为2mA估读到1mA 就可以了；直流电压2.5V档读第二行“0~250”一排，最小分度值为0.05V估读到0.01V就可以了；电阻×100档读第一行，测量值等于表盘上读数“3.2”乘以倍率“100”。

10. （4分）在物理学中，我们常用比值法来定义物理量，用此方法反映的是物质
或运动的某一属性，与定义式中的各物理量无关，例如电阻R＝。

请你根据已经学过的中学物理知识再写出两个用比值法定义的物理量：________、________。

参考答案：
E=；U AB=
11. 传感器是自动控制设备中不可缺少的元件。

右图是一种测定位移的电容式传感器电路。

在该电路中，闭合开关S一小段时间后，使工件（电介质）缓慢向左移动，则在工件移动的过程中，通过电流表G的电流（填“方向由a至b”、“方向由b至a”或“始终为零”）
参考答案：
．方向由a至b
12. “探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示.
（1）在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带如图乙所示。

计时器打点的时间间隔为0.02s.从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离。

该小车的加速度a=______m/s2.（结果保留两位有效数字）
（2）平衡摩擦力后，将5个相同的砝码都放在小车上.挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，测量小车的加速度。

小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表：
请根据实验数据作出a-F的关系图像.
（3）根据提供的实验数据作出的a-F图线不通过原点，请说明主要原因。

参考答案：
(1) 0.16 (0.15也算对) （2）（见图）
（3）未计入砝码盘的重力
13. 在右图所示的光电管的实验中，发现用一定频率的单色光A照射光电管时，电流表指针会发生偏转，而用另一频率的单色光B照射时不发生光电效应，那么用A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是________（选填“a流向b”或“b流向a”）；两种单色光的波长大小关系是λA_______λB（选填“大于”、“等于”或“小于”）。

参考答案：
a流向b；小于
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. (1)如图所示为某同学所安装的“验证牛顿第二定律”的实验装置，在图示状态下，开始做实验，该同学有装置和操作中的主要错误________ __________________________________________________________ ____________________________________________________________ 。

(2)．在“验证牛顿第二定律”的实验中，为了使小车受到合外力等于小沙桶和沙的总重量，通常采用如下两个措施：(A)平衡摩擦力：将长木板无滑轮的一端下面垫一小木块，反复移动木块的位置，直到小车在小桶的拉动下带动纸带与小车一起做匀速直线运动；(B)调整沙的多少，使沙和小沙桶的总质量m远小于小车和砝码的总质量M．请问：
①以上哪一个措施中有何重大错误?
答：______________________________________________________________________
②在改正了上述错误之后,保持小车及砝码质量M不变．反复改变沙的质量，并测得一系列数据，结果发现小车受到的合外力(小桶及砂重量)与加速度的比值略大于小车及砝码质量M，经检查发现滑轮非常光滑，打点计时器工作正常，且事先基本上平衡了摩擦力，那么出现这种情况的主要原因是什么?
答：___________________________________________________________________________
（3）图乙是上述实验打出的一条纸带，已知打点计时器的打点周期是0.02s，结合图乙给出的数据，求出小车运动加速度的大小为________________m/s2，并求出纸带中P点瞬时速度大小为_____________m/s（计算结果均保留2位有效数字）
参考答案：
15. 如图所示，用A、B两弹簧测力计拉橡皮条，使其伸长到O点(α＋β＜)，现保持A的读数不变，而使夹角减小，适当调整弹簧测力计B的拉力大小和方向，可使O点保持不变，这时：
(1)B的示数应
是 ()
A．一定变大B．一定不变
C．一定变小 D．变大、不变、变小均有可能
(2)夹角β的变化应是 ()
A．一定变大 B．一定不变
C．一定变小 D．变大、不变、变小均有可能
参考答案：
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. （15分）（1）人们发现光电效应具有瞬时性和对各种金属都存在极限频率的规律。

请问谁提出了何种学说很好地解释了上述规律？已知锌的逸出功为
3.34e，用某单色紫外线照射锌板时，逸出光电子的最大速度为106m/s，求该紫外线的波长λ（电子质量m e=9.11×10kg，普朗克常量h＝6.63×10J·s，1eV ＝1.6×10J）。

（2）风力发电是一种环保的电能获取方式。

图9为某风力发电站外观图。

设计每台风力发电机的功率为40kW。

实验测得风的动能转化为电能的效率约为20%，空气的密度是1.29kg/m3，当地水平风速约为10m/s，问风力发电机的叶片长度约为多少才能满足设计要求？
参考答案：
解析：
（1）爱因斯坦提出的光子说很好的解释了光电效应现象
由爱因斯坦的光电效应方程，hν＝W0＋①
又c＝λν②
①②联立，得：
λ=＝3.23×m
（2）由能量守恒定律，得：
P＝r＝10m
17. 某人骑自行车以4m/s的速度匀速前进，某时刻在其前面7m处以10m/s速度同向运行的汽车开始关闭发动机，以2m/s2的加速度减速前进，求：
（1）此人追上汽车之前落后于汽车的最大距离？
（2）此人需要多长时间才能追上汽车？
参考答案：
（1）在自行车追赶汽车的过程中，当两车的速度相等时，两车的距离最大；在以后的过程中，汽车速度小于自行车速度，它们之间的间距逐渐减小，
当两车的速度相等时，即
解得：t=3s时，两车相距最远△ x，
3s内自行车位移x1，汽车位移x2
则有、
所以：
（2）设汽车t1时间停下来，自行车经过T时间追上汽车
则
汽车运动的位移
在汽车停下来前人的位移为，则在车停后人追上汽车
所以
解得：
18. 如图甲所示，建立Oxy坐标系，两平行极板P、Q垂直于y轴且关于x轴对称，极板长度和板间距均为l，第一四象限有磁场，方向垂直于Oxy平面向里．位于极板左侧的粒子源沿x轴间右连续发射质量为m、电量为+q、速度相同、重力不计的带电粒子在0～3t0时间内两板间加上如图乙所示的电压（不考虑极边缘的影响）．已知t=0时刻进入两板间的带电粒子恰好在t0时刻经极板边缘射入磁场．上述m、q、l、t0、B为已知量．（不考虑粒子间相互影响及返回板间的情况）
（1）求电压U0的大小．
（2）求t0时进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径．
（3）何时射入两板间的带电粒子在磁场中的运动时间最短？求此最短时间．
参考答案：
解：（1）t=0时刻进入两极板的带电粒子在电场中做匀变速曲线运动，t0时刻刚好从极板边缘射出，
则有y=l，x=l，
电场强度：E=…①，
由牛顿第二定律得：Eq=ma…②，
偏移量：y=at02…③
由①②③解得：U0=…④．
（2）t0时刻进入两极板的带电粒子，前t0时间在电场中偏转，后t0时间两极板没有电场，带电粒子做匀速直线运动．
带电粒子沿x轴方向的分速度大小为：v x=v0=…⑤
带电粒子离开电场时沿y轴负方向的分速度大小为：v y=a?t0 …⑥
带电粒子离开电场时的速度大小为：v=…⑦
设带电粒子离开电场进入磁场做匀速圆周运动的半径为R，
由牛顿第二定律得：qvB=m…⑧，
由③⑤⑥⑦⑧解得：R=…⑨；
（3）在t=2t0时刻进入两极板的带电粒子，在电场中做类平抛运动的时间最长，飞出极板时速度方向与磁场边界的夹角最小，
而根据轨迹几何知识可知，轨迹的圆心角等于粒子射入磁场时速度方向与边界夹角的2倍，
所以在t=2t0时刻进入两极板的带电粒子在磁场中运动时间最短．
带电粒子离开磁场时沿y轴正方向的分速度为：v y′=at0 …⑩，
设带电粒子离开电场时速度方向与y轴正方向的夹角为α，则：tanα=，
由③⑤⑩解得：α=，带电粒子在磁场运动的轨迹图如图所示，
圆弧所对的圆心角为：2α=，
所求最短时间为：t min=T，
带电粒子在磁场中运动的周期为：T=，
联立以上两式解得：t min=；
答：（1）电压U0的大小为；
（2）t0时刻进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径为；
（3）在t=2t0时刻进入两板间的带电粒子在磁场中的运动时间最短，最短时间为．
【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动．
【分析】（1）t=0时刻进入两极板的带电粒子在电场中做类平抛运动．由题知道x方向位移为l，y方向位移为，运用运动的分解，根据牛顿第二定律和运动学公式求解U．
（2）t0时刻进入两极板的带电粒子，前t0时间在电场中偏转，后t0时间两极板没有电场，带电粒子做匀速直线运动．根据运动学规律求出y方向分速度与x方向分速度，再合成求出粒子进入磁场时的速度，则牛顿定律求出粒子在磁场中做圆周运动的半径．（3）带电粒子在磁场中运动的周期一定，当轨迹的圆心角最小时，在磁场中运动的时间最短．。