物理人教版高中选修3-5高三理综物理试题

高三理综物理试题（一）
二、本题共8小题，每小题6分，共48分，有的小题只有一个正确答案，有的小题有几个正确答案，全部选对得6分，选不全得3分，不选或选错得0分。

14．伽利略在研究自由落体运动时，做了如下的实验：他让一个铜球从阻力很小（可忽略不计）的斜面上由静止开始滚下，并且做了上百次。

假设某次试验伽利略是这样做的：在斜面上任取三个位置A 、B 、C ，让小球分别由A 、B 、C 滚下，如图所示。

设A 、B 、C 与斜面底端的距离分别为s 1、s 2、s 3，小球由A 、B 、C 运动到斜面底端的时间分别为t 1、t 2、t 3, 小球由A 、B 、C 运动到斜面底端时的速度分别为v 1、v 2、v 3，则下列关系式中正确，并且是伽利略用来证明小球沿光滑斜面向下的运动是匀变速直线运
动的是( D )
A ．222321v v v ＝＝
B ．332211t v t v t v ＝＝
C 3221s s s s －＝－
D ． 23
3222211t s t s t s ＝＝ 15．将一物体以初速度v 0竖直上抛，若物体所受空气阻力大小不变，物体在到达最高点前的最后一秒和离开最高点的第一秒内通过的路程分别为s 1和s 2，则速度的变化量⊿v 1和⊿v 2，s 1和s 2的大小关系，正确的是（ AC ）
A ．s 1＞s 2
B ．s 1<s 2
C ．⊿v 1＞⊿v 2
D ．⊿v 1＜⊿v 2
16．10只相同的轮子并排水平排列，圆心分别为O 1、O 2、O 3…、O 10，已知O 1O 10 = 3.6m ，水平转轴通过圆心，轮子均绕轴以n =4
r/s π的转速顺时针转动.现将一根长L =0.8 m 、质量
为m =2.0 kg 的匀质木板平放在这些轮子的左端，木板左端恰好与O 1竖直对齐（如图所示），木板与轮缘间的动摩擦因数为μ=0.16．则木板水平移动的总时间为（ D ）
A
． B ．2s
C ．3s
D ．2.5s
17．一宇宙飞船绕地心做半径为r
的匀速圆周运动，飞船舱内有一质量为m 的人站在可称体重的台秤上。

用R 表示地球的半径，
g 表示地球表面处的重力加速度，g /表示宇宙飞船所在处的地球引力加速度，N 表示人对秤
的压力，下面说法正确的是 ( AB )
A ．0=N
B ．g r R g 22
=' C ．0='g D ．g r
R m N = 18．如图，质量为M 、长度为l 的小车静止在光滑的水平面上。

质量为m 的小物块放在小车的最左端。

现在一水平恒力F 作用在小物块上，使物块从静止开始做匀加速直线运动，物块和小车之间的摩擦力为f 。

经过时间t ，小车运动的位移为s ，物块刚好滑到小车的最右端。

( AD )
A ．此时物块的动能为(F －f )(s+l )
B ．这一过程中，物块对小车所做的功为f (s+l )
C ．这一过程中，物块和小车增加的机械能为Fs
D ．这一过程中，物块和小车产生的内能为fl
19．如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用
细线相连的质量相等的两个物体A 和B ，它们与盘间的摩擦因数
相同，当圆盘转动到两个物体刚好还未发生滑动时，烧断细线，
两个物体的运动情况是 （ D ）
A ．两物体沿切向方向滑动
B ．两物体均沿半径方向滑动，离圆盘圆心越来越远
C ．两物体仍随圆盘一起做圆周运动，不发生滑动
D ．物体B 仍随圆盘一起做匀速圆周运动，物体A 发生滑动，离圆盘圆心越来越远
20．某同学在物理学习中记录了一些与地球、月球有关的数据资料如下：地球半径R ＝
6400km ，月球半径r ＝1740km ，地球表面重力加速度g 0＝9.80m ／s 2，月球表面重力加速度g ′
＝1.56m ／s 2，月球绕地球中心转动的线速度v ＝l km ／s ，月球绕地球转动一周时间为T ＝
27.3天，光速c ＝2.998×105km ／s.1969年8月1日第一次用激光器向位于头顶的月球表面
发射出激光光束，经过约t =2.565s 接收到从月球表面反射回来的激光信号，利用上述数据可估算出地球表面与月球表面之间的距离s ，则下列方法正确的是( AB )
A ．利用激光束的反射s ＝c ·
2t 来算 B ．利用v ＝T
r R s )(2++π来算 C ．利用m 月g 0＝m 月)(2r R s v ++ 来算 D ．利用m g '月＝m 月2
24T π(s ＋R ＋r )来算 21．示波管的内部结构如图甲所示．如果在偏转电极'XX 、'YY 之间都没有加电压，电子束将打在荧光屏一中心．如果在偏转电极'XX 之间和'YY 之间加上图丙所示的几种电压，荧光屏上可能会出现图乙中（a ）、（b ）所示的两种波形．则 （ AC ）
A ．若'XX 和'YY 分别加电压（3）和（1），荧光屏上可以出现图乙中（a ）所示波形
B ．若'XX 和'YY 分别加电压（4）和（1），荧光屏上可以出现图乙中（a ）所示波形
C ．若'XX 和'YY 分别加电压（3）和（2），荧光屏上可以出现图乙中（b ）所示波形
D ．若'XX 和'YY 分别加电压（4）和（2），荧光屏上可以出现图乙中（b ）所示波形
三、非选择题（22—32为必做题，33—38为选做题）
（一）、必做题：
22．卡文迪什利用如图所示的扭秤实验装置测量了引力常
量G 。

为了测量石英丝极微的扭转角，该实验装置中采取使“微
小量放大”的主要措施（ CD ）
(A)减小石英丝的直径
(B)增大T 型架横梁的长度
(C)利用平面镜对光线的反射
(D)增大刻度尺与平面镜的距离
23．某研究性学习小组用如图（a ）所示装置验证机械能守恒
定律．让一个摆球由静止开始从A 位置摆到B 位置，若不考虑
空气阻力，小球的机械能应该守恒，即
2
1mv 2=mgh ．直接测量摆球到达B 点的速度v 比较困难．现让小球在B 点处脱离悬线做平抛运动，
利用平抛的特性来间接地测出v ．
如图（a ）中，悬点正下方P 点处放有水平放
置的炽热的电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻
易被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动．在地面上放上白纸，上面覆盖着复写纸，当小球落在复写纸上时，会在下面白纸上留下痕迹．用重锤线确定出A 、B 点的投影点N 、M ．重复实验10次（小球每一次都从同一点由静止释放），球的落点痕迹如图（b ）所示，图中米尺水平放置，零刻度线与M 点对齐．用米尺量出AN 的高度h 1、BM 的高度h 2，算出A 、B 两点的竖直距离，再量出M 、C 之间的距离x ，即可验证机械能守恒定律．已知重力加速度为g ，小球的质量为m ．
（1）根据图（b ）可以确定小球平抛时的水平射程为__________________cm ．
（2）用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v 0=______________________。

（3）用测出的物理量表示出小球从A 到B 过程中，重力势能的减少量△Ep =_____________，动能的增加量△E k =____________．
24．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 ，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θ＝37°。

现有一
质量为m ＝1kg 的小球穿在滑轨上，以E k 0的初动能从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，sin18.5°=0.32，cos18.5°=0.95，tan18.5°=13，cot18.5°=3）
求：
（1）要使小球完成一周运动回到B 点，初动能E K0至少多大？
（2）小球第二次到达D 点时的动能；
（3）小球在CD 段上运动的总路程。

解析：（1）R=Ltan18.5°+r=2m…………（1分）
E k 0＝mgR(1-cos θ)+ mgLsin θ +μmgL cos θ…………（2分）
代入 解得E k0＝48J…………（1分）
（2）小球第一次回到B 点时的动能为：
E kB =mg2R-mgr(1+cos θ)-μmgL=12J ，小球沿AB 向上运动到最高点，距离B 点为s
则有：E kB =μmgs cos θ+mgssin θ，…………（2分）
代入 解得s=18/13m=1.38m…………（1分）
小球继续向下运动，当小球第二次到达D 点时动能为 (1cos )sin cos cos KD E mgr mgs mgs mgL θθμθθ=++--
=12.6J …………（2分）
（3）小球第二次到D 点后还剩12.6J 的能量，沿DP 弧上升后再返回DC 段，到C 点只剩下2.6J 的能量。

因此小球无法继续上升到B 点，滑到B QC 某处后开始下滑，之后受摩擦力作用，小球最终停在CD 上的某点。

（1分）
由动能定理： 1kD E mgs μ=…………（2分）
可得小球在CD 上所通过的路程为s ＝3.78m…………（1分）
小球通过CD 段的总路程为S 总＝2L ＋s ＝9.78m…………（1分）
25．如图所示，水平放置长为L 的平行金属板A 和B 的距离为d ，它们的右端安放着垂直于金属板的靶MN ，现在A 、B 板上加上如图所示的方波电压，电压的正向值为U 0，反向电压值为U 0/2，且每隔T /2换向一次，现有质量为m 、带正电且电量为q 的粒子束从A 、B 的中点O 沿平行于金属板OO '方向源源不断的射入，设粒子能全部打在靶上而且所有粒子在A 、B 间的飞行时间均为T 。

不计重力的影响，则：
（1）在靶MN 上距其中心o '点有粒子击中的范围是多少?
（2）要使粒子能全部打在靶MN 上，电压U 0的数值应满足的条件是什么?
（3）粒子能全部打在靶MN 上，所有粒子中最大的动能是多少?
25．解：由运动的独立性可知，带电粒子在水平方向做匀速直线运动，竖直方向在电场力的作用下做变速运动。

粒子打在靶MN 上的范围，实际上就是粒子在竖直方向所能到达的范围。

（1）当粒子在0，T ，2T ，……nT 时刻进入电场中时，粒子将打在O /点下方最远点，在
前T/2时间内，粒子在竖直向下的位移为： md
T qU T a s 8)2(212
0211== 在后T /2时间内，粒子在竖直向下的位移为：222)2
(212T a T v s -= 将v =m d qU T a 2201=，m d qU a 202=代入上式得：m d
T qU s 163202= 故粒子打在距O /点正下方的最大位移为：md T qU s s s 1652
021=+= 当粒子在T /2，3T /2，……（2n +1）T /2时刻进入电场时，将打在O /
点上方最远点，在前T /2时间内，粒子在竖直向上的位移为：md T qU T md qU T a s 16)2(21)2/(212
0202/1/
1
=== 在后T /2时间内，粒子在竖直向上的位移为：2/2//2)2
(212T a T v s -= 其中，m d T qU T a v 420/1/==，m d
qU a 0/2=，代入上式得：s 2/=0， 故粒子打在距O /点正上方的最大位移为：md T qU s s s 162
0/2
/
1/=+=。

N d
－U
（2）要使粒子能全部打在靶上，须有：216520d md T qU <，即22
058qT
md U <。

（3）因为粒子在平行于极板方向做匀速直线运动，所以平行于极板的速度：
T
L v =0 设垂直于极板的速度度为v y ，则据动量定理有：
T d
qU T d qU T d qU mv y 00041222=-=。

所以打在靶上粒子的速度为2222022222
016d
m T U q T L v v v y +=+= （二）选做题（给出的2道物理、2道化学、2道生物题中各选一道题做）
33（1）如图甲所示，在一块平板玻璃上放置一平薄凸透镜，在两者之间形成厚度不均匀的空气膜，让一束单一波长的光垂直入射到该装置上，结果在上方观察到如图乙所示的同心内疏外密的圆环状干涉条纹，称为牛顿环，以下说法正确的是 （ AC ）
A 、牛顿环是由透镜下表面的反射光和平面玻璃上表面的反射光发生干涉形成的
B 、牛顿环是由透镜上表面的反
射光和平面玻璃下表面的反射光发
生干涉形成的
C 、若透镜上施加向下的压力，
当压力逐渐增大时，亮环将向远离
圆心方向平移
D 、若透镜上施加向下的压力，当压力逐渐增大时，亮环将向靠近圆心方向平移 （2）。

一列简谐横波在t =0时刻的波形如图乙所示，质点P 此时
刻沿-y 运动，经过0.1s 第一次到达平衡位置，波速为5m/s ，那么 ①该波沿 （选填“+x ”或“-x ”）方向传播； ②图中Q 点（坐标为x =7.5m 的点）的振动方程y = cm ；
③P 点的横坐标为x = m.
答案：①-x （3分） ②55cos 3
t π（4分） ③2.5（3分） 34．（1）在汤姆孙发现电子后，对于原子中正负电荷的分布的问题，科学家们提出了许多模型，最后他们认定：占原子质量绝大部分的正电荷集中在很小的空间范围内，电子绕正电荷旋转。

此模型称原子的有核模型. 最先提出原子有核模型的科学家是________________.
他所根据的实验是________________________.
（2）写出下列两个核反应的反应方程
27
13Al(铝核)俘获一个α粒子后放出一个中子.__________________________
α粒子轰击14
7N (氮核)放出一个质子._____________________ _____
（甲）
（3）质量分别为m 1和m 2的两个小球在光滑的水平面上分别以速度v 1、v 2同向运动并发生对心碰撞，碰后m 2被右侧的墙原速弹回，又与m 1相碰，碰后两球都静止。

求：第一次碰后m 1球的速度.
答案：（1）卢瑟福 α粒子散射实验 （每空2分）
（2）27
13Al +42He 3015→P +10n （2分）
14
7N +42He →178O +11H （2分）
（3）根据动量守恒定律得：⎩⎨⎧'=''+'=+221
122112211v m v m v m v m v m v m 解得：1221112m v m v m v +='
（方程每个2分，结果3分）
12。