高三物理周考试题及答案(10).doc

泰州中学高三物理五月测试题
第Ⅰ卷（选择题 共38分）
一：单项选择题：本题共6小题,每小题3分,共18分。

每小题只有一个．．．．选项符合题意 1、以下说法正确的是（
）
A 、低频扼流圈对低频交流有很大的阻碍作用,而对高频交流的阻碍较小
B 、高频扼流圈对高频交流有很大的阻碍作用,而对低频交流的阻碍较小
C 、电容器的容抗是电容器本身的固有属性,与外界的条件无关
D 、电容器在交流电路中“容抗”来阻碍电流变化,所以电容越大,阻碍越强
2、分子运动是看不见、摸不着的,其运动特征不容易研究,但科学家可以通过对布朗运动认识它,这种方法在科学上叫做“转换法”。

下面给出的四个研究实例,其中采取的方法与上述研究分子运动的方法相同的是（ ） A 、伽利略用理想斜面实验得出力不是维持物体运动的原因的结论 B 、爱因斯坦在普朗克量子学说的启发下提出了光子说
C 、欧姆在研究电流与电压、电阻关系时,先保持电阻不变研究电流与电压的关系；然后再保持电压不变研究电流与电阻的关系
D 、奥斯特通过放在通电直导线下方的小磁针发生偏转得出通电导线的周围存在磁场的结论 3、如图电路中,当滑动变阻器的滑片P 向上端a 滑动过程中,两表的示数情况为（
）
A 、电压表示数增大,电流表示数减少
B 、电压表示数减少,电流表示数增大
C 、两电表示数都增大
D 、两电表示数都减少
4、如图甲所示,水平抛出的物体,抵达斜面上端P 处,其速度方向恰好沿着斜面方向,然后斜面无摩擦滑下Q 点,图乙所示是描
述物体沿X 方向和Y 方向运动的速率时间图线,其中正确的是 （ ）
A 、○1○3
B 、○2○3
C 、 ○1○4
D 、○2○4
5、现代汽车中有一种先进的制动系统一一防抱死（ ABS ）系统。

它有一个自动控制刹车系统的装置,原理如图．铁质齿轮 P 与车轮同步转动。

右端有一个绕有线圈的的磁体, M 是一个电流检测器．当车轮带动齿轮转动时,线圈中会产生感应电流。

这是由于齿靠近线圈时被磁化,使通过线圈的磁通量增大,齿离开线圈时又使磁能量减小,从而能使线圈中产生感应电流．这个电流经电子装置放大后能控制制动机构．齿轮 P 从图示位置按顺时针方向转过α角的过程中,通过 M 的感应电流的方向是（ ）
A 、总是从左向右
B 、总是从右向左
C 、先从左向右,然后从右向左
D 、先从右向左,然后从左向右
6、在匀强电场里有一个原来速度几乎为零的放射性碳14原子核,某时刻它发生衰变放射出一个粒子,其所放射的粒子与反冲核
的初速度方向均与电场方向垂直,且经过相等的时间所形成的径迹如上图所示（a 、b 均表示长度）。

那么碳14的衰变方程可能是（ ） A 、14
410
6
24C He Be →+ B 、14014
6
15C e B -→+ C 、14
014
617C e N -→+
D 、14
212615C H B →+
二：多项选择题：本题共5小题,每小题4分,共20分。

每小题有多个选项．．．．符合题意。

全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分。

7、以下过程不可能发生的是（
）
A 、对物体做功,同时物体放热,物体的温度不变
B 、对物体做功,同时物体吸热,物体的温度不变
C 、物体对外做功,同时放热,物体的内能不变
D 、物体对外做功,同时吸热,物体的内能不变
8、一列简谐横波沿x 轴传播.t =0时的波形如图所示,质点A 与质点B 相距1m,A 点速度沿y 轴正方向;t =0.02s 时,质点A 第一次达正向最大位移处,由此可知（ ）
A 、此波的传播速度为25m/s
B 、此波沿x 轴负方向传播
C 、从t =0时起,经过004s,质点A 沿传播方向迁移了1m
D 、t =0.04s 时,质点B 处在平衡位置,速度沿y 轴负方向
9、我国第21次南极科考队在南极观看到了美丽的极光。

极光是由来自太阳的高能量带电粒子流高速冲进高空稀薄大气层时,被地球磁场
俘获,从而改变原有运动方向,向两极做螺旋运动,如图所示。

这些高能粒子在运动过程中与大气分子或原子剧烈碰撞或摩擦从而激发大气分子或原子,使其发出有一定特征的各种颜色的光。

地磁场的存在,使多数宇宙粒子不能达到地面而向人烟稀少的两极偏移,为地球生命的诞生和维持提供了天然的屏障。

科学家发现并证实,向两极做螺旋运动的这些高能粒子的旋转半径是不断减小的,这主要与下列哪些因有关：（ ） A 、洛伦兹力对粒子做负功,使其动能减小 B 、空气阻力做负功,使其动能减小
R1
R2
V
P A
a
b
X Y
P
Q
甲
t P t t P t t P t t P t ○1
○2
○3
○4
V x
V x
V y V y
乙
C 、南北两极的磁感应强度增强
D 、太阳对粒子的引力做负功
10、为了观察晶体的原子排列,可以采用下列方法：(1)用分辨率比光学显微镜更高的电子显微镜成像(出于电子的物质波波长很短,能防止发生明显衍射现象,因此电子显微镜的分辨率高)；(2)利用X 射线或中子束得到晶体的衍射图样,进而分析出晶体的原子排列．则下列分析中正确的是（ ） A 、电子显微镜所利用的电子的物质波的波长比原子尺寸小得多 B 、电子显微镜中电子束运动的速度应很小
C 、要获得晶体的X 射线衍射图样,x 射线波长要远小于原子的尺寸
D 、中子的物质波的波长可以与原子尺寸相当
11、如图水平光滑的平行金属导轨,左端与电阻R 相连接,匀强磁场B 竖直向下分布在导轨所在的空间内,质量一定的金属棒垂直搁在导轨上,令棒以一定的初速度向右运动,当其通过位置a 时速率为υa ,通过位置b 时速率为υb ,到位置C 时棒刚好静止,设导轨与棒的电阻均不计,a 、b 与b 、c 的间距相等,则关于金属棒由a 到b 和由b 到c 的两个过程中,以下说法正确的是（ ）
A ．通过棒截面的电量不相等
B ．棒运动的加速度相等
C ．棒通过a 、b 两位置时的速率关系为υa =2υb
D ．回路中产生的电能
E ab 与E bc 的关系为：E ab = 3E bc
第Ⅱ卷（选择题 共112分）
三．实验题：本题共3小题,共22分。

将答案填在答题卡上相应的横线上或按题目要求作答。

12、（4分）（1）如图所示,是现代化工业生产中大部分光电控制设备用到的光控继电器的示意图,它由电源、光电管、放大器、电磁继电器等几部分组成；当用绿光照
射图中光电管阴极K 时,可发生光电效应,则以下说法正确的是：（ ） （A ）增大绿光照射强度,光电子最大初动能增大； （B ）增大绿光照射强度,电路中的光电流增大； （C ）改用波长比绿光波长大的光照射光电管阴极K 时,电路中一定有光电流； （D ）改用频率比绿光频率大的光照射光电管阴极K 时,电路中一定有光电流。

（2）（7分）利用双缝干涉测定光的波长实验中,取双缝间距d=0.5mm, 双缝光屏间距离L=0.5m,用某种单色光照射双缝得到干涉图象如图,分划板在图
中A 、B 位置时游标卡尺读数如图,A 位置时游标卡尺读数为 mm,B 位置时游标卡尺读数为 mm,则单色光的波长为 m 。

13、电源的输出功率P 跟外电路的电阻R 有关。

图甲是研究它们关系的实验电路。

为了便于进行实验和保护蓄电池E ,给蓄电池串联了一个定值电阻R 0,把它们一起看作电源（图中虚线框内部分）,电源的内电阻就是蓄电池的内电阻和定值电阻R 0之和。

（1）（3分）图乙中给出了实验所用的器材,请按照图甲的电路将仪器连接成实验电路。

（电压表选3V 量
程,电流表选0.6A 量程。

）
（2）（3分）某同学在实验时测出了9组电流、电压的值。

根据U ／I 算出了相应的外电阻R 0。

根据UI 算出了相应的输出功率P 。

在图中的直角坐标系中描出了相应的9个点。

请你在图中画
出P-R 关系图线。

（3）（5分）根据图线可以得出电源输出功率的最大值P m =______W,对应的外电阻R=______Ω。

四．计算题：本题共6小题,共90分。

解答时请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,答案中必须写出数值和单位。

14、（13分）在海滨游乐场里有一种滑沙的游乐活动．如图所示,人坐在滑板上从斜坡的高处由静止开始滑下,滑到斜坡底端B 点后沿水平的滑道再滑行一段距离到C 点停下来．若某人和滑板的总质量m=60.0kg,滑板与斜
坡滑道和水平滑道间的动摩擦因数相同,大小为μ=0.50,斜坡的倾角
θ=37°．斜坡与水平滑道间
是平滑连接的,整个运动过程中空气阻力忽略不计,重力加速度g 取
10m/s 2
．试求：
(1)人从斜坡滑下的加速度为多大?
(2)若出于场地的限制,水平滑道的最大距离为L=20.0m,则人在斜坡上滑下的距离AB 应不超过多少?(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
15、（14分）宇宙飞船上的科研人员在探索某星球时,进行了如下实验：①当飞船停留在距该星球一定的距离时,正对着该星球发出
一个激光脉冲,经过时间t 后收到反射回来的信号,并测得此时刻观察者的眼睛对星球所张视角为θ；②当飞船在该星球着陆后,科研人员在距星球表面h 处以初速度v 0水平抛出一个小球,并测出落点到抛出点的水平距离为s 。

已知万有引力常量为G ,光速为c ,星球的自转影响及大气对物体的阻力均不计。

试根据以上信息,求：
（1）星球的半径R ；
图乙
图甲
图丙
（2）星球的质量M；
（3）星球的第一宇宙速度
16、（14分）如图所示,在区域足够大的空间中充满磁感应强度大小为B的匀强磁场,其方向垂直于纸面向里.在纸面内固定放置一绝缘材料制成的边长为L的等边三角
形框架DEF, ,DE中点S处有一粒子发射源,发射粒子的方向皆在图中截面内且垂直于DE边向下,如图所示.发射粒子的电量为+q,质量为m,但速度v有各种不同的数值.若这些粒子与三角形框架碰撞时均无能量损失,且每一次碰撞时速度方向垂直于被碰的边.试求：
（1）带电粒子的速度v为多大时,能够打到E点？
（2）为使S点发出的粒子最终又回到S点,且运动
时间最短,v应为多大？最短时间为多少？
17、（15分）一个质量为m、直径为d、电阻为R的金属圆环,在范围很大的磁场中沿竖直方向下落,磁场的分布情况如图所示,已知磁感应强度竖直方向的分量B y的大小只随高度变化,其随高度y变化关系为B y= B0(1 + ky)（此处k为比例常数,且k＞0）,其中沿圆环轴线的磁场方向始终竖直向上,在下落过程中金属圆环所在的平面始终保持水平,速度越来越大,最终稳定为某一数值,称为收尾速度。

求
（1）圆环中的感应电流方向；
（2）圆环的收尾速度的大小。

18、（16分）介子由两个夸克构成,而夸克之间的相互作用相当复杂。

研究介子可通过用高能电子与之作非弹性碰撞来进行。

由于碰撞过程难于分析,为掌握其主要内涵,人们发展了一种简化了的“分粒子”模型。

其主要内容为：电子只和介子的某部分（比如其中一个夸克）作弹性碰撞。

碰撞后的夸克再经过介子内的相互作用把能量和动量传给整个介子。

该物理现象可用下面的简化模型来描述：一个质量为M及动能为E的电子,与介子的一个质量为
1
m的夸克作弹性碰撞,介子里另一个夸克的质量为
2
m（
12
m m
）,
夸克间以一无质量的弹簧相连。

碰撞前夸克处于静止状态,弹簧处于自然长度为L,所有运动都是一维的,忽略一切相对论效应。

则碰撞后运动过程中夸克
2
m可能具有的最大动能是多少？
19、（18分）如图所示,电源电动势为E=100V,内阻不计,R1、R2、R4的阻值均为300Ω,R3为可变电阻。

C为一水平放置的平行板电容器,虚线到两极板距离相等且通过竖直放置的荧光屏中心,极板长为L=8cm,板间距离为d=1cm,右端到荧光屏距离为s=20cm,荧光屏直径为D=5cm.有一细电子束沿图中虚线以E0=9.6×102eV的动能连续不断地向右射入平行板电容器。

已知电子电量e=1.6×1019C.要使电子都能打在荧光屏上,变阻器R3的取值范围多大？
高三物理试题参考答案
y
O
B
R1
R3
R2
R4
D
d
l s
荧
光
屏
L
B
v
E
S
F
D
12、（1）（BD ）（4分）
（2）11.1 mm （2分） 15.6mm （2分） 6.43×10-7m （3分） 13、（1）实物连线（略）。

（3分）
（2）描P-R 关系图线（略）（3分）
（3）P m =（0.800±0.005）W ；（2分） R=（5.0±0.4）Ω。

（3分） 14、 解： (1)对人和滑板受力分析,建立正交坐标系,
X ：ma f mg =-θsin ① (1分) Y ：0cos =-θmg N ② (1分)
滑动摩擦力N f μ= ③ (1分)
解得：2
2cos sin s m g g a =-=θμθ ④ (3分)
(2) 设斜坡上滑下的距离AB 为S,在人从斜坡上滑下到在水平滑道上停止过程中,根据动能定理得：
0cos sin =⨯-⨯-⨯L mg S mg S mg μθμθ ⑤ (4分)
解得S=50m ⑥ (3分) 即人从斜坡上滑下的距离AB 应不超过50m
15、解：（1）如图所示,由几何关系得
2
sin )21(θ
ct R R +
= ① (2分) 解得)
2
sin 1(22
sin
θ
θ
-=
ct R ② (1分)
（2）由平抛规律,设星球表面的重力加速度为g,
t v s '=0 ③ (1分) 2
2
1t g h '=
④ (1分) 得2
202s
h v g = ⑤ (2分) 由2R
Mm
G
mg = ⑥ (1分) 得2
22
2
022)2
sin 1(22sin θ
θ
-=
Gs h v t c M ⑦ (2分) （3）由牛顿运动定律得 R
v
m mg 2
I = ⑧ (2分)
解得第一宇宙速度 2
sin
12sin 0θ
θ-=
I hct s
v v ⑨ (2分)
16、解：(1)从S 点发射的粒子将在洛仑兹力作用下做圆周运动,
即R
mv qvB 2
= ① （2分）
因粒子圆周运动的圆心在DE 上,每经过半个园周打到DE 上一次,所以粒子要打到E 点应满足： () 3,2,1,22
1
=⋅=n R n L ② （2分） 由①②得打到E 点的速度为nm
qBL
v 4=
,() 3,2,1=n ③ （2分） 说明：只考虑n=1的情况,结论正确的给4分。

(2) 由题意知, S 点发射的粒子最终又回到S 点的条件是
1 2 3 4 5 6 B D A B
D
A
7
8
9
10 11
BC AB BC AD CD
)3,2,1(,1
21
212 =-=-=
n n L n E S R ④ （2分） 在磁场中粒子做圆周运动的周期qB
m
v R T ππ22==
,与粒子速度无关,所以, 粒子圆周运动的次数最少（n=1）时,运动的时间最短, 这时：2
L
qB mv R ==
时时间最短 ⑤ （2分） 粒子以三角形的三个顶点为圆心运动,每次碰撞所需时间:T t 6
5
1= ⑥ （2分） 经过三次碰撞回到S 点,粒子运动的最短时间qB
m T t t π52531==
=- ⑦ （2分）
17、解：（1）根据楞次定律可知,感应电流的方向为顺时针（俯视观察）．① （2分）
（2）圆环下落高度为y 时的磁通量为
Φ＝BS ＝Bπd24＝B 0(1 + ky )πd24
② （2分）
设收尾速度为v m ,以此速度运动Δt 时间内磁通量的变化为 ΔΦ＝ΔBS ＝B 0 kπd2
4v m Δt ③ （3分）
根据法拉第电磁感应定律有
E ＝
ΔΦΔt ＝B 0 kπd2
4v m ④ （3分） 圆环中感应电流的电功率为
P E ＝E2R
⑤ （1分）
重力做功的功率为P G ＝mgv m ⑥ （1分）
根据能的转化和和守恒定律有P E ＝P G ⑦ （1分） 解得4
202216d
B k mgR
v m π=
⑧ （2分） 18、解：设M 原来的速度为0V ,则 202
1
MV E =
① （1分） 设M 与m 1弹性碰撞后M 速度为V 1,m 1的速度为V 2。

由动量守恒 2110V m MV MV +=
② （2分）
由能量守恒
2
212120212121V m MV MV +=③ （2分）
由②③解得
1
22m M MV V += ④
（2分）
m 1与m 2相互作用过程中,在弹簧第一次恢复原长时m 2动能最大 设此时m 1速度V 3,m 2速度V 4。

由动量守恒
423121V m V m V m +=
⑤ （2分）
由能量守恒
2422312212
12121V m V m V m += ⑥ （2分）
由⑤⑥解得212
142m m V m V +=
⑦
（1分）
m 2的最大动能为2
422
1V m E K =
⑧ （1分）
由①④⑦⑧解得2
21212
12)
()(16m m m M E
m Mm E K ++= ⑨ （3分）
19、解：电子穿过电容器过程中,在水平方向上做匀速运动 t v l 0= ① （1分） 在竖直方向上做匀加速直线运动 2
12
1at y =
② （1分） v ⊥=at ③ （1分）
a=eU
md
④ （2分） 电子穿过平行板电容器时,速度方向偏转θ角, tan θ=U⊥
V0 ⑤ （2分）
电子打在荧光屏上偏离中心O 的位移,y=y 1+s ·tan θ （2分） 由上述①～⑥方程得：y=（1+2s
L
）y 1
当y 1=d/2时,代入数据求得：y=3m>D
2 ⑦（2分）
故使电子打在荧光屏上,应满足y ≤D
2 阶段 （1分）
联立①～⑦方程,l
s l e DdE U )2(20
+≤
代入数据求得,A 、B 间电压U ≤25V ⑧ 2分） ⑴当U AB =25V 时,V R R R E
R R R E U AB 2544
3221=+-+=
代入数据得：R 3=900Ω （1分） ⑵当U BA =25V 时,V R R R E
R R R E U AB 2522
1443=+-+=
代入数据得：R 3=100Ω （1分）
综述： 100Ω≤R 3 ≤900Ω （2分）
知识改变命运。