内容正文:
高三物理考试
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1、答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2、回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3、考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4、本试卷主要考试内容:高考全部内容。
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 某医院用锝99作为治疗肿瘤的放射源,开始时锝99的质量为,经24h发现剩余锝99的质量为,则锝99的半衰期为( )
A. 1.5h B. 3h C. 6h D. 12h
2. 如图一定质量的理想气体从a状态经等容过程到达状态b,再经过等温过程到达状态c,最后经等压过程回到状态a、下列说法正确的是( )
A. 在过程中气体分子的平均动能不变
B. 在过程中气体对外界做功
C. 在过程中气体从外界吸收热量
D. 在过程中,单位时间内碰撞器壁单位面积的分子数减少
3. 中国科学家研发出一种新型锂金属电池,能让电动汽车的续航里程直接翻倍。该电池在能量密度、功率密度和安全性等方面均处于世界前列。电池的能量密度指的是在单位质量的物质中所储存的能量的大小。若能量密度的单位用国际单位制的基本单位符号表示,则下列单位正确的是( )
A. B. J/kg C. D.
4. 在绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船中有一袋质量为1.25kg的风干牛肉,其所受地球引力为8N。已知地球半径为R,地球表面重力加速度大小,不考虑地球自转,则此时风干牛肉距离地面的高度h为( )
A. 0.2R B. 0.25R C. 0.5R D. R
5. 如图所示,正方体的中心放置正点电荷,、为正方体右侧面的两个顶点,为正方体右侧面的中心,则下列说法正确的是( )
A. 、两点的电场强度大小相等
B. 、两点的电势相等
C. 负试探电荷在点的电势能小于在点的电势能
D. 负试探电荷从点沿着直线运动到点,电场力对其一直做正功
6. 小王帮家里劈柴,图是刀刃的横截面,若刀刃的横截面是等腰三角形,刀刃两侧面的夹角,刀的重力,作用在刀背上的力,则对外界产生的推力为( )
A. B.
C. D.
7. 福建舰采用先进的电磁弹射系统,其简化结构图如图所示。虚线MN的右侧存在一方向垂直于纸面向里的磁场,一边长为l的正方形单匝金属线框abcd放在光滑绝缘水平面上,线框质量为m,单位长度的电阻为r,ab边在虚线MN左侧且紧靠虚线MN。现让磁场的磁感应强度B随时间t按照的规律变化,则下列说法正确的是( )
A. 线框不受向左的冲量
B. 线框在t=0时刻的电流方向为adcba
C. 线框离开磁场时的动能大于安培力对线框做的功
D. 线框在t=0时刻的加速度大小为
8. 某海湾共占面积,涨潮时水深20m,若利用这个海湾修建一座水坝,关上水坝的闸门,可使水位保持20m不变。退潮时,坝外水位降至18m。假如利用此水坝建水力发电站,已知重力势能转化为电能的效率是60%,取重力加速度大小,海水密度近似为。在一次退潮过程中,下列说法正确的是( )
A. 减少的潮水质量约为
B. 减少的潮水质量约为
C. 转化成的电能约为
D. 转化成的电能约为
9. 来自内蒙古的风、光资源,跨越3000公里输送到海南,其简化的远距离输电示意图如图所示,发电机的输出电压和输电线的总电阻、理想变压器匝数均不变,且。当用户的总功率减小时( )
A. B. 用户的电压减小
C. 输电线上损失的功率减小 D. 输电线上损失的功率占总输送功率的比例减小
10. 如图所示,叠放在水平转台上的物体、及物体能随转台一起以角速度匀速转动,物体、、的质量分别为2m、m、m,各接触面间的动摩擦因数都为,物体和离转台中心的距离分别为和。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,物体、、均可视为质点,重力加速度大小为,下列说法正确的是( )
A. 物体对物体的摩擦力可能为
B. 物体对物体的摩擦力为
C. 转台的角速度需要满足
D. 若转台的角速度缓慢增大,则最先滑动的是物体
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. “祖冲之”研究小组利用图示装置测量某种单色光的波长。
(1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数,可______。
A. 将单缝远离双缝 B. 使用间距更小的双缝
C. 将屏向远离双缝的方向移动 D. 使用间距更大的双缝
(2)若双缝的间距为,屏与双缝间的距离为,测得第1条亮条纹到第6条亮条纹之间的距离为,则单色光的波长______。
(3)某次测量时,选用的双缝的间距为0.400mm,测得屏与双缝间的距离为1.40m,第1条亮条纹到第4条亮条纹之间的距离为7.66mm,则所测单色光的波长为______nm(结果保留三位有效数字)。
12. 某学习小组为了测量一个量程为1mA的电流表的内阻,进行了如下实验:
(1)先用多用电表按正确的步骤进行测量,测量时指针位置如图甲所示,则电流表的内阻为______Ω;此时电流表的指针也偏转了,已知多用电表欧姆挡表盘中央刻度值为“15”,表内电池电动势为2.0V,则电流表的示数为______mA。
(2)为了更准确地测量该电流表的内阻RA,同学们设计了图乙所示的电路,实验室可供选择的器材有:
A.待测电流表;
B.电池组(电动势约为5V,内阻可忽略);
C.电池组(电动势约为24V,内阻可忽略);
D.滑动变阻器(最大阻值为20Ω);
E.滑动变阻器(最大阻值为25kΩ);
F.电阻箱(最大阻值为999.9Ω,阻值最小改变量为0.1Ω);
G.开关、导线若干。
要使测量结果更精确,电池组应该选用______,滑动变阻器应该选用______。(均填器材前的字母)
(3)按照设计的实验方法,电流表内阻的测量值和真实值相比,______(填“大于”或“小于”)。
13. 如图所示,小明家的厨房有两扇推拉门,每扇推拉门的质量均为20kg,开始时门均关闭,两扇门恰好不重合。第一次小明给左侧的门一个水平向右、大小的瞬时冲量,门的右侧恰好停在右侧门框处。第二次小明对左侧的门施加一个水平向右、大小的推力,经,门的右侧到达右侧门框处。门移动过程中受到的阻力恒定,每扇门的宽度不大于2m。求:
(1)第一次门向右运动的初速度大小;
(2)每扇门的宽度x及门移动过程中受到的阻力大小f。
14. 如图所示,离子源产生的质量为m、电荷量为q的离子经小孔进入加速电场,初速度可忽略不计,加速后的离子竖直向上进入电场分析器内的圆弧辐射状电场,离子沿半径为R的圆弧做匀速圆周运动,离子从小孔射出后进入另一电场分析器(与左侧分析器关于某竖直线对称)内的圆弧辐射状电场,离子偏转后沿的方向竖直向下射入水平向左的匀强偏转电场,最终打在水平放置的晶圆(硅片)上。已知加速电场两水平极板间的电压为U,偏转电场的上边界MN和下边界PQ间的距离为L,水平方向足够宽。晶圆半径为R,圆心为O,其上表面到PQ边界的距离为d。不计重力及离子间相互作用,忽略边缘效应。
(1)求电场分析器内离子所经位置的电场强度大小E;
(2)求离子在两个电场分析器中运动的总时间t;
(3)若离子需恰好打在晶圆上表面的边缘处,求偏转电场的电场强度大小。
15. 如图所示,xOy平面内存在沿y轴正方向的匀强电场,一个质量为m、带电荷量为+q的粒子从坐标原点O以速度沿x轴正方向运动,当粒子经过图中平行于y轴的虚线上的点时撤去电场,粒子继续运动一段时间后进入一个梯形匀强磁场区域(图中未画出,磁场方向垂直xOy平面向里),粒子从虚线上的N点离开磁场区域后再次经过M点。已知粒子在磁场中运动的轨迹半径为L,不计粒子受到的重力,求:
(1)匀强电场的电场强度大小E;
(2)匀强磁场的磁感应强度大小B;
(3)梯形磁场区域的最小面积。
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高三物理考试
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1、答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2、回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3、考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4、本试卷主要考试内容:高考全部内容。
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 某医院用锝99作为治疗肿瘤的放射源,开始时锝99的质量为,经24h发现剩余锝99的质量为,则锝99的半衰期为( )
A. 1.5h B. 3h C. 6h D. 12h
【答案】C
【解析】
【详解】设锝99的半衰期为,由题可得
解得
故选C。
2. 如图一定质量的理想气体从a状态经等容过程到达状态b,再经过等温过程到达状态c,最后经等压过程回到状态a、下列说法正确的是( )
A. 在过程中气体分子的平均动能不变
B. 在过程中气体对外界做功
C. 在过程中气体从外界吸收热量
D. 在过程中,单位时间内碰撞器壁单位面积的分子数减少
【答案】C
【解析】
【详解】A.在过程ab中做等容升压,根据可知温度升高,气体分子的平均动能增大,故A错误;
B.在过程ca中压强不变,体积减小,所以外界对气体做功,故B错误;
C.在过程bc中,属于等温变化,气体膨胀对外做功,而气体的温度不变,则内能不变;根据热力学第一定律
ΔU=W+Q
可知,气体从外界吸收热量,故C正确;
D.在过程ab中做等容升压,温度升高,分子密度不变,则单位时间内碰撞器壁单位面积的分子数增加,故D错误。
故选C。
3. 中国科学家研发出一种新型锂金属电池,能让电动汽车的续航里程直接翻倍。该电池在能量密度、功率密度和安全性等方面均处于世界前列。电池的能量密度指的是在单位质量的物质中所储存的能量的大小。若能量密度的单位用国际单位制的基本单位符号表示,则下列单位正确的是( )
A. B. J/kg C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由题意可知,能量密度单位可表示为
根据,
可知
故选C。
4. 在绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船中有一袋质量为1.25kg的风干牛肉,其所受地球引力为8N。已知地球半径为R,地球表面重力加速度大小,不考虑地球自转,则此时风干牛肉距离地面的高度h为( )
A. 0.2R B. 0.25R C. 0.5R D. R
【答案】B
【解析】
【详解】物体所受地球引力,其中为到地心的距离。
地球表面重力加速度
在高度处,引力,质量,故重力加速度
由
代入得
解得。
故选B。
5. 如图所示,正方体的中心放置正点电荷,、为正方体右侧面的两个顶点,为正方体右侧面的中心,则下列说法正确的是( )
A. 、两点的电场强度大小相等
B. 、两点的电势相等
C. 负试探电荷在点的电势能小于在点的电势能
D. 负试探电荷从点沿着直线运动到点,电场力对其一直做正功
【答案】A
【解析】
【详解】A.依题意、两点到的距离相等,由可知,、两点的电场强度大小相等,故A正确;
B.距离场源正电荷越近的位置电势越高,依题意可知、P两点到的距离不等,故、P两点电势不相等,故B错误;
C.P、间的距离小于、间的距离,故P点电势高于点的电势,由可知,负试探电荷在P点的电势能小于在点的电势能,故C错误;
D.负试探电荷从点沿着直线运动到点,先靠近,再远离,故电场力对其先做正功再做负功,故D错误。
故选A。
6. 小王帮家里劈柴,图是刀刃的横截面,若刀刃的横截面是等腰三角形,刀刃两侧面的夹角,刀的重力,作用在刀背上的力,则对外界产生的推力为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】将F和G按效果分解如下图所示
根据几何关系可得
解得
故选A。
7. 福建舰采用先进的电磁弹射系统,其简化结构图如图所示。虚线MN的右侧存在一方向垂直于纸面向里的磁场,一边长为l的正方形单匝金属线框abcd放在光滑绝缘水平面上,线框质量为m,单位长度的电阻为r,ab边在虚线MN左侧且紧靠虚线MN。现让磁场的磁感应强度B随时间t按照的规律变化,则下列说法正确的是( )
A. 线框不受向左的冲量
B. 线框在t=0时刻的电流方向为adcba
C. 线框离开磁场时的动能大于安培力对线框做的功
D. 线框在t=0时刻的加速度大小为
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由楞次定律可知,线框中感应电流方向为逆时针abcda,线框受到向左的安培力,则线框向左运动,线框受向左的冲量,故AB错误;
C.由动能定理可知,安培力对线框做的功等于线框动能的变化量,由于线框初始状态的动能为零,故安培力做的功等于线框离开磁场时的动能,故C错误;
D.线框在t=0时刻产生的感应电动势
线框的总电阻
线框中的感应电流
线框受到的安培力
所以,故D正确。
故选D。
8. 某海湾共占面积,涨潮时水深20m,若利用这个海湾修建一座水坝,关上水坝的闸门,可使水位保持20m不变。退潮时,坝外水位降至18m。假如利用此水坝建水力发电站,已知重力势能转化为电能的效率是60%,取重力加速度大小,海水密度近似为。在一次退潮过程中,下列说法正确的是( )
A. 减少的潮水质量约为
B. 减少的潮水质量约为
C. 转化成的电能约为
D. 转化成的电能约为
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.一次退潮,减少的潮水质量,故A正确,B错误;
CD.一次退潮,水的重力势能转化成的电能,故D正确,C错误。
故选AD。
9. 来自内蒙古的风、光资源,跨越3000公里输送到海南,其简化的远距离输电示意图如图所示,发电机的输出电压和输电线的总电阻、理想变压器匝数均不变,且。当用户的总功率减小时( )
A. B. 用户的电压减小
C. 输电线上损失的功率减小 D. 输电线上损失的功率占总输送功率的比例减小
【答案】CD
【解析】
【详解】A.根据变压器电压匝数关系,
由题意知
可得,A错误;
BC.当用户的总功率减小时,输送功率变小,输电线上的电流减小,根据
可知,输电线上损失的功率减小;
根据
可知,输电线上损失的电压变小,发电机的输出电压不变,则升压变压器的输出电压不变
降压变压器的输入电压变大,用户的电压变大,B错误,C正确;
D.根据
可知,输送电压和线路电阻不变,则输电线上损失的功率占总输送功率的比例减小,D正确。
故选CD。
10. 如图所示,叠放在水平转台上的物体、及物体能随转台一起以角速度匀速转动,物体、、的质量分别为2m、m、m,各接触面间的动摩擦因数都为,物体和离转台中心的距离分别为和。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,物体、、均可视为质点,重力加速度大小为,下列说法正确的是( )
A. 物体对物体的摩擦力可能为
B. 物体对物体的摩擦力为
C. 转台的角速度需要满足
D. 若转台的角速度缓慢增大,则最先滑动的是物体
【答案】AC
【解析】
【详解】C.对物体C,最大静摩擦力提供向心力
解得
故转台角速度需满足,C正确;
A.物体A做圆周运动的向心力由B对A的静摩擦力提供,即
当时,
此角速度小于C的最大允许角速度,故摩擦力可能为,A正确;
B.物体B对A的摩擦力应为A的向心力,而非,B错误;
D.C的最大允许角速度最小,故角速度增大时最先滑动的是C,D错误;
故选AC。
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. “祖冲之”研究小组利用图示装置测量某种单色光的波长。
(1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数,可______。
A. 将单缝远离双缝 B. 使用间距更小的双缝
C. 将屏向远离双缝的方向移动 D. 使用间距更大的双缝
(2)若双缝的间距为,屏与双缝间的距离为,测得第1条亮条纹到第6条亮条纹之间的距离为,则单色光的波长______。
(3)某次测量时,选用的双缝的间距为0.400mm,测得屏与双缝间的距离为1.40m,第1条亮条纹到第4条亮条纹之间的距离为7.66mm,则所测单色光的波长为______nm(结果保留三位有效数字)。
【答案】(1)D (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
相邻两条亮(暗)条纹的中心间距,要增加观察到的条纹数,即减小,需增大或减小,因此应将屏向靠近双缝的方向移动,或使用间距更大的双缝。
A.由上述分析可知,将单缝远离双缝对条纹间距没有影响,A错误;
B.由上述分析可知,使用间距更小的双缝,d减小,增大,条纹个数减少,B错误;
C.由上述分析可知,将屏向远离双缝的方向移动,L增大,增大,条纹个数减少,C错误;
D.由上述分析可知,使用间距更大的双缝,d增大,减小,条纹个数增加,D正确。
故选D。
【小问2详解】
若双缝的间距为,屏与双缝间的距离为,测得第1条亮条纹到第6条亮条纹之间的距离为,相邻条纹间距为,解得。
【小问3详解】
第1条亮条纹到第4条亮条纹之间的距离为7.66mm,则相邻条纹间距为
故所测单色光的波长
解得
12. 某学习小组为了测量一个量程为1mA的电流表的内阻,进行了如下实验:
(1)先用多用电表按正确的步骤进行测量,测量时指针位置如图甲所示,则电流表的内阻为______Ω;此时电流表的指针也偏转了,已知多用电表欧姆挡表盘中央刻度值为“15”,表内电池电动势为2.0V,则电流表的示数为______mA。
(2)为了更准确地测量该电流表的内阻RA,同学们设计了图乙所示的电路,实验室可供选择的器材有:
A.待测电流表;
B.电池组(电动势约为5V,内阻可忽略);
C.电池组(电动势约为24V,内阻可忽略);
D.滑动变阻器(最大阻值为20Ω);
E.滑动变阻器(最大阻值为25kΩ);
F.电阻箱(最大阻值为999.9Ω,阻值最小改变量为0.1Ω);
G.开关、导线若干。
要使测量结果更精确,电池组应该选用______,滑动变阻器应该选用______。(均填器材前的字母)
(3)按照设计的实验方法,电流表内阻的测量值和真实值相比,______(填“大于”或“小于”)。
【答案】(1) ①. 500##500.0 ②. 1.0
(2) ①. C ②. E
(3)大于
【解析】
【小问1详解】
[1]欧姆表的读数为指针所指刻度与倍率的乘积,所以电流表内阻为
[2]欧姆表的内阻等于中值电阻,即
根据闭合电路欧姆定律可得,电流表示数
【小问2详解】
[1]采用半偏法测量电流表内阻,要保证电流表与电阻箱的并联电压保持不变,所以电路中的电阻主要由滑动变阻器控制,所以滑动变阻器的总电阻应比较大,故滑动变阻器应该选用E;
[2]若选用电动势为24V的电池组,闭合开关S1,断开开关S2,电路中电流最小值约为
所以电池组应该选用C。
【小问3详解】
本实验采用半偏法测量电流表内阻,要保证电流表与电阻箱的并联电压保持不变,但实际上,当电阻箱与电流表并联时总电阻减小,电路中总电流增大,电阻箱的电流大于电流表的示数,电阻箱的电阻小于电流表的内阻,所以。
13. 如图所示,小明家的厨房有两扇推拉门,每扇推拉门的质量均为20kg,开始时门均关闭,两扇门恰好不重合。第一次小明给左侧的门一个水平向右、大小的瞬时冲量,门的右侧恰好停在右侧门框处。第二次小明对左侧的门施加一个水平向右、大小的推力,经,门的右侧到达右侧门框处。门移动过程中受到的阻力恒定,每扇门的宽度不大于2m。求:
(1)第一次门向右运动的初速度大小;
(2)每扇门的宽度x及门移动过程中受到的阻力大小f。
【答案】(1)
(2),
【解析】
【小问1详解】
由动量定理有
解得
【小问2详解】
由运动学公式有
由牛顿第二定律有
用恒力推门时,由牛顿第二定律有
由运动学公式有
解得,(舍去),。
14. 如图所示,离子源产生的质量为m、电荷量为q的离子经小孔进入加速电场,初速度可忽略不计,加速后的离子竖直向上进入电场分析器内的圆弧辐射状电场,离子沿半径为R的圆弧做匀速圆周运动,离子从小孔射出后进入另一电场分析器(与左侧分析器关于某竖直线对称)内的圆弧辐射状电场,离子偏转后沿的方向竖直向下射入水平向左的匀强偏转电场,最终打在水平放置的晶圆(硅片)上。已知加速电场两水平极板间的电压为U,偏转电场的上边界MN和下边界PQ间的距离为L,水平方向足够宽。晶圆半径为R,圆心为O,其上表面到PQ边界的距离为d。不计重力及离子间相互作用,忽略边缘效应。
(1)求电场分析器内离子所经位置的电场强度大小E;
(2)求离子在两个电场分析器中运动的总时间t;
(3)若离子需恰好打在晶圆上表面的边缘处,求偏转电场的电场强度大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
在加速电场中,有
在电场分析器中,有
解得
【小问2详解】
在电场分析器中,有
离子在两个电场分析器中运动的总时间
解得
【小问3详解】
在偏转电场中,竖直方向上有
水平方向上有
由几何关系有
解得
15. 如图所示,xOy平面内存在沿y轴正方向的匀强电场,一个质量为m、带电荷量为+q的粒子从坐标原点O以速度沿x轴正方向运动,当粒子经过图中平行于y轴的虚线上的点时撤去电场,粒子继续运动一段时间后进入一个梯形匀强磁场区域(图中未画出,磁场方向垂直xOy平面向里),粒子从虚线上的N点离开磁场区域后再次经过M点。已知粒子在磁场中运动的轨迹半径为L,不计粒子受到的重力,求:
(1)匀强电场的电场强度大小E;
(2)匀强磁场的磁感应强度大小B;
(3)梯形磁场区域的最小面积。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
粒子在匀强电场中做类平抛运动,水平方向则有
竖直方向则有
由牛顿第二定律可得
联立解得
【小问2详解】
设粒子第一次经过点时的速度大小为,沿轴方向的分速度为,则有
粒子的合速度为
粒子在磁场中,洛伦兹力提供圆周运动的向心力,则有
联立解得
【小问3详解】
粒子运动的轨迹如图所示
当图中两个切点的连线恰好为梯形的中位线时,梯形的面积最小,设粒子第一次经过点时的速度方向与轴正方向的夹角为,结合几何关系有
解得
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