内容正文:
杭州学军中学紫金港校区高三下学期第三次周测
物理试题
考生须知:
1.全卷满分100分,考试时间为90分钟;
2.本卷答案必须做在答题卷的相应位置上,做在试卷上无效:
3.请用钢笔或圆珠笔将学校、姓名、学号分别填写在答卷相应的位置上:
4.可能用到的相关参数:重力加速度g均取10m/s2。
一、选择题I(本题共10小题,每小题3分,共30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.在力学中,国际单位制规定长度、质量、时间为三个基本量,它们的单位米(m)、千克
(kg入、秒(s)为基本单位。下列电学使用的物理量单位中,只能用这三个力学基本单位导
出的是()
A.电阻单位欧姆B.电容单位法拉C.电热单位焦耳D.电荷量单位库仑
2.17世纪初,力学的奠基人伽利略曾说过:“在我们努力不让肩上的重物坠落时,就感觉
到重量。但是,假如我们和肩上的重物以同样的速度向下运动时,重物还怎么能压迫我们,
使我们觉得沉重呢?你认为伽利略所说的“向下运动指的是(
A.加速运动B,减速运动
C.匀速运动
D.无法确定
3.如图,一根刚性直梯倾斜置于直角墙壁上,小明沿直梯上的P点向上缓慢攀爬,若地面
粗糙,竖直墙面光滑,则()
C
A,直梯对墙壁的压力不变
B.直梯对墙壁的压力变小
C.地面对直梯摩擦力变大
D.地面对直梯支持力变大
4.在O点向右上方连续抛射多个小球,小球初速度方向均相同而大小均不同,不计空气阻
力。图中虚线可表示各小球最高点位置排列形状的是()
C.
D.
x
5.如图所示,卫星M和卫星E分别以等大的轨道半径绕火星和地球做匀速圆周运动,已知火
星质量小于地球质量。则卫星M比卫星E()
试卷第1页,共8页
火星
地球
●
E
A.周期更小
B.线速度更小
C.角速度更大D,向心加速度更大
6.电磁感应法测磁场的原理如图所示,匝数为从、面积为S的小探测线圈置于B=Bmsinwt
的交变磁场中,线圈中轴线与磁场的夹角为日。通过分析探测线圈产生的感应电动势,可精
准探测磁场的分布。下列说法正确的是()
mV
A.探测线圈中磁通量的瞬时值为中=BmSsinat·sinB
B,保持线圈乎面与磁场方向平行,电压表的读数最大
C.感应电动势的有效值U=NBS@lcos8!
D.若将交变磁场的频率变为原来的2倍,其他条件不变,电压表的读数将变为原来的2
倍
7.下列关于四幅图片所示的现象或解释,说法正确的是(
)
个核子平均质觉
荧光屏
粒子源。
隔版
令】】
…A
a真空之
真空
原子序2
a粒子散射装置
丙
A,图甲:反映核子的平均质量与原子序数的关系,重核A裂变成原子核B和C,原子核B
和C的比结合能都大于重核A的比结合能
B.图乙:为单色平行光线通过狭缝得到的干涉图样
C.图丙:卢瑟福通过分析似粒子散射实验结果,发现了质子和中子
D.图丁:中间有隔板的绝热容器,隔板左侧装有温度为T的理想气体,右侧为真空。现
抽掉隔板,气体的最终温度小于T
8.“码表是利用霍尔传感器获知自行车的运动速率的仪表,其结构如图1所示,自行车前
轮上安装一块磁铁,轮子每转一圈,这块磁铁就靠近传感器一次,传感器就会输出一个脉冲
电压,图2为霍尔元件的工作原理图。当自行车加速行驶时,霍尔元件输出的霍尔电压U随
时间t变化的关系图像可能为下列图像中的()
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程尔
连接到速度计
传感器
/自行车前叉
磁场乃
磁铁
电源
图1
图2
U
C.
D.
9.“自由落体塔”是一种惊险刺激的游乐设备,将游客升至数十米高空,自由下落至接近地
面时再减速,让游客体验失重的乐趣,如图甲所示。物理兴趣小组设计了相关的减速模型,
如图乙所示,单匝线圈质量为m,半径为。,总电阻为R。磁场减速区有一辐向磁场,俯视
图如图丙,到中心轴距离为r处的磁感应强度大小为B=。线圈由静止开始释放,下落过
程中线圈保持水平且圆心一直在中心轴上。磁场减速区高度为2,线圈释放处离减速区下边
界的高度为九1,忽略一切空气阻力,重力加速度为g。下列说法正确的是()
中
心
的
福向磁场区
甲
丙
A.线圈在磁场减速区内速度可以为零
B.线圈从静止至磁场减速区下边界的过程中重力的冲量大小等于安培力的冲量大小
C.线圈刚进入磁场时受到的安培力大小为2√2gh,-历
D.线圈从静止至磁场减速区下边界的过程中产生的焦耳热为mgh1
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10.如图所示,小明同学用一个悬挂的强磁铁和一块铜片演示了一个神奇的实验,当磁铁从
左侧某一高度处由静止释放摆至右侧最高位置的过程中,其下方放在圆珠笔芯上的铜片发生
了运动(此过程铜片始终未脱离笔芯)。在此过程中,磁铁重力做功为W。,磁铁克服磁场
力做功为W,磁场力对铜片做功为W2,铜片获得的动能为E,铜片上产生的电热为Q。不
计磁铁产生的电热,忽略空气阻力以及铜片在笔芯上所受的摩擦力,不计地磁场影响。则
()
悬挂点
强磁铁
圆珠笔芯
铜片
A.WG>WI
B.Wz=Ek
C.W=W2
D.形c-W1+Ek+Q
二、选择题Ⅱ(本题共3小题,每小题4分,共12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。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0
分)
11.关于物理学史,下列说法正确的是()
A.牛顿第二定律确定了物体的加速度与质量及其所受的力的关系,是牛顿运动力学的
核心
B.爱因斯坦受到普朗克能量子假说启发,提出光子说,成功地解释了光电效应规律
C.美国物理学家库仑通过油滴实验精确测定了元电荷电荷量,获得诺贝尔物理学奖
D.卢瑟福使用α粒子轰击镀核时发现了中子的存在
12.1834年洛埃镜实验进一步验证了光具有波动性,其装置如图所示。单色光源S发出的
光,一部分直接照射到光屏上,另一部分经平面镜反射后到达光屏。S到平面镜的垂直距离
为a,到光屏的垂直距离为L(L》a),单色光的波长为,下列说法正确的是()
光屏
平面镜
77
A.光屏上出现等间距的明暗相间条纹
B.将平面镜沿垂直光屏方向向右移动一小段距离后,光屏上相邻亮条纹的中心间距将
变大
C.若将平面镜稍微向上移动,相邻亮条纹的中心间距变小
D.若将整套装置完全浸入透明溶液中,条纹将变得更密集
13,我国东数西算”工程致力于实现数据算力的跨区域优化配置,某西部数据中心为提升供
电稳定性,实现服务器负载状态可视化,采用了智能供电系统,其核心电路简化如图所示:
理想自耦变压器左端接交流电源(电压有效值U=220V),R,、R1、R2为定值电阻,初始时
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开关$断开,滑片卫置于线圈中间位置,副线圈电路中的智能负载电阻R(对应服务器)
处于半负载状态,并联的指示灯L正常发光。已知R。=2n,R1=1n,R2=0.4n,R:=60,
服务器高负载时R3=3,半负载时R,=9n,低负载时R2=15n。电流表为理想交流电表,
忽略导线电阻,不考虑电流变化对指示灯电阻的影响,下列说法正确的是()
Ro
R
L
A.仅将滑片P下移,电流表的示数减小
B.
仅将服务器从半负载状态切换至低负载状态时,R。消耗的功率变小
C.仅将服务器从半负载状态切换至高负载状态时,指示灯工会变亮
D.仅将开关S闭合,R2两端电压为8.8V
三、非选择题(本题共5小题,共58分)
14-I(8分),下图为探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。
数字计时器
光电门
滑块遮光条
气垫导轨
力传感器
细线
连气源
水平试验合
重物
(1)实验时,下列说法及操作正确的是
A.需测出滑块运动的时间
B.重物质量需远小于滑块质量
C.需测出滑块所受合力及质量,根据牛顿第二定律计算出加速度
D.不需要测出重物的质量
(②)如甲图所示,测得遮光条宽度为d=
cm,遮光条遮光时间为△t,则滑块经过光电门
的速度v=,(用d、△t表示)滑块静止释放位置与光电门之间的距离为L,多次改变
滑块与光电门间的距离,并计算出经过光电门的速度,以2为纵轴,距离L为横轴建立直角
坐标系,并描点作图,如图乙所示,由图可得滑块的加速度为(用b、c表示);
1
2
3(cm)
山山L
TTTTTTTTTTTTTTTTTT
20
多
乙
(3)测得传感器的示数为F,若滑块的质量为
(用b、c、F表示),则加速度和力成正
比,与质量成反比。
14-Ⅱ(6分),液晶显示器的主要材料是TO导电玻璃。某小组同学设计实验测量一个长
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度为30.00cm的圆柱体导电玻璃的电阻率,部分实验步骤如下。完成下列问题。
↑/mA
14
45
0旨30
4 h/mA
图甲
图乙
图丙
图丁
(I)先用螺旋测微器测量导电玻璃丝的直径d示数如图甲所示,其直径d=
mm
(②)用多用电表测电阻时,将选择开关拨至“×10挡,进行欧姆调零后,将两表笔接待测电
阻两端,指针偏转角度如图乙所示,则应选
(选填“×1×10”或”×1k”)挡进行
测量。
(⑤)为了更准确地测量该导电玻璃丝的阻值,实验小组设计了如图丙所示的实验电路。已知
定值电阻R1=29Q,电流表A2的内阻2=10。在实验过程中测得电流表A1的示数为1,电
流表A2的示数为2,调节滑动变阻器,测得多组。1和2,并作出1-2图像如图丁所示,
则该电阻的阻值为」
2。
(4)此种导电玻璃的电阻率为
2·m。(结果保留两位有效数字)
15.(8分)血压仪由加压气囊、臂带、压强计等构成,如图所示。加压气囊可将外界空气
充入臂带,压强计示数为臂带内气体的压强高于大气压的数值。充气前臂带内气体压强为大
气压强,体积为V,每次挤压气囊都能将体积为的外界空气充入臂带中,整个过程导热良
好。已知大气压强为0,忽略细管和压强计内的气体体积。
加气囊
(1)若充气前后臂带体积不变,求充一次气后臂带内气体压
强:
(2)若充气前后臂带体积改变,经10次充气后,臂带内气体
压海计
压强计示数为0,求此时臂带内气体体积。
16.(11分)如图,平行光滑金属导轨被固定在水平绝缘桌面上,导轨间距为L,右端连接
阻值为R的定值电阻。水平导轨上足够长的矩形区域MNPQ存在竖直向上的匀强磁场,磁
感应强度大小为B。某装置从MQ左侧沿导轨水平向右发射第1根导体棒,导体棒以初速度
进入磁场,速度减为0时被锁定;从原位置再发射第2根相同的导体棒,导体棒仍以初速
度vo进入磁场,速度减为0时被锁定,以此类推,直到发射第根相同的导体棒进入磁场。
己知导体棒的质量为m,电阻为R,长度恰好等于导轨间距,与导轨接触良好(发射前导体
棒与导轨不接触),不计空气阻力、导轨的电阻,忽略回路中的电流对原磁场的影响。
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求:
()第】根导体棒刚进入磁场时,所受安培力的功率:
(2)第2根导体棒从进入磁场到速度减为0的过程中,其横截面上通过的电荷量:
(③)从第1根导体棒进入磁场到第n根导体棒速度减为0的过程中,导轨右端定值电阻R上
产生的总热量。
17.(12分)黑洞是一种质量非常大、半径非常小的天体。天文学家跟踪观测了银河系中心
附近恒星的运行轨迹,推测出银河系中心存在质量为M的黑洞。己知相距为八质量分别为
1和2的两质点之间的引力势能E。=一6m:m,G为引力常量。仅考虑黑洞对物质的引力
作用。
()银河系中心黑洞会不断吞噬周围的星际物质,这些物质在被吞噬的过程中会先进入吸积
盘”,并产生电磁辐射。为了研究进入吸积盘中物质产生的电磁辐射,某同学建立如下简化
模型:在被吞噬过程中,吸积盘各处物质绕黑洞旋转,机械能不断转化为电磁辐射,在运动
过程中其轨道半径不断减小,但每一圈的运动仍可视为匀速圆周运动。
a,求吸积盘中到黑洞距离为r处物质的线速度大小。
b。设单位时间内有质量为m的物质进入吸积盘。己知吸积盘中各处物质的质量分布是稳定
的,不随时间变化。求吸积盘中距离黑洞r到2区域(,<2)的电磁辐射功率P。
(2)某黑洞质量M:约为8.6×1036kg,绕其做椭圆轨道运动的S0-2星体,到黑洞的最近距离r0
约为1.8×1015m。黑洞到地球的平均距离r约为2.5×1020m。在地球上观测S0-2星体距离
黑洞最近时发出的一条氢原子特征谱线,观测到的波长2大于其静止波长入,这种现象称为
“红移。定义红移值z=。
10
a.某同学认为可以用“引力红移理论解释这一现象,即光子在黑洞引力场中远离黑洞时其
能量会减小。光子能量E=hv=mc2,式中h为普朗克常量,v为光的频率,m为光子的等
效质量,c为真空中的光速。在传播过程中光子等效质量的变化量远小于。己知G=
6.67×1011N·m2,kg2,c=3×108m·s1。根据红移值的定义,应用引力红移理论,估
算上述氢原子特征谱线由引力引起的红移值g。(结果保留一位有效数字)
b.已知2=121.9nm,7=121.6nm。基于(2)a的结采,分析判断由引力引起的红移是
否为产生红移现象的主要原因。
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18.(13分)如图所示,在光滑绝缘水平桌面内建立水平方向的平面直角坐标系x0y,第一
象限存在竖直向下的匀强磁场。一个长度为、两端开口的光滑玻璃管平放在桌面上,将质
量为m、带电量为一q的小球静置于玻璃管内的最左端,玻璃管左端刚好与y轴齐平,某时刻,
玻璃管平行于x轴在水平桌面上沿y轴正方向以速度v进入匀强磁场,做匀速直线运动。
段时间后,小球从玻璃管右端飞出,最终以2,的速度垂直击中右侧平行y轴放置的荧光屏。
带电小球可视为质点,求:
xx××××x×
×××××x×X
2v0
××××××××
荧光屏
XX
1
d
(1)从玻璃管进入磁场到小球飞出玻璃管的过程中,玻璃管的位移大小y;
(②)磁感应强度的大小B:
(3)玻璃管的右端到荧光屏的距离d。
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