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高三物理考试
注意事项：
1、答卷前，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。
一、单项选择题：本题共7小题，每题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.原子和原子核物理在近一百年取得了很大的成就。关于这一领域，下列说法正确的是( )
A. 粒子散射现象说明原子核具有复杂的结构
B. 由可知，在密闭容器中混合存放一定比例的氦气和，几天后将有生成
C. 碘的半衰期为天，则个碘原子核经天后一定剩下一个原子核
D. 光电效应和康普顿效应都说明光具有粒子性
2. 如图所示，斜面体静置在水平地面上，将质量为m的物块放置在斜面上，对物块施加水平向右的力F，为保证物块静止，力F的最小值为F1，最大值为F2，整个过程中斜面体始终静止。已知物块与斜面、斜面与地面之间的动摩擦因数均为0.5，斜面倾角，，，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）
A.
B. F2 =2mg
C. 当时，物块和斜面不存在相对运动趋势
D. 斜面的质量可能为2m
3.竖直方向振动的弹簧振子及其振动图像如图所示，已知小球质量为，弹簧的劲度系数为，下列说法正确的是( )
A. 振子小球的位移随时间变化的关系式为
B. 在第末到第末这段时间内，小球的动能在减少、弹性势能在增加
C. 小球的最大加速度为
D. 该小球在内的位移为
4. 天文爱好者通过望远镜观察到两颗相距较远行星、，并发现行星有一颗绕其表面飞行的卫星，绕行周期为，行星有一颗绕行周期为的卫星，其轨道半径是行星半径的2倍。已知，通过以上观测数据可求得两行星、的平均密度之比为（　　）
A. 1 B. C. 8 D.
5. 如图所示，圆形金属线圈保持静止，匀强磁场以一条直径为轴匀速转动。线圈内阻忽略不计，变压器为理想变压器，电压表和电流表均为理想交流电表。下列说法正确的是（　　）
A. 图示位置磁场方向与线圈平面垂直，电流表示数为0
B. 圆形线圈拉成正方形，电压表示数变小
C. 滑片P上滑时，通过定值电阻R0的电流变大
D. 滑片P下滑时，电压表示数变大
6. 威尔逊云室是一种常用的射线探测装置，其工作的基本原理是粒子与过饱和酒精蒸汽作用，显示出粒子的径迹。现将云室放到磁场中研究原子核的衰变，已知某静止原子核发生衰变后电子在磁场中做逆时针圆周运动。下列图片中能正确表示衰变后粒子径迹的是（　　）
A. B.
C. D.
7.均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处在外产生的电场.如图所示，在半径为r的半球面AB上均匀分布着正电荷，AB为通过半球顶点与球心O的直线，且若A、B点的电场强度大小分别为和，静电力常量为k，则半球面上的电荷量为
A. B. C. D.
二、多项选择题，本题共3小题，每题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。
8.足球运动员在球场上进行足球训练，甲、乙两运动员分别将A、B球从地面同时踢起，结果两球在上升过程中在空中相遇，若两球的质量相等，不计空气阻力，忽略球的大小，则下列说法正确的是( )
A. 两球的运动轨迹一定在同一竖直平面内 B. 两球相遇时，竖直分速度一定相等
C. 两球相遇时的机械能一定相等 D. 两球相遇时克服重力做功的功率一定相等
9. 如图（a），长为4d、间距为d的平行金属板水平放置，两金属板左边中点O有一粒子源，能持续水平向右发射初速度为、电荷量为、质量为m的粒子，金属板右侧距离为d处竖直放置一足够大的荧光屏。现在两板间加图（b）所示电压，已知时刻射入的粒子恰好能从金属板射出。不计粒子重力，则（　　）
A. 无论哪个时刻入射粒子在金属板间运动的时间相等
B. 无论哪个时刻入射的粒子恰能从金属板右侧中点出射
C. 无论哪个时刻入射的粒子从金属板间出射时动能
D. 粒子打在右侧荧光屏上的长度范围为
10.如图所示，圆形区域内存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，质量为m、电荷量为q的带电粒子从P点沿平行于直径CD的方向射入磁场，粒子经过圆心O，最后离开磁场，已知圆形区域半径为R，PO与CD间的夹角为，不计粒子重力.则( )
A. 粒子运动速率为 B. 粒子在磁场中运动的时间为
C. 粒子在磁场中运动的路程为 D. 粒子离开磁场时速度方向不可能平行于CD
三、非选择题：共54分。
三、实验题（本题共2小题，共16分）
11.（6分）利用如图甲装置做“探究气体等温变化的规律”实验。主要实验步骤如下：
①将压力表的指针校准到0Pa；
②在柱塞上均匀涂抹润滑油，然后将柱塞移至注射器适当刻度处；
③将橡胶套套在注射器下端的开口处，它和柱塞一起把一段空气柱封闭；
④缓慢推动柱塞，记录多组注射器内气体的体积V及相应的压力表示数p。
（1）请指出以上哪些步骤中存在不妥之处：___________（填写序号）；
（2）甲同学按正确步骤进行了实验，下表为记录的部分实验数据，其中有一次记录的实验数据错误，错误的是___________（填对应的实验序号）；
实验序号 1 2 3 4
封闭空气柱长度L/cm 3.50 3.00 2.80 2.50
封闭空气柱压强p/（×105Pa） 1.01 1.17 1.26 1.70
（3）该同学重新按正确步骤进行实验，根据实验所采集数据绘制了图像，如图乙所示，出现这种情况的可能原因是___________（写出一种原因即可）。
12. 某实验小组做“测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率”实验。
（1）先用如图甲所示的游标卡尺测得圆柱体长度为________，再用如图乙所示的螺旋测微器测得圆柱体直径为________，然后用如图丙所示的多用表挡粗测得圆柱体的电阻为________。
（2）较精确测量一段金属丝电阻时所用器材和部分电路连线如图丁所示，电流表，内阻约，，内阻约；电压表，内阻约，，内阻约。图中的导线端应与________（选填电流表“-”“0.6”或“3”）接线柱连接，端应与________（选填电流表“-”“0.6”或“3”）接线柱连接。
（3）闭合开关，调节滑动变阻器，得到多组和数据。甲同学由每组、数据计算电阻，然后求电阻平均值；乙同学通过图像求电阻。则两种求电阻的方法误差较小的是________（选填“甲同学”或“乙同学”）。
（4）设被测金属丝电阻为，金属丝直径为，接入电路部分的长度为，则计算该金属丝电阻率的表达式是________（用题目给出的物理量符号表示）。
13. 如图所示，在绝缘水平面上有一竖直高度为的平台，一个带正电荷的弹性小球静止在平台边缘，空间内存在着水平向右的匀强电场，弹性小球所受电场力的大小为自身重力大小的0.5倍。在绝缘水平面上的点与平台的水平距离为，现使弹性小球以初速度水平抛出，落到点上反弹（碰撞过程时间极短，碰撞前后水平方向上的速度不变，竖直方向上的速度大小不变但方向相反）后再次返回水平面时刚好落在点上。不计空气阻力，重力加速度为，求：
（1）弹性小球的初速度的大小；
（2）、两点间的距离。
14. 如图所示，在水平面上固定着足够长的“”型金属导轨，整个导轨的电阻忽略不计，其中平行导轨的间距为，整个导轨间存在着垂直于导轨平面的匀强磁场（图中未画出），规定垂直导轨平面向上为磁感应强度的正方向，磁感应强度随时间的变化规律为。距导轨最左端处静止放置一个质量为、电阻为的导体棒，导体棒与平行导轨接触良好且能在平行导轨上自由滑动，滑动过程中导体棒始终垂直于平行导轨。已知导体棒与平行导轨间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为。
（1）时，求导体棒所受的摩擦力的大小和方向；
（2）到时，求通过导体棒横截面的电荷量；
（3）导体棒刚要开始运动时，磁感应强度不再发生变化，同时给导体棒施加一个大小为、水平向右的外力，使导体棒开始向右运动，求导体棒的最大速度的大小。
15. 在如图所示的空间直角坐标系中，yOz平面左侧匀强磁场沿z轴正方向，右侧匀强磁场沿y轴正方向，左、右两侧磁场的磁感应强度大小均为；yOz平面右侧还有沿y轴正方向的匀强电场。空间中坐标为的M点有一粒子源，粒子源发射粒子的初速度方向均沿xOy平面，与x轴正方向的夹角为。其中初速度为（未知）的粒子恰好不能到达yOz平面右侧，初速度为的粒子运动轨迹恰好与xOz平面相切。已知粒子源发射的所有粒子的质量均为m，电荷量均为。不计粒子的重力。求：
（1）初速度的大小；
（2）初速度为的粒子的运动轨迹与xOz平面切点的坐标；
（3）初速度为的粒子前两次经过yOz平面的交点间的距离；
（4）初速度为的粒子第n次在yOz平面左侧运动时的速度大小。
物理答案
1. 2. 3.C 4..A 5.B 6.C 7.A 8.BD 9.AC 10.AC
11.（1）① （2）4
（3）实验过程中有漏气现象或者环境温度降低。 （其他写法合理可给分）
12. （1） ①. 54.5 ②. 5.447（5.446~5.449） ③. 6.0
（2） ①. 0.6 ②. 0.6
（3）乙同学 （4）
13.（1）弹性小球抛出后在竖直方向做自由落体运动，设弹性小球落到点的时间为，下落高度为
弹性小球抛出后在水平方向上做匀加速直线运动，水平方向的加速度为
弹性小球落到点，在水平方向做匀加速直线运动的距离为
解得弹性小球的初速度为
（2）弹性小球落到点时的竖直方向的速度为
此时水平方向的速度为
弹性小球从点弹起后在竖直方向上做竖直上抛运动，弹性小球从点运动到点的时间为
弹性小球从点弹起后在水平方向上做匀加速直线运动，两点间的距离为
14(1)根据楞次定律判断导体棒中电流方向由到，根据法拉第电磁感应定律，感应电动势为
导体棒中的感应电流为
导体棒受到的安培力为
磁感应强度随时间的变化规律为
解得时的磁感应强度为，感应电流为
导体棒受到的安培力为
由于导体棒所受的最大静摩擦力为
所以导体棒仍静止，根据二力平衡，导体棒所受的摩擦力为
方向水平向右。
(2)由第（1）问解析可知，根据
解得通过导体棒横截面的电荷量为
(3)导体棒刚要开始运动时，设磁感应强度为，受到的安培力为
解得此时的磁感应强度为
导体棒最终做匀速直线运动，导体棒所受安培力为
其中
解得
（1）初速度为的粒子的运动轨迹与y轴相切，如图所示
由几何知识可得
联立求得
（2）初速度为的粒子在yOz平面左侧运动时
求得
如图所示
由几何关系知，粒子第一次到达y轴时的速度与x轴正方向成角斜向下，此时将粒子的速度分解，平行于x轴的分速度
平行于y轴的分速度
在yOz平面右侧沿y轴方向，在电场力作用下先做匀减速直线运动，到达xOz平面沿y轴方向速度为零，有
在垂直y方向，在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动
粒子与xOz平面相切时，对应的坐标
即切点坐标为；
（3）粒子第一次经过yOz平面时的y轴坐标为，粒子从与平面xOz平面相切到第二次与yOz平面相交用时为，有
粒子沿y轴方向所受电场力不变，加速度不变，第二次与yOz平面相交时的y轴坐标为
（4）初速度为的粒子在yOz平面右侧运动时加速度为
初速度为的粒子第2次刚进入yOz平面左侧运动时沿y轴方向的速度大小为
因为粒子沿y轴方向只在平面右侧才有不变的加速度，且每次加速时间均为，所以第n次刚进入yOz平面左侧运动时的沿y轴方向的速度大小为
粒子第n次在yOz平面左侧运动时速度大小为

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