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高 三 物 理 试 卷
本试卷满分：100分 考试时间：75分钟
一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分。每小题只有一个选项正确）
1．地铁靠站时列车车体和屏蔽门之间安装有光电传感器。如图甲所示，若光线被乘客阻挡，电流发生变化，工作电路立即报警。如图乙所示，光线发射器内大量处于激发态的氢原子向低能级跃迁时，辐射出的光中只有a、b两种可以使该光电管阴极逸出光电子，图丙所示为a、b光单独照射光电管时产生的光电流I与光电管两端电压U的关系图线。下列说法正确的是(　　)
A．该光电管阴极材料的逸出功不能小于1.89eV
B．a光的频率高于b光的频率
C．经同一障碍物时，b光比a更容易发生明显衍射
D．若部分光线被遮挡，则放大器的电流将增大，从而引发报警
2．太阳系行星轨道（近圆轨道）的平均半径R和绕日公转周期T的现代测量值如表所示，下列说法正确的是(　　)
行星 轨道的平均半径R/ 绕日公转周期T/年
水星 58 0.2
金星 108 0.6
地球 150 1.0
火星 228 1.9
木星 778 11.9
土星 1430 29.5
天王星 2870 84.0
海王星 4500 165.0
A．周期T与半径R成正比
B．已知引力常量可估算太阳的质量
C．地球公转线速度小于火星公转线速度
D．所有行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等
3．运动员立定跳远起跳瞬间如图所示，能表示地面对双脚作用力方向的是(　　)
A． B． C． D．
4．波源位于坐标原点的一列简谐横波沿着轴的正方向传播，、、是介质中的三个质点，已知质点的振动周期，时刻振动正好传播到质点，时刻的波形图如图所示，根据图像所提供的信息来判断下列说法正确的是(　　)
A．该简谐波的波速为0.5m/s
B．波源的起振方向沿轴的负方向
C．质点已振动的时间
D．时刻，质点的回复力小于质点的回复力
5．如图所示静止于水平地面的箱子内有一粗糙斜面，将物体无初速放在斜面上，物体将沿斜面下滑。若要使物体相对斜面静止，下列情况中不可能达到要求的是(　　)
A．使箱子沿水平方向做匀加速直线运动
B．使箱子做自由落体运动
C．使箱子沿竖直向上的方向做匀加速直线运动
D．使箱子沿水平面内的圆轨道做匀速圆周运动
6．如图所示，一个质量为m的带电小球在A点以初速度竖直向上进入一个匀强电场，一段时间后经过B点，速度大小仍为，方向水平，且A、B在同一竖直平面内，AB连线与水平夹角为45°，则(　　)
A．小球带正电
B．小球的电势能先增大后减小
C．小球所受电场力大小可能等于2mg
D．A点电势可能与B点电势相等
7．霍尔传感器中的霍尔元件为一长方体结构，长宽高分别为a、b、c。如图所示，将霍尔传感器放入竖直向下的磁场中，霍尔元件产生的霍尔电压为前表面（图中阴影部分）电势高。下列说法正确的是(　　)
A．霍尔元件中电流I的载流子是负电荷定向运动形成的
B．当滑动变阻器滑动触头向左滑动，霍尔电压将减小
C．同时改变磁场和电流的方向，电压表指针会偏向另一边
D．霍尔电压大小与霍尔元件的长宽高a、b、c都有关系
8．能源问题是全球面临的重大问题，远距离输电在兼顾经济效益的同时，应尽可能减少输电过程中的能量损失。现通过一个理想变压器进行远距离输电，原线圈接在有效值恒定的正弦交流电源上，不计电源内阻。原线圈接有合适的灯泡L1，副线圈接有合适的灯泡L2（设两灯泡的电阻都不随温度变化）、定值保护电阻R0及滑动变阻器R，电流表和电压表均为理想交流电表，如图所示，此时两灯泡都发光且亮度合适。现将滑动变阻器R的滑片向下滑动少许，下列说法正确的是(　　)
A．电压表V的示数减小
B．灯泡L1变亮
C．定值保护电阻R0的电功率增大
D．灯泡L2变亮
二、多项选择题（本题共2小题，每小题5分，共10分。每小题有多个选
项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
9．下列有关热学问题说法正确的是(　　)
A．图甲是理想气体分子速率的分布规律，气体在①状态下的分子平均动能小于②状态下的分子平均动能
B．图乙是分子势能EP与分子间距r的关系示意图，在时分子力表现为引力
C．图丙为压力锅示意图，在关火后打开压力阀开始放气的瞬间，锅内气体对外界做功，内能减少
D．图丁为一定质量的理想气体分别在、温度下发生的等温变化，由图可知
10．质量为的钢板与直立轻弹簧的上端连接，弹簧下端固定在地上，钢板处于平衡状态。一质量也为的物块从钢板正上方高为的A处由静止释放，落在钢板上并与钢板一起向下运动后到达最低点B，
已知重力加速度为g，空气阻力不计。则(　　)
A．物块和钢板不可能在弹簧压缩时分离
B．从物块释放到最低点的过程物块、钢板和弹簧组成的系统机械能守恒
C．物块和钢板一起运动到最低点B过程中弹簧弹性势能的增加量为
D．物块和钢板一起运动到最低点B的过程中物块对钢板做的功为
三、非选择题（本题共5小题，共58分。考生根据要求作答）
11．(6分) 某同学用如图甲所示的装置来“验证动量守恒定律”，在气垫导轨右端固定一弹簧，滑块b的右端有粘性强的物质。用天平测出图中滑块a和挡光片的总质量为m1，滑块b的质量为m2。
(1)实验及分析过程如下：
①打开气泵，调节气垫导轨，轻推滑块，当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间 时，可认为气垫导轨水平。
②用游标卡尺测得遮朮条宽度d如图乙所示，则 。设挡光片通过光电门的时间为，挡光片的宽度为d，则滑块通过光电门的速度 （用d，表示）。
③将滑块b置于两光电门之间，将滑块a置于光电门1的右侧，然后推动滑块a水平压缩弹簧，撤去外力后，滑块a在弹簧弹力的作用下向左弹射出去，通过光电门1后继续向左滑动并与滑块b发生碰撞。
④两滑块碰撞后粘合在一起向左运动，并通过光电门2。
⑤实验后，分别记录下滑块a的挡光片通过光电门1的时间t1和两滑块一起运动时挡光片通过光电门2的时间。
⑥实验中若等式 （用、、、和d表示）成立，即可验证动量守恒定律。
(2)若两滑块碰撞后的总动量略小于碰撞前的总动量，其可能的原因是 。（写出一种即可）
12．(10分) 多用电表的简化电路图如图甲所示，
请完成下列问题。
(1)当选择开关S旋到位置6时，电表用来测量 ；当S旋到位置 时，多用电表测电流时量程较大。
(2)某同学用多用表测量某电学元件的电阻，把选择开关旋到“”位置，测量发现多用表指针偏转很小，因此需将选择开关旋到 （填“”或“”）位置。
(3)某实验小组探究“改变欧姆挡倍率的方式”，实验电路如图乙、丙所示，实验器材如下：
A．干电池（电动势E为1.5V，内阻r不计）；
B．电流计G（量程，内阻）；
C．可变电阻器R；
D．定值电阻；
E．导线若干，红黑表笔各一只。
①在乙图中，左侧表笔是 （“红”，“黑”）表笔；
②在丙图中，将与电流计并联，相当于欧姆表更换倍率。用图乙和图丙分别测量两个电阻，两表指针位置相同，则两电阻的阻值大小之比 。
13．(12分) 如图所示，某同学在练习篮球投篮，篮球的投出点高度h=1.80m，初速度大小为m/s，与水平方向夹角为θ=45°，篮筐距离地面高H=3.05m，若篮球正好落入筐中，将篮球视为质点，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。求：
（1）篮球在最高点时的速度大小；
（2）篮球投出点距离篮筐中心的水平距离（结果可保留根号）。
14．(14分) 如图所示装置放置在水平地面上，质量的滑块P从四分之一光滑圆弧A端点滑到B端点，随后通过顺时针转动的传送带。已知圆弧半径，传送带长，与地面高度。滑块可视为质点，滑块P与传送带的动摩擦因数，不计空气阻力与传送带转轮的大小。
（1）求滑块P滑到圆弧B端点时受到轨道的作用力大小；
（2）求滑块P由C抛出的水平距离x与传送带速度v的关系；
（3）若传送带速度，将木块M与N并排静置在光滑地面上，木块M上固定一竖直轻杆，轻杆上端小横杆上系一长为的轻细线，细线下端系一质量为的小球Q。滑块P从传送带飞出后恰好与小球Q碰撞并连结为一整体S（可视为质点），随后绕悬点小角度摆动（不与竖直杆碰撞）。已知木块M与N的质量分别为与。求木块M与N分离时S的速度大小。

15．(16分) 如图，质量均为、电阻均为R的导体棒a、b，通过长为l的绝缘轻杆连接形成“工”字形工件，工件开始时锁定在宽为l的竖直导轨上，导轨下方接有内阻为R的电流表。“工”字形工件以初速度下落，下落l后进入宽为、磁感应强度大小为B、方向垂直导轨向里的匀强磁场，棒b第一次穿过磁场时速度减少了一半，之后经过t时间工件穿过磁场，继续下落一段距离（大于l）与发生弹性碰撞，之后工件与反复弹性碰撞，最终恰好不进入磁场。已知重力加速度为g，工件始终与导轨接触良好，不计一切阻力和导轨电阻，求：
（1）工件运动过程中电流表的最大示数；
（2）整个过程中回路产生的焦耳热；
（3）工件第一次穿过磁场时电流表有示数的时间。
第4页，共8页高三物理参考答案
一、二、选择题：共42分
（1~8单选，每小题4分；9~10多选，每小题5分，漏选得3分。）
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
A B B C C C A D CD AC
1．A 解析：A．激发态的氢原子向低能级跃迁时释放的能量为
，
，辐射出的三种光中只有a、b两种可以使该光电管阴极逸出光电子，所以该光电管阴极材料的逸出功不能小于1.89eV，故A正确；
B．根据a光的遏止电压低于b光的遏止电压，a光的频率低于b光的频率，故B错误；
C．a光的频率低于b光的频率，则a光的波长大于b光的波长，经同一障碍物时，a光比b更容易发生明显衍射，故C错误；
D．若部分光线被遮挡，光电子减少，则放大器的电流将减小，从而引发报警，故D错误。
故选A。
2．B解析：A．周期T的平方与半径R的立方成正比，故A错误；
B．根据 ，太阳质量 ，故B正确；
C．根据 地球公转线速度大于火星公转线速度，故C错误；
D．同一行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，故D错误。故选B。
3．B解析：对运动员受力分析可知，受重力、地面竖直向上的弹力，运动员立定跳远起跳瞬间，运动员有相对地面向左的运动趋势，因此还受地面向右的静摩擦力，因此地面对双脚的作用力是弹力与静摩擦力的合力，其方向是斜向右上方。故选B。
4．C解析：A．该简谐波的波长λ＝4m，则波速为 ，选项A错误；
B．由“同侧法”可知，c点起振方向沿y轴正向，可知波源的起振方向沿轴的正方向，选项B错误；
C．从a点开始起振开始，波向前传播了3.5m，则质点已振动的时间
选项C正确；
D．时刻，质点b的位移大于c的位移，可知质点的回复力大于质点的回复力，选项D错误。故选C。
5．C 解析：A．当箱子沿水平方向做匀加速直线运动，若物体相对斜面静止，则两者加速度相等。当物体所受重力和支持力的合力恰好水平向右，且等于其做加速运动所需合力时，物体与斜面间的摩擦力恰好为零，即物体相对斜面静止。故A不符合题意；
B．当箱子做自由落体运动，此时物体与箱子之间的作用力为零，物体也做自由落体运动，即物体相对斜面静止，故B不符合题意；
C．当箱子沿竖直向上的方向做匀加速直线运动，假设物体相对斜面静止，则物体受力如图所示
建立如图所示坐标系，则根据牛顿第二定律分别有
，
整理可得
由于物体无初速放在斜面上时，物体将沿斜面下滑，故有
即
故假设不成立。物块与斜面发生相对滑动。故C符合题意；
D．当箱子沿水平面内的圆轨道做匀速圆周运动时，当物体所受支持力与摩擦力在水平方向的合力恰好提供做圆周运动的向心力时，物体与斜面相对静止。故D不符合题意。
故选C。
6．C解析：A．由小球的初、末速度可知，小球所受合力方向与AB垂直，又重力竖直向下，则电场力方向如图
由于场强方向不确定，故不能确定小球电性，A错误；
B．由图可知电场力与速度方向的夹角可能先小于90°，即电场力先做正功，电势能先减小，B错误；
C．由图可知，电场力大小可能等于2mg，C正确；
D．A点与B点如果电势相等，则电场力方向延AB方向的垂线，由图知电场力不可能在此方向，D错误。故选C。
7．A解析：AC．由题知，霍尔元件产生的霍尔电压为前表面（图中阴影部分）电势高，则根据左手定则可知霍尔元件中电流I的载流子是负电荷定向运动形成的，且同时改变磁场和电流的方向，粒子的偏转方向不变，电压表指针会偏向不变，故A正确、B错误；
BD．当达到稳定状态时满足 ，其中
解得霍尔电势差 ，则霍尔电压大小与霍尔元件的宽b有关系，且变阻器滑动触头向左滑动，电流变大，U变大，故BD错误。故选A。
8．D 解析：A．设输入电压为U，根据 ，，，
解得 ，
滑动变阻器R的滑片向下滑动少许， 电阻R阻值增大，副线圈总电阻增大，减小， 灯泡变暗；电压增大，电压表的示数增大， 选项A B错误；
D．因 ，，电压增大， 故电压U2增大， 增大，灯泡变亮， D正确 。
C．因 ，，减小， 故减小， 增大， 减小， 定值保护电阻的电功率减小，选项C错误；故选D。
9．CD解析：A．图甲是理想气体分子速率的分布规律，气体在①状态下分子速率占总分子数的百分比的极大值的速率较大，则气体在①状态下分子平均动能大于②状态下的分子平均动能，选项A错误；
B．图乙是分子势能EP与分子间距r的关系示意图，在r=r2时分子力表现为零，可知在时分子力表现为斥力，选项B错误；
C．图丙为压力锅示意图，在关火后打开压力阀开始放气的瞬间，锅内气体体积变大，对外界做功，因来不及与外界进行热交换，则气体的内能减少，选项C正确；
D．图丁为一定质量的理想气体分别在、温度下发生的等温变化，由图可知距离原点越远的曲线上pV乘积越大，可知温度越高，即，故选项D正确。
故选CD。
10．AC解析：A．物块和钢板到达最最低点B后，将向上先做加速度减小的加速运动，运动至向上的弹力大小等于二者重力大小的位置速度最大，然后合力向下，开始做加速增加的减速运动，当弹簧恢复至原长时速度还未减为0，下一刻弹簧被拉伸，钢板会受到拉力，加速度大于物块的加速度，物块和钢板开始分离，若弹簧还未恢复至原长，物块和钢板速度已经减为0，物块和钢板始终没有分离，所以物块和钢板不可能在弹簧压缩时分离，故A正确；
B．由于物块与钢板碰撞过程存在机械能损失，则从物块下落到一起运动到最低点的过程物块、钢板和弹簧组成的系统机械能不守恒，故B错误；
C．物块下落h过程，做自由落体运动，则有
物块与钢板碰撞过程，根据动量守恒可得
解得碰撞后的速度为
物块和钢板一起运动到最低点B过程中，根据能量守恒可得
可得弹簧弹性势能的增加量为 ，故C正确；
D．根据功能关系可知物块和钢板一起运动到最低点B的过程中物块对钢板做的功为
，故D错误。故选AC。
三、非选择题：本题共5小题，共58分。
11．(6分) (1) 相等
(2) 统受到导轨的摩擦阻力，合外力不为0。（除第4空2分，其余每空1分）
12．(10分) (1) 电压 1 (2) (3) 黑 （每空2分）
13．(12分) （1）；（2）
解析：（1）根据题意可知扔出的篮球做斜抛运动，
则水平方向和竖直方向的速度分别为，
篮球在水平方向上做匀速直线运动，则到最高点时，竖直方向上速度为零，
只有水平方向有速度，此时速度大小为。
（2）篮球从投出到落入筐中在竖直方向上做竖直上抛运动，则
解得或（不合题意，舍去）
投出点距离篮圈中心点的水平距离
14．(14分) （1）；（2）见解析；（3）
解析：（1）滑块P从A端点滑到圆弧B端点，根据动能定理
解得
在B点，根据牛顿第二定律
解得
（2）滑块P由C抛出后，做平抛运动，则，解得
若一直减速，根据动能定理 解得
若一直加速，根据动能定理 解得
则若，滑块P由C抛出的水平距离为
若，滑块P由C抛出的水平距离为
若，滑块P由C抛出的水平距离为
（3）由（2）知飞出时为
滑块P、小球Q碰撞前后动量守恒，则
解得
根据系统动量守恒、以及机械能守恒
解得，或，（不符，舍去）
故木块M与N分离时木块M与N分离时S的速度大小为。
15．（16分）（1）；（2）；（3）
解析：（1）b棒刚进磁场时，根据动能定理有
解得b棒刚进磁场时的速度为
b棒刚进磁场时，电流表的示数最大，感应电动势为
总电阻为
总电流为
工件运动过程中电流表的最大示数为
（2）工件与反复弹性碰撞，最终恰好不进入磁场时，a棒位于磁场的下边缘，
根据动能定理有
解得整个过程中回路产生的焦耳热为
（3）棒b第一次穿过磁场时速度减少了一半，设棒b第一次穿过磁场用时为，
则
根据动量定理
其中
解得
工件继续下落后，棒a进入磁场，此过程不受安培力，设下落的时间为，
则有
解得
工件第一次穿过磁场时电流表有示数的时间为

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