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高 三 物 理
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.对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是(　　)
A. 气体压强只与气体分子的密集程度有关
B. 气体温度升高，每一个气体分子的动能都增大
C. 气体的温度升高，气体内能一定增大
D. 若气体膨胀对外做功50J，则内能一定减少50J
【答案】C
【解析】气体压强与气体分子热运动的平均动能和气体分子的密集程度有关，A错误；气体温度升高，气体分子的平均动能增大，但是每一个分子动能不一定都增大，B错误；气体的温度升高，气体分子的平均动能增大，理想气体内能只由分子动能决定，所以气体内能一定增大，C正确；由热力学第一定律可知，当气体膨胀对外做功50J，若没有吸收或者放出热量时，内能减少50J，D错误。
2.下列说法错误的是(　　)
A. “一江春水向东流”是以江岸为参考系
B. “研究地球绕太阳公转”可以把地球看作质点
C. “火车8点42分到站”,“8点42分”指的是时刻
D. “第3 s末”和“第3 s内”都是指时间间隔1 s
【答案】D
【解析】“第3 s末”指的是时刻,“第3 s内”指的是时间间隔,选项D错误.
3.居里夫人一份约120年前的手稿被保存在法国国立图书馆，记载了放射性元素钋和镭的发现．手稿中残留有镭至今仍具有放射性，因此存放在铅盒里．已知镭的半衰期是1620年．如图所示表示镭含量的直方图中，“今年”表示今年手稿上镭的含量，则可以表示当年手稿上镭含量的是(　　)
A. ① B. ② C. ③ D. ④
【答案】B
【解析】设当年手稿上镭含量为m0，今年手稿上镭的含量m，则＝，可知当年手稿上镭含量m0略大于今年手稿上镭的含量为m，所以图中②可以表示当年手稿上镭含量，故B正确．
4.有甲、乙两种金属，甲的逸出功小于乙的逸出功。使用某频率的光分别照射这两种金属，只有甲发射光电子，其最大初动能为，下列说法正确的是(　　)
A. 使用频率更小的光，可能使乙也发射光电子
B. 使用频率更小的光，若仍能使甲发射光电子，则其最大初动能小于
C. 频率不变，减弱光强，可能使乙也发射光电子
D. 频率不变，减弱光强，若仍能使甲发射光电子，则其最大初动能小于
【答案】B
【解析】某频率的光不能使乙金属发生光电效应，说明此光的频率小于乙金属的截止频率，则换用频率更小的光不能发生光电效应，A错误；由光电效应方程可知频率越大，最大初动能越大，换用频率更小的光，最大初动能小于，B正确；频率不变则小于乙金属的截止频率，不会发生光电效应，C错误；由可知频率不变最大初动能不变，D错误。
5.如图所示，一台变压器T的原线圈与3．0 kV的交流电源相连，副线圈上接有一电动机M，电动机正常工作时两端的电压为120 V、消耗的功率为1．0 kW，变压器T的效率(效率指的是变压器的输出功率与输入功率的比值)为97%，忽略导线的电阻，则(　　)
A. 交流电源提供的电流约为0．34 A
B. 电动机的电阻约为14．4 Ω
C. 变压器T的输入功率为0．97 kW
D. 变压器T的匝数比为25∶1
【答案】A
【解析】变压器的输入功率为P＝＝1 030．9 W，故交流电源提供的电流为I＝＝0．34 A，故A正确，C错误；流过电动机的电流为IM＝＝ A，由于电动机不是纯电阻元件，故其电阻R≠＝14．4 Ω，故B错误；由于变压器的效率不是100%，故原、副线圈的匝数比不等于变压器两端的电压比，即≠＝，故D错误。
6.如图所示，条形磁铁放在光滑斜面上，用平行于斜面的轻弹簧拉住而平衡，A为水平放置的直导线的截面，导线中无电流时磁铁对斜面的压力为FN1；当导线中有垂直纸面向外的电流时，磁铁对斜面的压力为FN2，则下列关于磁铁对斜面的压力和弹簧的伸长量的说法正确的是(　　)
A. FN1C. FN1>FN2，弹簧的伸长量增大 D. FN1>FN2，弹簧的伸长量减小
【答案】C
【解析】在题图中，由于条形磁铁的磁感线是从N极出发到S极，所以可画出磁铁在导线A处的一条磁感线，其方向是斜向左下方的，如图所示，导线A中的电流垂直纸面向外时，由左手定则可判断导线A必受斜向右下方的安培力F，由牛顿第三定律可知磁铁所受作用力F′的方向是斜向左上方，所以磁铁对斜面的压力减小，即FN1>FN2。同时，F′有沿斜面向下的分力，使得弹簧弹力增大，可知弹簧的伸长量增大，所以选项C正确。
7.如所示，水平光滑长杆上套有一物块Q，跨过悬挂于O点的轻小光滑圆环的轻绳一端连接Q，另一端悬挂一物块P.设轻绳的左边部分与水平方向的夹角为θ，初始时θ很小．现将P、Q由静止同时释放，关于P、Q以后的运动，下列说法正确的是(　　)
A. 当θ＝60°时，P、Q的速度之比是∶2 B. 当θ＝90°时，Q的速度最大
C. 当θ＝90°时，Q的速度为零 D. 当θ向90°增大的过程中Q的合力一直增大
【答案】B
【解析】P、Q用同一根绳连接，则Q沿绳子方向的速度与P的速度大小相等，则当θ＝60°时，Q沿绳子方向的分速度vQcos 60°＝vP，解得＝，故选项A错误；当θ＝90°时，即Q到达O点正下方，垂直Q运动方向上的分速度为0，即vP＝0，此时Q的速度最大，故选项B正确，C错误；当θ向90°增大的过程中Q的合力逐渐减小，当θ＝90°时，Q的速度最大，加速度为零，合力为零，故选项D错误．
8.在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上做初速度为零、加速度为a的匀加速运动，同时人顶着直杆以速度v0水平匀速前进，经过时间t，猴子沿杆向上移动的高度为h，人顶杆沿水平地面移动的距离为x，如图所示。关于猴子的运动情况，下列说法中正确的是(　　)
A. 相对地面的运动轨迹为直线
B. 相对地面做匀加速曲线运动
C. t时刻猴子相对地面速度的大小为 v0＋at
D. t时间内猴子相对地面的位移大小为
【答案】BD
【解析】猴子在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动，合速度与合加速度不在同一条直线上，所以猴子运动的轨迹为曲线，故A错误；猴子在水平方向上的加速度为零，在竖直方向上有恒定的加速度，根据运动的合成，知猴子做曲线运动的加速度不变，做匀加速曲线运动，故B正确；t时刻猴子在水平方向上的分速度为v0，在竖直方向上的分速度为at，所以合速度v＝，故C错误；在t时间内猴子在水平方向和竖直方向上的分位移分别为x和h，根据运动的合成，知合位移大小为，故D正确。
9.如图所示，“樊锦诗星”绕日运行椭圆轨道面与地球圆轨道面间的夹角为20.11度，轨道半长轴为3.18 天文单位(日地距离为1天文单位)，远日点到太阳中心距离为4.86天文单位。下列说法正确的是(　　)
A. “樊锦诗星”绕太阳一圈大约需要2.15年
B. “樊锦诗星”在远日点的速度小于地球的公转速度
C. “樊锦诗星”在远日点的加速度与地球的加速度大小之比为
D. “樊锦诗星”在远、近日点的速度大小之比为1.54.86
【答案】BD
【解析】根据开普勒第三定律有，解得年。故A错误；“樊锦诗星”在远日点将做近心运动，其速度v1小于以该位置到太阳距离为半径圆周运动的速度v2，根据万有引力提供向心力，得，轨道半径越大，卫星的线速度越小，可知v2小于地球公转速度v3，所以“樊锦诗星”在远日点的速度小于地球的公转速度，故B正确；根据牛顿第二定律可知，“樊锦诗星”在远日点的加速度与地球的加速度大小之比为，故C错误；轨道半长轴为3.18天文单位，远日点到太阳中心距离r1为4.86天文单位，则近日点到太阳中心距离r2为1.5天文单位，对于“樊锦诗星”在远日点和近日点附近很小一段时间内的运动，根据开普勒第二定律有，解得，故D正确。故选BD。
10.如图，固定板AB倾角θ＝60°，板BC水平，AB、BC长度均为L，小物块从A处由静止释放，恰好滑到C处停下来。若调整BC使其向上倾斜，倾角不超过90°，小物块从A处由静止滑下再沿BC上滑，上滑距离与BC倾角有关。不计B处机械能损失，各接触面动摩擦因数均为μ，小物块沿BC上滑的最小距离为x，则(　　)
A. μ＝ B. μ＝ C. x＝ D. x＝L
【答案】AC
【解析】小物块从A处由静止释放，恰好滑到C处停下来，由动能定理有mgLsin θ－μmgLcos θ－μmgL＝0，解得μ＝，故选项A正确，B错误；小物块从A处由静止滑下再沿BC上滑，由动能定理有mgLsin θ－μmgLcos θ－mgxsin α－μmgxcos α＝0，解得x＝＝，小物块沿BC上滑的最小距离为x＝，故选项C正确，D错误。
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11.现想用指针式多用电表的欧姆挡去测量某个二极管的正向电阻。
(1)实验前将多用电表调至“×1”挡，将红、黑表笔短接，调节旋钮，使指针指在________________；
(2)连接电路，并将黑表笔接二极管的________；
(3)在图甲中补上二极管的正向接法；
(4)若多用电表的指针偏转情况如图乙所示，则二极管的正向电阻为________Ω；
(5)另一位同学想要测绘小灯泡的伏安特性曲线，请将电路图丙补充完整。
【答案】(1)电阻0刻度处　(2)正极　(3)见解析图　(4)16.0(或16)　(5)见解析图
【解析】(1)在进行欧姆调零时，应将红黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指到电阻的零刻度处；
(2)根据多用电表原理可知多用电表内部电源的正极与黑表笔接触，所以将黑表笔接二极管的正极；
(3)连接电路如图所示
(4)欧姆表的读数为R＝16.0×1 Ω＝16 Ω
(5)因为小灯泡的电阻较小，所以电流表采用外接法，为了使小灯泡的电压从零开始调节，滑动变阻器应采用分压式接法，所以连接电路如图所示
12.某实验小组在设计测量阻值约为200 Ω的定值电阻Rx时，可供选择的器材如下：
电源E：电动势约为3.0 V，内阻r约5 Ω；
电流表A：量程为0～0.6 A，内阻rA约为2 Ω；
电压表V1：量程为0～0.5 V，内阻r1＝1 000 Ω；
电压表V2：量程为0～3 V，内阻r2约为5 k Ω；
定值电阻R0，有四种规格供选：10 Ω、50 Ω、500 Ω、1 000 Ω；
滑动变阻器R：最大阻值为50 Ω，额定电流1 A；
单刀单掷开关S一个，导线若干。
(1)在下面四种方案中，因电表内阻的不确定而导致不能准确测量的是________(选填图中的字母序号)；
(2)综合考虑电表内阻及量程带来的影响，该小组设计了如图所示的电路。在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该置于最________(选填“左端”或“右端”)；为了保证两只电压表的读数都不小于其量程的，定值电阻R0的规格应选择________ Ω(选填“10”“50”“500”或“1 000”)；
(3)请根据(2)中的电路图，写出计算Rx的理论表达式Rx＝________(如涉及电压表和电流表的示数分别对应用U1、U2、I表示，电表内阻和定值电阻分别对应用r1、r2、rA、R0表示)。
【答案】(1)BC　(2)左端　50 (3)
【解析】(1)由于电压表V1内阻已知，则该电压表不仅能准确测量电压，也能准确测量通过它的电流，根据欧姆定律由A方案可得Rx＝，则A方案能准确测量；由B方案可得Rx＝，由于r2不确定，则B方案不能准确测量；由C方案可得Rx＝，由于rA不确定，则C方案不能准确测量；由D方案可得Rx＝，则D方案能准确测量，故选B、C。
(2)该电路为分压式控制电路，电压应从0开始变化，所以滑动变阻器的滑片应该置于最左端。根据串联电路电阻分压的特点，为了保证两只电压表的读数都不小于其量程的，定值电阻R0的规格应选择约为待测电阻的的，所以选50 Ω的。
(3)根据欧姆定律可得Rx＝＝＝。
13.如图，一潜水员在距海岸A点45 m的B点竖直下潜，B点和灯塔之间停着一条长4 m的皮划艇。皮划艇右端距B点4 m，灯塔顶端的指示灯与皮划艇两端的连线与竖直方向的夹角分别为α和β，水的折射率为，皮划艇高度可忽略。
(1)潜水员在水下看到水面上的所有景物都出现在一个倒立的圆锥里。若海岸上A点恰好处在倒立圆锥的边缘上，求潜水员下潜的深度；
(2)求潜水员竖直下潜过程中看不到灯塔指示灯的深度范围。
【答案】(1)15 m　(2) m～ m
【解析】(1)设潜水员下潜深度为h，水的折射率为，海岸上A点恰好处在倒立圆锥的边缘上，sin θ＝
得临界角正弦为sin θ＝＝
解得：h＝15 m。
(2)潜水员竖直下潜过程中看不到灯塔指示灯时，灯塔指示灯的光恰好被皮划艇挡住。设入射角为α的光线的折射角为α′，入射角为β的折射角为β′，则＝，＝
根据几何关系可知sin α′＝，sin β′＝
解得：h1＝ m，h2＝ m
故潜水员竖直下潜过程中看不到灯塔指示灯的深度范围 m～ m。
14.如图所示，一列简谐横波沿x轴负方向传播，在t1=0时刻波形如图中的实线所示，t2=0.5 s时刻的波形如图中虚线所示，若该列波的周期T>0.5 s，试求：
(1)该列波的波长λ、周期T和波速v；
(2)在x轴上质点P在t=0时刻的运动方向和t=3.0 s内通过的路程。
【答案】(1)8 m　2 s　4 m/s
(2)质点P向y轴负方向运动　0.3 m
【解析】(1)由图可知，波长λ=8 m，由于该波沿x轴负方向传播，从t1=0到t2=0.5 s时间内，
有Δt=t2-t1=(k+)T(k=0，1，2，3，…)
又知T>0.5 s
联立上式解得k=0，
则波的周期T=4Δt=2 s
由v=可得v=4 m/s。
(2)由于波沿x轴负方向传播，故t=0时刻质点P向y轴负方向运动
又t=3.0 s=T
则质点P在t=3.0 s时间内通过的路程为s=×4A=6×5×10-2 m=0.3 m。
15.如图为同学进行抽桌布比赛的示意图，比赛中在边长为L的方桌上平铺桌布，桌布左侧边缘恰好和方桌边缘重合，距方桌左边缘距离为x(未知处放置小螺母，比赛时站在方桌右侧的同学突然匀加速抽离桌布加速度方向水平且垂直方桌右侧边。螺母离开桌布后在桌面上继续滑动，最终螺母离开桌面，落在水平地面，螺母水平位移大的为胜利者。已知螺母与桌布、桌面间的动摩擦因数均为μ，小螺母可视为质点，重力加速度为g。求：
(1)当x=时，桌布以多大加速度抽离时，螺母恰好滑到方桌右边缘停止；
(2)保持第(1)问所求桌布加速度不变，当x为多大时，螺母离开桌面后的水平位移最大。
【答案】(1)3μg；(2)L
【解析】(1)螺母在桌面和桌布上加速度相同，设加速度为a，
根据牛顿第二定律，即
因为螺母最终停在方桌右边缘，所以螺母在桌布上加速和在桌面上减速的时间、位移均相等。
根据匀变速直线运动的规律可得桌布位移
螺母位移，
解得桌布的加速度为
(2)为使螺母以水平最大速度抛出，螺母需在到达方桌右边缘时恰好离开桌布。
桌布位移
螺母位移
解得螺母距方桌左边缘距离为高 三 物 理
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.对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是(　　)
A. 气体压强只与气体分子的密集程度有关
B. 气体温度升高，每一个气体分子的动能都增大
C. 气体的温度升高，气体内能一定增大
D. 若气体膨胀对外做功50J，则内能一定减少50J
2.下列说法错误的是(　　)
A. “一江春水向东流”是以江岸为参考系
B. “研究地球绕太阳公转”可以把地球看作质点
C. “火车8点42分到站”,“8点42分”指的是时刻
D. “第3 s末”和“第3 s内”都是指时间间隔1 s
3.居里夫人一份约120年前的手稿被保存在法国国立图书馆，记载了放射性元素钋和镭的发现．手稿中残留有镭至今仍具有放射性，因此存放在铅盒里．已知镭的半衰期是1620年．如图所示表示镭含量的直方图中，“今年”表示今年手稿上镭的含量，则可以表示当年手稿上镭含量的是(　　)
A. ① B. ② C. ③ D. ④
4.有甲、乙两种金属，甲的逸出功小于乙的逸出功。使用某频率的光分别照射这两种金属，只有甲发射光电子，其最大初动能为，下列说法正确的是(　　)
A. 使用频率更小的光，可能使乙也发射光电子
B. 使用频率更小的光，若仍能使甲发射光电子，则其最大初动能小于
C. 频率不变，减弱光强，可能使乙也发射光电子
D. 频率不变，减弱光强，若仍能使甲发射光电子，则其最大初动能小于
5.如图所示，一台变压器T的原线圈与3．0 kV的交流电源相连，副线圈上接有一电动机M，电动机正常工作时两端的电压为120 V、消耗的功率为1．0 kW，变压器T的效率(效率指的是变压器的输出功率与输入功率的比值)为97%，忽略导线的电阻，则(　　)
A. 交流电源提供的电流约为0．34 A
B. 电动机的电阻约为14．4 Ω
C. 变压器T的输入功率为0．97 kW
D. 变压器T的匝数比为25∶1
6.如图所示，条形磁铁放在光滑斜面上，用平行于斜面的轻弹簧拉住而平衡，A为水平放置的直导线的截面，导线中无电流时磁铁对斜面的压力为FN1；当导线中有垂直纸面向外的电流时，磁铁对斜面的压力为FN2，则下列关于磁铁对斜面的压力和弹簧的伸长量的说法正确的是(　　)
A. FN1C. FN1>FN2，弹簧的伸长量增大 D. FN1>FN2，弹簧的伸长量减小
7.如所示，水平光滑长杆上套有一物块Q，跨过悬挂于O点的轻小光滑圆环的轻绳一端连接Q，另一端悬挂一物块P.设轻绳的左边部分与水平方向的夹角为θ，初始时θ很小．现将P、Q由静止同时释放，关于P、Q以后的运动，下列说法正确的是(　　)
A. 当θ＝60°时，P、Q的速度之比是∶2 B. 当θ＝90°时，Q的速度最大
C. 当θ＝90°时，Q的速度为零 D. 当θ向90°增大的过程中Q的合力一直增大
8.在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上做初速度为零、加速度为a的匀加速运动，同时人顶着直杆以速度v0水平匀速前进，经过时间t，猴子沿杆向上移动的高度为h，人顶杆沿水平地面移动的距离为x，如图所示。关于猴子的运动情况，下列说法中正确的是(　　)
A. 相对地面的运动轨迹为直线
B. 相对地面做匀加速曲线运动
C. t时刻猴子相对地面速度的大小为 v0＋at
D. t时间内猴子相对地面的位移大小为
9.如图所示，“樊锦诗星”绕日运行椭圆轨道面与地球圆轨道面间的夹角为20.11度，轨道半长轴为3.18 天文单位(日地距离为1天文单位)，远日点到太阳中心距离为4.86天文单位。下列说法正确的是(　　)
A. “樊锦诗星”绕太阳一圈大约需要2.15年
B. “樊锦诗星”在远日点的速度小于地球的公转速度
C. “樊锦诗星”在远日点的加速度与地球的加速度大小之比为
D. “樊锦诗星”在远、近日点的速度大小之比为1.54.86
10.如图，固定板AB倾角θ＝60°，板BC水平，AB、BC长度均为L，小物块从A处由静止释放，恰好滑到C处停下来。若调整BC使其向上倾斜，倾角不超过90°，小物块从A处由静止滑下再沿BC上滑，上滑距离与BC倾角有关。不计B处机械能损失，各接触面动摩擦因数均为μ，小物块沿BC上滑的最小距离为x，则(　　)
A. μ＝ B. μ＝ C. x＝ D. x＝L
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11.现想用指针式多用电表的欧姆挡去测量某个二极管的正向电阻。
(1)实验前将多用电表调至“×1”挡，将红、黑表笔短接，调节旋钮，使指针指在________________；
(2)连接电路，并将黑表笔接二极管的________；
(3)在图甲中补上二极管的正向接法；
(4)若多用电表的指针偏转情况如图乙所示，则二极管的正向电阻为________Ω；
(5)另一位同学想要测绘小灯泡的伏安特性曲线，请将电路图丙补充完整。
12.某实验小组在设计测量阻值约为200 Ω的定值电阻Rx时，可供选择的器材如下：
电源E：电动势约为3.0 V，内阻r约5 Ω；
电流表A：量程为0～0.6 A，内阻rA约为2 Ω；
电压表V1：量程为0～0.5 V，内阻r1＝1 000 Ω；
电压表V2：量程为0～3 V，内阻r2约为5 k Ω；
定值电阻R0，有四种规格供选：10 Ω、50 Ω、500 Ω、1 000 Ω；
滑动变阻器R：最大阻值为50 Ω，额定电流1 A；
单刀单掷开关S一个，导线若干。
(1)在下面四种方案中，因电表内阻的不确定而导致不能准确测量的是________(选填图中的字母序号)；
(2)综合考虑电表内阻及量程带来的影响，该小组设计了如图所示的电路。在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该置于最________(选填“左端”或“右端”)；为了保证两只电压表的读数都不小于其量程的，定值电阻R0的规格应选择________ Ω(选填“10”“50”“500”或“1 000”)；
(3)请根据(2)中的电路图，写出计算Rx的理论表达式Rx＝________(如涉及电压表和电流表的示数分别对应用U1、U2、I表示，电表内阻和定值电阻分别对应用r1、r2、rA、R0表示)。
13.如图，一潜水员在距海岸A点45 m的B点竖直下潜，B点和灯塔之间停着一条长4 m的皮划艇。皮划艇右端距B点4 m，灯塔顶端的指示灯与皮划艇两端的连线与竖直方向的夹角分别为α和β，水的折射率为，皮划艇高度可忽略。
(1)潜水员在水下看到水面上的所有景物都出现在一个倒立的圆锥里。若海岸上A点恰好处在倒立圆锥的边缘上，求潜水员下潜的深度；
(2)求潜水员竖直下潜过程中看不到灯塔指示灯的深度范围。
14.如图所示，一列简谐横波沿x轴负方向传播，在t1=0时刻波形如图中的实线所示，t2=0.5 s时刻的波形如图中虚线所示，若该列波的周期T>0.5 s，试求：
(1)该列波的波长λ、周期T和波速v；
(2)在x轴上质点P在t=0时刻的运动方向和t=3.0 s内通过的路程。
15.如图为同学进行抽桌布比赛的示意图，比赛中在边长为L的方桌上平铺桌布，桌布左侧边缘恰好和方桌边缘重合，距方桌左边缘距离为x(未知处放置小螺母，比赛时站在方桌右侧的同学突然匀加速抽离桌布加速度方向水平且垂直方桌右侧边。螺母离开桌布后在桌面上继续滑动，最终螺母离开桌面，落在水平地面，螺母水平位移大的为胜利者。已知螺母与桌布、桌面间的动摩擦因数均为μ，小螺母可视为质点，重力加速度为g。求：
(1)当x=时，桌布以多大加速度抽离时，螺母恰好滑到方桌右边缘停止；
(2)保持第(1)问所求桌布加速度不变，当x为多大时，螺母离开桌面后的水平位移最大。

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