1、高三物理第I卷（选择题 共48分）一、选择题（本题共12小题，每题4分，共48分。第1-8题为单选，第9-12题为多选，全部选对的得3分，选对但选不全的得1分，有选错或不答的得0分）1.下列说法正确的是A. 英国物理学家汤姆孙发现电子，并通过油滴实验精确测定了元电荷的电荷量B. 开普勒通过对行星观测记录的研究，发现了万有引力定律C. 伽利略通过实验和合理的推理提出质量并不是影响落体运动快慢的原因D. 电场和磁场的概念分别是由奥斯特和楞次建立的【答案】C【解析】【详解】英国物理学家汤姆孙发现电子，密立根通过油滴实验精确测定了元电荷的电荷量，选项A错误；开普勒通过对行星观测记录的研究，发现了行星运
2、动定律，牛发现了万有引力定律，选项B错误；伽利略通过实验和合理的推理提出质量并不是影响落体运动快慢的原因，选项C正确；电场和磁场的概念是由法拉第建立的，选项D错误；故选C.2.下列说法正确的是A. 康普顿效应深入揭示了光的粒子性B. 根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能增大C. 贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子中存在原子核D. 卢瑟福通过粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子【答案】A【解析】【详解】康普顿效应深入揭示了光的粒子性，选项A正确；根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，将由高能级跃迁到低能级，氢原子的电势能减小，选项B错误；贝克勒尔发现了天然放射
3、性现象，证实了原子核有复杂结构，卢瑟福通过粒子散射实验，证实了原子中存在原子核，故C错误；卢瑟福通过粒子散射实验证实了原子的内部存在原子核，选项D错误；故选A.3.如图所示，一个物块放在倾角为的斜面上处于静止状态，稍微减小斜面的倾角，物块仍处于静止状态，以下说法正确的是A. 物块所受弹力变小B. 物块所受摩擦力增大C. 斜面给物块的作用力变小D. 斜面给物块的作用力不变【答案】D【解析】【详解】物块处于静止状态，则受弹力N=mgcos；摩擦力f=mgsin，当稍微减小斜面的倾角时，N变大，f减小，选项AB错误；物块处于静止状态，可知受到的合外力为零，斜面给物块的作用力与本身的重力等大反向，则斜
4、面给物块的作用力不变，选项C错误，D正确；故选D.4.如图所示是两个物体做直线运动的位移时间图象，由图可知，下列说法中正确的是A. 物体做匀加速直线运动B. 物体做曲线运动C. 秒内两物体的平均速度相等D. 秒内两物体的平均速率不相等【答案】C【解析】【详解】s-t图像的斜率等于速度，可知M物体做匀速直线运动，选项A错误；s-t图像只能描述直线运动，则N物体做直线运动，选项B错误；t0秒内M、N两物体的位移相等，根据 可知，两物体的平均速度相等，选项C正确；t0秒内M、N两物体的路程相等，根据 可知，两物体的平均速率相等，选项D错误；故选C.【点睛】此题关键知道位移-时间图像的斜率等于速度，斜
5、率的符号反应速度的方向；且只能描述直线运动的规律.5.如图所示，运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程，在这两个过程中，下列说法正确的是A. 运动员先处于超重状态后处于失重状态B. 空气浮力对系统始终做负功C. 加速下降时，重力做功大于系统重力势能的减小量D. 任意相等的时间内系统重力势能的减小量相等【答案】B【解析】【详解】运动员先加速向下运动，处于失重状态；后减速向下运动，超重状态，选项A错误；空气浮力与运动方向总相反，则对系统始终做负功，选项B正确；加速下降时，重力做功等于系统重力势能的减小量，选项C错误；因为是变速运动，任意相等的时间内，因为系统下降的高度不相等，则系统重力势能的减
6、小量不相等，选项D错误；故选B.6.如图所示电路，初始时滑动变阻器的滑片恰好位于中点位置，当开关闭合时，三个小灯泡恰好都正常发光，且亮度相同，电源电动势为，内阻为，下列说法正确的是 A. 三个灯泡的额定电压相同B. 此时三个灯泡的电阻按从大到小排列是C. 当滑片稍微向左滑动，灯和变暗，灯变亮D. 当滑片稍微向右滑动，灯和变暗，灯变亮【答案】D【解析】【详解】由图知，变阻器R与3灯并联后与2灯串联，最后与1灯并联。三个小灯泡L1、L2、L3都正常发光，且亮度相同，说明额定功率相同；因灯1两端电压大于灯2、3两端电压，根据P= U2/R可知灯1的电阻最大；对于灯2、3：通过2的电流大于3的电流，当
7、两灯泡的功率相同时，由公式P=I2R分析可知，2的电阻小于3的电阻。可见，1灯电阻最大，2灯电阻最小。根据P= U2/R可知，额定功率相等，电阻不等，额定电压不等，故AB错误。若将滑片P向左滑动时，变阻器在路电阻增大，外电阻增大，根据闭合电路欧姆定律得知，干路电流I减小，路端电压U增大，则L1变亮。通过L2电流I2=I-I1，I减小，I1增大，则I2减小，故L2变暗。L3电压U3=U-U2，U增大，U2减小，则U3增大，故L3变亮。故C错误；同理当滑片P稍微向右滑动，灯L1和L3变暗，灯L2变亮，D正确。故选D。【点睛】本题首先要搞清电路的连接方式，其次按“局部整体局部”的思路进行分析三个灯比
8、较电阻的大小，可两两进行比较，根据条件关系选择恰当的公式，功率相同的条件下，已知电压的大小关系，根据公式P=U2 /R ，比较电阻的大小；已知电流的大小关系，根据公式P=I2R比较电阻的大小7.如图所示，一足够长的水平传送带以恒定的速度顺时针转动。将一物体轻轻放在皮带左端，则物体速度大小、加速度大小、所受摩擦力的大小以及位移大小随时间的变化关系正确的是 A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】在前t1内物体受到向右的滑动摩擦力而做匀加速直线运动，加速度不变，F恒定，速度与时间的关系为 v=at，v-t图象是倾斜的直线；物体的速度与传送带相同后，不受摩擦力而做匀速直线运动，速度不变，力
9、为0，加速度为0故A正确，BCD错误。故选A。【点睛】解决本题的关键通过分析物体的受力情况来确定其运动情况，知道匀加速运动的特点：加速度不变，匀速直线运动的特点：速度不变8.四个均匀导线分别制成两个正方形、两个直角扇形线框，分别放在方向垂直纸面向里的匀强磁场边界上，由图示位置开始按箭头方向绕垂直纸面轴在纸面内匀速转动。若以在边上从点指向点的方向为感应电流的正方向，四个选项中符合如图所示随时间的变化规律的是A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】A、B图中正方形线框绕O转动时，有效切割长度不断变化，因此产生感应电流大小是变化的，因此AB错误；C、D图中，有效切割长度为半径不变，因此产生
10、的感应电流大小不变，根据右手定则，进入磁场时，C图中产生电流方向从P到O，电流为正方向，而D图中开始产生电流方向从O到P，电流为负方向；离开磁场时，刚好相反，故C正确，D错误。故选C。9. 如图所示，金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时，线圈c中将没有感应电流产生 （ ）A. 向右做匀速直线运动 B. 向左做匀加速直线运动C. 向右做减速直线运动 D. 向右做变加速直线运动【答案】A【解析】本题考查导体切割磁感线时的感应电动势问题导体棒ab向右或向左做匀速运动时，ab中产生的感应电流不变，螺线管产生的磁场是稳定的，穿过c的磁通量不变，c中没有感应电流，线圈c不受安培力作用，
11、不会被螺线管吸引导体棒ab向右做减速运动时，根据右手定则判断得到，ab中产生的感应电流方向从ab，感应电流减小，螺线管产生的磁场减弱，穿过c的磁通量减小，根据楞次定律得知，c中产生顺时针方向（从左向右看）的感应电流，右侧相当于N极，螺线管左侧是S极，则线圈c被螺线管吸引导体棒ab向右做加速运动时，根据右手定则判断得到，ab中产生的感应电流方向从ab，感应电流增大，螺线管产生的磁场增强，穿过c的磁通量增大，根据楞次定律得知，c中产生逆时针方向（从左向右看）的感应电流，右侧相当于S极，螺线管左侧是S极，则线圈c被螺线管排斥故选A10.如图所示，水平地面上质量为的木块，受到方向与水平方向成角的拉力作
12、用，在由0逐渐增大到90的过程中，木块始终以不变的速度沿水平地面向右做匀速直线运动。已知重力加速度为，下列说法正确的是A. 拉力先减小后增大B. 物体受到地面的摩擦力不变C. 木块与地面之间的动摩擦因数与关系为D. 的功率不变【答案】AC【解析】【详解】物体处于平衡状态，则：，解得，选项C正确； （其中 ），当在由0逐渐增大到90的过程中先增大后减小，则拉力F先减小后增大，选项A正确；物体受到地面的摩擦力，则在由0逐渐增大到90的过程中物体受到地面的摩擦力逐渐减小，选项B错误；根据P=Fv，因速度v不变，拉力F先减小后增大，则拉力的功率先减小后增大，选项D错误；故选AC.11.未来科学家会进一
13、步进行火星探测，假设为了探测火星，某控测器质量为，绕火星中心做半径为的圆周运动，周期为。某时刻探测器变轨到半径为的圆轨道上继续绕火星中心做圆周运动，质量减小为，下列说法正确的是A. 火星的质量B. 火星表面的重力加速度C. 探测器在初末两个轨道上线速度之比为D. 探测器在半径为轨道上运动的周期【答案】CD【解析】【分析】根据万有引力提供向心力求出星球的质量，通过万有引力提供向心力，得出线速度、周期与轨道半径的关系，从而求出线速度大小之比以及登陆舱在半径为r2轨道上做圆周运动的周期【详解】根据得，故A错误。由于火星的半径未知，则无法求出星球表面的重力加速度。故B错误。根据得，则故C正确。根据，解
14、得，则，所以登陆舱在半径为r2轨道上做圆周运动的周期为故D正确。故选CD。12.水平桌面上方充满场强大小为方向水平向左的匀强电场，将一个电荷量，质量为的小滑块放在该桌面上并给其一个水平向右的初速度，其运动过程的图象如图所示，取重力加速度。下列说法正确的是A. 小滑块受到桌面的动摩擦因数为0.2B. 小滑块从开始到最右端与从最右端回到出发点所用时间之比为C. 小滑块回到出发点的速度大小为D. 小滑块从开始到最右端与从最右端回到出发点电场力做的总功为【答案】AB【解析】【详解】开始物体向右做减速运动，加速度为；根据牛顿第二定律：，解得=0.2，选项A正确；物块向左运动的加速度为，则由位移关系可知：
15、，解得，则小滑块从开始到最右端与从最右端回到出发点所用时间之比为2：=：3，选项B正确；小滑块回到出发点的速度大小为v=a2t2=8m/s，选项C错误；小滑块从开始到最右端与从最右端回到出发点电场力做的总功为0，选项D错误；故选AB.第II卷(非选择题 共62分)二、实验题（本题共2小题，共15分）13.某同学用如图甲所示装置探究弹力和弹簧伸长量的关系，实验步骤如下：测出不挂钩码时弹簧的自然长度；将1个钩码挂在弹簧的下端，测出弹簧总长度； 将2、3、4个钩码逐个挂在弹簧的下端，重复。（1）该同学测量后把数据描点在坐标图乙中，请你帮助该同学作出图线_。（2）由此图线可得出该弹簧的原长_，劲度系数
16、_。（结果保留一位小数）【答案】 (1). (2). 5.0 (3). 25.0（24.9-25.1均可）【解析】【详解】做出F-L图像如图；由图像可知该弹簧的原长L0=5.0cm，劲度系数. 【点睛】本题关键明确实验原理，知道伸长量、原长和长度间的关系，掌握描点作图的方法，以及掌握图像反应的物理意义.14.某同学通过实验测量电源的电动势和内阻。如图所示甲和乙分别是其设计的实验电路图和对应实物图。（1）闭合开关后，该同学发现A有示数而V无示数，经检测，只有导线可能出现故障，则_导线（请用接线柱处的字母表达）出现的故障是_。（2）排除故障后，该同学按正确的操作测出数据并作出如图所示的图线，根据图
17、线求出电池的电动势_，内阻_。（结果保留两位小数）（3）在已经测出的情况下，在图乙的电路中只需将导线_改接为_就可测量出的阻值（请用接线柱处的字母表达），改接好后经正确操作得到的表达式为_（用V的示数和A的示数表示）。【答案】 (1). jd (2). 断路 (3). 1.49 (4). 0.57（0.57-0.59均可） (5). jd (6). je或jf (7). 【解析】【详解】（1）因为接通电路后A有示数而V无示数，则可能是导线jd断路；（2）根据U=E-Ir可知，图像的截距等于电动势，即E=1.49V；内阻为； （3）在已经测出E、r的情况下，在图乙的电路中只需将导线jd改接为je
18、或者jf就可测量出R0的阻值，改接好后经正确操作得到R0的表达式为R0=。三、计算题（本题共3小题，共32分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）15.如图所示，在一矩形区域内，不加磁场时，电荷量为、质量为、不计重力的带电粒子以某一初速度垂直左边界射入，穿过此区域的时间为。若在该矩形区域内加上垂直纸面向外的匀强磁场，带电粒子仍以原来的初速度入射，粒子飞出磁场时偏离原方向60。求：（1）磁感应强度的大小；（2）带电粒子在磁场中运动的时间。【答案】（1）；（2）。【解析】【详解】（1）由带电粒子在磁场中运动的偏转角可
19、知，带电粒子运动轨迹所对的圆心角为60，因此由几何关系得磁场宽度，又未加磁场时有又由联立可求得（2）带电粒子在磁场中运动的周期则粒子在磁场中运动的时间为。16.如图所示，轻弹簧的一端与墙固定，另一端与滑块相连，静止在水平面上的点，此时弹簧处于原长。另一质量与相同的滑块从点以某初速度向滑行，当滑过距离时，与相碰，碰撞时间极短，碰后粘在一起运动，碰后瞬间共同的速度大小为，设滑块和均可视为质点，与水平面的动摩擦因数均为，重力加速度为。求：（1）滑块在点的初速度大小；（2）若压缩弹簧后恰返回到点时弹簧突然断开，继续运动距离后停止，求弹簧的最大压缩量。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）设A、B
20、质量均为m，A刚接触B时的速度为，以A为研究对象，从P到O，由功能关系以A、B为研究对象，碰撞瞬间，由动量守恒定律得解得（2）设弹簧的最大压缩量为x，由功能关系可得解得17.如图所示，半径为的四分之三圆周轨道固定在竖直平面内，为圆轨道的圆心，为圆轨道的最高点，圆轨道内壁光滑，圆轨道右侧的水平面与圆心等高。质量为的小球从离点高度为处（）的点由静止开始下落，从点进入圆轨道，重力加速度为）。（1）小球能否到达点？试通过计算说明；（2）求小球在最高点对轨道的压力范围；（3）通过计算说明小球从点飞出后能否落在水平面上，若能，求落点与点水平距离的范围。【答案】（1）小球能到达点；（2）；（3）【解析】【详
21、解】（1）当小球刚好通过最高点时应有：由机械能守恒可得：联立解得，因为的取值范围为，小球能到达点；（2）设小球在点受到的压力为，则联立并结合的取值范围解得：据牛顿第三定律得小球在最高点对轨道的压力范围为：（3）由（1）知在最高点速度至少为此时小球飞离后平抛，有：联立解得，故能落在水平面上，当小球在最高点对轨道的压力为时，有：解得小球飞离后平抛，联立解得故落点与点水平距离的范围为：四、选考题：共15分。请考生从2道物理题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。18.下列说法正确的是_A. 气体的温度越高，分子的平均动能越大B. 即使气体的温度很高，仍有一些分子的运动速率是非常小的C. 对
22、物体做功不可能使物体的温度升高D. 如果气体分子间的相互作用力小到可以忽略不计，则气体的内能只与温度有关E. 对于一定量的气体，当其温度降低时，速率大的分子数目减少，速率小的分子数目增加【答案】ABE【解析】【详解】温度是分子平均动能的标志，则气体的温度越高，分子的平均动能越大，选项A正确；气体的温度越高，分子的平均动能越大，但即使气体的温度很高，仍有一些分子的运动速率是非常小的，选项B正确；根据热力学第一定律可知，对物体做功可能使物体的温度升高，选项C错误；气体的内能除分子势能、分子平均动能有关外，还与气体的质量有关。对于气体分子间作用力可以忽略时，气体的内能只由温度和质量决定。分子越多，总
23、的能量越大。所以D错误。对于一定量的气体，当其温度降低时，根据分子速率分布情况与温度的关系可知，速率大的分子数目减少，速率小的分子数目增加故E正确；故选ABE19.如图所示，一圆柱形绝热汽缸竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞的质量为，横截面积为，与容器底相距，此时封闭气体的热力学温度为。现通过电热丝缓慢加热气体，经过一段时间，活塞上升。已知电阻丝的电阻值为，电阻丝两端电压为，大气压强为，重力加速度为，不计活塞与汽缸的摩擦。求：（1）此时气体的热力学温度；（2）该过程中气体内能的增加量。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）活塞上升了：由盖吕萨克定律解得：；（2）气体对外
24、做功为解得电阻丝经过时间产生的热量由于汽缸是绝热的，所以电阻丝产生的热量全部被气体吸收；由热力学第一定律得：20.一半圆形玻璃砖，点为其球心，直线与玻璃砖上表面垂直，为垂足，如图所示。与直线平行且到直线距离相等的两条不同频率的细光束从空气射入玻璃砖，折射后相交于图中的点，下列说法正确的是_A. 真空中光与光的光速相等B. 两光从空气射入玻璃砖后频率均增加C. 真空中光的波长大于光的波长D.光的频率比光的频率高E. 若光、光从同一介质射入真空，光发生全反射的临界角大于光发生全反射的临界角【答案】ACE【解析】【详解】在真空中，任何频率的光传播速度均相同，选项A正确；两光从空气射入玻璃砖后，波速均
25、减小，频率均不变，选项B错误；由光路图可知，玻璃对b光的折射程度较大，可知b的折射率较大，b光的频率较大，在真空中的波长较小，即真空中a光的波长大于b光的波长，选项C正确，D错误；根据可知，若a光、b光从同一介质射入真空，a光发生全反射的临界角大于b光发生全反射的临界角，选项E正确；故选ACE.21.在一个无限大的薄平面弹性介质中建立如图所示的轴，现使点垂直介质平面（沿轴方向）做简谐运动，于是沿轴形成简谐波，轴上质点的平衡位置为，从点开始振动计时，经过振动传播到质点时的波形如图所示，求：（1）点振动后传播到质点的时间；（2）质点开始振动时，点已通过的路程；（3）画出质点从开始计时的振动图象。【答案】（1）2.5s；（2）80cm；（3）图象如图所示：【解析】【详解】（1）由图可知，波长，波速振动传播到质点经历的时间为（2）质点N开始振动时，O点已通过的路程为（3）图象如图所示：