1、高三物理试题 第 1 页 共 8 页2018 届北京市石景山区高三统一测试物理试题13关于光子和光电子，下列说法中正确的是A光子就是光电子B光电子是光电效应中吸收光子后飞离金属表面的电子C真空中光子和光电子的速度都是光速 cD光电子和光子都带负电荷14对于一定质量的气体，忽略分子间的相互作用力。当气体温度降低时，下列说法中正确的是A气体分子的平均动能减小 B气体的内能增加C气体一定向外界放出热量 D气体一定对外界做功15如图所示，一束可见光穿过平行玻璃砖后，分成 a、b 两束单色光，则下列说法中正确的是Aa 光的波长小于 b 光的波长Ba 光的频率大于 b 光的频率C在 该 玻 璃 砖 中 ，
2、 a 光 的 传 播 速 度 比 b 光 大D在真空中，a 光 的 传 播 速 度 比 b 光 大16双星是两颗相距较近的天体，在相互间万有引力的作用下，绕连线上某点做匀速圆周运动。对于两颗质量不等的天体构成的双星，下列说法中正确的是A质量较大的天体做匀速圆周运动的向心力较大B质量较大的天体做匀速圆周运动的角速度较大C两颗天体做匀速圆周运动的周期相等D两颗天体做匀速圆周运动的线速度大小相等17一列简谐横波在 t=0 时刻波的图像如图所示，其中 a、b、c、d 为介质中的四个质点，在该时刻A质点 a 的加速度最小B质点 b 的速度最小C若质点 c 向上运动，则波沿 x 轴正方向传播D若质点 d
3、向下运动，则波沿 x 轴正方向传播yxOab cda b高三物理试题 第 2 页 共 8 页18如图所示，在平面直角坐标系中，a、b、c 是等边三角形的三个顶点，三个顶点处分别放置三根互相平行的长直导线，导线中通有大小相等的恒定电流，方向垂直纸面向里。对于顶点 c 处的通电直导线所受安培力的方向，下列说法中正确的是A沿 y 轴正方向 B沿 y 轴负方向C沿 x 轴正方向 D沿 x 轴负方向19两个电压表V 1和V 2是由完全相同的两个电流表改装而成的，V1量程是5V，V 2量程是15V。现把V 1和V 2串联起来测量15V20V电压。下列说法中正确的是AV 1和V 2的示数相同 BV 1和V
4、2指针偏转的角度相同CV 1和V 2示数不同，指针偏转的角度也不同DV 1和V 2的示数与V 1和V 2的内阻成反比20如图所示，直径为 L 的光滑绝缘半圆环固定在竖直面内，电荷量为 q1、q 2 的两个正点电荷分别置于半圆环的两个端点 A、B 处，半圆环上穿着一带正电的小球（可视为点电荷） ，小球静止时位于 P 点，PA 与 AB 间的夹角为 。若不计小球的重力，下列关系式中正确的是A B321tanq21tanqC D2 2第卷（非选择题 共 11 小题 共 180 分）21 （共 18 分）（1）某同学用如图 1 所示的装置探究“加速度与力和质量的关系” 。该实验开始前需要平衡摩擦力，在
5、平衡摩擦力的时候_（填“需要”或“不需要” ）挂砂桶,_ （填“需要”或“不需要” ）安装纸带和打开打点计时器；每次改变小车的质量后_（填“需要”或“不需要” ）重新平衡摩擦力。实验中打出的一条纸带的一部分如图 2 所示。纸带上标出了连续的 3 个计数点A、B 、C ，相邻计数点之间还有 4 个点没有标出。打点计时器接在频率为 50Hz的交流电源上。则打点计时器打 B 点时，小车的速度 vB=_m/s。q1 q2 BAP+yxa O bc甲砂桶纸带图 1垫块小车 打点计时器高三物理试题 第 3 页 共 8 页图 5U/V6.56.05.55.04.54.0I/mA20 40 60 80 100
6、 1203.50图 23 cm4 5 6 7 8 9 10 1112 13 14 15A B C该同学探究“小车的加速度与所受合力的关系”时，通过测量和处理实验数据，得到如图 3 所示的 aF 图线，发现图线不过坐标原点，请分析其原因是： ；该图线斜率的物理意义是： 。（2）现要测量一电池的内阻 r 和一待测电阻的阻值 Rx。已知电池的电动势约 6V，电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧。可选用的实验器材有：电流表 A1（量程 030 mA） ；电流表 A2（量程 0100 mA)；电压表 V（量程 06 V） ；滑动变阻器 R1（阻值 05 )；滑动变阻器 R2（阻值 0300 )；开关 S 一
7、个，导线若干。某同学的实验过程如下：设计如图 4 所示的电路图，正确连接电路。将滑动变阻器 R 的阻值调到最大，闭合开关，逐次调小 R 的阻值，测出多组 U 和 I 的值，并记录。以 U 为纵轴，I 为横轴，得到如图 5 所示的图线。断开开关，将 Rx 改接在 B、C 之间，A 与B 直接相连，其它部分保持不变。重复步骤，得到另一条 UI 图线，图线与横轴 I 的交点坐标为（I 0，0 ） ，与纵轴 U 的交点坐标为（0，U 0） 。回答下列问题：电流表应选用_，滑动变阻器应选用_；由图 5 的图线，得电源内阻 r =_；图 3a/(ms-2)0.60.50.40.30.20.1F/N0.1
8、0.2 0.3 0.4 0.5 0.60VAE r SRxR图 4ABC高三物理试题 第 4 页 共 8 页用 I0、U 0 和 r 表示待测电阻的关系式 Rx =_，代入数值可得 Rx；若 电 表 为 理 想 电 表 ， Rx 分 别 接 在 B、 C 之 间 与 接 在 A、 B 之 间 ， 滑 动 变 阻 器 滑 片都 从 最 大 阻 值 位 置 调 到 某 同 一 位 置 ， 两 种 情 况 相 比 ， 电 流 表 示 数 变 化 范 围 _， 电压 表 示 数 变 化 范围_。 （选填“相同”或“不同” ）22 （16 分）如图所示，设电子刚刚离开金属丝时的速度可忽略不计，经加速电场
9、加速后，沿平行于板面的方向射入偏转电场，并从另一侧射出。已知电子质量为 m，电荷量为 e，加速电场电压为 U0。偏转电场可看做匀强电场，极板间电压为 U，极板长度为 L，板间距为 d，不计电子所受重力。求：（1）电子射入偏转电场时初速度 的大小；0v（2）电子从偏转电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离y；（3）电子从偏转电场射出时速度的大小和方向。23 （18 分）动能定理描述了力对物体作用在空间上累积的效果，动量定理则描述了力对物体作用在时间上累积的效果，二者是力学中的重要规律。（1）如图所示，一个质量为 m 的物体，初速度为 v0，在水平合外力 F（恒力）的作用下，运动一段距离 x后，速度变
10、为 vt。请根据上述情境，利用牛顿第二定律推导动能定理，并写出动能定理表达式中等号两边物理量的物理意义。（2）在一些公共场合有时可以看到， “气功师”平躺在水平地面上，其腹部上平放着一块大石板，有人用铁锤猛击大石板，石板裂开而人没有受伤。现用下述模型分析探究。若大石板质量为 M=80kg，铁锤质量为 m=5kg。铁锤从 h1=1.8m 高处由静止落下，打在石板上反弹，当反弹达到最大高度 h2=0.05m 时被拿开。铁锤与石板的作用时间约为 t1=0.01s。由于缓冲，石板与“气功师”腹部的作用时间较长，约为 t2=0.5s，取重力加速度 g=10m/s2。请利用动量定理分析说明石板裂m Fv0
11、 vtxU0 + 金属丝- - +-L U,d v0m,e y高三物理试题 第 5 页 共 8 页开而人没有受伤的原因。24 （20 分）两根足够长的光滑平行金属轨道 MN、PQ 固定在倾角为 的绝缘斜面上，相距为 L，其电阻不计。长度为 L、电阻为 R 的金属导体棒 ab 垂直于 MN、PQ 放在轨道上，与轨道接触良好。整个装置处于磁感应强度为 B 的匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上。如 图 1 所 示 ， 若 在 轨 道 端 点 M、 P 之 间 接 有 阻 值 为 R 的 电 阻 ， 则 导 体 棒 最 终 以 速度 v1 沿 轨 道 向 下 匀 速 运 动 ； 如 图 2 所 示 ，
12、 若 在 轨道端点 M、P 之间接有电动势为 E，内阻为 R 的 直流电源， 则 导 体 棒 ab 最 终 以 某 一 速 度 沿 轨 道 向 上 匀 速 运 动 。（1）求图 1 导体棒 ab 最终匀速运动时电流的大小和方向以及导体棒 ab 两端的电势差；（2）求图 2 导体棒 ab 最 终 沿 轨 道 向 上 匀 速 运 动 的 速 度 v2；（3）从微观角度看，导体棒 ab 中的自由电荷所受洛伦兹力在能量转化中起着重要作用。我们知道，洛伦兹力对运动电荷不做功。那么，导体棒 ab 中的自由电荷所受洛伦兹力是如何在能量转化过程中起到作用的呢？请以图 1 导体棒 ab 最终匀速运动为例，通过计
13、算分析说明。为了方便，可认为导体棒中的自由电荷为正电荷，如图 3 所示。1vBMNPRQba图 31vabBMNPQR图1a bBM NPQE R图21vBMNPRQba图 3高三物理试题 第 6 页 共 8 页2018 年石景山区高三统一测试物理参考答案1320 单项选择题：（6 分8=48 分）题号 13 14 15 16 17 18 19 20答案 B A C C D B B A21 （18 分）（1） （7 分） 不需要（1 分） ；需要（1 分） ；不需要（1 分） 0.44（0.43-0.45 ） （2 分） 未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足（斜面倾角过小） （1 分）小车质量的倒数（
14、1 分）（2） （11 分） A 2（2 分） ，R 2（2 分）25（2 分） （3 分）0UrI相同（1 分） ；不同（1 分）22 （16 分）（1） 根据功和能的关系，有 （2 分）001eUmv电子射入偏转电场的初速度 （2 分）0（2）在偏转电场中，电子的运动时间 （2 分）00LtveU电子在偏转电场中的加速度 （2 分）eamd偏转距离 （2 分）201()4ULyt（3）电子离开偏转电场时沿垂直于极板方向的速度 （2 分）0yeLUvatmd电子离开偏转电场时速度的大小 （2 分）200 0yev电子离开偏转电场时速度方向与偏转极板的夹角为 ，则（2 分）0tanyULvd高
15、三物理试题 第 7 页 共 8 页23 （18 分）解析：（1）根据牛顿第二定律 （2 分）Fma运动学规律 （2 分）0tvx解得合外力做功 即动能定理（2 分）01tWvW=Fx 表示物体所受合外力对物体所做的功， （1 分）表示该过程中物体动能的变化。 （1 分）201tmv（2）铁锤打击石板时的速度 ，解得 （1 分）112vgh16m/sv铁锤反弹时的速度 ，解得 （1 分）22在铁锤与石板的碰撞过程中，取竖直向上为正方向，对铁锤，由动量定理（2 分）121-Fmgtv解得 （1 分）350N对石板，由动量定理（2 分）21()FMgt解得 （1 分）87在铁锤与石板的碰撞过程中，铁
16、锤对石板的作用力较大，超过了石板承受的限度，因而石板裂开。在作用前后，石板对人的作用力较小，其变化也较小，没有超过人能承受的限度，因而没有受伤。 （2 分）高三物理试题 第 8 页 共 8 页24 （20 分）（1）图 1 中，电路中的电流大小 （2 分）11vBLIR方向：在导体棒 ab 内由 b 流向 a（1 分）导体棒 ab 两端的电势差 （1 分）2UI（2）图 1 中，导体棒 ab 受力平衡 （2 分）1sinvBLmgIR图 2 中，导体棒 ab 受力平衡 （2 分）iE解得 （2 分）12vEBL（3）如图所示，设自由电荷的电荷量为 q，沿导体棒定向移动的速率为 。u沿棒方向的洛伦兹力 ，做正功（1 分）1fBv在 t 时间内， （2 分）Wutt垂直棒方向的洛伦兹力 ，做负功（1 分）2fq在 t 时间内， （2 分）211ftuBtv所以 ，1即导体棒中一个自由电荷所受的洛伦兹力做功为零。做正功，驱动自由电荷定向移动，宏观上表现为“电动势” ，使电能增加；1f做负功，宏观上表现为安培力做负功，消耗导体棒的机械能。大量自由电荷所受2洛伦兹力做功的宏观表现是将机械能转化为等量的电能，在此过程中洛伦兹力通过两个分力做功起到“传递”能量的作用。 （4 分）1fRaPMNQ3图 bvB2f
