高　三　物　理（第24周）

主讲教师：卢惠林

主审教师：陈洪洲

高三年级物理试题

一、选择题

　　1、俄罗斯科学家合成出第114号元素的原子，该原子的质量数为289，存在时间达30s，

这项成果具有重要意义。该原子的中子数与电子数之差是　　　　　　　　　　 [　　]

A．61　　　  B.114　　　  C.175　　　  D.289

2、随着沪杭高速公路的开通，为了提高客运竞争能力，铁路运营采取了提速措施，将上海（31º15ˊN,121º30ˊE）开往杭州(30º10ˊN,120ºE)的旅游特快列车运行时间缩短到100分钟左右，则这类列车的时速约为　　　　　　　　　　　　　　 [　　]

A.70Km/h　　　  B.120 Km/h　　　　 C.200 Km/h　　　　 D.240 Km/h

3、太阳的辐射能穿过地球大气层到达地表，主要是由下列何种形式的辐射完成的[　　]

A.红外线　　　　B.可见光　　　　 C.紫外线　　　　D.γ射线

4、右图是某医院给病人输液的部分装置示意图，B瓶内液体不断从E管输入人体，关于输液的过程，正确的判断是　　  [　 ]

①A瓶中的药液先用完　　　 ②B瓶中的药液先用完

③随着液面下降，A瓶内C处气体压强逐渐增大

④随着液面下降，A瓶内C处气体压强保持不变

A．①③　　 B.①④　　 C. ②③　　D. ②④

5、“卫星悬绳发电”是人类为寻找卫星的新型能源而进行的试验。假设实验中用航天飞机拖着一根长的金属丝，其下端悬挂一个金属球，以保证金属丝呈竖直状态，在空中环绕飞行时每次经我国上空都是由西北飞向东南，则下列说法正确的是：（　　　　 ）

A、这是利用导线切割磁感线产生电动势的原理，金属丝相当于发电机；

B、该发电机产生方向不变的直流电，且金属丝连飞机的一端为正极；

C、该发电机产生方向不变的直流电，且金属丝连飞机的一端为负极；

　　　D、该发电机产生方向变化的交流电，且在北半球时上端为正极，当飞到南半球时金属丝的下端为极。

6、生活中有这样一个现象，当游行队伍敲锣打鼓的走近你时，先传入你耳朵的一定是低沉浑厚的大鼓声，等一会儿才能听到清脆高亢的锣号声，这说明声音在空气中传播时：[　　　　 ]

A、频率越高，传得越远；B、频率越低，传得越远；C、频率越高，传得越快；D、频率越低，传得越远；

7、为治理煤粉尘污染，在烟囱内安装了静电除尘装置如图所示，现有如下电源，除尘装置应安装　　　　　　　　　　 [　 ]

A.　　 36V蓄电池　　　　　 

B.220V交流电源

C．1000V高压直流电源　　

D.1000V的交流电源

8、氢作为一种清洁能源，正日益受到各国的重视，许多汽车厂商正努力研究用氢作为燃料来取代汽油，生产21世纪的“环保”汽车。假若有质量为M（含驾驶员的质量）的汽车，以氢气为燃料（氢气重力与汽车重力相比，可忽略），其发动机的效率为η，且在的反应条件下，使汽车从某斜坡的底端匀速驶上动摩擦因数为μ、长为L、倾角为θ的斜坡顶端，则汽车做的功和需要燃烧标准状况下（标准状况下1mol氢气体积为）的氢气体积有下列说法

①　　 汽车做功为

②　　 汽车做功为

③　　 需燃烧氢气的体积为

④　　 需燃烧氢气的体积为

以上说法中正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 [　　]

A．①④　　　　B．①③　　　 C．③②　　　 D．②④

9、传感器是把非电学量（如速度、温度、压力等）的变化转化成电学量变化的一种元件，在自动控制中有着广泛的应用。右图上一种测定液面高度的电容式传感器的示意图。金属芯线与导电液体形成一个电容器，从电容C大小的变化就能反映液面的升降情况，两者的关系是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  [　　]

①C增大表示h增大　　　　②C减小表示h减小

③C增大表示h减小　　　　④C减小表示h增大

A．①②　　 B. ③④　　  C. ②③　　 D. ①④

10、如图所示,铁块压着一张纸条放在水平桌面上,当以速度v抽出纸条后,铁块掉在地上的P点,若以2v速度抽出纸条,则铁块落地点为　　　　　 [　　　]

A、仍在P点

B、P点左边

C、P点右边不远处

D、P点右边原水平位移的两倍处

二、填空题　

11、随着人类能量消耗的迅速增加，如何有效地提高能量利用率是人类所面临的一项重要任务。右图是上海“明珠线” 某一轻轨车站的设计方案，与站台连接的轨道有一个小的坡度。

请你从提高能量利用效率角度，分析这种设计的优点。

答：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  。

12、被誉为改变未来世界的十大新科技之一的燃料电池是一种新型的无污染、无噪音、高效率的汽车动力和电力的装置。右图为氢-氧燃料电池的结构图，电解质溶液为KOH，惰性电极材料由多孔材料碳制成。当氧气和氢气分别连续不断从正、负两极通入燃料电池时，便可在闭合回路中不断地产生电流。

试回答下列问题：

（1）指出图中通过负载的电流方向　　　　　 （填向左或向右）

（2）写出氢—氧燃料电池工作时电极反应方程式和总反应方程式。

正极：　　　　　　　　　　　 ，

负极　　　　　　　　　　　　  ，

总反应：　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 

（3）有一电炉由图中所示的氢氧燃料电池提供电能使其工作，设电炉额定功率P0=400W，电池在不接负载时的路端电压与电炉的额定电压相同，当电炉接到该电源上时，电炉实际消耗的功率P1=324W，若将两个这样的电炉并接到该电源上，这两个电炉实际消耗的总功率为　　　 W。

13、如图所示,一个质点沿水平直线做简谐运动,先后以相同的速度通过ab两点,经历的时间t_ab=1s.过b点后再经t^/=1s,质点反向第二次通过b.在这

B

2s内质点所通过的路程是8cm,求质点的振动周期

_{_______},振幅_{__________}

三、实验题

14、有一电热水杯，由于说明书遗失，只知道它的额定电压为220V，没有其他数据，请你利用家庭用的电能表（铭牌上标有220V，15A，50Hz，3000r/kWh）和一个电子表，设计一种简单方法，测定这个电热水杯工作时的功率及发热丝的电阻。

要求：（1）写明实验步骤；

（2）用字母代表所涉及的物理量，写出待测量的计算公式。

15、如图所示，在水池边，给你一根长为60cm，两端开口的均匀细玻璃管，一把米尺，请设法测出当地的重力加速度的值。（大气压已由气压计读出为P，水的密度为ρ）

16、在一块硬纸板圆筒中有一凸透镜,圆筒两端用平板玻璃封着(如图所示),

？

现在进 4知道凸透镜的主轴与圆筒的轴线重合,圆筒长L=16cm,凸透镜的焦

距f大于16cm.利用一把米尺,一张白纸和教室里用一扇明亮的窗户,你如何求

出凸透镜的焦距和它在圆筒中的位置（设窗户在圆筒的左侧）。

（1）　　　 简要叙述实验操作步骤：

①　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  .

②　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  .

（2）　　　 写出凸透镜焦距的表达式和它爱圆筒的位置（距圆筒的左端为x）

 f=　　　　　　　  ，x=　　　　　　　　 （结果用已知量的符号和测量的符号表示）。

四、计算题

17、一个质量为m 的物体,在动摩擦因数为μ的水平面上受水平力F 的作用做匀加速直线运动.则应沿什么方向再施加一个力的作用而不改变其加速度.(通过定量计算和必要的文字说明解答)

18、我国已建成了跨越太平洋海底的光缆通信网络，它是利用载有信息的激光传输来实现光纤通信的。设光缆中有一条光导纤维总长为S，激光脉冲信号从这根光纤的一端中点射入，在光纤的侧壁恰好发生全反射，激光传到另一端经历时间为t，已知光在真空中传播速度为c，则这种光导纤维所用材料的折射率是多少？

　　19、在某市区内，一辆小汽车在平直的公路上以速度V_A向东匀速行驶，一位观光游客正由南向北从斑马线上横过马路。汽车司机发现前方有危（游客正在D处），经0.7s做出反应，紧急刹车，但仍将正步行至B处的游客撞伤，该汽车最终在C处停下，为了清晰理解事故现象，现以图示之：为了判断汽车司机是否超速行驶，警方派一辆警车以法定最高速度V_m=14.0m行驶在同一马路的同一地段，在肇事汽车的起始制点A紧急刹车，经14m后停下来。在事故现场测得=17.5m 、 、BD=2.6m。问:

（1）该肇事汽车的初速V_M是多大？

（2）游客横过马路的速度大小？（g=10m/s²）

20、如图所示，AC是半径为R的圆的一条直径，该圆处于匀强电场中，圆平面与电场方向平行，场强大小为E，方向一定，在圆周平面内，将一带电量q、质量为m的小球从A点以相同的动能抛出，抛出方向不同时，小球回经过圆周不同的点，在这些

所有的点中，到达B点时小球的动能最大，已知　 CBA= 45⁰，若不计小球重力及空气阻力。（1）试求电场方向与AC间的夹角θ为多大？

（2）若小球在A点沿AC方向以速度V₀抛出，抛出后恰能经过B点，求小球到达B点的速度大小。

21、有一个用电器的铭牌上标明的额定电压为100V，额定功率因为 字迹不清而无法辨认。该用电器有显示是否处于正常工作状态的装置。现把该用电器与一个阻值为0到100Ω的滑线变阻器连接后，接在输出电压为220V的电源两端，为使用电器能安全正常地工作，应该采用怎样的连线？请在图示方框中画出电路图（其中电源已画好用用电表示用电器），若在正确连接的电路中，当用电器正常工作时，通过电源的电流强度为2.4A，则用电器消耗的功率为多少？

22、如图所示，XOZ是光滑的水平面，空间有+Z方向的匀强磁场，其磁感强度是B，现有两块平行金属板，彼此间距为d，构成一个电容C的平行板电容器，现在两块平行金属板之间焊接一根垂直于两块平行金属板的金属杆PP^。。已知两块平行金属板和金属杆PP^。的总质量为m，若对金属杆PP^。作用一个沿X轴正方向的恒定的力F，试推求此装置匀加速平移时的加速度a的表达式。（用B、C、d、m、F表示）

 23、一宇航员抵达一半径为R的星球表面后，为了测

定该星球的质量M，做如下的时间，取一根细线穿过光

滑的细直管，细线一端栓一质量为m的砝码，另一端连

在一固定的测力计上，手握细线直管抡动砝码，使它在

竖直平面内做完整的圆周运动，停止抡动细直管。砝码

可继续在同一竖直平面内做完整的圆周运动。如图所示，

此时观察测力计得到当砝码运动到圆周的最低点和最高

点两位置时，测力计得到当砝码运动到圆周的最低点和

最高点两位置时，测力计的读书差为ΔF。已知引力常量

为G，试根据题中所提供的条件和测量结果，求出该星

球的质量M。

【参考答案】

　　一、选择题：

1、解：第114号元素核质量数为中子与质子之和，故中子数为175而原子核外电子数与核内质子数相同，也为114，得到中子数与电子数之差为61。选A。

2、解：上海和杭州纬度大约差1º，相当地球周长三百六十分之一。经度相差1º30ˊ相当地球长二百四十分之一，近似于用上述长度构成直角三角形两条直角边而沪杭距离即斜边长　　　　

 ∴v=200/（5/3）=120（km/h），选B。

　　3、解：太阳辐射能到达大气层时，50%为红外线，40%为可见光，紫外线约占10%。再经过大气层产生损耗其中波长较长的红外光到达地表时产生的热辐射为主要形式。选A。

4、解：E处药液滴入体内，D内气体体积增大，压强减小，B瓶药液滴入D内，B瓶液面下降，A、B连通的橡皮管内药液A流向B。当A内液面下降压强减小时，通大气的左管有空气流入，气泡聚于C处使C处气压增大。选A。

　　5、选：A B

　　6、选：B

　　7、解：空气中气体分子被强电场电离成为电子和正离子，电子运动中遇到烟气中的煤粉，使煤粉带负电，吸引到正极上，最后在重力的作用下落下来。选C。

　　8、解：汽车匀速上坡，汽车做的功应该等于克服重力和摩擦力所做功即，①对.1mol 氢气反应放出的能量为E/2，体积为V的氢气反应放出的能量为[(E/2)/V₀]·V，因发动机效率为η倍，故汽车所做的功为此能量的η倍，因此汽车爬上坡顶需要燃烧氢气的体积为V=2V₀W/ηE, ③正确。选B。

　　9、解：电容量大小与极板正对面积成正比。选A。

　　10、选： B

　　二、选择题：

　　11、解：列车进站时，利用上坡使部分动能转化为重力势能，减少因刹车而损耗的机械能；列车出站时，把储存的重力势能再转化为动能，起到节能作用。

　　12、解：（1）向左。

　 （2）2H₂O+O₂+4e^—=4OH^—（正极）。

　　　 2H₂+4OH^——4e^—=4H₂O（负极）

　　　 2H₂+O₂=2H₂O（总反应）

　 （3）设电池内阻为r，电炉阻值为R。由P₁/P₀=324/400得U₁/U₂=0.9，又因U₁=U₀-U_r　U_r/U₁=r/R　∴r/R=1/9。并联后：R₂=4.5r。U₂=（9/11）U₀得P₂=U₂²/R₂=536W。

　　13、解：4s　4cm

三、实验题：

14、解：分析——电热水杯的电功率在100W以下，故其工作电流不超过5A，若把电热水杯接入家庭电源上，工作电流一定小于电能表允许通过的最大电流。

实验步骤如下：

（1）把家中的其他用电器的开关断开；

（2）把电热水杯接入家庭电源插座上；

（3）用电子表计时，记录电能表转盘转50圈所需要的时t（s），则可知t（s）内电流做的功为W=（50/3000）kWh=（1/60）kWh， 所以电热水杯的电功率为P=W/T=（3.6×10⁶/60t）W，电热丝的工作电阻为R=U²/P=220²t/（6.0×10⁴）=0.81t（Ω）

　　15、解：步骤及测量原理如下：

（1）测出玻璃管的长度L₀

（2）将玻璃管竖直放置，并将其一部分向下插入池中，测出管中水面上端空气柱的长度L₁

（3）用手封住管口向上提升，至玻璃管的下端刚好在水面处，测出此管中空气柱的长度为L₂，以封闭的空气为研究对象，由玻意耳定律列方程：有P₀L₁S=[P₀—ρg（L₀—L₂）] L₂S，得g= P₀（L₂—L₁）/ P₀（L₀—L₂）L₂

　　16、解：（1）①将白纸正对窗户且平行窗面放置，距离适当，可通过透镜在纸上两次成窗户清晰的像；②测出窗与纸间距离L，测出通过透镜在纸上两次成清晰窗户像时，圆筒左端到窗的距离х₁和х₂。

（2）f=[L²-（x₂-x₁）²]/4L

　　　  x=[L-x₁-x₂]/2

　　四、计算题：

17、解：设在前进方向施加一个斜向下的推力F₁,如图甲所示,F与前进方向夹角为θ,如果F₁cosθ=μF₁sinθ,θ=arctg1/μ.则物体在水平方向所受合力不变,加速度不变,物体在坚直方向始终平衡.

设在物体前进方向的反方向施加一个斜向上的拉力F,如图乙所示,F与前进反方向夹角为,物体在竖直方向上要保持平衡必须满足F₂sinα≤mg,在水平方向必须满足F₂cosα=μF₂sinα,μ=arctan1/μ,则物体在水平方向所受合力不变,加速度不变.

18、解：激光在光纤中传播的总路程为L=S/sinC₀=ns，在光纤中传播速度V=c/n，

因为t=L/V=n²S/c，得n=（ct/S）^1/2

　　19、解：（1）以警车为研究对象，由动能定理

将V₀=14.0m/S，s=14.0m，V=0　代入得　因为警车行驶条件与肇事汽车相同，所以肇事汽车的速度

（2）肇事汽车在出事点在出事点B的速度　

肇事汽车通过段的平均速度

肇事汽车通过AB段的时间

游客横过马路的速度

　　20、解：（1）由题意可知，OB方向即电场方向。电场与AC之间的夹角为θ=90⁰

（2）由A运动到B，电场力做功W=EqR由动能定理得

　　　　　 EqR+m V₀²/2=mV_t²/2

解得

21、解：分压接法　电路图略。

（220-100）/2.4=50Ω　　假设用电器的电阻为R，

则有50/120=[50R/（50+R）]/100

解得　R=250Ω　∴P=U²/R=40W

　　22、解：PP′向右平移时，感应电动势对电容器充电，由E=Bdv，得q=CBdv，而I=Δq/Δt=CBd（Δv/Δt）=CBda。故PPˊ所受磁场力f=Bdi=B²d²Ca。再由牛顿第二定律F-f=ma，解得a=F/）B²d²C+m）。

　　23、解：设最高点　

最低点

机械能守恒

又

∴