逍遥右脑 2013-01-19 03:27
淮安市2011-2012学年度高三年级第三次调研测试
物 理 试 题 2012.3.30
注意：本试卷满分120分，考试时间100分钟。将答案写在答题卡上，写在试卷上不得分。
一、单项：本题共5小题，每小题3分，满分15分。每小题只有一个选项符合题意。
1．如图所示，物体A用轻质细绳与圆环B连接，圆环B套在固定竖直杆N上，一水平力F作用在绳上的O点，整个装置处于静止状态。现将O点缓慢向左移动，使细绳与竖直方向的夹角增大。下列说法正确的是
A．水平力F逐渐增大
B．O点能到达与圆环B等高处
C．杆对圆环B的摩擦力增大
D．杆对圆环B的弹力不变
2．某导体置于电场后周围的电场分布情况如图所示，图中虚线表示电
场线，实线表示等势面，A、B、C为电场中的三个点。下列说法错
误的是
A．A点的电场强度小于B点的电场强度
B．A点的电势高于B点的电势
C．将负电荷从A点移到B点，电场力做正功
D．将正电荷从A点移到C点，电场力做功为零
3．2012年2月25日我国成功地将第十一颗北斗导航卫星送入太空预定轨道—地球静止轨道，使之成为地球同步卫星。关于该卫星下列说法正确的是
A．相对于地面静止，离地面高度为在R～4 R（R为地球半径）之间的任意值
B．运行速度大于7.9k/s
C．角速度大于静止在地球赤道上物体的角速度
D．向心加速度大于静止在地球赤道上物体的向心加速度
4．如图所示，矩形线圈abcd与可变电容器C、理想电流表A组成闭合电路。线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动，转动的角速度ω=100π rad/s。线圈的匝数N=100，边长ab=0.2、ad=0.4，电阻不计。磁场只分布在bc边的左侧，磁感应强度大小B= T。电容器放电时间不计。下列说法正确的是
A．该线圈产生的交流电动势峰值为50 V
B．该线圈产生的交流电动势有效值为25 V
C．电容器的耐压值至少为50V
D．电容器的电容C变大时，电流表的示数变小
5．“蹦极”是一项刺激的极限运动，运动员将一端固定的长弹性绳绑在踝关节处，从几十米高处跳下。在某次蹦极中，弹性绳弹力F的大小随时间t的变化图象如图所示，其中t2、t4时刻图线的斜率最大。将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，弹性绳中弹力与伸长量的关系遵循胡克定律，空气阻力不计。下列说法正确的是
A．t1～t2时间内运动员处于超重状态
B．t2～t4时间内运动员的机械能先减少后增大
C．t3时刻运动员的加速度为零
D．t4时刻运动员具有向下的最大速度
二、多项：本题共4小题，每小题4分，满分16分。每题有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分。
6．某河宽为600，河中某点的水流速度v与该点到较近河岸的距离d的关系图象如图所示。船在静水中的速度为4/s，船渡河的时间最短。下列说法正确的是
A．船在行驶过程中，船头始终与河岸垂直
B．船在河水中航行的轨迹是一条直线
C．渡河最短时间为240s
D．船离开河岸400时的速度大小为2 /s
7．某同学自制变压器，原线圈为n1匝，在做副线圈时，将导线ab对折后并在一起，在铁芯上绕n2圈，从导线对折处引出一个接头c，连成图示电路。S为单刀双掷开关，线圈电阻不计，原线圈接u1=Usinωt的交流电。下列说法正确的是
A．S接b时，电压表示数为
B．S接c时，电压表示数为
C．S接c时，滑动触头P向下移动，变压器输入功率变大
D．S接c时，滑动触头P向上移动，变压器输入电流变大
8．如图所示，在竖直向下的匀强磁场中有两根竖直放置的平行粗糙导轨CD、EF，导轨上放有一金属棒N。现从t=0时刻起，给棒通以图示方向的电流且电流强度与时间成正比，即I=kt，其中k为常量，金属棒与导轨始终垂直且接触良好。下列关于棒的速度v、加速度a随时间t变化的关系图象，可能正确的是
9．如图所示，水平传送带AB距离地面的高度为h，以恒定速率v0顺时针运行。甲、乙两滑块（视为质点）之间夹着一个压缩轻弹簧（长度不计），在AB的正中间位置轻放它们时，弹簧立即弹开，两滑块以相同的速率分别向左、右运动。下列判断正确的是
A．甲、乙滑块可能落在传送带的左右两侧，且距释放点的水平距离可能相等
B．甲、乙滑块可能落在传送带的左右两侧，但距释放点的水平距离一定不相等
C．甲、乙滑块可能落在传送带的同一侧，且距释放点的水平距离一定相等
D．甲、乙滑块可能落在传送带的同一侧，但距释放点的水平距离一定不相等
三、简答题：本题分必做题（第10、11题）和选做题（第12题）两部分，满分42分。请将解答填在答题卡相应的位置。
10.（8分）某同学为了探究杆转动时的动能表达式，设计了如图所示的实
验：质量为的均匀长直杆一端固定在光滑转轴O处，杆由水平位置
静止释放，用光电门测出另一端A经过某位置时的瞬时速度vA，并记
下该位置与转轴O的高度差h。
⑴设杆的宽度为L（L很小），A端通过光电门的时间为t，则A端通
过光电门的瞬时速度vA的表达式为 ▲ 。
组 次123456
h/0.050.100.150.200.250.30
vA/（•s-1）1.231.732.122.462.743.00
vA-1/ （s•-1）0.810.580.470.410.360.33
vA2/ （2•s-2）1.503.004.506.057.519.00
⑵调节h的大小并记录对应的速度vA，数据如上表。为了形象直观地反映vA和h的关
系，请选择适当的纵坐标并画出图象。
⑶当地重力加速度g取10/s2，结合图象分析，杆转动时的动能Ek= ▲ （请用质量、速度vA表示）。
11．（10分）某研究小组收集了两个电学元件：电阻R0（约为2kΩ）和手机中的锂电池（电动势E标称值为3.7V，允许最大放电电流为100A）。实验室备有如下器材：
A．电压表V（量程3V，电阻RV 约为4.0kΩ）
B．电流表A1（量程100A，电阻RA1 约为5Ω）
C．电流表A2（量程2A，电阻RA2 约为50Ω）
D．滑动变阻器R1（0～40Ω，额定电流1A）
E．电阻箱R2（0～999.9Ω）
F．开关S一只、导线若干
⑴为了测定电阻R0的阻值，小明设计了一电路，
如图甲所示为其对应的实物图，图中的电流表
A应选 ▲ (选填“A1”或“A2”)，请将
实物连线补充完整。
⑵为测量锂电池的电动势E和内阻r，小红设计了如图乙所示的电路图。根据测量数
据作出 — 图象，如图丙所示。若该图线的斜率为k，纵轴截距为b，则该锂电池的电动势E= ▲ ，内阻r= ▲ （用k、b和R2表示）。该实验的测量值偏小，造成此系统误差主要原因是 ▲ 。
12.【选做题】请从A、B和C三小题中选定两小题作答，并在答题卡相应的答题区域内作答，如都作答则按A、B两小题评分。
A.(选修模块3－3)（12分）
⑴下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是 ▲
A．微粒运动就是物质分子的无规则热运动，即布朗运动
B．当两个相邻的分子间距离为r0时，它们间相互作用的引力和斥力大小相等
C．食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的
D．小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力的作用
⑵如图，一定质量的理想气体由状态a沿abc变化到状态c，吸收了340J的热量，并对外做功120J。若该气体由状态a沿adc变化到状态c时，对外做功40J，则这一过程中气体 ▲ （填“吸收”或“放出”） ▲ J热量。
⑶已知水的摩尔质量为18g/ol、密度为1.0×103kg/3，阿伏伽德罗
常数为6.0×1023ol-1，试估算1200l水所含的水分子数目（计算
结果保留一位有效数字）。
B.(选修模块3－4)（12分）
⑴下列四幅图中关于机械振动和机械波的说法正确的是 ▲
A．粗糙斜面上的金属球在弹簧的作用下运动，该运动是简谐运动
B．单摆的摆长为l，摆球的质量为、位移为x，此时回复力为F=－ x
C．质点A、C之间的距离就是简谐波的一个波长
D．实线为某时刻的波形图，此时质点向下运动，经极短时间后波形图如虚线所示
⑵如图所示，某车沿水平方向高速行驶，车厢中央的光发出一个闪光，
闪光照到了车厢的前、后壁，则地面上的观察者认为该闪光 ▲ （选
填“先到达前壁”、“先到达后壁”或“同时到达前后壁”），同时他观
察到车厢的长度比静止时变 ▲ （选填“长”或“短”）了。
⑶光线从折射率n= 的玻璃进入真空中，当入射角为30°时，折射角为多少？当入射角
为多少时，刚好发生全反射？
C.(选修模块3－5)（12分）
⑴关于下列四幅图说法正确的是 ▲
A．原子中的电子绕原子核高速运转时，运行轨道的半径是任意的
B．光电效应实验说明了光具有粒子性
C．电子束通过铝箔时的衍射图样证实了电子具有波动性
D．发现少数α粒子发生了较大偏转，说明原子的质量绝大部分集中在很小空间范围
⑵如图所示为氢原子的能级图。用光子能量为13.06 eV的光照射
一群处于基态的氢原子，可能观测到氢原子发射的不同波长的
光有 ▲ 种，其中最短波长为 ▲ （已知普朗克常量
h=6.63×10－34 J•s）。
⑶速度为3/s的冰壶甲与静止的相同冰壶乙发生对心正碰，碰后甲以1/s的速度继续向前滑行。求碰后瞬间冰壶乙的速度大小。
四、：本题共3小题，满分47分。解答时请写出必要的字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
13．(15分)如图甲所示是一打桩机的简易模型。质量=1kg的物体在拉力F作用下从与钉子接触处由静止开始运动，上升一段高度后撤去F，到最高点后自由下落，撞击钉子，将钉子打入一定深度。物体上升过程中，机械能E与上升高度h的关系图象如图乙所示。不计所有摩擦，g取10/s2。求：
⑴物体上升到1高度处的速度；
⑵物体上升1 后再经多长时间才撞击钉
子（结果可保留根号）；
⑶物体上升到0.25高度处拉力F的瞬时
功率。
14．(16分) 如图所示，带电平行金属板相距为2R，在两板间半径为R的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，两板及其左侧边缘连线均与磁场边界刚好相切。一质子（不计重力）沿两板间中心线O1O2从左侧O1点以某一速度射入，沿直线通过圆形磁场区域，然后恰好从极板边缘飞出，在极板间运动时间为t0。若仅撤去磁场，质子仍从O1点以相同速度射入，经 时间打到极板上。
⑴求两极板间电压U；
⑵求质子从极板间飞出时的速度大小；
⑶若两极板不带电，保持磁场不变，质子仍沿
中心线O1 O2从O1点射入，欲使质子从两板左
侧间飞出，射入的速度应满足什么条件？
15. (16分)如图所示，倾角为θ的足够长的光滑绝缘斜面上存在宽度均为L的匀强电场和匀强磁场区域，电场的下边界与磁场的上边界相距为L，其中电场方向沿斜面向上，磁场方向垂直于斜面向下、磁感应强度的大小为B。电荷量为q的带正电小球（视为质点）通过长度为4L的绝缘轻杆与边长为L、电阻为R的正方形单匝线框相连，组成总质量为的“ ”型装置，置于斜面上，线框下边与磁场的上边界重合。现将该装置由静止释放，当线框下边刚离开磁场时恰好做匀速运动；当小球运动到电场的下边界时刚好返回。已知L=1，B=0.8T，q=2.2×10-6C，R=0.1Ω，=0.8kg，θ=53°，sin53°=0.8，g取10/s2。求：
⑴线框做匀速运动时的速度大小；
⑵电场强度的大小；
⑶经足够长时间后，小球到达的最低点与电场
上边界的距离。
淮安市2011-2012学年度高三年级第三次调研测试
物理试题参考答案及评分标准 2012.3.28
选择题：
题号123456789
答案ACDBBADBDBDAC
10．（8分）
⑴ （3分）
⑵如图（纵坐标1分，图象2分）
⑶ （2分）
11．⑴ 如图 （2分）
A2 （2分）
⑵ （2分）
（2分）
电压表的分流（2分）
12A. ⑴BD （4分）⑵吸收 260J； （每空2分）
⑶ （2分） 代入得 N=4×1025（2分）
12B.⑴BD (4分)
⑵先到达后壁 短（每空2分）
⑶ （2分）
（2分）
12C.⑴BCD； (4分)
⑵10 9.5×10-8 （每空2分）
⑶根据动量守恒定律1v1+2v2= 1v1′+2v2′（2分）
代入数据得 v2′=2/s （2分）
13．(15分)
⑴设物体上升到h1=1处的速度为v1，由图乙知
2分
解得 v1=2/s 2分
⑵解法一：由图乙知，物体上升到h1=1后机械能守恒，即撤去拉力F，物体仅在重力
作用下先匀减速上升，至最高点后再自由下落．设向上减速时间为t1，自由下落时间
为t2
对减速上升阶段有 解得 t1=0.2s 1分
减速上升距离 =0.2 1分
自由下落阶段有 解得 s 2分
即有 t=t1+t2= s 1分
解法二：物体自h1=1后的运动是匀减速直线运动，设经t时间落
到钉子上，则有
3分
解得 t= s 2分
(3)对F作用下物体的运动过程，根据功能量关系 有
1分
由图象可得，物体上升h1=1的过程中所受拉力F=12N 1分
物体向上做匀加速直线运动，设上升至h2=0.25时的速度为v2，
加速度为a，根据牛顿第二定律 有 1分
根据运动学公式有 1分
瞬时功率 P=Fv2 1分
解得 P=12W 1分
14．（16分）
（1）设质子从左侧O1点射入的速度为 ，极板长为
在复合场中作匀速运动： （2分）
在电场中作类平抛运动： （2分）
又 （1分）
撤去磁场，仅受电场力，有： （1分）
解得 （2分）
（2）质子从极板间飞出时的沿电场方向分速度大小 （1分）
从极板间飞出时的速度大小 （1分）
（3）设质子在磁场中做圆周运动的轨道半径为r，质子恰好从上极板左边缘飞出时速度的
偏转角为 ，由几何关系可知： ，r+ r=R （2分）
因为 ，所以 （1分）
根据向心力公式 ，解得 v= （2分）
所以，质子从两板左侧间飞出的条件为 （1分）
15．（16分）
解：⑴设线框下边离开磁场时做匀速直线运动的速度为v0，则：
， ， （2分）
根据平衡条件： （2 分）
可解得 （1 分）
（2）从线框刚离开磁场区域到小球刚运动到电场的下边界，
根据动能定理： （3分）
可求得 N/C （2分）
（3）设经足够长时间后，小球运动的最低点到电场上边界的距离为x， 线框最终不会再
进入磁场，即运动的最高点是线框的上边与磁场的下边界重合。
根据动能定理： （4分）
可得 （2分）