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【全国百强校word版】江苏省泰州中学2017届高三上学期摸底考试物理试题.doc

时间:2017-04-06

一、单项选择题 1、我国成功发射了“神舟七号”载人飞船,随后航天员圆满完成了太空出舱任务并释放了 “伴飞” 小卫星, 若小卫星和飞船在同一圆轨道上, 相隔一段距离一前一后沿同一方向绕行, 下列说法正确的是( )

A、由飞船的轨道半径、周期和引力常量可以算出飞船质量 B、航天员踏在飞船表面进行太空漫步时,对表面的压力等于航天员的重力 C、飞船只需向后喷出气体,就可以在短时间内和小卫星对接 D、小卫星和飞船的加速度大小相等 2、如图所示,一物块受到一个水平力 F 作用静止于斜面上,此力 F 的方向与斜面平行,如 果将力 F 撤除,下列对物块的描述正确的是( )

A、物块将沿斜面下滑 B、物块所受的摩擦力方向改变 C、物块立即获得加速度 D、物块受到的摩擦力变大 3、如图所示,人在岸上用轻绳拉船,若人匀速拉绳,则船将做( )

A、匀速运动 B、匀加速运动 C、变加速运动 D、减速运动 4、如图所示,质量分别为 m A 和 m B 的 A、B 两小球,分别用细线悬挂在天花板上,小球 之间用轻绳相连。平衡时,两球恰好处于同一高度,细线与竖直方向间夹角分别为 ? 1 与

? 2 ?? 1 ? ? 2 ? ,此时细线的拉力分别为 F A 和 F B ,两球的重力势能分别为 E pA 和 E pB 。
突然剪断 A、B 间的轻绳,两球摆动的最大速度分别为 v A 和 v B ,则( )

A、 F A 一定大于 F B B、 m A 一定大于 m B C、 v A 一定大于 v B D、 E pA 一定大于 E pB 5、如图甲所示,真空中有一半径为 R、电荷量为 ? Q 的均匀带电球体,以球心为坐标原点, 沿半径方向建立 x 轴。理论分析表明,x 轴上各点的场强随 x 变化关系如图乙所示,则( )

A、 x 2 处场强大小为

kQ

x2

2

B、球内部的电场为匀强电场 C、 x1 、 x 2 两点处的电势相同 D、假设将试探电荷沿 x 轴移动,则从 x1 移到 R 处和从 R 移到 x 2 处电场力做功相同 二、多项选择题 6、如图所示,一理想变压器的原线圈匝数为 n1 ,连接一理想电流表,副线圈接入电路的匝 数 n 2 可以通过滑动触头 Q 调节,副线圈接有灯泡 L 和光敏电阻 R(光照加强时,R 的阻值 会变小) ,则( )

A、原副线圈电流之比为 n1 : n 2 B、只使 Q 向上滑动,灯泡变亮 C、只加强光照,电流表读数变大 D、只加强光照,原线圈的输入功率变小 7、两根足够长的间距为 L 的光滑导轨竖直固定,底端接阻值为 R 的电阻,将阻值也为 R 金 属棒悬挂在一固定的轻弹簧下端,金属棒和导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强度为 B 的匀强磁场垂直,如图所示。导轨电阻不计,重力加速度为 g。现将金属棒从弹簧原长位置 由静止释放,则( )

A、释放瞬间金属棒的加速度一定等于 g B、金属棒到达最低点的加速度一定等于 g C、电路上产生的总热量可能等于金属棒重力势能的减少量 D、金属棒的速度为 v 时,电阻 R 的电功率为 B
2

Lv

2

2

4R


8、下列关于物理学史和物理研究方法的叙述中正确的是( A、根据速度定义式 v ?

?x ?x ,当 ?t 非常非常小时, 就可以表示物体在 t 时刻的瞬时速 ?t ?t

度,该定义运用了极限的思想方法 B、在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看 作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用的是微元法

C、伽利略借助实验研究和逻辑推理得出了自由落体运动规律 D、法拉第发现了电流的磁效应与他坚信电和磁之间一定存在联系的哲学思想是分不开的 9、空间某区域内存在着电场,电场线在竖直平面上的分别如图所示,一个质量为 m、电荷 量为 q 的小球在该电场中运动,小球经过 A 点时的速度大小为 v1 ,方向水平向右,运动至 B 点时的速度大小为 v 2 ,运动方向与水平方向之间的夹角为 ? ,A、B 两点之间的高度差与 水平距离均为 H,则下列判断中正确的是( )

A、小球由 A 点运动到 B 点的过程中,电场力做的功 W ? B、A、B 两点间的电势差 U ?

1 1 2 2 mv 2 ? mv1 ? mgH 2 2

m 2q

?v

2 2

? v1

2

?

C、小球由 A 点运动到 B 点的过程中,电势能可能增加 D、小球运动到 B 点时所受重力的瞬时功率 P ? mg v 2 cos ? 三、简答题 10、某活动小组利用图甲装置验证机械能守恒定律,钢球自由下落过程中,先后通过光电门 A、B,计时装置测出钢球通过 A、B 的时间分别为 t A 、 t B 。用钢球通过光电门的平均速度 表示钢球球心通过光电门的瞬时速度,测出两光电门间的距离为 h,钢球直径为 D,当地的 重力加速度为 g。

(1)用 20 分度的游标卡尺测量钢球的直径,读数如图乙所示,钢球直径为 D ?

cm 。

(2)要验证机械能守恒,只要比较 A、 D ? ?
2 2

。 B、 D ? ?
2 2

?1 ?t
2 A

?

1? 与 gh 是否相等 2 ? tB ? ? 1? 与 gh 是否相等 2 ? tA? ?

?1 ?t
2 A

?

1? 与 2 gh 是否相等 2 ? tB ? ? 1? 与 2 gh 是否相等 2 ? tA? ?

C、 D ? ?

?1 ?tB
2

?

D、 D ? ?

?1 ?tB
2

?

(3)钢球通过光电门的平均速度 度,由此产生的误差

(选填“>”或“<” )钢球球心通过光电门的瞬时速

(选填“能”或“不能” )通过增加实验次数减小。

11、用下列器材组装成一个电路,既能测量出电池组的电动势 E 和内阻 r,又能同时描绘小 灯泡的伏安特性曲线。 A、电压表V 1 (量程 6V 、内阻很大) B、电压表V 2 (量程 4V 、内阻很大) C、嗲流表 A(量程 3 A 、内阻很小) D、滑动变阻器 R(最大阻值 10? 、额定电流 4 A ) E、小灯泡 ? 2 A,7W ? F、电池组(电动势 E、内阻 r) G、开关一只,导线若干 实验时, 调节滑动变阻器的阻值, 多次测量后发现: 若电压表V 1 的示数增大, 则电压表V 的示数减小。 (1)请将设计的实验电路图在图甲中补充完整。 (2)每一次操作后,同时记录电流表 A、电压表V 1 和电压表V 2 的示数,组成两个坐标点
2

? I ,U 1? 、 ? I ,U 2? ,标到 U ? I 坐标系中,经过多次测量,最后描绘出两条图线,如图乙
所示,则电池组的电动势 E ?

V 、内阻 r ?

? (结果保留两位有效数字) 。 ?,

(3)在 U ? I 坐标中两条图线在 P 点相交,此时滑动变阻器连入电路的阻值应为 电池组的效率为 。

12、 【选做题】 A、 (选修模块 3-3) (1)下列说法正确的是( )

A、物体可以从单一热源吸收热量全部用于做功 B、当分子间距离减小时,分子间斥力增大,引力减小 C、知道某物质的摩尔体积和阿伏加德罗常数可求出分子的体积 D、一定量的气体,在压强不变时,分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而 增加 (2)如图所示,在一个质量为 M、横截面积为 S 的圆柱形导热气缸中,用活塞封闭了一部 分空气,气体的体积为V 0 ,活塞与气缸间密封且光滑,一弹簧秤连接在活塞上,将整个气 缸悬吊在天花板上,当外界气温升高(大气压保持为

p 0 )时,则弹簧秤的示数

(填

“变大” 、 “变小”或“不变” ) ,如在该过程中气体从外界吸收的热量为 Q,且气体的体积的 变化量为

V 0 ,则气体的内能增加量为
2



(3)PM2.5 是指大气中直径小于或等于 2.5 微米的颗粒物,也称为可入肺颗粒物,其指标 直接反映空气质量的好坏,若某城市 PM2.5 指标数为 160? g / m ,则已达到重度污染的程
3

度, 若该种微粒的平均摩尔质量为 40 g / mol , 试求该地区1m 空气含有该种微粒的数目 (结 果保留 2 位有效数字) 。

3

B、 (选修模块 3-5) (1)下列说法正确的是( )

A、普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念,成为量子力学的奠基人之一 B、波尔原子理论第一次将量子观念引入原子领域,提出了定态和跃迁的概念,成功地解释 了各种原子光谱的实验规律 C、一束光照射到某种金属上不能发生光电效应,可能是因为这束光的光强太小 D、德布罗意在爱因斯坦光子说的基础上提出物质波的猜想,而电子的衍射实验证实了他的 猜想 (2)在实验室内较精准地测量到的双 ? 衰变事例是在 1987 年公布的,在进行了 7960 小时
82 82 的实验中, 以 68%的置信度认出 34 已知静止的 34 Se 发生的 36 个双 ? 衰变事例, Se 发生双 ?

衰变时,将释放出两个电子和两个中微子(中微子的质量数和电荷数都为零) ,同时转变成 一个新核 X,则 X 核的中子数为 则衰变过程的质量亏损是 ;若衰变过程释放的核能是 E,真空中的光速为 c, 。

(3) 质量为 m 的小球 A 在光滑水平面上以速度 v0 与质量为 2m 的静止小球 B 发生正碰后以

1 v0 的速率反弹,试通过计算判断发生的是不是弹性碰撞。 3
四、计算或论述题: 13、如图所示,MN、PQ 为水平放置的足够长的平行光滑导轨,导轨间距 L 为 0.5m ,导轨 左端连接一个阻值为 2 ? 的定值电阻 R,将一根质量为 0.2kg 的金属棒 cd 垂直放置在导轨 上,且与导轨接触良好,金属棒 cd 的电阻 r ? 2? ,导轨电阻不计,整个装置处于垂直导轨 平面向下的匀强磁场中,磁感应强度为 B ? 2T 。若棒以 1m / s 的初速度向右运动,同时对 棒施加水平向右的拉力 F 作用,并保持拉力的功率恒为 4W ,从此时开始计时,经过 2 s 金 属棒的速度稳定不变,试求: (1)金属棒的最大速度; (2)金属棒速度为 3m / s 时的加速度; (3)求从开始计时起 2 s 内电阻 R 上产生的电热。

14、如图所示,在某竖直平面内,光滑曲面 AB 与水平面 BC 平滑连接于 B 点,BC 右端连 接内壁光滑、半径 r ? 0.2m 的四分之一细圆管 CD,管口 D 端正下方直立一根劲度系数为

k ? 100 N / m 的轻弹簧,弹簧一端固定,另一端恰好与管口 D 端平齐。一个质量为 1kg 的
小球放在曲面 AB 上,现从距 BC 的高度为 h ? 0.6m 处静止释放小球,它与 BC 间的动摩擦 因数 ? ? 0.5 ,小球进入管口 C 端时,它对上管壁有 FN ? 2.5mg 的相互作用力,通过 CD 后,在压缩弹簧过程中滑块速度最大时弹簧的弹性势能为

E p ? 0.5J ,取重力加速度

g ? 10m / s 2 。求:
(1)小球在 C 处受到的向心力大小; (2)在压缩弹簧过程中小球的最大动能 E km ; (3)小球最终停止的位置。

15、如图,直线 MN 上方有平行与纸面且与 MN 成 45 的有界匀强电场,电场强度 E 大小 未知;MN 下方为方向垂直于直线向里的有界匀强磁场,磁感应强度大小为 B。今从 MN 上 的 O 点向磁场中射入一个速度大小为 v、方向与 MN 成 45 角的带正电粒子,该粒子在磁 场中运动时的轨道半径为 R。若该粒子从 O 点出发记为第一次经过直线 MN,而第五次经过 直线 MN 时恰好又通过 O 点,不计粒子的重力,求: (1)电场强度的大小; (2)该粒子再次从 O 点进入磁场后,运动轨道的半径; (3)该粒子从 O 点出发到再次回到 O 点所需的时间。
0

0

参考答案: 1、D 2、B 3、C 4、C 5、A 6、BC 7、AD 8、ABC 9、AC

10、(1) 0.950cm ;(2)D;(3)<,不能 11、(1)如图所示:

(2) E ? 5.5V , 1.0? (3) R滑 ? 0? , 64% 12 A、 (选修模块 3-3) (1)AD (2)不变, Q ? ( P0 ?
3

Mg V0 )? s 2

(3) 1m 空气中该种微粒的物质质量为:

m ? 160? g ? 160 ?10?6 kg 1m 3 空气中该种微粒的物质的量为:
m 160 ?10? 6 = = 4 ?10?6 mol M 40
所以 1m3 空气中该种微粒的数目: N= B、 (选修模块 3-5) (1)AD (2)46,

m ? NA =4 ?10?6 ? 6.02 ?1023 ? 2 ?1018 个 。 M

E c2

(3)以两球组成的系统为研究对象,取碰撞前 A 球的速度方向为正方向。

1 2 v0 ) ? 2mvB ,则: vB ? v0 3 3 1 1 2 1 2 2 1 2 ( v0 ) ? ? 2m ( v0 ) ? mv 0 ,故为弹性碰撞。 碰后总动能: E ? m 2 3 2 3 2 (? 由动量守恒定律得: mv0 ? m
13、(1)金属棒速度最大时,所受合外力为零,即 F ? BIL ,而 P ? Fvm , I ? 解出 vm =

BLvm , R?r

P?R ? r? 4 ? ? 2 ? 2? = m / s ? 4m / s 。 BL 2 ? 0.5
E , R?r

(2)速度为 3m / s 时,感应电动势 E ? BLv ? 2 ? 0.5 ? 3V ? 3V ,电流 I ?

F安 ? BIL
P 4 = N ,根据牛顿第二定律 F ? F安 ? ma v 3 4 3 F ? F安 3 ? 4 35 解得 a ? = m / s 2= m / s 2 。 m 0.2 12 1 1 2 2 (3)在此过程中,由动能定理得, Pt ? W安= mvm ? mv0 , W安 ? ?6.5J 2 2
金属棒受到的拉力 F ? 则 QR=

?W安 2

= 3.25 J 。

14、(1)小球进入管口 C 端时它与圆管上管壁有大小为 F ? 2.5mg 的相互作用力,故小球 受到的向心力为: F向 ? 2.5mg ? mg ? 3.5mg ? 3.5 ?1?10 ? 35N 。 (2)在压缩弹簧过程中速度最大时,合力为零,设此时滑块离 D 端的距离为 x0 ,则有

kx0 ? mg
解得 x0 ?

Ekm

mg 1 2 ? 0.1m ,由机械能守恒定律有 mg (r ? x0 ) ? mv C ? Ekm ? E p ,得 k 2 1 2 ? mg (r ? x0 ) ? mv c ? E p ? 3 ? 3.5 ? 0.5 ? 6 J 。 2

(3)在 C 点,由 F向

? m v c ,代入数据得: v= 7m / s ,滑块从 A 点运动到 C 点过程, r
c

2

由动能定理得 mg ? h ? ? mgs ?

1 2 mv c ,解得 BC 间距离 s ? 0.5m ,小球与弹簧作用后返回 2

C 处动能不变,小滑块的动能最终消耗在与 BC 水平面相互作用的过程中.设物块在 BC 上

的运动路程为 sˊ ,由动能定理有 0 ? B 为 0.7 ? 0.5m ? 0.2m 处停下。

1 2 mv c ? ? mgsˊ ,解得 sˊ ? 0.7m ,故最终小滑块距离 2

15、粒子的运动轨迹如图:

1 圆弧到 a 点,接着恰好逆电场线匀减速运动到 b 点速度为零再返回 4 3 a 点速度仍为 v ,再在磁场中运动一段 圆弧到 c 点,之后垂直电场线进入电场作类平抛运 4
先是一段半径为 R 的

= 2 2R ,带电粒子类平抛运动的垂直和平行电场方向的位移都为 动。(1)易知, oc

s? =s? = ocsin45? = 2R ①
= ?= 所以类平抛运动时间为 t3
= at32= 又 s? 1 2 qE 2 t3 ③ 2m

s v

2R ② v

= 再者 R

mv ④ qB

由①②③④可得: E ? vB ⑤ (2)由平抛知识得: tan? ? 2tan? ? 2

= v ? v? = 5v 所以 v? ? vtan? ? 2v , v?
2 2

则第五次过 MN 进入磁场后的圆弧半径 R? ?

mv? = 5R 。 qB

= (3)粒子在磁场中运动的总时间为 t1 = 粒子在电场中的加速度为 a qE qvB = m m

2? R ⑥ v

粒子做直线运动所需时间为 t2 =

2v 2mv 2 R = = ⑦ a qvB v
2R ?2 ? ? ? v

=t1 ? t2 ? t3 = 由②⑥⑦式求得粒子从出发到第五次到达 O 点所需时间 t


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