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江苏省南京市六校联考2016届高三上学期12月调研测试物理试卷


2016 届高三南京市六校联考调研测试 物理试卷
命题人:刘白生 郑永圣 审核人: 潘学升 2015.12 本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分 120 分,考试时间 100 分钟. 第Ⅰ卷(选择题 共 31 分) 一、单项选择题:本题共 5 小题,每小题 3 分,共计 15 分.每小题只有一个选项符合题意. 1.在物理学的发展进程中,科学的物理思想与方法对物理学的发展起到了重要作用,下列 关于物理思想和方法的说法中不正确 的是( ) ... A.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,再把各小段位移相加,这里运用了理想模型法 B.质点和点电荷采用的是同一种思想方法 C.合力和分力体现了等效替换的思想 D.加速度、电场强度、电势都是采取比值法定义的物理量 2.2012 年 10 月 25 日,我国再次成功将一颗北斗导航卫星发射升空,并送入绕地球的椭圆 轨道.该卫星发射速度 v 大小的范围是( ) A. v <7.9 km/s B.7.9 km/s< v <11.2 km/s C.11.2 km/s< v <16.7 km/s D. v >16.7 km/s 3.如图所示,欲使在粗糙斜面上匀速下滑的木块 A 停下,可采用的方法是:( ) A.增大斜面的倾角 B.在木块 A 上再叠放一个重物 C.对木块 A 施加一个垂直于斜面的力 D.对木块 A 施加一个竖直向下的力 4.如图所示,电源 A 的电压为 6V,电源 B 的电压为 8V,电容 器的电容为 200PF,当开关 S 合向 A,稳定后再合向 B,再次达 到稳定,则在这个过程中通过电流计的电荷量为( ) -9 -9 A.4×10 C B.1. 2×10 C C.1. 6×10-9C D.2. 8×10-9C

5.质量为 m 的球从高处由静止开始下落,已知球所受的空气阻力与速度大小成正比.下列 图象分别描述了球下落过程中加速度 a、速度 v 随时间 t 的变化关系和动能 Ek、机械能 E 随 下落位移 h 的变化关系,其中可能正确的是( )

二、多项选择题:本题共 4 小题,每小题 4 分,共计 16 分.每小题有多个选项符号题意.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. 6.两个不规则带电导体间的电场线分布如图所示,已知导体附近的电场线均与导体表面垂 直,a、b、c、d 为电场中几个点,并且 a、d 为紧靠导体表面的两点,选无穷远为电势零点, 则( ) A.场强大小关系有 Eb>Ec B.电势大小关系有 φb>φd C.将一负电荷放在 d 点时其电势能为负值 D.将一正电荷由 a 点移到 d 点的过程中电场力做正功 7.在如图所示电路中,电源的电动势 E=3V,内电阻 r=0.5Ω, 电阻 R1=2Ω,闭合电键 S,当滑动变阻器的滑动触头 P 向下滑动 S 时,四个理想电表的示数都发生变化,电表的示数分别用 I、U1、 U2 和 U3 表示,则下列叙述中正确的是( ) E,r A.I 变小,U1 变小 B.U2 变小,U3 变大 C.电阻 R1 的电功率减小 D.电源的输出功率减小
A R1 V3 P R2 V1

V2

8.如右图所示,质量为 M 的电梯底板上放置一质量为 m 的物体,钢索拉着电梯由静止开始 向上做加速运动,当上升高度为 H 时,速度达到 ? ,不计空气阻力,则( A.物体所受合力做的功等于 m? 2 ? mgH B.底板对物体的支持力做的功等于 mgH ? m? 2 C.钢索的拉力做的功等于 M ? 2 ? MgH D.钢索的拉力、电梯的重力及物体对底板的压力对电梯 M 做的总功 等于 M ? 2 9.如图所示,倾角 θ=30°的固定斜面上固定着挡板,轻弹簧下端与挡板相连,弹簧处于原 长时上端位于 D 点。用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑定滑轮连接物体 A 和 B,使滑轮 左侧绳子始终与斜面平行,初始时 A 位于斜面的 C 点,C、D 两点间的距离为 L。现由静止 同时释放 A、B,物体 A 沿斜面向下运动,将弹簧压缩到最短的位置为 E 点,D、E 两点间 距离为
1 2 1 2 1 2 1 2



3 L 。若 A、B 的质量分别为 4m 和 m,A 与斜面之间的动摩擦因数 ? ? ,不计空 8 2


气阻力,重力加速度为 g。整个过程中,轻绳始终处于伸直状态,则( A.A 在从 C 至 E 的过程中,先做匀加速运动,后做匀减速运动 B.A 在从 C 至 D 的过程中,加速度大小为

1 g 20

3 mgL 8 15 D.弹簧的最大弹性势能为 mgL 8
C.弹簧的最大弹性势能为

第Ⅱ卷(非选择题 共 89 分) 三、实验题:本题有两题,共计 18 分.请将解答填写在答题卡相应的位置. 10.(8 分)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 tA、tB.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, 钢球 读数如图乙所示,钢球直径为 D= ▲ cm. A (2)要验证机械能守恒,只要比较 ▲ . A. D 2 ( B. D 2 ( C. D 2 ( D. D 2 (
1
2 tA

?

1
2 tB

) 与 gh 是否相等

1 1 ? 2 ) 与 2gh 是否相等 2 tA tB 1 1 ? 2 ) 与 gh 是否相等 2 tB tA 1 1 ? 2 ) 与 2gh 是否相等 2 tB tA
甲 B



(3)钢球通过光电门的平均速度 ▲ (选填“>”或“<”)钢球球心通过光电门的瞬时 速度,由此产生的误差 ▲ (选填“能”或“不能”)通过增加实验次数减小. 11.(10 分)某研究性学习小组为探究小灯泡灯丝电阻与温度的关系,设计并完成了有关的实 验,以下是实验中可供选用的器材. A.待测小灯泡(额定功率 6W,额定电流 0.5A) B.电流表(量程 0~0.6A,内阻 0.1Ω) C.电压表(量程 0~5V,内阻约 5kΩ) D.电压表(量程 0~15V,内阻约 15kΩ) E.滑线变阻器(最大阻值 50Ω) F.滑线变阻器(最大阻值 1kΩ) G.直流电源(电动势 15V,内阻可忽略) H.开关一个,导线若干 实验中调节滑线变阻器, 小灯泡两端电压可以从零至额定电压范围内变化, 从而测出小 灯泡在不同电压下的电流. (1)实验中为较准确测量、方便调节,电压表应选用 ▲ ,滑动变阻器应选用 ▲ (填写仪器符号) ; (2)请在虚线框中画出为完成上述实验而设计的合理的电路图.

(3)如图所示是该研究小组测得小灯泡的 I—U 关系图线.由图线可知,小灯泡灯丝电阻 随温度的升高而_______▲______(填“增大”、“减小”或“不变”) ;当小灯泡两端所加电压为 6V 时,其灯丝电阻值约为________▲_____Ω. (保留两位有效数字)

(4)若不考虑电表内阻的影响,得到的是上面的 I—U 关系图线.但由于电表存在内阻,实 际测得的伏安特性曲线比上面的 I—U 关系图线位置来得偏 ___▲___(选填“高”或“低”) 。 四、计算题:本题共 5 小题,共计 71 分.解答时请写出必要的文字说明、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. 12. (12 分)一质量 m=0.5kg 的滑块以一定的初速度冲上一倾角为 30? 足够长的斜面,某 同学利用 DIS 实验系统测出了滑块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度, 如图所示为通过计 2 算机绘制出的滑块上滑过程的 v-t 图。求: (g 取 10m/s ) (1)滑块冲上斜面过程中的加速度大小; (2)滑块与斜面间的动摩擦因数; (3)判断滑块最后能否返回斜面底端?若能返回,求出返回斜面底端时的动能;若不能返 回,求出滑块停在什么位置。 v/m?s-1
6 4 2

pdwulicyh
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5

O

t/ s

13. (12 分)如图所示,水平光滑绝缘轨道 MN 的左端有一个固定挡板,轨道所在空间存在 - E=4.0× 102N/C、水平向左的匀强电场.一个质量 m=0.10kg、带电荷量 q=5.0× 10 5C 的滑 块(可视为质点)从轨道上与挡板相距 x1=0.20m 的 P 点由静止释放,滑块在电场力作用下向 左做匀加速直线运动.当滑块与挡板碰撞后,滑块沿轨道向右做匀减速直线运动,运动到与 挡板相距 x2=0.10m 的 Q 点时, 滑块第一次速度减为零. 若滑块在运动过程中电荷量始终保 持不变,求: (1)滑块沿轨道向左做匀加速直线运动的加速度的大小; (2)滑块从 P 点运动到挡板处的过程中,电势能变化了多少; (3)滑块第一次与挡板碰撞过程中损失的机械能。

14. (15 分)滑雪运动中当滑雪板压在雪地时会把雪内的空气逼出来,在滑雪板与雪地间形 成一个暂时的“气垫”,从而大大减小雪地对滑雪板的摩擦.然而当滑雪板相对雪地速度较小 时,与雪地接触时间超过某一值就会陷下去,使得它们间的摩擦力增大.假设滑雪者的速度 超过 4m/s 时,滑雪板与雪地间的动摩擦因数就会由 μ1=0.25 变为 μ2=0.125.一滑雪者从倾 角 θ=37°的坡顶 A 处由静止开始自由下滑,滑至坡底 B(B 处为一光滑小圆弧)后又滑上一 段水平雪地, 最后停在 C 处, 如图所示, 不计空气阻力, 坡长 L=26m, 取 g=10m/s2, sin37°=0.6, cos37°=0.8,求: (1)滑雪者从静止开始到动摩擦因数发生变化所经历的时间; (2)滑雪者到达 B 处的速度; (3)滑雪者在水平雪地上运动的最大距离。 A θ B C

六校联考物理参考答案和评分标准
选择题部分 1 A 2 B 3 C 4 D 5 D 6 BD 7 ACD 8 BD 9 BC

非选择题部分 10. (1)0.950cm (2 分) (2)D (2 分) (3)< (2 分) 不能

(2 分)

11.(1)D; E (2 分) (2)如图所示 (4 分) 注:滑动变阻器连结方式 2 分,电流表内外接法 2 分 (3)增大,16Ω(2 分) (4) 高(2 分)

12. 解: (1)滑块的加速度 a ?

?v 0 ? 6 ? ? 12(m/s2 ) ?t 0.5

4分

(2)物体在冲上斜面过程中 mg sin ? ? ? mg cos ? ? ma

2分

??

a ? g sin 30? 12 ? 10 ? 0.5 7 3 ? ? 0.81 (或 ) ? g cos 30 15 3 10 ? 2

2分

(3)滑块速度减小到零时,重力的分力小于最大静摩擦力,不能再下滑。

2分 2分

s?

2 v0 62 ? ? 1.5(m) 滑块停在距底端 1.5m 处。 2a 2 ?12

13. (12 分) :解(1)设滑块沿轨道向左做匀加速运动的加速度为 a,此过程滑块所受合外力 为 - F=qE=2.0× 10 2 N 2分 根据牛顿第二定律有 F=ma 1分 2 解得 a=0.20 m/s . 1分 (2)滑块从 P 点运动到挡板处的过程中,电场力所做的功 - W1=qEx1=4.0× 10 3 J. 2分 - 电势能减少了 4.0× 10 3 J 2分 (3)滑块第一次与挡板碰撞过程中损失的机械能等于滑块由 P 点运动到 Q 点过程中电场力所 做的功,即 - ΔE=qE(x1-x2)=2.0× 10 3 J 4分 (利用其它方法正确也得分)

14. (15 分) 解: (1) 设滑雪者质量为 m, 滑雪者在斜坡上从静止开始加速至速度 v1 ? 4m / s 期间,由牛顿第二定律有: mg sin 37? ? ?1mg cos 37? ? ma1 解得: a1 ? 4m / s 2 故由静止开始到动摩擦因数发生变化所经历的时间: t ? (2)则根据牛顿定律和运动学公式有: x1 ? 3分 1分

v1 ? 1s a1

1分

1 2 a1t 2

1分 1分 1分 1分 1分

mg sin 37? ? ?2 mg cos 37? ? ma2 x2 ? L ? x1
2 vB ? v12 ? 2a2 x2

代入数据解得: vB ? 16m / s

( 3 ) 设 滑 雪 者 速 度 由 vB ? 16m / s 减 速 到 v1 ? 4m / s 期 间 运 动 的 位 移 为 x3 , 速 度 由

v1 ? 4m / s 减速到零期间运动的位移为 x4 ,则由动能定理有:
1 2 1 2 mv1 ? mvB 2 2 1 ? ?1mgx4 ? 0 ? mv12 2 ? ?2 mgx3 ?
所以滑雪者在水平雪地上运动的最大距离为: x ? x3 ? x4 ? 99.2m 15. 解:依题得: (1)小球在 B 点恰好脱离有: mg ? m 小球从 P 点到 B 点过程: mgh1 ? 由上二式可得: h1 ? 2分 2分 1分

v2 R

2分 …2 分 …1 分

1 2 mv 2

R 2 3R 2

则 P 点离地的高度: H1 ? h1 ? R ? (2)水平方向 vx ? 竖直方向 v y ? 则v ?

1分 …2 分 …2 分 …1 分

gR

2 gR

3gR

(3)运动轨迹和建立坐标如右图所示, y 方向上为类竖直上抛运动:

? 2 g cos 45? R cos 45? ? 0 ? (v0 cos 45?) 2
小球从 P 点到 B 点过程 mgh2 ? 由上二式可得: h2 ? R 则 P 点离地的高度: H 2 ? h2 ? R ? 2 R 注:用其它方法正确也得分 …

…2 分 …1 分 …1 分 1分 y

1 2 mv0 2

v0 D

g

16.解: (1)从 t ? 0 时刻进入的带电粒子水平方向速度不变。

x 1分 2分 2分

L ? 3 ? 10 ?5 s ,正好等于一个周期 v0 U q a ? 0 ? 10 8 m / s 2 竖直方向先加速后减速,加速度大小 md 1 射出电场时竖直方向的速度 v ? a ? T ? 10 3 m / s 3
在电场中运动时间

t?

(2)无论何时进入电场,粒子射出电场时的速度均相同。

1 2 2 2 1 1 1 2分 a ( T ) ? aT ? T ? a ( T ) 2 ? 3.5 ?10?2 m 2 3 3 3 2 3 1 1 1 2 1 2 反方向最大偏转量 d 2? ? a ( T ) 2 ? aT ? T ? a ( T ) 2 ? 0.5 ? 10 ?2 m 2分 2 3 3 3 2 3 形成光带的总长度 1分 l ? 4.0 ? 10 ?2 m T (3)带电粒子在电场中运动的时间为 ,打在荧光屏上的范围如图所示。 2 aT x 2分 d1 ? ? ? 3.75 ? 10 ? 2 m 2 v aT x 2分 d2 ? ? ? 1.25 ?10?2 m 6 v l ? d1 ? d ? d 2 ? 0.15m 形成的光带长度 2分
偏转最大的粒子偏转量 d1? ?

1 15. (16 分) 如图所示, 水平地面上固定一个光滑轨道 ABC, 该轨道由两个半径均为 R 的 圆 4 弧 AB、BC 平滑连接而成,O1、O2 分别为两段圆弧所对应的圆心,O1O2 的连线竖直,O1D 是一倾角为 45° 的虚线,现将一质量为 m 的小球(可视为质点)由轨道上 P 点(图中未标出) 静止释放,重力加速度为 g,求 (1)P 点至少距离地面多高,小球可在 B 点脱离轨道; (2)在(1)问的条件下求小球落地时的速度大小; (3)P 点距离地面多高,小球运动轨迹恰好与 O1D 线相切。

D

16. (16 分) 如图 (a) 所示, 水平放置的平行金属板 AB 间的距离 d ? 0.1m , 板长 L ? 0.3m , 在金属板的左端竖直放置一带有小孔的挡板,小孔恰好位于 AB 板的正中间.距金属板右端 x ? 0.5m 处竖直放置一足够大的荧光屏.现在 AB 板间加如图(b)所示的方波形电压,已 知 U 0 ? 1.0 ? 10 2 V . 在挡板的左侧, 有大量带正电的相同粒子以平行于金属板方向的速度 持续射向挡板,粒子的质量 m ? 1.0 ? 10 kg ,电荷量 q ? 1.0 ? 10 C ,速度大小均为
?7 ?2

v0 ? 1.0 ? 10 4 m / s .带电粒子的重力不计.求:
(1)在 t=0 时刻进入的粒子射出电场时竖直方向的速度; (2)荧光屏上出现的光带长度; (3)若撤去挡板,同时将粒子的速度均变为 v ? 2.0 ? 10 4 m / s ,则荧光屏上出现的光带又 为多长。


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