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南京师大附中2012届高三阶段测试物理试卷(2012年2月)


南京师大附中 2012 届高三 2 月阶段考试





2012.2

本试卷分选择题和非选择题两部分。共 120 分。考试用时 100 分钟。

一、单项选择题: (本题共 5 小题,每小题 3 分,共 15 分.在每小题给出的四个选项 中,只有一个选项符合题意)

>1. 万有引力可以理解为: 任何有质量的物体都要在其周围空间产生一个引力场, 而一个有质量 的物体在其他有质量的物体所产生的引力场中都要受到该引力场的作用(即万有引力) ,这 种情况可以与电场相类比。 那么在地球产生的引力场中的重力加速度, 可以与电场中下列哪 个物理量相类比?( ) A、电势 B、电势能 C、电场强度 D、电场力 某机器内有两个围绕各自的固定轴匀速转动的铝盘 A、B,A 盘上有一个信号发射装置 P, 能发射水平红外线, 到圆心的距离为 28cm。 盘上有一个带窗口的红外线信号接收装置 Q, P B Q 到圆心的距离为 16cm。P、Q 转动的线速度相同,都是 4πm/s。当 P、Q 正对时,P 发出 的红外线恰好进入 Q 的接收窗口,如图所示,则 Q 接收到的红 外线信号的周期是( ) A.0.56s B.0.28s C.0.16s D.0.07s 如图所示,两平行虚线间的区域内存在着有界匀强磁场,有一较小的三角形线框 abc 的 ab 边与磁场边界平行,现使此线框向右匀速穿过磁场区域,运动过程中始终保持速度方向与 ab 边垂直.则下列各图中哪一个可以定性地表示线框在上述过程中感应电流随时间变化的 规律?( )

2.

3.

4.

图中虚线是某一静电场中的一簇等势线, 若不计重力的带电粒子从 a 点射入电场后恰能沿图 中的实线运动,b 点是其运动轨迹上的另一点,则下述判断正确的是( ) A.带电粒子一定带正电 B.带电粒子在 b 点的速率一定小于在 a 点的速率 C.b 点的电势一定高于 a 点 D.b 点的场强一定大于 a 点 一质量为 m 的物体在水平恒力 F 的作用下沿水平面运动,在 t0 时刻撤去力 F,其 v-t 图象如图所示。已知物体与水平面间的动 摩擦因数为 μ,则下列关于力 F 的大小、力 F 做的功 W 的大小 的关系式中,正确的是( ) A. F ? ? mg C. W ? ?mgv0t0 B. F ? 2? mg D. W ?

5.

3 ? mgv0t0 2
高三物理试卷 第1页 共8页

二、多项选择题: (本题共 4 小题,每小题 4 分,共 16 分.每小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. 某理想变压器的原副线圈匝数比为 3∶2,原线圈所接电压如 图所示, 副线圈接有用电器, 则下列判断中正确的是 ( ) A.图中交流电的电压瞬时值表达式为 u=100sin(50πt)V B.若原线圈中的电流为 2A,则副线圈中的电流为 3A C.变压器的输入与输出功率之比为 3∶2 D.若一理想二极管与副线圈中的用电器串联,则该用电器两端电压的有效值为 7.

100 V 3

我国于 2007 年 10 月 24 日发射的“嫦娥一号”探月卫星简化后的路线示意图如图所示。卫星 由地面发射后, 经过发射轨道进入停泊轨道, 然后在停泊轨道经过调速后进入地月转移轨道, 再次调速后进入工作轨道,卫星开始对月球进行探测。已知地球与月球的质量之比为 a,卫 星的停泊轨道与工作轨道的半径之比为 b,卫星在停泊轨道与工作 轨道上均可视为做匀速圆周运动,则( ) A.卫星在停泊轨道和工作轨道运行的速度之比为

a b

B.卫星在停泊轨道和工作轨道运行的周期之比为 b 3 C.卫星在停泊轨道和工作轨道运行的向心加速度之比为 D.卫星在停泊轨道运行的速度大于地球的第一宇宙速度 8. 两块叠放的长方体滑块 A 和 B,置于倾角为 θ 的斜面体 C 上,如图所示,滑块 A 和 B 及斜 面 C 的质量分别为 m1、m2、M,A 与斜面 C 间的动摩擦因数为 μ1,B 与 A 之间的动摩擦因 数为 μ2,已知两滑块以共同速度从斜面 C 上匀速滑下,斜面 C 保持静止。则下列说法正确 的有( ) A.A 与斜面间的动摩擦因数 μ1=tan ? B.滑块 B 受到的摩擦力大小等于 μ1m2gcosθ C.滑块 B 受到的摩擦力大小等于 μ2m2gcosθ D.斜面 C 与地面间无相对运动趋势 9. 如图所示电路中,电源电动势为 E、内阻为 r,电阻 R2、R3 为定值 电阻,R1 为滑动变阻器,A、B 为电容器的两个极板。当滑动变阻器 R1 处于某位置时,A、B 两板间的带电油滴静止不动。则下列说法中 正确的是( ) A.仅把 R1 的触头向右滑动时,电流表读数减小,油滴向下运动 B.仅把 R1 的触头向右滑动时,电流表读数减小,油滴向上运动 C.仅把两极板 A、B 间距离增大时,油滴向下运动 D.仅把两极板 A、B 间相对面积减小时,油滴向下运动

a b2

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三、简答题:本题分必做题(第 10、11 题)和选做题(第 12 题)两部分,共计 42 分。请将答案填写在相应的空格上。
10. (8 分) (1)某同学探究恒力做功与物体动能变化间的关系,方 案如图所示。他想用钩码的重力表示小车受到的合外力,为减小 这种做法带来的误差,实验中应采取的两项重要措施是: a.______________________; b.______________________。 (2) 如图所示是某次实验中 得到的一条纸带, 其中 A、 B、C、D、E、F 是计数 点,相邻计数点间的时间间隔为 T。距离如图。则打 B 点时的速度为 vB=______ __;要验证合外力的功与动能变化间的关系,测得位移和速度后,还要测出的物理 量有____________________________。

11. (12 分)一只小灯泡,标有“3V、0.6W”字样。现用右下图给出的器材测量该小灯泡正常发 光时的电阻 R1。 (滑动变阻器最大阻值为 10Ω;电源电动势为 12V,内阻为 1Ω;电流表内 阻为 1Ω,电压表的内阻为 10kΩ) 。 (1)在设计电路的过程中,为了尽量减小实验误差,电流表应采用____(选填“内接” 或“外接”)法。滑动变阻器的连接方式应采用____(选填“分压式”或“限流式”) (2)将你所设计的实验电路图(尽量减小实验误差)画在左下方的虚线框中。 (3)用笔画线当导线,根据设计的电路图将实物图连成完整的电路(图中有三根导线已经 接好) 。开始时,滑动变阻器的滑动触头应该移到最____端(选填“左”或“右”) 。 (4) 若小灯泡发光较暗时的电阻为 R2, 你根据所学的知识可判断出 R1 与 R2 的大小关系为: R1____R2(选填“大于”、“等于”或“小于”)

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12. 【选做题】本题包括 A、B、C 三小题,请选定其中两题,并在相应的答题区域内作答,若 三题都做,则按 A、B 两题评分。 A. (选修模块 3-3) (12 分) (1)以下说法正确的是____. A.达到热平衡的系统内部各处都具有相同的温度 B.分子间距增大,分子势能就一定增大 C.浸润与不浸润均是分子力作用的表现 D.液体的表面层分子分布比液体内部密集,分子间的作用力表现为相互吸引 (2)某运动员吸一口气,吸进 400cm3 的空气,据此估算他吸进的空气分子的总数为__ ____个。 已知 1mol 气体处于标准状态时的体积是 22.4L。 结果保留一位有效数字) ( (3)如图所示,绝热隔板 S 把绝热的气缸分隔成体积相等的两部分,S 与气缸壁的接触是 光滑的。两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体 a 和 b。气体分子之间相 互作用可忽略不计.现通过恒定电压为 U 的电源和阻值为 R S 电源 的电热丝构成回路,对气体 a 缓慢加热一段时间 t 后,a、b a b 各自达到新的平衡状态。在此过程中,气体 a 内能增加量为 ? U ,试求气体 b 的内能增加量。

B. (选修模块 3-4) (12 分) (略) C. (选修模块 3-5) (12 分) (1)下列说法中正确的是____ A.卢瑟福的核式结构模型指出了原子核的内部结构 B.放射性元素发生一次 β 衰变,原子序数增加 1 C.光电效应揭示了光具有粒子性,康普顿效应揭示了光具有波动性 D.原子核的半衰期与原子所处的化学状态无关 (2)氢原子的能级如图所示,当氢原子从 n=4 向 n=2 的 能级跃迁时,辐射的光子照射在某金属上,刚好能发 生光电效应,则该金属的逸出功为____eV。现有 一群处于 n=5 的能级的氢原子向低能级跃迁,在辐射 出的各种频率的光子中,能使该金属发生光电效应的 频率共有____种。 (3)一炮弹质量为 m,以一定的倾角斜向上发射,到达 最高点时速度为 v, 炮弹在最高点爆炸成两块, 其中一 块恰好做自由落体运动,质量为 瞬时的速度大小是多少?

m .则另一块爆炸后 4

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四、计算题(本题共 3 小题,共 47 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)
13. (15 分)运动员驾滑板以某一初速度滑上一个光滑的高坡后,向动摩擦因数为 μ 的斜面 BC 冲去。高坡的上半部为半径 R 的圆的一部分,高坡的总高度为 h,运动员与滑板的总质量为 m,到达半圆坡最高点 A 时的速度为 v0,设滑板在运动中始终没有脱离路面,在轨道变换处 无机械能损失。求: (1)在半圆坡顶点 A,滑板受到的支持力; (2)滑块滑到 B 点时的速度; (3)滑板在斜面上到达的最高点 C 的高度 H。

14. (16 分)如图所示,在直角坐系中的第Ⅰ 象限内存在沿 y 轴负方向的匀强电场,在第Ⅳ 象限 中存在垂直纸面的匀强磁场, 一质量为 m、 带电量为 q 的粒子 (不计重力) y 轴上的 A(0, 在 3)以平行于 x 轴的初速度 v0=120m/s 射入电场区,然后从电场区进入磁场区,又从磁场区进 入电场区,并通过 x 轴上 P 点(4.5,0)和 Q 点(8,0) 各一次. 已知该粒子的比荷为 度的大小与方向?

q 求磁感应强 ? 10 8 C/kg , m

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15. (16 分)如图(a)所示,正方形金属框 abcd 放在表面绝缘且光滑的斜面顶端,由斜面顶端自 静止开始沿斜面下滑,下滑过程中穿过一段边界与斜面底边 BB ? 平行、宽度为 x、方向垂直 斜面向外的匀强磁场后滑至斜面底端 BB ? , 设金属框在下滑中瞬时速度为 v 时, 与此对应的 2 位移为 s,ab 边从静止滑下到达 BB ? 全过程的 v —s 图象如图(b)所示。已知金属框 abcd 的 质量为 m=0.1kg、总电阻 R=0.5Ω,g 取 10m/s2.试问: (1)匀强磁场的磁感应强度多大? (2)金属框通过磁场时产生的焦耳热是多少? (3)现用平行于斜面向上的外力 F 作用在金属框上,使金属框从斜面底端 BB ? 由静止开 始沿斜面向上一直做匀加速直线运动,且加速度 a=0.4m/s2,试在图(c)中作出金属框在 斜面上运动过程中力 F 随时间 t 的变化图像。

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南京师大附中 2012 届高三 2 月阶段考试参考答案
一、单选题 1 C 二、多选题 6 ABD 7 AC 8 ABD 9 BC 2 A 3 D 4 B 5 D

三、简答题 10. (1) a.将木板右侧适当垫高以平衡小车受到的摩擦阻力 b.钩码的质量应远小于小车的质量

2分 2分

(2)

vB ?

(?x1 ? ?x 2 ) 2 ?T

2分 2分

钩码的质量 m,小车的质量 M. 11. (1)外接(2 分) 分压式(2 分) (2)电路如图所示(2 分); (3)连接电路如图所示(2 分);左(2 分) (4)大于(2 分)

12. A.(选修模块 3-3) (1)AC(4 分,漏选得 2 分,多选或错误不得分) (2)1×1022(4 分) (3)对气体 a,设气体克服外力做功的值为 W。由于绝热系统,所以,由热力学第一

U2 U2 t ? W ,得出 W ? t ? ?U 。则对气体 b 来说,由于绝热系统, R R U2 t ? ?U (4 分) 所以,内能增加量为 ?U ? ? W ? R
定律: ?U ? B.(选修模块 3-4)略; C.(选修模块 3—5)(12 分) (1)BD(4 分,漏选得 2 分,多选或错误不得分) (2)2.55 6 (各 2 分)

4 v (3) 3

(4 分)

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13、(15 分) (1) m g ? N ? m (2)

v0 R

2

2分

得: N ? m( g ?

v0 ) R

2

3分 2分

1 1 2 2 2 mv B ? mgh ? mv 0 3分 得: v B ? v0 ? 2 gh 2 2 1 H 2 ? mgH (3) mgh ? mv 0 ? ?mg cos ? ? 3分 2 sin ?

v0 ? 2 gh 得: H ? 2 g (1 ? ? cot? )
2

2分 (8 分)粒子类平抛从 P 点进入磁场

14、(16 分)情况一:

tan? ?

vy vx

?

2y 4 ? x 3

vy ?

4 v0 ? 160 m / s v ? v 2 ? v 2 ? 2 0 0 m / s 0 y 3 2分
35 m 16
2分

2R1 sin? ? PQ
R1 ? mv qB1 B1 ? mv qR1

解得 R1 ? 2分

得: B1 ? 情况二:

64 ? 10 -7 T ? 9.1 ? 10 -7 T 7

1分

方向垂直纸面向里。

1分

(8 分)粒子类平抛从 Q 点进入磁场

tan? ?

vy vx

?

2y 3 ? x 4

vy ?

3 v0 ? 9 0 m / s v ? v 2 ? v 2 ? 1 5 0 m / s 0 y 4 2分
35 m 12
2分 2分

2R2 sin? ? PQ
R2 ? mv qB2

解得 R2 ?

B2 ?

mv qR2
1分

得: B2 ?

36 ? 10 -7 T ? 5.1 ? 10 -7 T 7

方向垂直纸面向外。 1 分

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15、(16 分)(1)由运动过程匀速阶段可以得出,磁场宽度和边框长度相同,匀速运 动位移为边框长度两倍 ,所以 x ? L ? 0.5m 。 (1 分) 由图中 v 2 ? s 关系可知,金属框先从静止开始作匀加速直线运动,加速度为

a?

v2 ? 5 m/s2 2s

(1 分)

线框沿斜面下滑 m gsin ? ? m a

B 2l 2 v m gsin ? ? R
得: B ?

(1 分)

B 2l 2 v ma? R
(1 分)

(1 分)

aR ? 0.5 T l 2v

(2)由匀速运动阶段能量转化关系得 Q ? mgsin ? ? 2L ? 0.5 J

(5 分)

(3)设金属框刚进入磁场区域时刻为 t1,金属框完全离开磁场区域时刻为 t2,金属框 到达 AA? 边的时刻为 t3。从图象中可以读出从静止开始以上各时刻金属框的位移, 根据匀变速运动的规律,可得以下结果

t1 ?

2s1 ? 2s a

t2 ?

2s 2 ? 3s a

t3 ?

2 s3 ? 17s a

(1 分)

各阶段的运动存在以下关系: ① 0- t1 时刻,2 时刻-t3 时刻, t 无磁场阶段,F0 ? mgsin ? ? ma ? F0 ? 0.54N(1 分) ② t1 时刻-t2 时刻,有磁场阶段, F ? m gsin ? ?

B 2l 2 v ? m a ,式中 v 为定值。 R

式中 F 与 v 成线性关系,由于运动过程为匀加速,F 与 t 成线性关系。(1 分) t1 时刻,金属框速度 v1 ? at1 ? 0.8 m/s ,

F1 ? m g sin ? ? ? 0.64 N

B 2 l 2 v1 ? ma (1 分) R

t2 时刻,金属框速度

v2 ? at2 ? 1.2 m/s,
B 2 l 2 v2 F2 ? m g sin ? ? ? ma (1 分) R ? 0.69N
(图 1 分)
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