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江苏省苏北四市(徐、淮、连、宿)高三第三次模拟考试物理试题


江苏苏北四市(徐、淮、连、宿)2012 届高三 5 月第三次质量检测

物理试题
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. 牛顿的三大运动定律构成了物理学和工程学的基础。它的推出、地球引力的发现和微积 分的创立使得牛顿成为过去一千多年中最杰出的科学巨人之一。下列说法中正确的是 A

. 牛顿第一定律是牛顿第二定律的一种特例 B. 牛顿第二定律在非惯性系中不成立 C. 两物体之间的作用力和反作用力是一对平衡力 D. 为纪念牛顿,人们把“力”定为基本物理量,其基本单位为“牛顿” 2. 某驾培中心训练场有一段圆弧形坡道如图所示,将同一 辆车物后停放在 a 点和 b 点。下述分析和比较正确的是 A. 车在 a 点受坡道的支持力大于在 b 点受的支持力 B. 车在 a 点受坡道的摩擦力大于在 b 点受的摩擦力 C. 车在 a 点受到的合外力大于在 b 点受的合外力 D. 车在 a 点受到重力的下滑分力大于在 b 点受到重力的下滑分力 3. 我国正在建设中的“北斗”卫星导航系统将由 5 颗地球同步卫星 和 30 颗非同步卫星组成。已知有两颗同步轨道卫星 A、B 分别 定点于赤道上东经 80°和 140°的上空,轨道半径为 r。则关于 A、B 两颗卫星,下列说法中正确的是 A. 两卫星内的物体都处于平衡状态 B. 两卫星运动的线速度相同 C. 这两颗卫星的信号可覆盖整个地球表面 D. 两卫星的间距是固定的,大小为 r
[来源:Z+xx+k.Com]

4. 两个等量异种电荷位于正方体的两个顶点 a 和 f 上, 如图所示。 在此正方体的顶点间移动一正试探电荷, 以下说法中正确的是 A. 电场中 b 点和 d 点的电场强度相同 B. 电场中 b 点和 e 点电势相等 C. 试探电荷在 c 点和 h 点受力大小相等,方向相同 D. 试探电荷从 c 点移到 h 点电场力做功为零
[来源:学。科。网]

5. 如图所示,两光滑平等长直导轨,水平放置在磁感应强度为 B 的匀强磁场中,磁场与导 轨所在平面垂直。已知金属棒 MN 能沿导轨自由滑动,导轨一端跨接一个定值电阻 R, 金属棒与导轨电阻不计。金属棒在恒力 F 作用下从静止开始沿导轨向右运动,在以后过 程中,能正确表示金属棒速度 v、加速度 a、感应电动势 E 以及通过电阻 R 的电量 q 随 时间 t 变化错误 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,错选或不答得 0 分. 6. 如图所示为一质点从静止开始运动的加速度-时间变 化的图像,关于该质点的运动,下列说法中正确的是 A. 质点在起点附近往复运动 B. 质点始终在起点一侧往复运动 C. 质点在第 6s 末的速度大小是 4m/s D. 质点在前 4s 内的位移为 0 7.霍尔元件是一种基于霍尔将就的磁传感器,已发展 成一个品种多 样的磁传感器产品族,得到广泛应用。如 图为某霍尔元件的工作原理示意图,该元件中电流 I 由 正电荷定向运动形成。下列说法中正确的是 A.M 点电势比 N 点电势高 B.用霍尔元件可以测量地磁场的磁感应强度 C.用霍尔元件能够把磁学量转换为电学量 D.若保持电 流 I 恒定,则霍尔电压 UH 与 B 成正比例 8. 如图所示,理想变压器原 线圈接在 220V 的交流电源上, 向一个半波整流电路供电,电 阻 R 的阻值为 10Ω ,整流前、 后的电压波形如图乙所示。下 列说法中正确的是 A.二极管 D 具有单向导 电性 B.电阻 R 两端的电压为 10V C.变压器的输入功率为 20W D.变压器匝数比为 11∶1 9 如图所示,光滑斜面固定在水平地面上,匀强电场平行于斜面下,弹簧另一端固定,滑块 处于静止状态。现给滑块一个沿斜面向下的初速度,滑块最远能到达 P 点。在些过程中 A.滑块的动能一定减小 B.弹簧的弹性势能一定增大 C.滑块电势能的改变量一定小于重力与弹簧弹力做功 的代数和 D.滑块机械能的改变量等于电场力与弹簧弹力做功的 代数和

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 将解答填写在答题卡相应的位置. 【必做题】 10. (8 分)某课外小组为探测一遥控电动小车的额定功率,进行了如下实验: A.用天平测出电动小车的质量为 0.6 kg; B.将一长直导轨水平放在实验桌上,电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装; C.接通打点计时器(其打点时间间隔为 0.02 s); D.启动电动小车使其以额定功率加速运动,达到最大速度一段时间后关闭小车电源,待小 车静止时再关闭打点计时器(在整个过 程中小车所受的阻力可以认为是恒定 的)。在上述过程中,得到一条记录纸 带,图中 O 点是打点计时器打的起点, 请分析本实验并回答下列问题。

(1)该电动小车运动的最大速度为____________m/s; (2)关闭电源后小车的加速度大小为___ ________m/s2; (3)该电动小车运动过程中所受的阻力大小为_________N; (4)该电动小车的额定功率为__________W。 11. (10 分)某学习小组研究用碳丝做成的电阻导电规律。在实验中测得电阻两端的电压与 通过电流的数据如下表:

(1)粗测其电阻,应选择多用电表 _____________(选填“1” 、 “×10”或后, “×100” ) 分倍率的电阻挡;调零将表笔分别与电阻的两端连接,示数如图所示,结果为_________Ω 。

(2 )利用测量的数据,在所给的坐标纸上描 点画出该电阻的伏安特性曲线。 (3)根据画出的伏安特性曲线可知,该导体的电阻率随温度升高而________________(填 “增大” 、 “减小”或“不变” ) 。 (4)若把该电阻 R 接入图示电路时,电流表的读数为 0.10A,已知 A、B 两端电压 恒为 3.0V,则定值电阻 R0 阻值为_____________Ω 。 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)下列说法中正确的是_____________

A. 伽利略空气温度计是根据水的热膨胀原理来设计的,不受外界气压影响 B. 分之间作用力总体表现,与弹簧被拉伸或压缩时力的变化情形相同 C. 水不浸润于玻璃,水银浸润于玻璃 D. 任何永动机都不可能制成 (2)如图所示,表示一个平面上晶体物质微粒的排列 情况,图上画出了三条等长线 AB、AC、AD,在这三条 线上物质微粒的数目均_____________(选填“相同”或 “不同” ) 。可以得出结论:晶体的物理性质是 ___________________的 (填 “各向同性” 或 “各向异性” ) 。
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(3)夏季车辆长途行驶时,车胎内气体温度最高可达 77℃。某型号轮胎说明书上标注的最 大胎压为 3.5×105Pa。若给该轮胎充气时,胎内气体温度恒为 27℃,不计充气及车辆行驶 时车胎体积的变化,为了保证行车安全,该轮胎刚充完气的气压不应超过多少?

B.(选修模块 3-4)(12 分) (1)下列说法错误 的是___________________ ..

A. 当驱动力频率 f 等于系统的固有频率 f0 时,系统的振幅最大 B. 波可以绕过障碍物继续传播,这种现象叫波的衍射 C. 两狭缝射出的光到达 P 点的路程差等于半波长的偶数倍时,这是出现暗条纹 D. 振荡的电场周围产生振荡的磁场

(2)平行光 a 垂直射向一半径为 R 的玻璃半球的平面,其截面如图 所示,发现只有 P、Q 之间所对圆心角为 90°的球面上有光射出, 则玻璃 球对 a 光的折射率为_________, 若仅将 a 平行光换成 b 平 行光,测得有光射出的范围增大,设 a、b 两种色光在玻璃球中的 速度分别为 va 和 vb(选填“>” 、 “<”或“=”)。 (3)xoy 平面内 x=0 处的质点在 t=0 时刻开始振动 ,产生 的波沿 x 轴正方向传播, t1=0.5s 时形成如图所示的波形图。 ①求波在介质中的传播速度; ②求 x=0 处的质点在 0.5s 内运动的路程。
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C.(选修模块 3-5)(12 分) (1)下列科学家提出的原子物理理论,其中错误的是_______________

A. 普朗克假设:振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值的整数倍 B. 德布罗意提出:实物粒子也具有波动性,其动量 P、波长λ ,满足 ? ? C. 贝可勒尔发现天然放射现象,揭示了原子核具有复杂结构 D. 波尔的定态理论和跃迁理论,很好地解释了所有原子光谱的实验规律 (2)美国物理学家密立根通过测量金属的遏止电压 Uc 与入射光频率ν ,算出普朗克常量 h,并与普朗克根据 黑体辐射 得出的 h 相比较,以验证爱因斯坦方程的正 确性。实验结果表明,两种方法得出的普朗克常量 h 在误差允许的范围内是一致的。 下图是某次试验中得到 的两种金属的遏止电压 Uc 与入射光频率ν 关系图象, 图中直线的斜率为 k。若光电子的电荷量为 e ,根据图 象可知:普朗克常量 h=___________________,两种金 属的逸出功关系为 W 甲____________W 乙(选填“>” 、 “=”或“<” ) 。 (3)卢瑟福用α 粒子轰击氮原子核,产生了氧的一种同位素和一个质子。其核反应程为
14 7 4 1 N?2 He ? 17 8 O ? 1 H 。在些反应室内有“α 粒子、氮原子核、质子、氧的同位素”共存,

h p

它们间常发生碰撞。设有速度为 v 的氮核与静止的质子发生弹性正碰,求碰撞后两个粒子的 速度。已知氮核的质量 mN 质子的质量 mH(只要求写出方程或方程组即可,不要求解方程)。 四、计算题: 本题共 3 小题,共计 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.有数值计算的题,答案中必须明确写出数 值和单位. 13. (15 分)如图所示,从 A 点以 v0=4m/s 的水平速度抛出一质量 m=1kg 的小物块(可视为 质点) ,当物块运动至 B 点时,恰好沿切线方向进入光滑圆弧轨道 BC,经圆弧轨道后滑上与 C 点等高、静止在粗糙水平面的长木板上,圆弧轨道 C 端切线水平。已知长木板的质量 M= 4kg,A、B 两点距 C 点的高度分别为 H=0.6m、h=0.15m,R=0.75m,物块与长木板之间的 动摩擦因数μ 1=0.5,长木板与地面间的动摩擦因数μ 1=0.2,g=10m/s2。求: (1)小物块运动至 B 点时的 速度大小和方向; (2)小物块滑动至 C 点时, 对圆弧轨道 C 点的压力; (3)长木板至少为多长,才 能保证小物块不滑出长木板。

14. (16 分)空间有一竖直向下的匀强磁场,磁感应强度 B=0.8T,两相同的长方形金属板 MN、PQ 竖直平行放置,俯视如图。两板间距 L=0.20m,与两板间距等长的金属棒 AB 垂直 放在金属板上 ,可无摩擦滑动,其电阻 R0=4Ω ,金属板的右边接有如图电路,电阻 R1=4 Ω ,R,2=2Ω 。现有不计重力的带电粒子以 v0=2m/s 的水平初速度射入两板间,问: (1)欲使粒子能保持水平方向做匀速直线运动,金属棒 AB 运动速度的大小和方向; (2)若金属棒 AB 保持以(1)中速度做匀速滑动,作用在 AB 上的外力多大; (3)若使金属棒在稳定运动过程中突然停止,则在停止运动的瞬间,作用在棒上的磁场力 大小与方向。

15. (16 分)在如图所示 xoy 坐标系第一象限的三角形区域(坐标如图中所标注)内有垂直

于纸面向外的匀强磁场,在 x 轴下方有沿+y 方向的匀强电场,电场强度为 E。将一个质量 为 m、带电量为+q 的粒子(重力不计)从 P(-a,0)点由静止释放。由于 x 轴上存在一种 特殊物质,使粒子每经过一次 x 轴后速度大小变为穿过前的

2 倍。 2

(1)欲使粒子能够再次经过 x 轴,磁场的磁感应强度 B0 最小是多少? (2)在磁感应强度等于第(1)问中 B0 的情况下,求粒子在磁场中的运动时间; (3)若磁场的磁 感应强度变为第(1)问中 B0 的 2 倍,求粒子运动的总路程。

江苏省苏北四市(徐、淮、连、宿)2012 届高三第三次质量检测

物理参考答案及评分标准
一、单项选择题: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.B 2.A 3.D 4.C 5.A 二、多项选择题: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.CD 7.BCD 8.AB 9.AD I/A 10.⑴1.5(2 分) ⑵ 4.0 (2 分) ⑶ 2.4(2 分) ⑷3.6(2 分) 0.5 11.⑴×1 18(4 分) ⑵(2 分) ⑶减小(2 分) ⑷16(2 分) 12A. ⑴D(4 分) ⑵不同 各向异性(每空 2 分)
0.4 0.3 0.2 0.1 0 0.5 1.0 1.5 2.0 U/V 2.5 3.0

⑶车胎内气体初末状态的温度分别为 T1=273+27=300K, p p T2=273+77=350K (1 分) 由查理定律 1 ? 2 得 (2 分) T1 T2
T p 2 ? 2 p 2 ? 3 ? 105 P a T1

(1 分) <(每空 2 分)

12B.⑴C (4 分) ⑵ 2 ⑶由 v =

x 5 ? 4 ? ? 10 m / s 由图可得 λ= 4m T= ? = 0.4s (2 分) t 0 .5 v 10 t 0 .5 路程 s = 4A× =20 ? =25cm(2 分) T 0 .4
1 m v2 = 1 m v 2 + 1 m v 2 N N N H H 2 2 2

12C.⑴D (4 分) ⑵ek < (每空 2 分) ⑶ mNv = mNvN + mHvH . (4 分)

13. (15 分)⑴ 物块做平抛运动:H - h =

1 2 gt 2

(2 分)
5 2 = v 0 =5m/s (1 分) v1 ? v02 ? v y 4

设到达 C 点时竖直分速度为 vy:vy=gt (1 分)

方向与水平面的夹角为 θ:tanθ =vy / v0=3/4 即:θ =37° (1 分) ⑵ 从 A 至 C 点,由动能定理 mgH =

1 2 1 mv 2 - mv0 2 (2 分) 2 2
mv2 R
2

设 C 点受到的支持力为 FN,则有 FN – mg = 由上式可得 v2 = 2 7 m/s FN = 47.3 N

(1 分)

(1 分)

根据牛顿第三定律可知,物块 m 对圆弧轨道 C 点的压力大小为 47.3N(1 分) ⑶ 由题意可知小物块 m 对长木板的摩擦力 f = μ1mg =5N (1 分) 长木板与地面间的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力 f ′ = μ2(M+m)g=10N (1 分) 因 f <f ′ ,所以小物块在长木板上滑动时,长木板静止不动。 (1 分) 小物块在长木板上做匀减速运动,至长木板右端时速度刚好为 0。 则长木板长度至少为 l ?
v 22 2?1 g

=2. 8m

(2 分)

14. (16 分)⑴ 带电粒子在板间受电场力与磁场力等值反向方可作匀速直线运动,无论是正 电荷还是负电何都要求 φA>φB。棒 AB 应向右运动。(1 分)

Bqv0=q 分)

U AB L

(2 分)

U AB ?

BLvR1 R1 ? R 0

(2 分) v ?

R1 ? R 0 4?4 v0 ? ? 2m/s ? 4m/s R1 4 E R 1 ? R0

(1

(2)棒以 4m/s 右行, 水平外力为 F,有 F = F 安=BIL (1 分) E=BLv (1 分) 代入得 F ?
B 2 L2 v 0.8 2 ? 0.2 2 ? 4 ? N=0.0128N(2 分) R1 ? R 0 4?4

I?

(1 分)

⑶ 当棒突然停止时,电容器放电,棒上电流方向由 A 到 B,所以棒所受安培力方向向右, 此时流过棒的电流大小为:
I ? I总 R1 R1 ? R 0

(1 分)

I 总=

UC RR R2 ? 1 0 R1 ? R0

(2 分) U C ? U AB ?

BLvR1 R1 ? R 0

(1 分)

F2=BIL,得:F2=0.0064N (1 分) 15. (16 分)⑴ 设粒子到 O 点时的速度为 v0,由动能定理有
1 2 解得 v 0 ? qEa ? mv0 2
2qEa (1 分) m 2 v0 ? 2 qEa (1 分) m
O O′ O1 P1 P 图甲 E y

3a
M O1′ 3a x

粒子经过 O 点后,速度为 v1, v1 ?

如图甲所示,粒子进入磁场后的轨迹圆与磁场边界相切 时,磁感应强度最小为 B0 。设粒子轨道半径为 R1,有
R1 ? 3a tan 30? ? a (1 分)

由 qB0 v1 ? m

2 v1

R1



mv B0 ? 1 ? qR1

mE (2 分) qa

⑵ 如图甲,粒子经 O1 点进入电场区域做匀减速运动,后又加速返回,再次进入磁场时的速率

v2 ? (

2 2 1 ) v1 ? v1 (1 分) 2 2
1 1 R1 ? a (1 分) 2 2
y

此时粒子做圆周运动的半径 R2 ?

其运动轨迹如图甲所示,此后不再进入磁场。由几何
? ? 60? 关系可知, ?MO 1O 1
3a

则粒子在磁场中运动的时间为
t? T1 T2 1 2?R1 1 2?R2 4? ? ? ? ? ? ? 2 6 2 v1 6 v2 3 ma (3 分) qE

O

O1 P1

O2 P2 E 图乙

3a x

⑶ 若 B=2B0,粒子的运动情况如图乙所示,粒子经过 O 点第一次进入磁场时的速率仍为 v1,在磁场中做圆 周运动的半径记为 R1? ,由第⑴ 问可知, v1 ?
qEa , m

P

R1? ?

a (1 分) 2
2 v1 ? 2 qEa ,运动到 P1 点后返回,则由 2m

粒子从 O1 点穿过 x 轴进入电场时速率为 v1? ? 动能定理
? qEO1 P1 ? 0 ? 1 ?2 mv1 2

解得

O1P 1?

a 4

(1 分)
qEa 1 ? v1 m 2

当粒子第二次进入磁场时的速率 v 2 ?
?? 做圆周运动的半径为 R2 a 4

2 1 v1? ? 2 2

(1 分)
2 v2 ? 2 qEa , 8m

? 粒子从 O2 点穿过 x 轴进入电场时速率为 v ? 2

1 2 运动到 P2 点后返回,则由动能定理 ? qEO2 P2 ? 0 ? mv ? 2 2

解得

O2 P2 ?

a 16

(1 分)

… ……… 依此类推可知,当粒子第 n 次进入磁场时,其在磁场中做圆周运动的轨道半径为
?? Rn a a ,再进入电场中前进的距离 On Pn ? n ?1 n ?1 2 4

(1 分)

因此,粒子运动的总路程为 s ? ? ( R1 ? R2 ? ? ? Rn ) ? 2(O1 P1 ? O2 P2 ? ? ? On Pn ) ? OP
5 a a a a a a = ? ( ? ? ? ? n ) ? 2( ? ? ? ? n ) ? a = (? ? )a 3 2 4 4 16 2 4

(1 分)


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