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江苏省南通市2015届高三第一次调研考试物理试题


南通市 2015 届高三第一次调研测试 物 理
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.如图所示的电路中,电源内阻不可忽略,R 为半导体热敏电阻,其阻值随温度的升高而 减小.当 R 所在位置温度升高时 L1 E A.灯泡 L1 变亮 V L2 R r B.灯泡 L2 变亮 C.电压表读数增大 D.电源内阻消耗功

率减小 第 1 题图 2.如图所示,小船沿直线 AB 过河,船头始终垂直于河岸.若水 B 流速度增大,为保持航线不变,下列措施与结论正确的是 A.增大船速,过河时间不变 B.增大船速,过河时间缩短 v水 C.减小船速,过河时间变长 A 第 2 题图 D.减小船速,过河时间不变 3.如图所示,a、b 都是较轻的铝环,a 环闭合,b 环断开,横梁可以绕中间支点自由转动, 开始时整个装置静止.下列说法中正确的是 b O a A.条形磁铁插入 a 环时,横梁不会发生转动 B.只有当条形磁铁 N 极拔出铝环时,横梁才会转动 C.条形磁铁用相同方式分别插入 a、b 环时,两环转动情况相同 第 3 题图 D.铝环 a 产生的感应电流总是阻碍铝环与磁铁间的相对运动 4.如图所示,两个带等量正电荷的相同小球,固定在绝缘、粗糙的水平面上 A、B 两点, O 是 AB 的中点.带正电的小滑块从 C 点由静止释放,在电场力作用下向右点运动,则 滑块从 C 点运动到 O 点的过程中 Q Q q A.电势能不断增大 + + + · B.电场力先做正功后做负功 A B C O C.加速度不断减小 第 4 题图 D.速度先增大后减小 5.如图所示,AB、AC 两光滑细杆组成的直角支架固定在竖直平面内,AB 与水平面的夹角 为 30° ,两细杆上分别套有带孔的 a、b 两小球,在细线作 A 用下处于静止状态,细线恰好水平.某时刻剪断细线,在 两球下滑到底端的过程中,下列结论中正确的是 a b A.a、b 两球到底端时速度相同 30° C B.a、b 两球重力做功相同 B 第 5 题图 C.小球 a 下滑的时间大于小球 b 下滑的时间 D.小球 a 受到的弹力小于小球 b 受到的弹力 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,错选或不答的得0分. 6.某兴趣小组自制一小型发电机,使线圈在匀强磁场中绕 Φ 垂直于磁场方向的固定轴转动, 穿过线圈的磁通量 Φ 随 Φm 时间 t 按正弦规律变化的图象如图所示,线圈转动周期 为 T,线圈产生的电动势的最大值为 Em.则 A.在 t ? t O
T 4

T 2

T

T 时,磁场方向与线圈平面垂直 4
物理试卷 第1页(共 6 页)

第 6 题图

T 时,线圈中的磁通量变化率最大 2 2? t ) C.线圈中电动势的瞬时值 e ? Em sin( T
B.在 t ? D.若线圈转速增大为原来的 2 倍,则线圈中电动势变为原来的 4 倍 7.我国研制并成功发射了“嫦娥二号”探月卫星.若卫星在距月球表面高度为 h 的轨道上 以速度 v 做匀速圆周运动,月球的半径为 R,则

v2 R?h 2 v ( R ? h) C. 月球表面的重力加速度为 R
A.卫星运行时的向心加速度为

B.卫星运行时的角速度为

v R?h

D. 卫星绕月球表面飞行的速度为 v

R?h R

8.一汽车以速度 v0 在平直路面上匀速行驶,在 t=0 时刻将汽车发动机的输出功率调为另一 个恒定值,设汽车行驶过程中受到的阻力恒定不变.从 t=0 时刻开始,汽车运动的 v-t 图象可能正确的有 v v v v0 v0 O A t v0 O B t O C t O D t v v0

9.如图所示,直角坐标系 xOy 位于竖直平面内,y 轴竖直向上.第Ⅲ、Ⅳ象限内有垂直于 坐标面向外的匀强磁场, 第Ⅳ象限同时存在方向平行于 y 轴的匀强电场 (图中未画出) . 一 带电小球从 x 轴上的 A 点由静止释放,恰好从 P 点垂直 y 于 y 轴进入第Ⅳ象限,然后做圆周运动,从 Q 点垂直于 x Q A 轴进入第Ⅰ象限,Q 点距 O 点的距离为 d,重力加速度为 O x g.根据以上信息,可以求出的物理量有 A.圆周运动的速度大小 B.电场强度的大小和方向 P C.小球在第Ⅳ象限运动的时间 第 9 题图 D.磁感应强度大小 三、简答题:本题分必做题(第lO、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)小张和小明测绘标有“3.8 V 0.4 A”小灯泡的伏安特性曲线,提供的实验器材 有: A.电源 E(4 V,内阻约 0.4 Ω) C.电流表 A(0.6 A,内阻约 0.3 Ω) E.三个定值电阻(R1 =1kΩ,R2=2kΩ,R3=5kΩ) B.电压表 V(2 V,内阻为 2 kΩ) D.滑动变阻器 R(0~10Ω) F.开关及导线若干

(1)小明研究后发现,电压表的量程不能满足实验要求,为了完成测量,他将电压表进 行了改装. 在给定的定值电阻中选用 ▲ (选填“R1”、 “R2”或“R3”) 与电压表 ▲ (选填 “串联”或“并联”) ,完成改装.

物理试卷

第2页(共 6 页)

(2)小张选好器材后,按照该实验要求连接 电路, 如图所示 (图中电压表已经过改装) . 闭 合开关前,小明发现电路中存在两处不恰当 的地方,分别是: ① ▲ ;② ▲ . (3)正确连接电路后,闭合开关,移动滑动 变阻器的滑片 P,电压表和电流表的示数改 变,但均不能变为零.由此可以推断电路中 发生的故障可能是导线 或“断路”) . ▲ (选填图中表
第 10 题图

6

A
5 7 8 a 1 P b

V

4

3 2

示导线的序号) 出现了 ▲ (选填“短路” 11.(10 分)为了测量小滑块与水平桌面间的动摩擦因数,某小组设计了如图甲所示的实验装 置,其中挡板可固定在桌面上,轻弹簧左端与挡板相连,图中桌面高为 h,O1、O2、A、 B、C 点在同一水平直线上.已知重力加速度为 g,空气阻力可忽略不计. 实验过程一:挡板固定在 O1 点,推动滑块压缩弹簧,滑块移到 A 处,测量 O1A 的 距离,如图甲所示.滑块由静止释放,落在水平面上的 P 点,测出 P 点到桌面右端的水 平距离为 x1; 实验过程二:将挡板的固定点移到距 O1 点距离为 d 的 O2 点,如图乙所示,推动滑 块压缩弹簧,滑块移到 C 处,使 O2C 的距离与 O1A 的距离相等.滑块由静止释放,落 在水平面上的 Q 点,测出 Q 点到桌面右端的水平距离为 x2. d B B O1 C O2 O1 C A A O2 h h P
(甲)

Q x2

O

x1
第 11 题图

O
(乙)

(1)为完成本实验,下列说法中正确的是 ▲ . A.必须测出小滑块的质量 B.必须测出弹簧的劲度系数 C.弹簧的压缩量不能太小 D.必须测出弹簧的原长 (2)写出动摩擦因数的表达式 μ= ▲ (用题中所给物理量的符号表示) . (3)小红在进行实验过程二时,发现滑块未能滑出桌面.为了测量小滑块与水平桌面间 的动摩擦因数,还需测量的物理量是 ▲ . (4)某同学认为,不测量桌面高度,改用秒表测出小滑块从飞离桌面到落地的时间,也 可测出小滑块与水平桌面间的动摩擦因数.此实验方案 ▲ 行” ) ,理由是 ▲ . (选填“可行”或“不可

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第3页(共 6 页)

12.选做题(请从A、B和C三小题中选定两小题作答,并在答题卡上把所选题目对应字母后的 方框涂满涂黑.如都作答,则按A、B两小题评分.) A.(选修模块3-3)(12分) (1)一定质量的理想气体分别在 T1、T2 温度下发生等温 p 变化,相应的两条等温线如图所示,T2 对应的图线上 ·A 有 A、B 两点,表示气体的两个状态.则 ▲ . A.温度为 T1 时气体分子的平均动能比 T2 时大 B T2 B.A 到 B 的过程中,气体内能增加 · T1 C.A 到 B 的过程中,气体从外界吸收热量 O D.A 到 B 的过程中,气体分子单位时间内对器壁单 V 第 12A(1)题图 位面积上的碰撞次数减少 (2)在用油膜法测分子大小的实验中,取体积为 V1 的纯油酸用酒精稀释,配成体积为 V2 的油酸酒精溶液.现将体积为 V0 的一滴油酸酒精溶液滴在水面上,稳定后油膜的面积 为 S,已知油酸的摩尔质量为 M,密度为 ? ,阿伏伽德罗 常数为 NA,则油酸分子的直径为 ▲ ,这一滴溶液中所 含的油酸分子数为 ▲ . (3)某同学估测室温的装置如图所示,气缸导热性能良好,用 绝热的活塞封闭一定质量的理想气体.室温时气体的体积 V1=66mL,将气缸竖直放置于冰水混合物中,稳定后封闭 气体的体积 V2=60mL.不计活塞重力及活塞与缸壁间的摩 擦,室内大气压 p0=1.0× 105Pa. ① 室温是多少? ② 上述过程中,外界对气体做的功是多少? 冰 水 混 合 物

第 12A(3)题图

B.(选修模块3-4)(12分) (1)下列说法中正确的是 ▲ . A.在光的双缝干涉实验中,条纹间距与缝的宽度成正比 B.真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的,与光源、观察者间的相对运动无关 C.只有障碍物的尺寸比波长小得多时才会发生衍射现象 D.红光在玻璃砖中的传播速度比紫光在玻璃砖中的传播速度大 (2)一列简谐横波沿 x 轴传播,图甲是 t=1s 时的波形图,图乙是 x=3m 处质点的振动图象, 则该波的传播速度为 ▲ m/s,传播方向为 ▲ . y/cm y/cm

O

1

2

3

4

5

x/m

O

1

2

t/s

第 12B(2)题图甲

第 12B(2)题图乙

物理试卷

第4页(共 6 页)

(3)如图所示,一根长直棒 AB 竖直地插入水平池底,水深 a=0.8m,棒露出水面部分的长 度 b=0.6m,太阳光斜射到水面上,与水面夹角 ? =37° ,已 4 A 知水的折射率 n= ,sin37° =0.6,cos37° =0.8.求: b 3 α O ① 太阳光射入水中的折射角 β; ② 棒在池底的影长 l. a B
第 12B(3)题图

C.(选修模块 3-5)(12 分) (1) 钍 234 它能放出一个新的粒子而变为镤 234 同时伴随有 ? 射线产生, 90Th 具有放射性, 91 Pa ,
234 其方程为 234 90Th ? 91 Pa ? x ,钍的半衰期为 24 天.则下列说法中正确的是 ▲ .

A.x 为质子 B.x 是钍核中的一个中子转化成一个质子时产生的 C. ? 射线是镤原子核放出的 D.1g 钍 234 90Th 经过 120 天后还剩 0.2g 钍 (2)某金属的截止极限频率恰好等于氢原子量子数 n=4 能级跃迁到 n=2 能级所发出光的 频率.氢原子辐射光子后能量 ▲ (选填“增大” 、 “不变”或“减小” ) .现用氢 原子由 n=2 能级跃迁到 n=1 能级所发出的光照射该金属, 则逸出光电子的最大初动能 是 ▲ (已知氢原子 n=1、2、4 能级的能量值分别为 E1、E2、E4) . (3)如图所示,A 和 B 两小车静止在光滑的水平面上,质量分别为 m1、m2,A 车上有一质 量为 m0 的人,以速度 v0 向右跳上 B 车,并与 B 车相对静止.求: ① 人跳离 A 车后,A 车的速度大小和方向; ② 人跳上 B 车后,A、B 两车的速度大小之比. B A
第 12C(3)题图

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,水平面上两平行光滑金属导轨间距为 L,左端用导线连接阻值为 R 的电阻.在间距为 d 的虚线 MN、PQ 之间,存 M a P d 在方向垂直导轨平面向下的磁场,磁感应强度 大小只随着与 MN 的距离变化而变化.质量为 m、电阻为 r 的导体棒 ab 垂直导轨放置,在大 R F 小为 F 的水平恒力作用下由静止开始向右运动, 到达虚线 MN 时的速度为 v0.此后恰能以加速 b Q N 度 a 在磁场中做匀加速运动.导轨电阻不计, 第 13 题图 始终与导体棒电接触良好.求: (1)导体棒开始运动的位置到 MN 的距离 x; (2)磁场左边缘 MN 处的磁感应强度大小 B; (3)导体棒通过磁场区域过程中,电阻 R 上产生的焦耳热 QR.

物理试卷

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14. (16 分)某电视台的娱乐节目中,有一个拉板块的双人游戏,考验两人的默契度.如图 所示,一长 L=0.60m、质量 M=0.40kg 的木板靠在光滑竖直墙面上,木板右下方有一质 量 m=0.80kg 的小滑块(可视为质点) ,滑块与木板间的动摩擦因数为 μ=0.20,滑块与 木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取 g=10m/s2.一人用水平恒力 F1 向左作用在 滑块上,另一人用竖直恒力 F2 向上拉动滑块,使滑块从地面由静止开始向上运动. (1)为使木板能向上运动,求 F1 必须满足什么条件? (2)若 F1=22N,为使滑块与木板能发生相对滑动,求 F2 必须满足什么条件? (3)游戏中,如果滑块上移 h=1.5m 时,滑块与木板没有分离,才算两人配合默契,游 戏成功.现 F1=24N,F2=16N,请通过计算判断游戏能否成功?

F2 F1
第 14 题图

15. (16 分)如图所示,足够大的荧光屏 ON 垂直 xOy 坐标面,与 x 轴夹角为 30° ,当 y 轴 与 ON 间有沿+y 方向、场强为 E 的匀强电场时,一质量为 m、电荷量为-q 的离子从 y 轴上的 P 点,以速度 v0、沿+x 轴方向射入电场,恰好垂直打到荧光屏上的 M 点(图中 未标出) .现撤去电场,在 y 轴与 ON 间加上垂直坐标面向里的匀强磁场,相同的离子仍 以速度 v0 从 y 轴上的 Q 点沿+x 轴方向射入磁场,恰好也垂直打到荧光屏上的 M 点,离 子的重力不计.求: (1)离子在电场中运动的时间 t1; (2)P 点距 O 点的距离 y1 和离子在磁场中运动的加速度大小 a; (3)若相同的离子分别从 y 轴上的不同位置以速度 v ? ky ( y ? 0 ,k 为常数) 、沿+x 轴方向射入磁场,离子都能打到荧光屏上,k 应满足的条件. y P Q v0 v0 N 30°
第 15 题图

O

x

物理试卷

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南通市 2015 届高三第一次调研测试

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,共计 15 分.每小题只有一个选项符合题意. 1.A 2.B 3.D 4.D 5.C 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,错选或不答的得O分. 6.AB 7.ABD 8.BD 9.AC 三、简答题:本题共3小题,共计42分.请将解答填写在答题卡相应的位置. 10. (8 分) (1)R2(1 分) 串联(1 分) (2)电流表内接(2 分) 滑片 P 置于 b 处(2 分) (3)8(1 分) 断路(1 分) 11. (10 分) (1)C(3 分) (2)
2 x12 ? x2 (3 分) 4dh

(3)滑块停止滑动的位置到 B 点的距离(2 分) (4)不可行(1 分) 滑块在空中飞行时间很短,难以把握计时起点和终点,秒表测时 间误差较大(1 分) 12.A(选修模块3-3)(12分) (1)CD(3 分) (2) 分别估测得出

VV V1V0 1 0? NA (2 分) (2 分) (用分子的立方体和球模型 V2 M V2 S

V22 S 3 6V22 S 3 、 均给分) V02V12 ?V02V12 V1 V2 (3)解:①设室温为 T1,则 ? T1 T2
代入数据解得

(2 分)

o T1 ? 3 0 0 . 3 K = 2 7 . 3 C(1 分)

②外界对气体做的功 解得

W? p 0 ? ?V

(1 分) (1 分)

W ?0.60J

B(选修模块3- 4)(12分) (1)BD(3 分) (2)2(2 分) -x 轴方向(2 分) (3)①设折射角为 ? ,则 代入数据解得 ②影长

n?

o sin(9 0 ?? ) (2 分) sin ?

b a

A α O β B
第 12B(3)题答图

? ? 37o
o

(1 分) (1 分) (1 分)

l ? b tan(90 ? ? ) ? a tan ?
l ?1 . 4 m

代入数据解得 C(选修模块3-5)(12分)

(1)BC(3 分) (2)减小(2 分)

(2 分) 2E2 ? E1? E4
第7页(共 6 页)

物理试卷

(3)①设人跳离 A 车后,A 车的速度为 vA,研究 A 车和人组成的系统,以向右为正方 向,由动量守恒定律有 解得

m1v A ? m0 v0 ? 0

(1 分) (1 分)

vA ? ?

m0 v0 m1
m0 v0 ? (m0 ? m2 )vB

负号表示 A 车的速度方向向左 ②研究人和 B 车,由动量守恒定律有 解得

(1 分) (1 分) (1 分)

vA vB

?

m0 ? m2 m1
1 2 m0v 2

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)解: (1)导体棒在磁场外,由动能定理有 解得

F x?

(2 分) (1 分)

x?

2 mv0 2F

(2)导体棒刚进磁场时产生的电动势 由闭合电路欧姆定律有 又

E ? B L0v

(1 分) (1 分) (1 分)

I?

E R?r

F安 ? I L B
F ? F安 ? ma

由牛顿第二定律有 解得

(1 分) (2 分)

B?

1 L

(F ? m a) ( R ? v0

r)
F ? F安 ? ma

(3)导体棒穿过磁场过程,由牛顿第二定律有 导体棒克服安培力做功 电路中产生的焦耳热 电阻 R 上产生的焦耳热 解得

(1 分) (1 分) (1 分)

W ? F安d
Q ?W

QR ?

R Q R?r

(1 分) (2 分)

QR ?

Rd ( F ? ma ) R?r

14. (16 分)解: (1)滑块与木板间的滑动摩擦力 对木板应有 代入数据得

f ? ? F1

(1 分) (1 分) (2 分)

f ? Mg F1 ? 20N

(2)对木板由牛顿第二定律有 对滑块由牛顿第二定律有 要能发生相对滑动应有

?F1 ? Mg ? Ma1
F2 ? ?F1 ? mg ? ma2 a 2 ? a1

(1 分) (2 分) (1 分) (2 分)

代入数据可得 F2>13.2N
物理试卷 第8页(共 6 页)

(3)对滑块由牛顿第二定律有

F2 ? ? F1 ? m g ? m3a
h? 1 2 a 3 t 2

(1 分) (1 分) (1 分) (1 分)

设滑块上升 h 的时间为 t,则 对木板由牛顿第二定律有

? F1 ? Mg ? Ma4
H? 1 2 a 4 t 2

设木板在 t 时间上升的高度为 H,则

代入数据可得 H ? 0 . 7 5 m (1 分) H ? L ? h 由于 ,滑块在上升到 1.5m 之前已经脱离了木板,游戏不能成功. (1 分) 15. (16 分)解: (1)设离子垂直打到荧光屏上的 M 点时,沿 y 方向的分速度大小为 vy, 在电场中运动的加速度为 a1,则 y v0 vy ? (1 分) o tan 30 v0 P (1 分) qE ? ma1 Q v 0 N (1 分) v ?at
y 11

3mv0 解得 t1 ? qE
(2)由几何关系可知

M (1 分) O 30°
第 15 题(1)(2)答图

x

y1 ?
解得

1 2 a1t1 ? v0t1 tan 30o 2 2 5mv0 y1 ? 2qE

(2 分) (1 分)

设离子在磁场中做圆周运动半径为 y2,则 而 解得

y2 c o s 3o0 ? v0 t1

(1 分) (1 分) (1 分)

a?

2 v0 y2

a?

qE 2m

(3)如图所示,设从纵坐标为 y 处射入磁场的离子,恰好能打到荧光屏上,对应的圆周 运动半径为 r0,则

r0 ?

此离子进入磁场时的速度 v ? ky ,设运动半径为 r,则

r0 ?y cos 30o

(1 分)

y r0 O′ r0 30° O

v

qBv ? m

v2 r

(1 分)

N 30°

为使离子能打到荧光屏上应满足 而 解得

r ? r0 (1 分)
(1 分) (2 分)

qBv 0 ? ma
k? (2 3 ? 3 qE ) 2mv0

第 15 题(3)答图

x

物理试卷

第9页(共 6 页)


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