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金陵中学物理名师工作室
2017
届南京外国语学校、金陵中学、江苏省海安高级中学
高三物理调研测试卷
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.将一不带电的金属导体板放置到场强为 E
0
的匀强电场中,由于静电感应,达到平衡时
导体板两侧出现等量的异种电荷,过程如图 a、b、c,下列说法错误的是
A
.静电平衡时导体表面上各点电场强度都为零
B
.静电平衡时导体是等势体
C
.静电平衡时导体内部感应电荷的电场
Eˊ
与原电场
E
0
相抵消
D
.静电平衡时导体外表面处电场方向垂直于导体表面
2.
如图所示的电路中,开关
S
闭合一段时间后,下列说法中正确
的是
A
.滑片
M
向上滑动过程中,电容器充电
B
.滑片
N
向左滑动过程中,流过
R
2
电流向上
C
.滑片
N
向左滑动,电源输出功率一定增大
D
.将滑片
N
向右滑动,电容器的电能减少
3.
某质点运动速度的平方
v
2
随位移
s
变化规律如图所示,关于该质点的
运动情况,下列说法正确的是
A
.质点一定是做曲线运动
B
.质点所受合外力可能是恒力
C
.质点运动的加速度逐渐增大的
D
.质点的机械能一定是逐渐增大的
4.
背越式跳高是一项跳跃垂直障碍的运动项目,包括助跑、起跳、
过杆和落地四个阶段,图为从起跳到落地运动过程分解图,
某同学身高
1.80m
,体重
60kg
,参加学校运动会成功地越过了
1.90m
的横杆,该同学跳起时刻的动能可能是下列哪个值
A
.
500J B
.
600J C
.
800J D
.
2000J
5.
如图,固定的斜面
C
倾角为
θ
,长木板
A
与斜面间动摩擦因数
μ
1
,
A
沿斜面下滑时加速度是
a
1
,现将物块
B
置于长木板
A
顶端,
A
、
B
间动摩擦因数
μ
2
,此时释放
AB
,
A
的加速度为
a
2
,
B
的加速度是
a
3
,则下列
结果正确的是
A
.若
μ
1
>μ
2
,有
a
1
= a
2
< a
3
B
.若
μ
1
>μ
2
,有
a
2
< a
1
< a
3
C
.若
μ
1
<μ
2
,有
a
1
= a
2
> a
3
D
.若
μ
1
<μ
2
,有
a
1
> a
2
= a
3
15.(1)
x
y
O
v
0
Q
P
(0,
h
)
45°
B
E
(2)
(3)
E
0
-
-
-
E
0
-
-
+
-
-
+
+
Eˊ
E
0
-
+
-
-
-
+
+
+
E
图
a
图 b 图 c
第 1 题图
A
B
C
θ
第 5 题图
S
R
1
C
R
2
R
3
M
N
第 2 题图
第 4 题图
s
v
2
O
第 3 题图
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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.
天文社的同学长期观测一颗绕地球做圆周运动的人造卫星,测得其绕行周期是
T
,已知
地球表面重力加速度
g
,地球半径
R
,由此可以求出
A
.卫星受到地球的引力
B
.卫星运动的向心加速度
C
.卫星运动的机械能
D
.卫星的轨道离地面的高度
7.
右图是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子经电场加速后进入速度选择器,速度选择器内
相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为
B
和
E
.平板
S
上有可让粒子通过的狭缝
P
(只有在正交电磁场中做直线运动
的粒子才能通过
P
狭缝)和记录粒子位置的胶片
A
1
A
2
.平板
S
下方有磁感强度为
B
0
的匀强磁场.根据图示粒子的运动,下
列说法正确的有
A
.图示轨迹运动的粒子一定是同种粒子
B
.图示轨迹运动的粒子一定是带正电的粒子
C
.图示
B
0
磁场中圆轨道上运动的粒子速度大小一定相等
D
.增大速度选择器内磁场的磁感强度
B
,粒子打在胶片上的位置将远离狭缝
P
8.
超导体具有电阻为零的特点,图为超导磁悬浮原理图,
a
是一个
超导闭合环,置于一个电磁铁线圈
b
正上方,当闭合电键
S
后,
超导环能悬浮在电磁铁上方平衡.下列说法正确的有
A
.闭合电键
S
瞬间,
a
环中感应电流受到的安培力向上
B
.闭合电键
S
,稳定后通过
a
环磁通不变,
a
环中不再有电流
C
.闭合电键
S
,稳定后通过
a
环的电流是恒定电流
D
.
R
取不同的电阻,稳定后
a
环所受安培力都相等
9.
如图所示,光滑的轻杆
OA
可绕竖直轴
OO
ˊ 旋转,且
OA
与
OO
ˊ 轴间夹角
θ
始终保持不变,质量
m
的小球套在
OA
杆上,可在
杆适当位置处随杆做水平面内的匀速圆周运动,下列说法正确的有
A
.小球在任何两位置随杆在水平面内做匀速圆周运动的加速度大小
都相等
B
.杆的转速越大,小球随杆做水平面内匀速圆周运动的位置越高
C
.小球在某一位置随杆在水平面内匀速转动,只要受到微小的扰动 ,
就会远离该位置
D
.小球在某一位置随杆在水平面内匀速转动,若杆转速突然增大,
由于杆对球弹力垂直于杆,杆不会对小球做功
m
O
Oˊ
A
θ
第 9 题图
a
b
S
R
第 8 题图
第 7 题图
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第Ⅱ卷(非选择题 共
89
分)
三、简答题:本题分必做题(第
l0
、
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.
10.
(
8
分) 测量一未知电阻的阻值
(
1
)某同学首先用多用电表粗测电阻的大小,将多用表
选择开关置于
×10Ω
档,调零后,将红黑表笔分别接电阻两
端,发现指针读数如图甲所示,则所测阻值为 ▲
Ω
,
(
2
)接着该同学计划用伏安法比较准确地测量电阻的阻
值,提供的实验器材有:
8V
直流电源;电压表(
0-10V
,
内阻约
20kΩ
);电流表(
0-50mA
、内阻约
10Ω
);
滑动变阻器(
0-20Ω
、
1A
);开关和导线。
请根据实验要求和提供的器材,用笔画线代替导
线完成图乙未完全连接好的实物电路
(
3
)在上述(
2
)的实验中,连接好电路后,闭
合开关,发现电流表和电压表皆没有读数,该同学
多用电表检查电路故障.他的操作如下:选用多用
电表的直流电压档,将红、黑表笔分别接在:电源正
负极间;变阻器电阻丝的两端;电流表“-”极和电
压表“+”之间,结果多用电表的指针均发生偏转,
则可能是连接 ▲ 之间导线发生了断路.
(
4
)实验中移动变阻器滑动头,记下多组电流表、电压表读数(
U
,
I
)然后在坐标纸上作
出
U-I
图线,图线的 ▲ 大小表示待测电阻的阻值,在这个实验中,测量值 ▲
真实值(填
>
、
=
、
<
)
11
.(
10
分)
(
1
)用游标卡尺和螺旋测微器分别测量某圆柱体的长度与直径,图甲是游标卡尺和螺旋测微
器的读数的示意图,由图可知圆柱体的长度是 ▲
cm
和圆柱体直径是 ▲
cm
。
(
2
)图乙为探究物体运动加速度与物体质量、物体受力关系的实验装置,沙和沙桶质量用
m
表示,小车和砝码质量用
M
表示,小车运动加速度用
a
表示.
①实验过程中首先需要平衡小车受到的摩擦力,
长木板抬起适当的角度使得没有连接沙桶的小
车能在木板上做 ▲ 运动.(选填匀速、变
速)
②在探究加速度与小车受力关系过程中,甲和
乙两小组分别用下列两组数据进行实验操作,根据你实验的实际操作,最好选择 ▲
(选填甲或乙)进行实验.
M
甲
=500g M
乙
=500g
第 10 题图
甲
第 10 题图
乙
第 11 题图
甲
第 11 题图
乙
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甲
m(g)
20 22 24 26
乙
m(g)
20 30 40 50
③在探究加速度与小车质量关系过程中,应该保持 ▲ 不变,通过增减小车中砝
码改变小车质量
M
,实验测出几组
a
、
M
数据,根据测量的数据,符合作图要求,某同学作
出的反映
a-M
关系的的图像可能是图丙中图线 ▲ .
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
小题评分.
)
A
.
(
选修模块
3-3)(12
分
)
(1)下列说法正确的有 ▲
A.天然水晶熔化后再凝固的水晶(石英玻璃)仍然是晶体
B.大气中氢含量较少的原因是氢分子平均速率较大,更容易发生逃逸
C.相同的温度下,液体的扩散速度等于固体的扩散速度
D.人类使用能量的过程是将高品质的能量最终转化为低品质的内能
(2)一定量的理想气体的状态经历了如图所示 A→B→C→A 的循环变化,已知气体在状
态 A 时温度是 T
0
,则 在全过程中气体的最高温度是 ▲
,C→A 过程中气体的内能变化情况是 ▲
(3)在(2)问的情景下,已知气体从 B→C 过程中内能的
变化为 E
0
,则根据图中数据求:
① A→B 过程气体与外界热交换 Q;
②完成一个循环气体对外做功 W.
B
.
(
选修模块
3-4)(12
分
)
(
1
)下列说法正确的有 ▲
A
.波在两种介质界面处发生折射,除传播方向发生改变,波长、波速、频率都不变
B
.牛顿环是由一个玻璃球面与平面玻璃之间空气膜发生的干涉造成的
C
.光从一种介质进入另一种介质传播,频率不变,所以光的颜色不变
D
.自然光被玻璃反射后,反射光依然是自然光
(
2
)如图甲所示
A
、
B
两架高速太空战机以相同的速度
在一条直线上匀速飞行,
A
向
B
发出一条无线电指令,
B
经过
t
0
时间接受到指令,已知真空中光速为
c
,则在
A
、
B
看来,
A
、
B
之间距离为
l
0
= ▲
;地面指挥中心观
测到此刻
A
、
B
之间的距离
l
,则
l ▲ l
0
(
选填
>
、
=
、
<)
;
(3)某同学用如下方法测定玻璃的折射率:先将平行玻璃砖固
定在水平桌面的白纸上,画出两侧界面 MN、PQ(MN、QP 面平行
于桌面),在玻璃砖的一侧用激光照射,在光源同侧且与 MN 平
行的光屏上得到的两光点 A、B,两光线的位置如图乙所示.测得
p
V
O
V
0
2V
0
p
0
2p
0
A B
C
第 12 题 A
图
A B
第 12 题 B 图
甲
第 12 题 B 图乙
第 11 题图
丙
M
a
O
a
O
a
O
1/M
1/M
a
O
1/M
A
C
D
B
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入射光线与界面的夹角 α=30°,光屏上两光点之间的距离 L=3.0 cm,玻璃砖的厚度 h=
2.0 cm,求玻璃砖的折射率.
C
.
(
选修模块
3-5)(12
分
)
(
1
)下列说法正确的有 ▲
A
.康普顿效应中光子与自由电子发生碰撞,碰撞满足动量、能量守恒
B
.
α
粒子散射实验结果表明,原子核的尺寸是
10
-10
m
数量级
C
.原子核的
β
衰变现象表明,原子核内质子、中子可以相互转化
D
.铀
235
的裂变,是由于铀核俘获快中子的而产生的
(
2
)有一种衰变是原子核俘获一个核外
K
层电子,是核中一个质子转变化一个中子的过
程,简称
K
俘获.在
K
俘获过程中,有能量放出.关于
K
俘获过程,原子总质量 ▲
(选填增加、减小、不变);原子序数 ▲ (选填增加、减小、不变).
(
3
)人类第一次利用加速器加速粒子引发的核反应是:
MeVHeBLiH 03.82)e(
4
2
8
4
7
3
1
1
1 设加速后质子以速度
v
0
撞击静止的锂核,形成不稳定的复合核
)(
8
4
Be
,求形成的复
合核速度
v
;
②复合核最终转变为两个
α
粒子,并放
γ
光子,求
γ
光子的动量大小(保留两位有效数字,
真空光速
c=3
×
10
8
m/s
).
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)如图甲所示,两根平行的光滑金属导轨
MN
、
PQ
和左侧
M
、
N
间连接的电阻
R
构成一个固定的水平
U
型导体框架,导轨电阻不计且足够长。框架置于一个方向竖直向
下、范围足够大的匀强磁场中,磁场左侧边界是
OO
ˊ.质量
m
、电阻
r
的导体棒垂直放置
在两导轨上,并与导轨电接触良好,给导体棒一个水平向右的初速度
v
0
,棒进入磁场区
后回路中的电流
I
随棒在磁场区中运动位移
x
(
O
点为
x
轴坐标原点)的变化关系如图乙
所示,根据题设条件和图中给定数据求:
(
1
)导体棒进入磁场瞬间回路总电功率
P
0
;
(
2
)导体棒进入磁场瞬间加速度大小
a
0
;
(
3
)导体棒运动全过程中电阻
R
上产生的电热
Q
R
.
x
M
N
P
Q
O
Oˊ
v
I
O
x
I
0
x
0
图甲 图乙
R
第 13 题图
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14
.(
16
分)如图所示,在
xOy
直角坐标系原点
O
处有一粒子源,它能向与
x
轴正方向夹
角
0-180
º 范围平面内的各个方向均匀发射速度相等、质量
m
、电荷量+
q
的带电粒子,
x=
3
a
处垂直于
x
轴放置荧光屏
MN
,空间有垂直于
xOy
平面的匀强磁场.不计粒子重力
和粒子间相互影响.
(
1
)设磁场范围足够大,已知从
O
点沿
-x
方向发射的粒子,经
t
0
时间到达荧光屏上
x=
3
a
,
y=3a
的
P
点,求粒子运动速度
v
和磁场的磁感强度
B
;
(
2
)求出(
1
)问情境下粒子打到荧光屏
MN
上的坐标范围、从
O
点到达荧光屏最长时间
与最短时间对应粒子粒子初速度方向;
(
3
)若从
O
点发射所有粒子速度大小是
v
0
,磁场区为一个圆形区域,要使得从
O
点射
出粒子都能垂直打到荧光屏上,求磁场磁感强度
B
满足的条件.
15
.(
16
分)修理工人在没有专用设备的情况下,要将一质量
m
的金属环
A
紧密套在一个
质量是
M=4m
、长度为
L
的圆柱形工件
B
的中间顶部位置,已知
A
环与圆柱
B
间滑动摩擦
力
f=6mg
.
(
1
)让
A
环水平套在
B
的顶部,然后将
B
升至
H
0
高度放手,
B
落地后立刻静止不动,
A
沿
B
下滑一段,然后再将
B
升至
H
0
高度放手,重复上述过程,求第一次
A
环相对
B
移
动距离
s
0
以及
A
环滑到
B
中间位置需要将
B
抬升的次数
n
;
(
2
)让
A
环水平套在
B
的顶部,然后将
B
升至
H
0
高度放手,设地面是弹性钢板,
B
落
地后立刻原速度大小反弹,求第一次反弹后
B
上升最大高度
h
;
(
3
)在(
2
)的情况下
B
每次与钢板碰撞都是直立的,求一次将
B
升至
H
0
高度经过若
干次反弹后
A
能沿
B
下滑的距离
s
.
x
y
O
M
N
P(, 3a)
第 14 题图
B
A
H
0
L
第 15 题图
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参考答案
一.单选
1. A 2. D 3. C 4. C 5. B
二.多选
6. BD 7. BC 8. ACD 9. AC
10.
(
1
)
200
(
2
分)
(
2
)连线如图(
2
分)
(
3
)连接电流表和电压表(
2
分)
(
4
)斜率 (
1
分)
<
(
1
分)
11.
(
1
)
1.450 1.0200
(
2
)①匀速 ②乙 ③砂和砂筒质量 ;
C
12.A
(
1
)
BD
(
2
)
2T
0
;先增大后减小
(
3
) ①
A
状态与
C
状态温度相等,
B
→
C
内能变化
ΔE
1
=E
0
<0
A
→
B
内能变化
ΔE
2
=-E
0
>0
由热力学定律
ΔE
2
=Q+W
Q=2p
0
V
0
-E
0
②
W= p
0
V
0
/2
12.B
(1) BC (2) ct
0
;
<
(
3
)光路图如图所示,可知
OO′
与
AB
的距离相等,由几何原理有
sin β
=
5
3
0.30.24
0.3
4
)
2
(
2
2222
22
Lh
L
L
h
L
①
由折射率定义得
n
=
sin
)90sin(
=
1.44
12.C
(
1
)
AC
(
2
)减小;减小;
(
3
)①设质子质量
m
,则复合核核质量为
8m
,由动量守恒
mv
0
=8mv v=v
0
/8
② 光子动量
c
Ehh
p

J106.11003.8
196
E
得:
21
103.4
p
kgm/s
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13.
(
1
)
P
0
=I
0
2
(
R+r
)
(
2
)进入磁场时刻电动势
E
0
=BLv
0
= I
0
(
R+r
)
棒受安培力产生加速度
BI
0
L=ma
0
解得
0
2
0
0
)(
mv
rRI
a
(
3
)棒从进入磁场到停止运动,由动能定理
W
A
=0-
2
0
2
1
mv
回路产生电热
Q=W
电
=W
克
A
=-W
A=
2
0
2
1
mv
R
上产生电热
)(2
2
0
rR
Rmv
Q
rR
R
Q
R
14. (1)
粒子回旋半径为
r,
如图,则有
aarr 33
22
得:
ar 2
所以由
O
到
P
点转过圆心角
6
5
,粒子运动速度
v
00
3
8
3
4
t
a
t
r
v
又
r
v
mqvB
2
0
3
4
qt
m
qr
mv
B
(
2
)
O
点射出粒子在
MN
上最高点
y
1
aary 13)3()2(
22
1
沿
x
轴正方向射出粒子在
MN
上落点最低
y
2
(
<0
)
(r+y
2
)
2
+(
a3
)
2
=r
2
解得:
y
2
=-a
所以粒子打在
MN
上范围
aya
13
粒子从
O
点射出到达
MN
最长时间对应的是沿
-x
方向到达
P
点的粒
子
粒子从
O
点射出到达
MN
最短时间对应粒子如图,与
x
正方向夹角为
θ
O
M
P
O
1
r
x
y
O
M
N
2r
x
y
O
M
N
θ
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金陵中学物理名师工作室
4
3
2
3
sin
r
a
(
3
)从
O
点以相同速度
v
0
射出粒子都垂直打到
MN
上偏
转磁场在图中虚线圆形区域内,磁场区半径
R
等于粒子
回旋半径
r
R=r
又粒子回旋
r
v
mBqv
2
0
0
qr
mv
B
0
B
越小,
r
越大,
R
最大值是
a3
,即
ar 3
得:
qa
mv
B
3
3
0
15.
(
1
)对
A
来说每次相对
B
下滑
s
0
,由动能定理
00-(
000
fssHmg
)
得:
5
0
0
H
s
又
2
0
L
ns
得
0
2
5
H
L
n
(
2
)
AB
下落
H
0
后速度
00
2gHv
B
以
v
0
反弹
A
、
B
加速度大小
a
1
、
a
2
f-mg=ma
1
a
1
=5g
方向向上
f+Mg=Ma
2
a
2
=2.5g
方向向下
取向上为正,设经过
t
时间
AB
达共同速度
v
,
v=-v
0
+a
1
t
v=v
0
-a
2
t
代入解得
3
0
v
v
g
v
t
15
4
0
B
上升
h
1
g
v
t
vv
h
45
8
2
2
00
1
x
y
O
M
N
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此后
AB
一起上升
h
2
g
v
g
v
h
182
2
0
2
2
B
总上升
h
g
v
hhh
30
7
2
0
21
(
3
)对
AB
由功能关系
Efs
-
)(
00
sHmgMgHfs
代入解得
s=H
0