扬州市高三物理试卷及答案

扬州市2008—2009学年第一学期期末调研测试 高三物理试卷 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．在竖直平面内，有根光滑金属杆弯成如图所示形状，相应的曲线方程为 xAy cos ， 将一个光滑小环套在该金属杆上，并从 Ayx  、0 处以某一初速度沿杆向 x 方向运动。 运动过程中 A．小环在D点的加速度为零 B．小环在B点和D点的加速度相同 C．小环在C点的速度最大 D．小环在C点和E点的加速度方向相同 2．发射通信卫星的常用方法是，先用火箭将卫星送入一近地椭圆轨道运行，然后再适 时开动星载火箭，将其送上与地球自转同步运行的轨道，那么 A．变轨后瞬间与变轨前瞬间相比, 卫星的机械能增大，动能增大 B．变轨后瞬间与变轨前瞬间相比, 卫星的机械能增大，动能减小 C．变轨后卫星运行速度一定比变轨前卫星在椭圆轨道上运行时的最大速度要大 D．变轨后卫星运行速度一定比变轨前卫星在椭圆轨道上运行时的最小速度要小 3．如图所示，L1和L2是输电线，甲是电压互感器，乙是电流互感器。若已知甲的变压 比为500：1，乙的变流比为200：l，并且已知加在电压表两端的电压为220V，通过电流表的 电流为5A，则输电线的输送功率为 A．1.1×102W B．1.1×104W C．1.1×l06W D．1.1×108W 4．如图所示，两块水平放置的金属板距离为d，用导线、电键K与一个n匝的线圈连接， 线圈置于方向竖直向上的均匀变化的磁场B中。两板间放一台小压力传感器，压力传感器上 表面绝缘，在其上表面静止放置一个质量为m、电量为+q的小球。K断开时传感器上有示数， K闭合时传感器上的示数变为原来的一半。则线圈中磁场B的变化情况和磁通量变化率分别 是 A．正在增加， q mgd t 2   B．正在增加， nq mgd t 2   C．正在减弱， q mgd t 2   D．正在减弱， nq mgd t 2   5．一物体恰能在一个斜面体上沿斜面匀速下滑，可以证明出此时斜面不受地面的摩擦 力作用，若沿如图所示方向用力向下推此物体，使物体加速下滑，则斜面受地面的摩擦力是 A．大小为零 B．方向水平向右 C．方向水平向左 D．无法判断大小和方向 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．如图，电源内阻不能忽略，电流表和电压表为理想电表，下列说法正确的是 A．若R1断路，电流表读数变小，电压表读数为0 B．若R2断路，电流表读数变大，电压表读数为0 C．若R3断路，电流表读数为0，电压表读数变大 D．若 4R 断路，电流表读数变小，电压表读数变大 7．如图是由晶体二极管组成的有两个输入端的门电路，A、B是输入端，Y是输出端， 电压表显示输出电压的值．有关门电路的说法正确的是 A．门电路是与门关系，A、B都输入1，输出端有电压输出 B．门电路是与门关系，A、B都输入0，输出端无电压输出 C．门电路是或门关系，A输入0，B输入1，输出端有电压输出 D．门电路是或门关系，A输入1，B输入0，输出端有电压输出 8．如图为一匀强电场，某带电粒子从A点运动到B点，在这一运动过程中克服重力做的 功为3.0J，电场力做的功为2.0J。则下列说法正确的是 A．粒子带正电 B．粒子在A点的电势能比在B点少2.0J C．粒子在A点的机械能比在B点少1.0J D．粒子在A点的动能比在B点多1.0J 9．如图所示，光滑水平地面上的小车质量为M，站在小车水平底板上的人质量为m。 人用一根跨过定滑轮的绳子拉小车，定滑轮上下两侧的绳子都保持水平，不计绳与滑轮之间 的摩擦。在人和车一起向右加速运动的过程中，下列说法正确的是 A．人可能受到向左的摩擦力 B．人一定受到向左的摩擦力 C．人拉绳的力越大，人和车的加速度越大 D．人拉绳的力越大，人对车的摩擦力越小 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44分.请将解答 填写在答题卡相应的位置. 必做题 10．（1）用游标卡尺测量某一工件的长度，如右图所示，读得长度L= ▲ cm。 （2）为了测定滑块与桌面之间的动摩擦因数，某同学设计了如图所示的实验装置。其 中， a 是质量为 m 的滑块（可视为质点），b是可以固定于桌面的滑槽（滑槽末端与桌面相 切）。第一次实验时，将滑槽固定于水平桌面的右端，滑槽的末端与桌面的右端M对齐，让 滑块 a 从滑槽上最高点由静止释放滑下，落在水平地面上的P点；第二次实验时，将滑槽固 定于水平桌面的左端，测出滑槽的末端N与桌面的右端M的距离为L，让滑块 a 再次从滑槽 上最高点由静止释放滑下，落在水平地面上的P＇点。已知当地重力加速度为g，不计空气 阻力。 ①实验还需要测量的物理量（用文字和字母表示）： ▲ 。 ②写出滑块 a 与桌面间的动摩擦因数的表达式是（用测得的物理量的字母表示）：  = ▲ 。 11．（1）物理实验中，误差分为系统误差和偶然误差，通常用_______▲______方法来 减小偶然误差。 （2）由于电表的内阻会给实验结果带来影响，一同学为了精确测量某一电阻的阻值， 先测出某一电表的内阻再测量未知电阻的阻值。该同学设计的测量电路如图所示，实验步骤 如下： ① 按电路图连接好电路，闭合开关S后，闭合开关__▲___，调节滑动变阻器滑动头至 适当位置，读出电压表的读数为U1，电流表的读数为I1； ② 再闭合开关____▲___，调节滑动变阻器滑动头至适当位置，读出电压表的读数为 U2，电流表的读数为I2。 由实验数据测出电压表内阻RV为______▲______，精确计算待测电阻R的阻值为 _______▲__________。 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）下列说法中正确的是 ▲ ； A．随着低温技术的发展，我们可以使温度逐渐降低，并最终达到绝对零度 B．当分子间的距离增大时，分子间的引力变大而斥力变小 C．有规则外形的物体是晶体 D．由于液体表面分子间距离小于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，所 以液体表面具有收缩的趋势 （2）如图所示，一定质量的理想气体发生如图所示的状态变化，状态A与状态B 的体 积关系为VA_ ▲ _VB(选填“大于”、“小于”或“等于”)； 若从A状态到C状态的过程中气体 对外做了100J的功，则此过程中____▲___(选填“吸热”或“放热”) （3）冬天到了，很多同学用热水袋取暖。现有某一热水袋内水的体积约为400cm3，它 所包含的水分子数目约为 ▲ 个。（计算结果保留1位有效数字，已知1mol水的质量约 为18g，阿伏伽德罗常数取6.0×1023mol－1） B.(选修模块3－4)（12分） （1）下列说法中正确的是___▲_____ A．光的偏振现象证明了光波是纵波 B．在发射无线电波时，需要进行调谐和解调 C．在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面看到彩色条纹，这是光的干涉现象 D．考虑相对论效应，一条沿自身长度方向运动的杆其长度总比杆静止时的长度长 （2）如图所示为一列简谐横波t=0时刻的波动图象，已知波沿x轴正方向传播，波 速大小为0.4m/s。则在图示时刻质点a、b所受的回复力大小之比为_____▲___ ，此时 刻起，质点c的振动方程是：__▲__ cm。 （3）如图所示的装置可以测量棱镜的折射率，ABC表示待测直角棱镜的横截面，棱镜 的顶角为 ，紧贴直角边AC是一块平面镜，一光线SO射到棱镜的AB面上，适当调整SO的 方向，当SO与AB成  角时，从AB面射出的光线与SO重合，在这种情况下仅需则棱镜的折射 率n=_______▲________。 C.(选修模块3－5)（12分） （1）下列说法中正确的是___▲_____ A．X射线是处于激发态的原子核辐射出的 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．原子核的半衰期不仅与核内部自身因素有关，还与原子所处的化学状态有关 （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 4 m ．则另一块爆炸后瞬时的速度大 小_____▲___。 四、计算题：本题共3小题，共计45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（14分）．如图所示，AB和CD是足够长的平行光滑导轨，其间距为L，导轨平面与水 平面的夹角为θ。整个装置处在磁感应强度为B，方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，.AC 端连有电阻值为R的电阻。若将一质量为M、电阻为r的金属棒EF垂直于导轨在距BD端s处由 静止释放，在棒EF滑至底端前会有加速和匀速两个运动阶段。今用大小为F，方向沿斜面向 上的恒力把棒EF从BD位置由静止推至距BD端s处，突然撤去恒力F，棒EF最后又回到BD端。 （导轨的电阻不计） （1）求棒EF下滑过程中的最大速度； （2）求恒力F刚推棒EF时棒的加速度； （3）棒EF自BD端出发又回到BD端的整个过程中，电阻R上有多少电能转化成了内能? 14（15分）．有一段长为L，与水平面夹角为θ的斜坡路面，一质量为m的木箱放在斜坡 底端，质量为4m的人想沿斜坡将木箱推上坡顶，假设人与路面之间的动摩擦因数为  （计 算中可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取g），人是沿与斜坡平行的方向用力 推木箱的，求： （1）假设木箱与路面间无摩擦，人推着木箱一起以加速度a向上运动，人受到路面的摩 擦力多大？ （2）若木箱与路面间的动摩擦因数也为  ，则人推木箱一起能获得的最大加速度大小 是多少？ （3）若木箱与路面间的动摩擦因数也为  ，要将木箱由坡底运送到坡顶，人推木箱一 起运动的最短时间是多少？ 15（16分）．如图所示，在同时存在匀强电场和匀强磁场的空间中取正交坐标系Oxyz（x 轴正方向水平向右，y轴正方向竖直向上）。匀强磁场方向与Oxy平面平行，且与x轴的夹角为 45 ，重力加速度为g。 （1）一质量为m、电荷量为 q 的带电质点沿平行于z轴正方向以速度v0做匀速直线运动， 求满足条件的电场强度的最小值 minE 及对应的磁感应强度 B ； （2）在满足（1）的条件下，当带电质点通过y轴上的点 (0 , , 0)P h 时，撤去匀强磁场， 求带电质点落在Oxz平面内的位置； （3）当带电质点沿平行于z轴负方向以速度v0通过y轴上的点 (0 , , 0)P h 时，改变电场 强度大小和方向，同时改变磁感应强度的大小，要使带点质点做匀速圆周运动且能够经过x 轴，问电场强度E和磁感应强度B大小满足什么条件？ 扬州市 2008—2009 年第一学期期末调研测试 高三物理试卷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．C 2．A 3．D 4．B 5．A 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．BC 7．CD 8．AD 9．AC 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 44 分.请将解 答填写在答题卡相应的位置. 必做题 10．（1）10.015（3 分） （2）① MO 的高度 h，OP 距离 x1，O P＇距离 x2 （3 分） ② hL xx 4 2 2 2 1  （3 分） 11．（1）多次测量求平均值（2 分） （2）① S1 （2 分） ② S2 （2 分） 1 1 I U （2 分） 1221 21 IUIU UU  （3 分） 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）D （4 分） （2）小于 （2 分） 吸热 （2 分） （3）1×1025（4 分） B.(选修模块 3－4)（12 分） （1）C （4 分） （2）2:1（2 分） y= 15cos10πt （2 分） （3）   sin cos （4 分） C.(选修模块 3－5)（12 分） （1）B （4 分）（2）2.55 （2 分） 6（2 分）（3） v3 4 （4 分） 四、计算题：本题共 3 小题，共计 45 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（14 分）．（1）如图所示，当 EF 从距 BD 端 s 处由静止开始滑至 BD 的过程中，受 力情况如图所示。安培力：F 安=BIL=B LR BLv r （2 分） 根据牛顿第二定律： MaFMg  安sin （2 分） 当 a=0 时速度达到最大值 vm， 即：vm= 22L sinr B RMg ）（  （1 分） （2）根据牛顿第二定律： MaMgF  sin （2 分） 得 M MgFa sin （1 分） （3）棒先向上减速至零，然后从静止加速下滑，在滑回 BD 之前已达最大速度 vm 开始 匀速.。设 EF 棒由 BD 从静止出发到再返回 BD 过程中，转化成的内能为ΔE。根据能的转 化与守恒定律： sF ΔE= 2 1 Mvm2 （2 分） ΔE= sF 2 1 M[ 22 sinr LB RMg ）（  ]2 （2 分） ΔER=  sr FR R ）（ r2 R RM [ 22 sinr LB RMg ）（  ]2 （2 分） 14（15 分）． （1）把人和木箱作为整体，根据牛顿第二定律   ammgmmf )4(sin)4   （2 分） 得： )sin(5 agmf   （2 分） （2）要使木箱能获得的最大加速度，则人与地面间的摩擦力达到最大值。 把人和木箱作为整体，根据牛顿第二定律 mammgmmmgmg )4(sin)4(coscos4   （3 分） 得：  sincos5 3 ggam  （2 分） （3）要使木箱由坡底运送到坡顶，人推木箱的时间最短，则人推木箱必须使木箱以最大 加速度向上运行，作用一段时间后，人撤去外力，木箱向上做减速运动，到达坡顶速度恰好 为零. 设人撤去外力时，木箱的速度为 v ， 木箱向上做减速运动的加速度：  cossin2 gga  （2 分） 对木箱运动全过程有： 2 22 22 a v a vL m  （2 分） 人推木箱最短时间为： ma vt min （1 分） 联立解得： )sin5cosg3(cos )cos(sin 2 5 min   g Lt   （1 分） 15（16 分）． （1）如图所示，带电质点受到重力 mg（大小及方向均已知）、洛伦兹力 qv0B（方向 已知）、电场力 qE（大小及方向均未知）的作用做匀速直线运动。根据力三角形知识分析 可知：当电场力方向与磁场方向相同时，场强有最小值 minE 。根据物体的平衡规律有  45sinmin mgqE （1 分）  45cos0 mgBqv （1 分） 解得 q mgE 2 2 min  （1 分） 02 2 qv mgB  （1 分） （2）如图所示，撤去磁场后，带电质点受到重力 mg 和电场力 qEmin 450 P qv0B x y z O mg qEmin B 作用，其合力沿 PM 方向并与 v0 方向垂直，大小等于 B0qv = mg2 2 ，故带电质点在与 Oxz 平面成 45 角的平面内作类平抛运动。 由牛顿第二定律 maBqv 0 解得 ga 2 2 （1 分） 设经时间 t 到达 Oxz 平面内的点 N（x,y,z），由运动的分解可得 沿 v0 方向 0z v t （1 分） 沿 PM 方向 21 2PM at （1 分） 又  45sin hPM （1 分）  45anhtx （1 分） 联立解得 hx  g hvz 02 （2 分） 则带电质点落在 N（ h ，0， g hv02 ）点 （1 分） （或带电质点落在 Oxz 平面内， hx  ， g hvz 02 的位置） （3）当电场力和重力平衡时，带点质点才能只受洛伦兹力作用做匀速圆周运动 则有： mgEq  （1 分） 得： q mgE  （1 分） 要使带点质点经过 x 轴，圆周的直径为 h2 （1 分） 根据 r vmBqv 2 0 0  得 qh mvB 2 2 0 （1 分） v0 N M 450 x y z P O mg qEmin B