淮安市2011届高三第四次调研考试（物理）

淮安市2010-2011学年度高三年级第四次调研测试

物理试题 2011.5

注意：本试卷满分120分，考试时间100分钟．请将答案填写在答题卡上，直接写在试卷上不得分．

一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分．每小题只有一个选项符合题意． 1. 关于物理学家和他们的贡献，下列说法中正确的是 A. 奥斯特发现了电流的磁效应，并提出了电磁感应定律 B. 库仑提出了库仑定律，并最早实验测得元电荷e的数值 C. 伽利略发现了行星运动的规律，并通过实验测出了引力常量 D. 法拉第不仅提出了场的概念，而且发明了人类历史上的第一台发电机

2．如图甲所示，倾角为30°的足够长的光滑斜面上，有一质量m=0.8kg的物体受到平行斜面向上的力F作用，其大小F随时间t变化的规律如图乙所示，t = 0时刻物体速度为零，重力加速度g?10m/s2。下列说法中正确的是 A．0～1s时间内物体的加速度最大 B．第2s末物体的速度不为零

C．2～3s时间内物体做向下匀加速直线运动 D．第3s末物体回到了原来的出发点

F F/N 30?

甲

乙

t/s 3. 如图所示，质量为m、电荷量为e的质子以某一初速度从坐标原点O沿x轴正方向进入场区，若场区仅存在平行于y轴向上的匀强电场时，质子通过P（d ，d）点时的动能为5Ek；若场区仅存在垂直于xoy平面的匀强磁场时，质子也能通过P点。不计质子的重力。设上述匀强电场的电场强度大小为E、匀强磁场的磁感应强度大小为B，则下列说法中正确的是

y d P 3Ek5EkA. E? B. E? C. B?ededmEked D. B?2mEkedO

x d 4. 如图所示的电路中，R1、R2、R3是固定电阻，R4是光敏电阻，其阻值随光照的强度增强而减小。当开关S闭合且没有光照射时，电容器C不带电。当用强光照 射R4且电路稳定时，则与无光照射时比较 A．电容器C的上极板带正电 B．电容器C的下极板带正电

C．通过R4的电流变小，电源的路端电压增大 D．通过R4的电流变大，电源提供的总功率变小

R1 R3 · C R4 · S R2 E r 5. 在竖直平面内固定一半径为R的金属细圆环，质量为m的金属小球（视为质点）通过长为L的绝缘细线悬挂在圆环的最高点。当圆环、小球都带有相同的电荷量Q（未知）时，发现小球在垂直圆环平面的对称轴上处于平衡状态，如图所示。已知静电力常量为k。则下列说法中正确的是

1

A. 电荷量Q?mgL B. 电荷量Q?kR3mg(L?R)

kRmgLL?R222232L R

mgRC. 绳对小球的拉力F? D. 绳对小球的拉力F?LO 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，理想变压器的原副线圈的匝数比为4:1，原线圈接有u=311sin100πt V的交变电压，副线圈上接有定值电阻R、线圈L、灯泡L1及理想电压表V，以下说法正确的是

A．副线圈中电流的变化频率为50HZ B．灯泡L1两端电压为55V

C．若交变电压u的有效值不变，频率增大，则灯泡L1的亮度将变暗 D．若交变电压u的有效值不变，频率增大，则电压表V的示数将减小

7．我国“嫦娥二号”探月卫星于2010年10月1日成功发射，目前正在离月球表面h高度处的圆形轨道上运行。已知“嫦娥二号”在该轨道上运行的周期为T，月球半径为R，月球表面处的重力加速度为g，引力常量为G。根据以上信息，可求出 A．探月卫星的线速度大小 B．月球的平均密度 C．探月卫星的动能大小

D．探月卫星所在处的引力加速度大小

8．如图甲所示，MN左侧有一垂直纸面向里的匀强磁场。现将一边长为l、质量为m、电阻为R的正方形金属线框置于该磁场中，使线框平面与磁场方向垂直，且bc边与磁场边界MN重合。当t=0时，对线框施加一水平拉力F，使线框由静止开始向右做匀加速直线运动；当

～ V R L

t=t0时，线框的ad边与磁场边界MN重合。图乙为拉力F随时间t变化的图线。由以上条件可

知，磁场的磁感应强度B的大小及t0时刻线框的速率v为

F M

× × × × B 3F0

× × × × abF × × × ×

F0 d c × × × × 0

× × × × N 甲

A．B?t0

乙

t Ft2F0t01mR12mR B．B? C．v?00 D．v? lt0lt0mm9．如图所示，弧面体M置于光滑水平地面上，其光滑的四分之一圆弧面上有一小物块m从

顶端由静止下滑。关于物块下滑过程，下列说法中正确的是

2

A．物块的重力势能减少等于其动能的增加

B．物块经圆弧最低点时受到的支持力大小等于其重力的3倍 C．弧面体对物块的支持力做负功

D．弧面体对物块的支持力做功与物块对斜面的压力做功的总和为零

m M 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．请将解答填在答题卡相应的位置． 【必做题】

10．（9分）⑴某同学用螺旋测微器测量一圆柱体的直径d，示数如图所示，则d= mm ⑵在“探究求合力的方法”实验中，关于操作步骤和注意事项， 下列说法中正确的是 （填字母代号） A、两细绳必须等长

B、拉橡皮条时，橡皮条、细绳和弹簧秤平行贴近木板 C、用两弹簧秤同时拉细绳时两拉力之差应尽可能大 D、拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些

⑶某同学利用“验证机械能守恒定律”的实验装置探究重锤的速度随时间的变化规律。使用交流电源的频率为50Hz，让重锤自由下落，在纸带上打出了一系列的点，每相邻两计数点间还有4个打下的点（图中未标出），打下图中D点时纸带的速度vD＝ m/s (保留三位有效数字)，该同学处理纸带后得数据如下表，请在坐标纸上作出其速度v—时间t图象。若该同学根据图线测出的重力加速度明显小于当地实际的重力加速度，试分析可能的原因： 。 位 置 速度v/(m s-1)

11．（9分）某同学在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的 实验中，串联了一只2.5Ω的保护电阻R0，实验电路如甲图所示。 （1）按图甲电路原理图将图乙实物连接起来；

A 19.10 v (m/s) B C 57.22 D E (单位：cm) 85.30 4.00 3.00 A 0.955 B 1.91 C 2.86 D E 4.27

2.00 1.00 0

t/s 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 P B R V A A R E r R0 甲

S R0 S （2）该同学按上述电路正确连接好实验电路，合上开关S后，当滑动变阻器的滑动触头乙 P由A端向B端逐渐滑动时，发现电流表的示数逐渐增大，而电压表的示数几乎不变，直到当

3

滑动触头P滑至临近B端时，电压表的示数急剧变化，出现上述情况的原因是 。

（3）该同学顺利完成实验，测出的数据如下表所示。请你根据这些数据帮他在下面坐标图中画出U—I图象，并由图得出电池的电动势E = V，内阻r = Ω；

I/A U/V

填“电流表的分压”或“电压表的分流”） 。

0.10 1.20 0.17 1.00 0.23 0.80 0.30 0.60

2.00 1.80 1.40 1.00 0.60 0.20

U/V 0.10 0.30 0.50 I/A

（4）考虑电表本身电阻对测量结果的影响，造成本实验的系统误差的原因是 （选

12．【选做题】（请从A、B和C三小题中选定两小题作答，并在答题卡相应的答题区域内作

答，如都作答则按A、B两小题评分） A．（选修模块3-3）（12分）

封闭在气缸内一定质量的理想气体由状态A变到状态D，其体积V与热力学温度关T系如图所示，该气体的摩尔质量为M，状态A的体积为V0，温度为T0，O、A、D三点在同一直线上，阿伏伽德罗常数为NA。

（1）由状态A变到状态D过程中 A．气体从外界吸收热量，内能增加

B．气体体积增大，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数减少 C．气体温度升高，每个气体分子的动能都会增大 D．气体的密度不变

（2）在上述过程中，气体对外做功为5J，内能增加9J，则气体 （选“吸收”或“放出”）热量 J。

（3）在状态D，该气体的密度为ρ，体积为2V0，则状态D的温度为多少？该气体的分子数为多少？ B．（选修模块3-4）（12分） （1）下列说法中正确的是 A．X射线穿透物质的本领比γ射线更强

B．在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调谐 C．根据宇宙大爆炸学说，遥远星球发出的红光被地球接收到时可能是红外线 D．爱因斯坦狭义相对论指出：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的 （2）如图所示，直角三角形ABC为一棱镜的横截面，∠A=30o，棱镜材料的折射率n=3。在此截面所在的平面内，空气中的一条光线平行于底边AB从AC边上的M点射入棱镜，经折射射到AB边。光线从AC边进入棱镜时的折射角为 ，试判断

4

V D A O C B T

光线能否从AB边射出， （填“能”或“不能”）。

（3）一列简谐横波由P点向Q点沿直线传播，P、Q两点相距1m。甲、乙分别为P、Q两质点的振动图象，如图所示，如果波长??1m，则波的传播速度为多少？

y/cm

t/(10?1s)

y/cm

t/(10?1s)

甲

乙

C．（选修模块3-5）（12分）

（1）一个质子以1.0×10m/s的速度撞入一个静止的铝原子核后被俘获，铝原子核变为硅原子

７

核，已知铝核的质量是质子的27倍，硅核的质量是质子的28倍，则下列判断中正确的是 。

12828271A．核反应方程为27Al＋H →Si B．核反应方程为Al＋n →1414Si 113130C．硅原子核速度的数量级为10m/s，方向跟质子的初速度方向一致

７

D．硅原子核速度的数量级为10m/s，方向跟质子的初速度方向一致

５

(2)目前，日本的“核危机”引起了全世界的瞩目，核辐射放出的三种射线超过了一定的剂量会对人体产生伤害。三种射线穿透物质的本领由弱到强的排列是 A．α射线，β射线，γ射线 B．β射线，α射线，γ射线 C．γ射线，α射线，β射线 D．γ射线，β射线，α射线

（3）太阳能量来源于太阳内部氢核的聚变，设每次聚变反应可以看作是4个氢核（11H）结

0合成1个氦核（2He），同时释放出正电子（1e）。已知氢核的质量为mP，氦核的质量为mα，

4正电子的质量为me，真空中光速为c。计算每次核反应中的质量亏损及氦核的比结合能。 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，两平行光滑的金属导轨MN、PQ固定在水平面上，相距为L，处于竖直方向的磁场中，整个磁场由若干个宽度皆为d的条形匀强磁场区域1、2、3、4……组成，磁感应强度B1、B2的方向相反，大小相等，即B1=B2=B。导轨左端MP间接一电阻R，质量为m、电阻为r的细导体棒ab垂直放置在导轨上，与导轨接触良好，不计导轨的电阻。现对棒ab施加水平向右的拉力，使其从区域1磁场左边界位置开始以速度v0向右作匀速直线运动并穿越n个磁场区域。（1）求棒ab穿越区域1磁场的过程中电阻R产生的焦耳热Q； （2）求棒ab穿越n个磁场区域的过程中拉力对棒ab所做的功W；

（3）规定棒中从a到b的电流方向为正，画出上述过程中通过棒ab的电流I随时间t变化的图象；

（4）求棒ab穿越n个磁场区域的过程中通过电阻R的净电荷量q。

P b 1 2 B2 Q 3 B1 4 R M B1 B2 ?? B1 B2 N L a d d 5

14.（16分）如图所示，A1D是水平面，AC是倾角为45?的斜面，小物块从A点由静止释放沿

ACD滑动，到达D点时速度刚好为零。将上述过程改作平抛运动，小明作了以下三次尝试，

物块最终也能到达D点：第一次从A点以水平初速度v1向右抛出物块，其落点为斜面AC的中点B；第二次从A点以水平初速度v2向右抛出物块，其落点为斜面的底端C；第三次从A点以水平初速度v3向右抛出物块，其落点刚好为水平面上的D点。已知?AA1C?90?，长度A1C?CD，物块与斜面、水平面之间的动摩擦因数均相同，不计物块经C点的机械能损失。

（1）求物块与斜面间的动摩擦因数?； （2）求初速度之比v1:v2:v3；

（3）试证明物块落到B、C两点前瞬时速度vB、vC大小满足：vC?

15.（16分）有一种质谱仪的工作原理图如图所示，加速电场的电压为U，静电分析器中有会聚电场，即与圆心O1等距各点的电场强度大小相同，方向沿径向指向圆心O1。磁分析器中以O2为圆心、圆心角为90°的扇形区域内，分布着方向垂直于纸面的匀强磁场，其左边界与静电分析器的右边界平行。由离子源发出一个质量为m、电荷量为q的正离子（初速度为零，重力不计），经加速电场加速后，从M点沿垂直于该点的电场方向进入静电分析器，在静电分析器中，离子沿半径为R的四分之一圆弧轨道做匀速圆周运动，并从N点射出静电分析器。而后离子由P点沿着既垂直于磁分析器的左边界，又垂直于磁场方向射入磁分析器中，最后离子沿垂直于磁分析器下边界的方向从Q点射出，并进入收集器。已知磁分析器中磁场的磁感应强度大小为B。

（1）求静电分析器中离子运动轨迹处电场强度E的大小；

（2）求出Q点与圆心O2的距离为d； （3）若仅离子的质量变为m1（m1≠m），而离子的电荷量q及其他条件不变，试判断该离子能否还从Q点射出磁分析器，并简要说明理由。

A B A1 45? 2vB。

C D

6

淮安市2010-2011学年度高三年级第四次调研测试

参考答案及评分标准 2011.05

1—5：D C D B A 6—9： AC ABD BC CD 10.（9分）

⑴3.700（3.699、3.701也算对 2分） ⑵BD （2分，漏选得1分） ⑶3.56 （2分） 如图（2分）

受到摩擦阻力和空气阻力的作用（1分） 11．（9分）

（1）如图 （2分）

（2）滑线变阻器的总电阻太大 （2分） （3）作图（2分）； 约1.50，约0.50 （各1分）

2.00

1.80 1.40 1.00 0.60 0.20

江苏省淮

U/V V + 0.10 0.30 0.50 - + - A + - I/A

R00 （4）电压表的分流 （1分） 12A.（3-3）（12分） （1）AB （4分） （2）吸收；14J （各2分） （3）A?D，由状态方程

PV?C，得TD?2T0 （2分） T分子数n?2?V0NA （2分） M12B．（3-4）（12分） （1）CD (4分)

（2）300； 不能 （各2分） （3）T=0.8S λ=4m (各1分) ??12C（3-5）（12分） （1）AD （4分） （2）A （4分）

（3）?m?4mp?m??2me (2分)；

?T=5m/s (2分)

(4mp?m??2me)c247

(2分)

13.（15分）

解：（1）棒产生的感应电动势E?BLv0 （2分） 通过棒的感应电流I?E （1分） R?rE2dB2L2v0Rd电阻R产生的焦耳热Q?( （2分） )R??R?rv0(R?r)2nB2L2v0dE2d（2）拉力对棒ab所做的功W? （3分） ??n?R?rv0R?r（3）如图所示 （3分）

I BLv0 R?rO t d v0?BLv0 R?r3d v0（4）若n为奇数，通过电阻R的净电荷量q???1BLd? （2分） R?rR?r??2?0 （2分） R?r若n为偶数，通过电阻R的净电荷量q? 注：（2）问中功W也可用功的定义式求解；（4）问中的电荷量也可用（3）问中的图象面积求出。

14.（16分）

解：（1）物块从A?C?D过程中，根据动能定理 有

mgxACsin45???mgxACcos45???mgxCD?0 （2分）

??xACsin45??0.5 （2分）

xACcos45??xCD12gt1 （2分） 212 A?C：x2?v2t2 y2?gt2 （2分）

212 A?D：2x2?v3t3 y2?gt3 （2分）

2（2）A?B：x1?v1t1 y1?因tan45??y1y2tv11，y2?2y1，所以1?，1? （1分） ?x1x2t22v22 8

因t2?t3，所以

v22 （1分） ?v322初速度之比v1:v2:v3?1:2:22 （1分） （3）因为vB?分）

所以vC?2v12?(gt1)2，vC?v2?(gt2)2?（2v1)2?(2gt1)2 （2

2vB （1

分）

15．（16分）

解：（1）设离子进入静电分析器时的速度为v，离子在加速电场中加速的过程中，根据动能定理 有

1 qU?mv2 ① 2分

2离子在静电分析器中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律 有

mv2 qE? ② 2分

R由①②解得

2U ③ 1分 R（2）离子在磁分析器中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律 有

E?v2 qvB?m ④ 2分

r由题意可知，圆周运动的轨道半径

r = d ⑤ 1分

由②④⑤式解得

d?12mU ⑥ 2分

Bq1m1v12 ⑦ 1分 2（3）设质量为m1的离子经加速电场加速后，速度为v1，根据动能定理 有

qU?离子在静电分析器中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律 有

m1v12 qE? ⑧ 1分

R1由①②⑦⑧解得 质量为m1的离子在静电分析器中作匀速圆周运动的轨道半径

R1?R，

仍从N点射出静电分析器，由P点射入磁分析器。 2分

9

由②④式可知，离子在磁分析器中做匀速圆周运动的半径

r1?2分

2m1qUm1v1??m1，r1?r，所以不能沿原来的轨迹从Q点射出磁分析器。 qBqB注：其他正确解法同样给分！

10

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/0af5.html