淮安市2008―2009学年度高三年级第四次调研考试

物     理

(第Ⅰ卷:选择题)

一、单选题: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.右图为包含某逻辑电路的一个简单电路图,L为小灯泡.光照射电阻R' 时,其阻值将变得远小于R。下列说法中正确的是

A.逻辑电路是或门电路

B.逻辑电路是与门电路

C.有光照射电阻R' 时,小灯泡L将发光

D.无光照射电阻R' 时,小灯泡L将发光

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2.如图所示,一理想变压器原、副线圈匝数之比为5:1,原线圈电压u=311sin100πt(V) ,电阻R1=20Ω,R2=24Ω,电流表和电压表为理想电表。下列说法中正确的是

A.电压表V1的示数约为311V

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B.电流表A1的示数约为0.20A

C.电压表V2的示数约为44V

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D.电流表A2的示数约为1.4A

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3.从地面以速率v0竖直上抛一个可视为质点的小球,由于受空气阻力,小球落回地面的速率减为v0/2,若空气阻力与运动速率成正比,则整个运动过程的速度图象(以竖直向上为正)为下列图中的哪一个?

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4.如图所示,质量为m的金属环用线悬挂起来,金属环有一半处于水平且与环面垂直的匀强磁场中,从某时刻开始,磁感应强度均匀减小,则在磁感应强度均匀减小的过程中,关于线拉力大小的下列说法中正确的是

A.大于环重力mg,并逐渐减小

B.始终等于环重力mg

C.小于环重力mg,并保持恒定

D.大于环重力mg,并保持恒定

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5.如图所示,光滑水平面上放置一斜面体A,在其粗糙斜面上静止一物块B。从某时刻开始,一个从0逐渐增大的水平向左的力F作用在A上,使A和B一起向左做变加速直线运动。则在B与A发生相对运动之前的一段时间内

A.B对A的压力和摩擦力均逐渐增大

B.B对A的压力和摩擦力均逐渐减小

C.B对A的压力逐渐增大,B对A的摩擦力逐渐减小

D.B对A的压力逐渐减小,B对A的摩擦力逐渐增大

 

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二、多选题: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,选不全的得2分,错选或不答的得0分。

6.若以固定点为起点画出若干矢量,分别代表质点在各个不同时刻的速度,则这些矢量的末端所形成的轨迹被定义为“速矢端迹”。则以下说法中正确的是

A.匀速直线运动的速矢端迹是射线

B.匀加速直线运动的速矢端迹是抛物线

C.匀速圆周运动的速矢端迹是圆

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D.平抛运动的速矢端迹是竖直方向的射线

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7.如图所示电路中,电源内阻不可忽略,A、B两灯均正常发光,R为一滑动变阻器,P为滑动片,若将滑动片向下滑动,则

A.A灯变亮                B.B灯变暗

C.R1上消耗功率变大        D.总电流变小

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8.环形对撞机是研究高能粒子的重要装置。初速为零的带电粒子经电压为U的电场加速后注入对撞机的高真空圆环形状的空腔内,在匀强磁场中,做半径恒定的圆周运动。关于带电粒子的比荷q/m,加速电压U和磁感应强度B以及粒子运动的周期T的关系,下列说法中正确的是

A.对于给定的加速电压,带电粒子的比荷q/m越大,磁感应强度B越小

B.对于给定的加速电压,带电粒子的比荷q/m越大,磁感应强度B越大

C.对于给定的带电粒子,加速电压U越大,粒子运动的周期T越小

D.对于给定的带电粒子,不管加速电压U多大,粒子运动的周期T都不变

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9.为了迎接太空时代的到来,美国国会通过一项计划:在2050年前建造成太空升降机,就是把长绳的一端搁置在地球的卫星上,另一端系住升降机,放开绳,升降机能到达地球上,人坐在升降机里,在卫星上通过电动机把升降机拉到卫星上。已知地球表面的重力加速g=10m/s2,地球半径R=6400km,地球自转周期为24h。某宇航员在地球表面用体重计称得体重为800N,站在升降机中,当升降机以加速度a=10m/s2垂直地面上升,这时此人再一次用同一体重计称得视重为850N,忽略地球公转的影响,根据以上数据,

A.可以求出宇航员的质量

B.可以求出升降机此时距地面的高度

C.可以求出升降机此时所受万有引力的大小

D.如果把绳的一端搁置在同步卫星上,可知绳的长度至少有多长

 

 

 

 

 

 

 

(第Ⅱ卷:非选择题)

必做题

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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)为了“探究加速度与力、质量的关系”,现提供如图所示实验装置.请思考探究思路并回答下列问题:

(1)为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是___________

A.将不带滑轮的木板一端垫高适当,使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动

B.将不带滑轮的木板一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动

C.将不带滑轮的木板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动

D.将不带滑轮的木板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动

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(2)在“探究加速度与力、质量关系”的实验中,得到一条打点的纸带,如图所示,已知相邻计数点间的时间间隔为T,且间距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出,则小车加速度的表达式为a=___________;

(3)消除小车与水平木板之间摩擦力的影响后,可用钩码总重力代替小车所受的拉力,此时钩码m与小车总质量M之间应满足的关系为_______________;

(4)在“探究加速度与质量的关系”时,保持砝码质量不变,改变小车质量m,得到的实验数据如下表:

实验次数

1

2

3

4

5

小车加速度a/ms-2

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0.77

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0.38

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0.25

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0.19

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0.16

小车质量m/kg

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0.20

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0.40

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0.60

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0.80

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1.00

为了验证猜想,请在下列坐标系中作出最能直观反映a与m之间关系的图象.

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11.(10分)如图所示,用伏安法测电源电动势和内阻的实验中,在电路中接一阻值为2Ω的电阻R0, 通过改变滑动变阻器,得到几组电表的实验数据:

U(V)

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1.2

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1.0

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0.8

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0.6

I(A)

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0.10

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0.17

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0.23

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0.30

 

(1)R0的作用是                   

(2)用作图法在坐标系内作出U-I图线;

(3)利用图线,测得电动势E=           V,内阻r =          Ω。

 

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(4)某同学测另一串联电池组的输出功率P随外电阻R变化的曲线如图所示。由所得图线可知,被测电池组电动势E=________V,电池组的内阻r=_______Ω。

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12.选做题(从A、B、C三题中任选两题作答)

A.(选修模块3―3:计12分)

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(1)如图所示,一导热性能良好的金属气缸静放在水平面上,活塞与气缸壁间的摩擦不计。气缸内封闭了一定质量的理想气体。现缓慢地向活塞上倒一定质量的沙土,忽略环境温度的变化,在此过程中____

A.气体的内能增大

B.气缸内分子平均动能增大

C.气缸内气体分子密度增大

D.单位时间内撞击气缸壁单位面积上的分子数增多

(2)下列说法中正确的是______

A.布朗运动是分子无规则运动的反映

B.气体分子间距离减小时,分子间斥力增大,引力也增大

C.导热性能各向同性的固体,一定不是单晶体

D.机械能不可能全部转化为内能

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(3)地面上放一开口向上的气缸,用一质量为m=0.8kg的活塞封闭一定质量的气体,不计一切摩擦,外界大气压为P0=1.0×105Pa,活塞截面积为S= 4cm2,重力加速度g取10m/s2,则活塞静止时,气体的压强为         Pa;若用力向下推活塞而压缩气体,对气体做功为6×105J,同时气体通过气缸向外传热4.2×105J,则气体内能变化为          J。

B.(选修模块34:计12分

(1)有两个单摆做简谐运动,位移与时间关系是:x1=3asin(4πbt+π/4)和x2=9asin(8πbt+π/2),其中a、b为正的常数,则它们的:①振幅之比为__________;②摆长之比为_________。

(2)下列说法中正确的是______

A.变化的电场一定产生变化的磁场

B.白光通过三棱镜产生的彩色光带是光的干涉现象

C.发射电磁波时需要对电磁波信号进行调制

D.在不同的惯性系中,一切物理规律是相同的

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(3)如图所示,直角玻璃棱镜中∠A=70°,入射光线垂直于AB面。已知玻璃的折射率为,光在AC面上反射后经BC面反射从AC面第一次射出,则光线在BC面_______(填“发生”或“不发生”)全反射,光线从棱镜AC边第一次射入空气时的折射角为_______。

 

 

 

 

 

C.(选修模块35:计12分

(1)关于光电效应现象,下列说法中正确的是

A.在光电效应现象中,入射光的强度越大,光电子的最大初动能越大

B.在光电效应现象中,光电子的最大初动能与照射光的频率成正比

C.对于任何一种金属都存在一个“最大波长”,入射光的波长必须小于此波长,才能产生光电效应

D.对于某种金属,只要入射光的强度足够大,就会发生光电效应

(2)处于激发状态的原子,在入射光的电磁场的影响下,从高能态向低能态跃迁,两个状态之间的能量差以辐射光子的形式发射出去,这种辐射叫做受激辐射。原子发生受激辐射时,发出的光子频率、发射方向等,都跟入射光子完全一样,这样使光得到加强,这就是激光产生的机理。那么,发生受激辐射时,产生激光的原子的总能量En、电势能Ep、电子动能Ek的变化情况是__________

A.Ep增大、Ek减小、En减小

B.Ep减小、Ek增大、En减小

C.Ep增大、Ek增大、En增大

D.Ep减小、Ek增大、En不变

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3如图所示,质量为m的小球B连接着轻质弹簧,静止在光滑水平面上。质量为m的小A以某一速度向右运动,与弹簧发生碰撞,当AB两球距离最近时弹簧的弹性势能为EP,则碰撞前A球的速度v0=__________________

 

 

 

 

 

 

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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,光滑圆弧轨道与光滑斜面在B点平滑连接,圆弧半径为R=0.4m,一半径很小、质量为m=0.2kg的小球从光滑斜面上A点由静止释放,恰好能通过圆弧轨道最高点D,g取10m/s2

求:(1)小球最初离最低点C的高度h;

(2)小球运动到C点时对轨道的压力大小FN

(3)若斜面倾斜角与图中θ相等,均为53°,小球离开D点至落到斜面上运动了多长时间?

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14.(16分)在坐标系xOy平面的第一象限内,有一个匀强磁场,磁感应强度大小恒为B0,方向垂直于xOy平面,且随时间作周期性变化,如图所示,规定垂直xOy平面向里的磁场方向为正。一个质量为m,电荷量为q的正粒子,在t=0时刻从坐标原点以初速度v0沿x轴正方向射入,不计重力的影响,经过一个磁场变化周期T(未确定)的时间,粒子到达第Ⅰ象限内的某点P,且速度方向仍与x轴正方向平行同向。则

(1)粒子进入磁场后做圆周运动的半径是多大?

(2)若O、P连线与x轴之间的夹角为45°,则磁场变化的周期T为多大?

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(3)因P点的位置随着磁场周期的变化而变化,试求P点的纵坐标的最大值为多少?

 

 

 

 

 

 

 

 

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15.(16分)如图(甲)所示,一对平行光滑轨道放置在水平面上,两轨道相距l=1m,两轨道之间用R=3Ω的电阻连接,一质量m=0.5kg、电阻r=1Ω的导体杆与两轨道垂直,静止放在轨道上,轨道的电阻可忽略不计。整个装置处于磁感应强度B=2T的匀强磁场中,磁场方向垂直轨道平面向上,现用水平拉力沿轨道方向拉导体杆,拉力F与导体杆运动的位移s间的关系如图(乙)所示,当拉力达到最大时,导体杆开始做匀速运动,当位移s=2.5m时撤去拉力,导体杆又滑行了一段距离s' 后停下,在滑行s' 的过程中电阻R上产生的焦耳热为12J。求:

(1)拉力F作用过程中,通过电阻R上电量q;

(2)导体杆运动过程中的最大速度vm

(3)拉力F作用过程中,电阻R上产生的焦耳热。

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一、二、选择题

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

答案

C

B

C

A

D

CD

BC

AC

ABD

三、简答题

10.每小题2分,计8分。

(1)C;

(2)

(3)m<<M;

(4)如图所示。

11.(3)4分,其余每小题2分,计10分。

(1)保护电源、电表,防止短路;

(2)作图;

(3)1.5,     1.0    (3.0不正确)

(4)30,5

12A.(每小题4分,计12分)

(1)CD

(2)AB

(3)1.2×10-5Pa;内能增加了1.8×105J

12B.(每小题4分,计12分)

(1)①1:3    ②4:1

(2)CD

(3)(3)发生;450

12C.(每小题4分,计12分)

(1)C

(2)B

(3)2

四、全题共计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.解:(1)在D点,速度为vD

mg = mvD2/R

∴v=2m/s

由A运动到D点,机械能守恒

mg(h-2R)= mvD2/2

∴h=1m

(2)由A运动到C点,机械能守恒

mgh=mvC2/2

在C点,由向心力公式,得

FN-mg=mvC2/R

∴FN=12N

(3)设撞到斜面上E点离B点的距离为x,飞行时间为t,由位移公式,得

Rsin530+xcos530   = vDt

R+Rcos530-xsin530 = gt2/2

由上面两式,得

t = s

评分:(1)(2)各4分,(3)中列式4分,结果4分。

14.解:(1)粒子进入磁场后做圆周运动的轨道半径为r

(2)O、P连线与x轴之间的夹角为45°,由运动的对称性,粒子经两个四分之一圆弧到达P点,设圆周运动周期为T0,由T0=,得

               T0=                 ∴T= =

(3)设两段圆弧的圆心OO的连线与y轴夹角为θ,P点的纵坐标为y,圆心O到y轴之间的距离为x,则由几何关系,得

y=2r+2rcosθ

sinθ=

保证粒子在第一象限内运动,

x≥r

当θ=300时,y取最大,

ym=(2+)

评分标准:(1)4分(2)4分,(3中各式2分,计8分。

 

 

15.解:(1)拉力F作用过程中,在时间△t内,磁通量为△Φ,通过电阻R上电量q

 

(2)撤去F后金属棒滑行过程中动能转化为电能

           

由能量守恒定律,得

   

          

(3)匀速运动时最大拉力与安培力平衡

    

 由图像面积,可得拉力做功为  

   

由动能定理,得           

               

电阻R上产生的热量(

                          

评分标准:(1)各式1分,计4分(2)各式2分,计6分,(3中各式2分,计6分。