LR ESCP ·· · · · A V r 江苏省苏、锡、常、镇四市2010届高三教学情况调查（一）物 理 2010.3一、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．右图是用来探究 “互成角度的两个力的合成”的实验装置图，本实验 采用的科学方法是（A ）理想实验法 （B ）等效替代法 （C ）控制变量法 （D ）极限法2．2008年9月25日，我国成功发射了“神舟七号”载人飞船．在飞船绕地球做匀速圆周运动的过程中，下列说法正确的是（A ）已知飞船的运动轨道半径、周期和万有引力常量，就可以算出飞船的质量（B ）若地面观察站人员看到飞船内的物体悬浮在舱中，则物体不受力作用（C ）若在此轨道上有沿同一方向绕行的前后两艘飞船，则后一飞船不能用加速的方法与前一飞船对接 （D ）舱中的宇航员所需要的向心力和飞船所需要的向心力相同3．如图所示，两条足够长的平行金属导轨水平放置，导轨的一端接有电阻和开关，导轨光滑且电阻不计，匀强磁场的方向与导轨平面垂直，金属杆ab 置于导轨上．当开关S 断开时，在杆ab 上作用一水平向右的恒力F ，使杆ab 向右 运动进入磁场．一段时间后闭合开关并开始计时，金属杆在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好．下列关于 金属杆ab 的v —t 图象不可能．．．的是4．如图所示的电路，闭合开关S ，当滑动变阻器滑片P 向右移动时，下列说法正确的是 （A ）电流表读数变小，电压表读数变大 （B ）小电泡L 变暗（C ）电容器C 上电荷量减小 （D ）电源的总功率变小FB RbaS O E ABβ αABα5．如图所示，有一光滑的半径可变的41圆形轨道处于竖直平面内，圆心O 点离地高度为H ．现调节轨道半径，让一可视为质点的小球a 从与O 点等高的轨道最高点由静止沿轨道下落，使小球离开轨道后运动的水平位移S 最大，则小球脱离轨道最低点时的速度大小应为（A ）gH （B ）3gH （C ）32gH （D ）34gH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．如图所示，质量分别为m A 、m B 的两物块A 、B 叠放在一起，若它们共同沿固定在水平地面上倾角为α的斜面匀速下滑．则 （A ）A 、B 间无摩擦力（B ）A 、B 间有摩擦力，且A 对B 的摩擦力对B 做正功 （C ）B 与斜面间的动摩擦因数μ=tan α （D ）B 对斜面的摩擦力方向沿斜面向下7．如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为10:1，R 1＝20Ω，R 2＝10Ω，C 为电容器，原线圈所加电压u =2202s i n 100(V )t π．下列说法正确的是 （A ）通过电阻R 3的电流始终为零 （B ）副线圈两端交变电压的频率为50 Hz （C ）电阻R 2的电功率为48.4W（D ）原、副线圈铁芯中磁通量变化率之比为10:18．如图所示，长方体物块C 置于水平地面上，物块A 、B 用不可伸长的轻质细绳通过滑轮连接（不计滑轮与绳之间的摩擦），A 物块与C 物块光滑接触，整个系统中的A 、B 、C 三物块在水平恒定推力F 作用下从静止开始以相同的加速度一起向左运动．下列说法正确的是（A ）B 与C 之间的接触面可能是光滑的（B ）若推力F 增大，则绳子对B 的拉力必定增大 （C ）若推力F 增大，则定滑轮所受压力必定增大 （D ）若推力F 增大，则C 物块对A 物块的弹力必定增大9．如图所示，在光滑绝缘水平面上的a 、b 两点上固定两个带同种电荷的相同金属小球P 、Q （均可视为点电荷），P 球所带的电荷量大于Q 球所带的电荷量．在ab 连线上的c 点释放一带电小滑块HOaSM，滑块由静止开始向右运动．在滑块向右运动的过程中，下列说法正确的是（A）滑块受到的电场力先减小后增大（B）滑块的电势能一直减小（C）滑块的动能先增大后减小（D）在ab连线上必定有一点d，使得c、d两点间的电势差U cd=0三、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．请将解答填写在答题卡相应的位置．【必做题】10．(8分)利用实验探究“当合外力大小一定时，物体运动的加速度大小与其质量成反比”．给定的器材有：倾角可以调节的长斜面（如图）、小车、计时器、米尺、天平（含砝码）、钩码等．在实验过程中不考虑摩擦，重力加速度为g，请结合下列实验步骤回答相关问题．（1）用天平测出小车的质量为m０；（2）让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑到斜面底端A2，用计时器记下所用的时间为t０；（3）用米尺测出A1与A2之间的距离为S；则：小车的加速度大小a＝▲．（4）用米尺测出A1相对于A2的高度为h０；则：小车所受的合外力大小F＝▲．（5）在小车中加钩码，用天平测出此时小车与钩码的总质量m，同时通过改变斜面的倾角来改变固定点A1相对于A2的高度h，测出小车从A1静止开始下滑到斜面底端A2所需的时间t；问：质量不相等的前后两次应怎样操作才能使小车所受合外力大小一定？答：▲ ．（6）多次改变小车与钩码的总质量进行实验，测出各次对应的m、h、t的值．以▲ 为纵坐标、▲ 为横坐标建立坐标系，根据各组数据在坐标系中描点．如果这些点在一条过原点的直线上，则可间接说明“当合外力大小一定时，物体运动的加速度大小与其质量成反比”．11．（10分）某同学用电压表、电流表和滑动变阻器等常规器材研究标有额定电压为3.8 V字样（额定功率字迹不清）的小灯泡的伏安特性，测得的实验数据如下表所示．次数 1 2 3 4 5 6U／V 0 0.10 0.20 0.40 0.60 1.00I／A 0 0.080 0.100 0.118 0.128 0.160次数 7 8 9 10 11 12 U ／V 1.60 2.20 2.60 3.00 3.40 3.80 I ／A0.2000.2380.2580.2780.2910.310请你根据上表数据： （1） 在如图所示虚线框中画出实验电路图． （2） 在如图所示的坐标系中，选取适当的 标度，画出小灯泡 的伏安特性曲线．（3）实验中小灯泡两端的电压从零变化到额定电压的过程中，小灯泡的最大电阻约为▲ Ω (保留三位有效数字) ；电阻大小发生变化的原因是 ▲ ▲ ．（4）将本实验用的小灯泡接入右图所示的电路，电源电压恒为6.0V ，定值电阻R 1=30Ω，电流表（内阻不计） 读数为0.45A ．根据你描绘出的小灯泡的伏安特性曲 线，此时小灯泡消耗的实际功率约为 ▲ W(保留两 位有效数字)．12．【选做题】本题包括A 、B 、C 三小题，请选定其中两题，并在答题卡相应的答题区域内作答．若三题都做，则按A 、B 两题评分． A ．(选修模块3—3)（12分）(1)下列说法正确的是 ▲ ．（填写选项前的字母） （A ）机械能和内能的转化具有方向性 （B ）大颗粒的盐磨成细盐，就变成了非晶体（C ）第二类永动机虽然不违反能量守恒定律，但它是制造不出来的 （D ）当温度由20℃变为40℃，物体分子的平均动能应变为原来的2倍(2) 首先在显微镜下研究悬浮在液体中的小颗粒总在不停地运动的科学家是英国植物学家 ▲ ，他进行了下面的探究：①把有生命的植物花粉悬浮在水中，观察到了花粉在不停地做无规则运动；②把保存了上百年的AR 1R 26.0VOU/V▲▲ ▲▲ ▲ ▲▲▲ ▲ ▲植物标本微粒悬浮在水中，观察到了微粒在不停地做无规则运动；③把没有生命的无机物粉末悬浮在水中，观察到了粉末在不停地做无规则运动；由此可说明 ▲ ．(3) 如图所示的圆柱形气缸固定于水平面上，缸内用活塞密封一定质量的理想气体，已知气缸的横截面积为S ，活塞重为G ，大气压强为P 0．将活塞固定，使气缸内气体温度升高1℃，气体吸收的热量为Q 1；如果让活塞可以缓慢自由滑动（活塞与气缸间无摩擦、不漏气，且不计气体的重力），也使气缸内气体温度升高1℃，其吸收的热量为Q 2．①简要说明Q 1和Q 2哪个大些？②求气缸内气体温度升高1℃时活塞向上移动的高度h ．B ．(选修模块3-4)（12分）（1）下列说法正确的是 ▲ ．（填写选项前的字母）（A ）用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏振（B ）如果做振动的质点所受的合外力总是指向平衡位置，质点的运动就是简谐运动 （C ）变化的电场周围不一定产生变化的磁场（D ）狭义相对论认为：在惯性参照系中，光速与光源、观察者间的相对运动无关（2） 一列简谐横波沿x 轴正方向传播，在t =0时刻的波形如图所示，波刚好传到x =3m 处．此后x＝1m 处的质点比x ＝-1m 处的质点 ▲ （选填“先” 、“后”或“同时”）到达波峰位置；若该波的波速为10m/s ，经过t ∆时间， 在x 轴上-3m~3m 区间内的波形与t =0时刻的 正好相同，则t ∆= ▲ ．（3）被称为“光纤之父”的华裔物理学家高锟，由于在光纤传输信息研究方面做出了巨大贡献，与两位美国科学家共获2009年诺贝尔物理学奖．光纤由内芯和外套两层组成．某光纤内芯的折射率为n ，外套的折射率为2n ，其剖面如图所示．在该光纤内芯和外套分界面上发生全反射的临界角为600，为保证从该光纤一端入射的光信号都不会通过外套“泄漏”出去，求内芯的折射率n 的最小值． Ｃ．（选修模块3-5）（12分）（1）下列说法正确的是 ▲ ．（填写选项前的字母）x /my /m1 23-1-2 -3 0.1-0.12 3 1 O（A ）放射性元素的半衰期与核内部自身因素有关，与原子所处的化学状态和外部条件无关 （B ）β射线为原子的核外电子电离后形成的电子流（C ）光电效应揭示了光具有粒子性，康普顿效应表明光子除了能量之外还具有动量 （D ）比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子越稳定 (2) 根据核反应方程238234m9290nU T h +X →，完成填空：m n X 粒子中含有 ▲ 个中子；物理学家卢瑟福用该粒子轰击氮核（147N ），发现了▲ ，该核反应方程是： ▲ ．（3）普朗克常量h =6.63×10-34J·s ，铝的逸出功W ０=6.72×10-19J ，现用波长λ=200nm 的光照射铝的表面 (结果保留三位有效数字) ． ①求光电子的最大初动能；②若射出的一个具有最大初动能的光电子正对一个原来静止的电子运动，求在此运动过程中两电子电势能增加的最大值（电子所受的重力不计）．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，光滑固定的竖直杆上套有一个质量m =0.4kg 的小物块A ，不可伸长的轻质细绳通过固定在墙壁上、大小可忽略的定滑轮D ，连接物块A 和小物块B ，虚线CD 水平，间距d =1.2m ，此时连接物块A 的细绳与竖直杆的夹角为37o，物块A 恰能保持静止．现在物块B 的下端 挂一个小物块Q ，物块A 可从图示位置上升并恰好能到达C处．不计摩擦和空气阻力，0c o s 370.8=、0s i n 370.6=，重力加速度g 取10m/s 2．求：（1）物块A 到达C 处时的加速度大小； （2）物块B 的质量； （3）物块Q 的质量．14．（16分）在光滑绝缘的水平面上建有如图所示的平面直角坐标系，在此水平面上可视为质点的不带电小球a 静止于坐标系的原点Ｏ，可视为质点的带正电小球ｂ静止在坐标为（0，﹣h ）的位置上．现加一方向沿ｙ轴正方· Oa 球yxＡＤＣ370Ｂd向、电场强度大小为Ｅ、范围足够大的匀强电场， 同时给a 球以某一速度使其沿ｘ轴正方向运动．当ｂ球到达坐标系原点Ｏ时速度为v 0，此时立即撤去电场而改加一方向垂直于绝缘水平面向上、磁感应强度大小为Ｂ、范围足够大的匀强磁场，最终ｂ球能与a 球相遇．求： （1）b 球的比荷q m； （2）从ｂ球到达原点Ｏ开始至ｂ球与a 球相遇所需的时间； （3）ｂ球从开始位置运动到原点Ｏ时，a 球的位置．15．（16分）如图所示，间距为L 的两条足够长的平行金属导轨MN 、PQ 与水平面夹角为α，导轨的电阻不计，导轨的N 、P 端连接一阻值为R 的电阻，导轨置于磁感应强度大小为B 、方向与导轨平面垂直的匀强磁场中．将一根质量为m 、电阻不计的导体棒ab 垂直放在导轨上， 导体棒ab 恰能保持静止．现给导体棒一个大小为v 0、 方向沿导轨平面向下的初速度，然后任其运动，导体 棒在运动过程中始终与导轨垂直并接触良好．设导体 棒所受滑动摩擦力与最大静摩擦力大小相等．求： （1）导体棒与导轨间的动摩擦因数µ； （2）导体棒在导轨上移动的最大距离x ； （3）整个运动过程中电阻R 上产生的焦耳热Q ．baQPNM α BR参考答案说明：定出评分标准是为了尽可能在统一标准下评定成绩．试题的参考解答是用来说明评分标准的．考生如按其他方法或步骤解答，正确的，同样给分；有错的，根据错误的性质，参照评分标准中相应的规定评分．一、单选题（每小题3分）1 2 3 4 5B C D C A二、多选题（每小题4分，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 7 8 9 BCDBCADACD三、简答题 10．（8分）（3）202St （2分） （4）00m g h S （或0202m S t ）（2分） （5）使各次测量m 和h 的乘积（或m 与t 2的比值）不变（2分） （6）t 2m （或11m） (每空1分) 11．（10分） (1)如右图所示 (3分) (2)图略 (2分)(3) 12.3 (1分) 随着电压的增大，通过小灯泡的电流增大，同时小灯泡的发热功率增加，灯丝的温度升高，所以金属灯丝的电阻率增大，灯泡的电阻增大 (2分)（4）0.60～0.65 (2分)12A ．（12分）(1) A C （3分） (2) 布朗 微小颗粒的运动不是生命现象（每空2分）(3)①定容过程，吸收的热量，用于增加气体的内能，11Q U =∆ （1分） 定压过程，吸收的热量，用于增加气体的内能和对外做功，222Q W U =+∆（1分） 又12U U ∆=∆，则21Q Q < (1分)②气体对外做功h G S P W )(02+= （1分） 活塞向上移动的高度)(012GS P Q Q h +-=(1分)12B ．（12分）(1) CD （3分） (2)后 0.4n s (n =1、2、3……)（每空2分） （式中没有单位扣1分，不写n 取值扣1分；写成0.4s 扣1分）（3）如图所示，由题意在内芯和外套分界面上要发生全反射当在端面上的入射角i 最大（90m i =）时，折射角r 也最大，在内芯与外套分界面上的入射角i '最小，如此时入射角等于临界角则恰能保证信号不会通过外套“泄漏” （1分）这时m i n m90i C r '==-（1分） 得30m r =（1分）在端面上90m i =时，由1sin 90sin mn r =（1分）得n 1=2 （1分）所以，当n 1=2时在所有情况中从端面入射到光纤中的信号恰能都不会通过外套 “泄漏”出去．12.C （12分）(1)AC (3分) (2) 2 （1分）质子（11H ）（1分）1441717281N H O H +→+ （１分）(3) ①E k =h ν-W 0 （1分）ν=c /λ （1分） ∴E k =3.23×10-19J （1分）②增加的电势能来自系统损失的动能，当两电子的速度相等时电势能最大，由动量守恒 mv 0=2mv （1分） 损失的动能：△E k =21mv 02-21(2m )v 2=1.62×10-19J （1分）所以，电势能增加的最大值为1.62×10-19J （1分） 四、计算题 13．（15分）（1）当A 物块到达C 处时，由受力分析可知：水平方向受力平衡（1分），竖直方向只受重力作用（1分），所以A 物块的加速度a =g =10m/s 2 （2分） （2）设B 物块的质量为M ，绳子拉力为T ；根据平衡条件：T 0cos37= mg （2分） T =Mg （2分） 联立解得M =0.5kg （1分） （3）设Q 物块的质量为m o ，根据系统机械能守恒得：mgh ac =(M +m o )gh b （3分）h ac =0c o t 371.6md = （1分）h b =0.8m s i n 37dd -= （1分） 解之得： m o =0.3kg (1分)14.（16分）解：(1) ｂ球受电场力作用做匀加速运动,由动能定理得:2012qEh m v = (2分)则ｂ球的比荷为202v qm E h= （1分）(2) ｂ球运动到原点后将在水平面上做匀速圆周运动所以有：200v qv B m R= (1分)周期02RT v π= （1分）联立得：2024m h ET q B B v ππ==（1分） b 球只能与a 球相遇在图中的S 处，相遇所需时间为2011422h E t k T k B v π⎛⎫⎛⎫=+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ （1分）012k =、、、…… (1分) (3) a 球开始运动到与b 球相遇所用时间为：1t t t '=+ (1分) 其中102ht v =（1分） a 球通过的路程为OS =2R (1分) 所以可得a 球的速度：v =O St' (1分) 故v =()00221E v B v k E π++ (1分)则a 球在x 轴上的坐标为()010421E hx v t B v k E π==++ (1分)012k =、、、…… （1分）a 球的位置为（()0421E hB v k E π++， 0） （1分）15.（16分）解：RSOxy·（1）因为导体棒处于平衡状态，故由受力分析知：m a x s i n m g f α=静 （2分） 由题意知：m a x c o s f m g f μα==滑静 （1分） 联立可得：t a n μα= （1分） （2）设棒在减速中的某一时刻速度为v ，取一极短时间⊿t ，发生了一段极小的位移 ⊿x ，在⊿t 时间内，磁通量的变化为⊿Φ，⊿ΦB Lx =∆ （1分）E B Lx I R R t R t∆Φ∆===∆∆ （2分） 导体棒受到的安培力为：22BL xF I L B Rt ∆==∆安(1分) ⊿t 很小，则F 安为恒力，选沿斜面方向为正方向，则在⊿t 时间内有:F ma -=安 （1分） 即22BL x vm R t t∆∆-=∆∆ （1分）两边求和，22BL x m v R ⎛⎫∆-=∆ ⎪⎝⎭∑∑ （1分） 得220B L xmv R= （1分）故最大滑动距离为022m v Rx B L=(1分) （3）由题意可知：重力所作的功等于克服摩擦力所作的功 （1分）由能量守恒定律得：2012Q mv =（2分）。