江苏省苏、锡、常、镇四市2011届高三调研测试(二)物理试题

江苏省苏、锡、常、镇四市2011届高三调研测试（二）物理试题 2011．5注意事项：考生在答题前请认真阅读本注意事项1．本试卷包含选择题和非选择题两部分.考生答题全部答在答题卡上，答在本试卷上无效.本次考试时间为100分钟，满分值为120分.2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号（考试号）用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔填写在答题卡上，并用2B 铅笔将对应的数字标号涂黑.3．答选择题必须用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案.答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题卡上的指定位置，在其它位置答题一律无效.4．如有作图需要，可用2B 铅笔作答，并请加黑加粗画清楚. （注：5.5上午考）一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共计l5分．每小题只有一个选项符合题意．1．2010年度诺贝尔物理学奖授予了英国曼彻斯特大学科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺 沃肖洛夫，以表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究．在科学发展进程中，许多科学家做出了卓越贡献，下列叙述符合物理学史实的是A ．牛顿发现了万有引力定律，并通过实验测出了万有引力常量B ．库仑发现了库仑定律，并通过扭秤实验测出了静电力常量C ．伽利略通过实验和逻辑推理说明力是维持物体运动的原因D ．法拉第根据电流的磁效应现象得出了法拉第电磁感应定律2．2011年1月11日12时50分，歼20在成都实现首飞，历时l8分钟，这标志着我国隐形战斗机的研制工作掀开了新的一页．如图所示，隐形战斗机在竖直平面内作横8字形飞行表演，飞行轨迹为1→2→3→4→5→6→1，如果飞行员体重为G ，飞行圆周半径为R ，速率恒为v ，在A 、B 、C 、D 四个位置上，飞机座椅或保险带对飞行员的作用力分别为N A 、N B 、N C 、N D ，关于这四个力的大小关系正确的是A ．ABCD NN N N =<= B ．A B C D NN N N =>= C ．C A B D NN N N >=> D ．D A B CNN N N >=>3．图示为一质点作直线运动的v t-图像，下列说法正确的是A．整个过程中，E点对应时刻离出发点最远B．整个过程中，BC段对应过程的加速度最大C．在18s～22s时间内，质点的位移为24mD．在14s～18s时间内，质点的位移为34m4．如图所示，在等边三角形ABC的三个顶点上，固定三个正点电荷，电量的大小'q q<．则三角形ABC的几何中心处电场强度的方向A．平行于AC边B．平行于AB边C．垂直于AB边指向CD．垂直于AB边指向AB5．空间存在甲、乙两相邻的金属球，甲球带正电，乙球原来不带电，由于静电感应，两球在空间形成了如图所示稳定的静电场．实线为其电场线，虚线为其等势线，A、B两点与两球球心连线位于同一直线上，C、D两点关于直线AB对称，则A．A点和B点的电势相同B．C点和D点的电场强度相同C．正电荷从A点移至B点，电场力做正功D．负电荷从C点沿直线CD移至D点，电势能先增大后减小二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共计l6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．我国“西电东送”采用高压直流输电，继三峡至常州500kV直流输电工程后，又实现了三峡至广东的500kV直流输电工程．图示为其输电示意图．关于高压直流输电，下列说法正确的有A．有利于减小输电电流，从而减少输电导线上的能量损失B．有利于变压器直接改变输电电压，从而实现电网同步输送C．有利于消除输电线路中感抗和容抗的影响D．有利于降低对输电线路绝缘性能的要求7．美国宇航局科学家观测发现银河系内至少有500亿颗行星，若某一行星绕其中央恒星做圆周运动周期为地球公转周期800倍，该行星到恒星距离是地球到太阳距离40倍．利用以上数据，可以求出的量有A ．恒星质量与太阳质量之比B ．行星质量与地球质量之比C ．恒星自转周期与太阳自转周期之比D ．行星公转速度与地球公转速度之比8．如图甲所示，A 、B 是一对平行金属板．A 板的电势0A ϕ=，B 板的电势B ϕ随时间的变化规律为如图乙所示，现有一电子从A 板上的小孔进入两板间的电场区内．电子的初速度和重力的影响均可忽略，则A ．若电子是在t =0时刻进入的，它可能不会到达B 板B ．若电子是在/2t T =时刻进入的，它一定不能到达B 板C ．若电子是在/8t T =时刻进入的，它可能时而向B 板运动，时而向A 板运动，最后穿过B 板D ．若电子是在3/8t T =时刻进入的，它可能时而向B 板运动，时而向A 板运动，最后穿过B 板9．如图示，水平地面的上空有一架飞机在进行投弹训练，飞机沿水平方向作匀加速直线运动．当飞机飞经观察点B 点正上方A 点时投放一颗炸弹，经时间T 炸弹落在观察点B 正前方L 1处的C 点，与此同时飞机投放出第二颗炸弹，最终落在距观察点B 正前方L 2处的D 点，且213L L =，空气阻力不计．以下说法正确的有A ．飞机第一次投弹的速度为1/L TB ．飞机第二次投弹时的速度为12/L TC ．飞机水平飞行的加速度为21/L TD ．两次投弹时间间隔T 内飞机飞行距离为14/3L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）为探究物体在下落过程中机械能是否守恒，某同学采用实验装置如图所示．（1）其设计方案如下：让质量为m 的立方体小铁块从开始端自由下落，开始端至光电门的高度差为h ，则此过程中小铁块重力势能的减少量为 ；测出小铁块通 过光电门时的速度v ，则此过程中小铁块动能增加量为 ；比较这两个量之间的关系就可得出此过程中机械能是否守恒．（已知当地重力加速度大小为g ）（2）具体操作步骤如下：A．用天平测定小铁块的质量m；B．用游标卡尺测出立方体小铁块的边长d；C．用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离h（h d）；D．电磁铁先通电（电源未画出），让小铁块吸在开始端；E．断开电源，让小铁块自由下落；F．计时装置记录小铁块经过光电门所用时间为t，计算出相应速度v；G．改变光电门的位置，重复C、D、E、F等步骤，得到七组（h i，2v）数据；iH．将七组数据在2v h-坐标系中找到对应的坐标点，拟合得到如图所示直线．上述操作中有一步骤可以省略，你认为是（填步骤前的字母）；计算小铁块经过光电门的速度表达式v= ．（3）若2v h-图线满足条件，则可判断小铁块在下落过程中机械能守恒．11．（10分）某同学想描绘某一热敏电阻的伏安特性曲线，实验室提供下列器材：A．电压表V（量程为0－5V，内阻约5kΩ）B．电流表A1（量程为0－25mA，内阻约0.2Ω）C．电流表A2（量程为0一0.6A，内阻约0.1Ω)D．滑动变阻器R1（0一10Ω，额定电流1.5A)；E．滑动变阻器R2（0一1000Ω，额定电流0.5A）F．定值电阻R0（R0=1000Ω）G．直流电源（电动势6V，内阻忽略不计）H．电键一个、导线若干（1）该同学选择了适当的器材组成描绘伏安特性曲线的电路，得到热敏电阻电压和电流的7组数据（如下表），请你在方格纸上作出热敏电阻的伏安特性曲线．（2）由此曲线可知，该热敏电阻的阻值随电压的增大而（选填“增大”或“减小”）．该同学选择的电流表是（选填“B”或“C”），选择的滑动变阻器是（选填“D”或“E”）（3）请在方框中画出该同学完成此实验的电路图（热敏电阻符号为≠）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）（3分）一定质量的理想气体发生等容变化，下列图象正确的是．（2）（4分）如图所示，某同学在环境温度稳定的实验室里做热学小实验，用手指堵住注射器前端小孔，这时注射器内就封闭了一定质量的空气（可看成理想气体）．若该同学往里缓慢地推活塞（如图甲），气体的压强（选填“增大”或“减小”）．若该同学缓慢推进活塞过程中做功为W1；然后将活塞缓慢稍稍拉出一些（如图乙），此过程中做功为W2，则全过程中注射器内空气的内能增加量U∆=．（3）（5分）2010年美国墨西哥湾原油泄漏，造成了大面积的海洋被污染，成为全球史上最严重事故性漏油事件．“科学团队估计，大约490万桶原油从油井中泄漏，但不是所有漏油都流入墨西哥湾，英石油共收集大约80万桶原油，还有410万桶流入墨西哥湾．”学习了“用油膜法估测分子的大小”的实验后，某研究性学习小组欲评估此次漏油事件的影响．小组同学将浓度为l‰（千分之一），体积为l.2ml的石油的酒精溶液滴在平静的水面上，经过一段时间后，石油充分扩展为面积3m2的油膜，请你根据他们的实验数据估算，流入墨西哥湾的原油如果充分扩展，将会覆盖多大的海洋面积?（1桶原油体积约为l60升）．B ．（选修模块3—4）（12分）（1）（3分）在以下各种说法中，正确的是 ．A ．真空中光速在不同的惯性参考系中是不同的，它与光源、观察者问的相对运动有关B ．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度C ．在光的双逢干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变宽D ．火车过桥要慢行，目的是使驱动力频率远小于桥梁的固有频率，以免发生共振损坏桥梁（2）（4分）如图所示为一列简谐波在10t =时刻的图象，已知质点M 的振动方程为5sin 5y t π=（cm ），此波中质点M 在2t = s 时恰好第3次到达y 轴正方向最大位移处，该波的波速为m/s ．（3）（5分）雨过天晴，人们常看到天空中出现彩虹，它是由阳光照射到空中弥漫的水珠上时出现的现象．在说明这个现象时，需要分析光线射入水珠后的光路．一细束光线射入水珠，水珠可视为一个半径为R =l0mm 的球，球心O 到入射光线的垂直距离为d =8mm ，水的折射率为n= 4/3．（a ）在图上画出该束光线射入水珠后，第一次从水珠中射出的光路图．（b ）求这束光线从射向水珠到第一次射出水珠，光线偏转的角度．C ．（选修模块3—5）（12分）（1）（3分）下列说法中正确的是A ．太阳辐射的能量主要来源于重核裂变B ．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子时所产生的C ．X 射线是处于激发态的原子核辐射出来的D ．比结合能越大表示原子核中核子结合得越松散，原子核越不稳定（2）（4分）用能量为l5eV 的光子照到某种金属上，能发生光电效应，测得其光电子的最大初动能为12.45eV ，则该金属的逸出功为eV ．氢原子的能级如图所示，现有一群处于n =3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）（5分）2011年3月11日，日本发生9．o 级地震后爆发海啸，导致福岛核电站核泄漏，核安全问题引起世界关注．福岛核电站属于轻水反应堆，即反应堆使用普通水作为减速剂，使快中子减速变成慢中子，便于被23592U 俘获，发生可控制核裂变的链式反应．（a ）若铀核23592U 俘获一个慢中子，发生核裂变后产生了13954X e 和9438S r ，试写出核裂变方程． （b ）若快中子的减速过程可视为快中子与普通水中11H 核发生对心正碰后减速．上述碰撞过程可简化为弹性碰撞，现假定某次碰撞前快中子速率为v 0，靶核11H 核静止．试通过计算说明，此次碰撞后中子的速度变为多少?（已知氢核质量和中子质量近似相等）．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，某物块（可看成质点）从A 点沿竖直光滑的14圆弧轨道，由静止开始滑下，圆弧轨道的半径0.25m R =，末端B 点与水平传送带相切，物块由B 点滑上粗糙的传送带．若传送带静止，物块滑到传送带的末端C 点后做平抛运动，落到水平地面上的D 点，已知C 点到地面的高度H =5m ，C 点到D 点的水平距离为11m x =，g =10m/s 2．求：（1）物块滑到B 点时速度的大小；（2）物块滑到C 点时速度的大小；（3）若传送带不静止，则物块最后的落地点可能不在D 点．取传送带顺时针转动为正方向， 试讨论物块落地点到C点的水平距离x 与传送带匀速运动的速度v 的关系，并作出x-v 的图象．14．（16分）如图所示，在水平面上固定一光滑金属导轨HGDEF ，E F ∥GH ，DE =EF =DG =GH =EG =L ．一质量为m 足够长导体棒AC 垂直EF 方向放置于在金属导轨上，导轨与导体棒单位长度的电阻均为r ．整个装置处在方向竖直向下、磁感应强度为B 的匀强磁场中．现对导体棒AC 施加一水平向右的外力，使导体棒从D 位置开始以速度v 0沿EF 方向做匀速直线运动，导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触．（1）求导体棒运动到FH 位置，即将离开导轨时，FH 两端的电势差．（2）关于导体棒运动过程中回路产生感应电流，小明和小华两位同学进行了讨论．小明认 为导体棒在整个运动过程中是匀速的，所以回路中电流的值是恒定不变的；小华则认 为前一过程导体棒有效切割长度在增大，所以电流是增大的，后一过程导体棒有效切 割长度不变，电流才是恒定不变的．你认为这两位同学的观点正确吗?请通过推算证 明你的观点．（3）求导体棒从D 位置运动到EG 位置的过程中，导体棒上产生的焦耳热．15．（16分）光滑绝缘水平面上有甲、乙、丙三个很小的金属球，质量均为m ，甲不带电，乙带电量为+q ，丙带电量为+12q ．如图所示，空间存在半径为R ，垂直于水平面的两匀强有界磁场．磁场区域半径00m v R qB =，以磁场圆心为坐标原点建立坐标系，y 轴左侧磁场向上，右侧向下，磁感应强度大小分别为B 0和4B 0．若t =0时刻，甲从B 点以速率v 0沿着+x 轴方向射出，同时，乙在第二象限内磁场内也以速率v 0从某点E 射出，两小球恰好在坐标原点O 处相碰．碰撞瞬间能量无任何损失，且甲、乙发生速度互换．已知碰后甲速度与+x 轴夹角为3πθ=，而乙速度沿+x 轴方向．且碰后，甲、乙两球带电量均变为+12q ．阻力及小球间的静电力忽略不计． 注意：下面求解的位置坐标，都要化简为关于磁场区域半径R 的表达式．（1）试求乙在左侧磁场中圆周运动圆弧 EO 的圆心O 1，坐标（x 1、y 1）；（2）若甲、乙相碰在O 点时，丙从磁场边界AD C 半圆弧上某点F ，以速率v 0射入磁场，要使丙射出后用最短的时间和乙在某点G 处相碰撞，试求出G 点坐标（x 2、y 2）；（3）若甲、乙相碰在O 点时，丙从第一象限内磁场中的某点H ，以速率v 0射出后，恰好能在（2）问中的G 点和乙球相碰，碰撞瞬间，乙、丙速度互换，此后乙又和甲在某点I 发生了碰撞．试求I 点坐标（x 3、y 3）．。