物理假期作业(一)

南通市2015届高三第一次调研测试物 理一、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．如图所示的电路中，电源内阻不可忽略，R 为半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小．当R 所在位置温度升高时A ．灯泡L 1变亮B ．灯泡L 2变亮C ．电压表读数增大D ．电源内阻消耗功率减小 2．如图所示，小船沿直线AB 过河，船头始终垂直于河岸．若水流速度增大，为保持航线不变，下列措施与结论正确的是A ．增大船速，过河时间不变B ．增大船速，过河时间缩短C ．减小船速，过河时间变长D ．减小船速，过河时间不变3．如图所示，a 、b 都是较轻的铝环，a 环闭合，b 环断开，横梁可以绕中间支点自由转动，开始时整个装置静止．下列说法中正确的是 A ．条形磁铁插入a 环时，横梁不会发生转动B ．只有当条形磁铁N 极拔出铝环时，横梁才会转动C ．条形磁铁用相同方式分别插入a 、b 环时，两环转动情况相同D ．铝环a 产生的感应电流总是阻碍铝环与磁铁间的相对运动4．如图所示，两个带等量正电荷的相同小球，固定在绝缘、粗糙的水平面上A 、B 两点，O 是AB 的中点．带正电的小滑块从C 点由静止释放，在电场力作用下向右点运动，则滑块从C 点运动到O 点的过程中A ．电势能不断增大B ．电场力先做正功后做负功C ．加速度不断减小D ．速度先增大后减小5．如图所示，AB 、AC 两光滑细杆组成的直角支架固定在竖直平面内，AB 与水平面的夹角为30°，两细杆上分别套有带孔的a 、b 两小球，在细线作用下处于静止状态，细线恰好水平．某时刻剪断细线，在两球下滑到底端的过程中，下列结论中正确的是 A ．a 、b 两球到底端时速度相同B ．a 、b 两球重力做功相同C ．小球a 下滑的时间大于小球b 下滑的时间D ．小球a 受到的弹力小于小球b 受到的弹力二、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．某兴趣小组自制一小型发电机，使线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴转动，穿过线圈的磁通量Φ随时间t 按正弦规律变化的图象如图所示，线圈转动周期为T ，线圈产生的电动势的最大值为E m ．则A ．在4Tt 时，磁场方向与线圈平面垂直第3题图 第1题图第2题图第4题图 C第5题图 第6题图ΦB ．在2Tt =时，线圈中的磁通量变化率最大 C ．线圈中电动势的瞬时值2sin()m te E Tπ= D ．若线圈转速增大为原来的2倍，则线圈中电动势变为原来的4倍7．我国研制并成功发射了“嫦娥二号”探月卫星．若卫星在距月球表面高度为h 的轨道上以速度v 做匀速圆周运动，月球的半径为R ，则A ．卫星运行时的向心加速度为hR v +2 B ．卫星运行时的角速度为h R v+C ．月球表面的重力加速度为Rh R v )(2+ D ．卫星绕月球表面飞行的速度为R hR v +8．一汽车以速度v 0在平直路面上匀速行驶，在t =0时刻将汽车发动机的输出功率调为另一个恒定值，设汽车行驶过程中受到的阻力恒定不变．从t =0时刻开始，汽车运动的v -t 图象可能正确的有9．如图所示，直角坐标系xOy 位于竖直平面内，y 轴竖直向上．第Ⅲ、Ⅳ象限内有垂直于坐标面向外的匀强磁场，第Ⅳ象限同时存在方向平行于y 轴的匀强电场（图中未画出）．一带电小球从x 轴上的A 点由静止释放，恰好从P 点垂直于y 轴进入第Ⅳ象限，然后做圆周运动，从Q 点垂直于x轴进入第Ⅰ象限，Q 点距O 点的距离为d ，重力加速度为g ．根据以上信息，可以求出的物理量有 A ．圆周运动的速度大小 B ．电场强度的大小和方向 C ．小球在第Ⅳ象限运动的时间D ．磁感应强度大小三、简答题：本题分必做题（第lO 、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）小张和小明测绘标有“3.8 V 0.4 A ”小灯泡的伏安特性曲线，提供的实验器材有：A ．电源E （4 V ，内阻约0.4 Ω）B ．电压表V （2 V ，内阻为2 kΩ）C ．电流表A （0.6 A ，内阻约0.3 Ω）D ．滑动变阻器R （0～10Ω)E ．三个定值电阻（R 1 =1kΩ，R 2=2kΩ，R 3=5kΩ）F ．开关及导线若干（1）小明研究后发现，电压表的量程不能满足实验要求，为了完成测量，他将电压表进行了改装．在给定的定值电阻中选用 ▲ （选填“R 1”、“R 2”或“R 3”）与电压表 ▲ （选填 “串联”或“并联”），完成改装．v vv ABCDv第9题图（2）小张选好器材后，按照该实验要求连接电路，如图所示（图中电压表已经过改装）．闭合开关前，小明发现电路中存在两处不恰当的地方，分别是： ① ▲ ；② ▲ ．（3）正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P ，电压表和电流表的示数改变，但均不能变为零．由此可以推断电路中发生的故障可能是导线 ▲ （选填图中表示导线的序号）出现了 ▲ （选填“短路”或“断路”）．11．(10分)为了测量小滑块与水平桌面间的动摩擦因数，某小组设计了如图甲所示的实验装置，其中挡板可固定在桌面上，轻弹簧左端与挡板相连，图中桌面高为h ，O 1、O 2、A 、B 、C 点在同一水平直线上．已知重力加速度为g ，空气阻力可忽略不计．实验过程一：挡板固定在O 1点，推动滑块压缩弹簧，滑块移到A 处，测量O 1A 的距离，如图甲所示．滑块由静止释放，落在水平面上的P 点，测出P 点到桌面右端的水平距离为x 1；实验过程二：将挡板的固定点移到距O 1点距离为d 的O 2点，如图乙所示，推动滑块压缩弹簧，滑块移到C 处，使O 2C 的距离与O 1A 的距离相等．滑块由静止释放，落在水平面上的Q 点，测出Q 点到桌面右端的水平距离为x 2．（1）为完成本实验，下列说法中正确的是 ▲ ． A ．必须测出小滑块的质量B ．必须测出弹簧的劲度系数C ．弹簧的压缩量不能太小D ．必须测出弹簧的原长（2）写出动摩擦因数的表达式μ= ▲ （用题中所给物理量的符号表示）．（3）小红在进行实验过程二时，发现滑块未能滑出桌面．为了测量小滑块与水平桌面间的动摩擦因数，还需测量的物理量是 ▲ ．（4）某同学认为，不测量桌面高度，改用秒表测出小滑块从飞离桌面到落地的时间，也可测出小滑块与水平桌面间的动摩擦因数．此实验方案 ▲ （选填“可行”或“不可行”），理由是 ▲ ．第10题图第11题图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）一定质量的理想气体分别在T 1、T 2温度下发生等温 变化，相应的两条等温线如图所示，T 2对应的图线上有A 、B 两点，表示气体的两个状态．则 ▲ ．A ．温度为T 1时气体分子的平均动能比T 2时大B ．A 到B 的过程中，气体内能增加C ．A 到B 的过程中，气体从外界吸收热量D ．A 到B 的过程中，气体分子单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数减少（2）在用油膜法测分子大小的实验中，取体积为V 1的纯油酸用酒精稀释，配成体积为V 2的油酸酒精溶液．现将体积为V 0的一滴油酸酒精溶液滴在水面上，稳定后油膜的面积为S ，已知油酸的摩尔质量为M ，密度为 ，阿伏伽德罗常数为N A ，则油酸分子的直径为 ▲ ，这一滴溶液中所含的油酸分子数为 ▲ ．（3）某同学估测室温的装置如图所示，气缸导热性能良好，用绝热的活塞封闭一定质量的理想气体．室温时气体的体积V 1=66mL ，将气缸竖直放置于冰水混合物中，稳定后封闭气体的体积V 2=60mL ．不计活塞重力及活塞与缸壁间的摩擦，室内大气压p 0=1.0×105Pa ． ①室温是多少？②上述过程中，外界对气体做的功是多少？B ．(选修模块3-4)(12分)（1）下列说法中正确的是 ▲ ．A ．在光的双缝干涉实验中，条纹间距与缝的宽度成正比B ．真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源、观察者间的相对运动无关C ．只有障碍物的尺寸比波长小得多时才会发生衍射现象D ．红光在玻璃砖中的传播速度比紫光在玻璃砖中的传播速度大（2）一列简谐横波沿x 轴传播，图甲是t =1s 时的波形图，图乙是x =3m 处质点的振动图象，则该波的传播速度为 ▲ m/s ，传播方向为 ▲ ．第12A （1）题图第12A(3)题图（3）如图所示，一根长直棒AB 竖直地插入水平池底，水深a =0.8m ，棒露出水面部分的长度b =0.6m ，太阳光斜射到水面上，与水面夹角α=37°，已知水的折射率n =43，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求： ①太阳光射入水中的折射角β； ②棒在池底的影长l ．C ．(选修模块3-5)(12分)（1）钍23490Th 具有放射性，它能放出一个新的粒子而变为镤23491Pa ，同时伴随有γ射线产生，其方程为2342349091Th Pa x →+，钍的半衰期为24天．则下列说法中正确的是 ▲ ．A ．x 为质子B ．x 是钍核中的一个中子转化成一个质子时产生的C ．γ射线是镤原子核放出的D ．1g 钍23490Th 经过120天后还剩0.2g 钍（2）某金属的截止极限频率恰好等于氢原子量子数n =4能级跃迁到n =2能级所发出光的频率．氢原子辐射光子后能量 ▲ （选填“增大”、“不变”或“减小”）．现用氢原子由n =2能级跃迁到n =1能级所发出的光照射该金属，则逸出光电子的最大初动能是 ▲ （已知氢原子n =1、2、4能级的能量值分别为E 1、E 2、E 4）．（3）如图所示，A 和B 两小车静止在光滑的水平面上，质量分别为m 1、m 2，A 车上有一质量为m 0的人，以速度v 0向右跳上B 车，并与B 车相对静止．求： ①人跳离A 车后，A 车的速度大小和方向； ②人跳上B 车后，A 、B 两车的速度大小之比．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，水平面上两平行光滑金属导轨间距为L ，左端用导线连接阻值为R的电阻．在间距为d 的虚线MN 、PQ 之间，存在方向垂直导轨平面向下的磁场，磁感应强度大小只随着与MN 的距离变化而变化．质量为m 、电阻为r 的导体棒ab 垂直导轨放置，在大小为F 的水平恒力作用下由静止开始向右运动，到达虚线MN 时的速度为v 0．此后恰能以加速度a 在磁场中做匀加速运动．导轨电阻不计，始终与导体棒电接触良好．求：（1）导体棒开始运动的位置到MN 的距离x ； （2）磁场左边缘MN 处的磁感应强度大小B ；（3）导体棒通过磁场区域过程中，电阻R 上产生的焦耳热Q R ．第12C （3）题图第12B （3）题图第13题图14．（16分）某电视台的娱乐节目中，有一个拉板块的双人游戏，考验两人的默契度．如图所示，一长L =0.60m 、质量M =0.40kg 的木板靠在光滑竖直墙面上，木板右下方有一质量m =0.80kg 的小滑块（可视为质点），滑块与木板间的动摩擦因数为μ=0.20，滑块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g =10m/s 2．一人用水平恒力F 1向左作用在滑块上，另一人用竖直恒力F 2向上拉动滑块，使滑块从地面由静止开始向上运动． （1）为使木板能向上运动，求F 1必须满足什么条件？（2）若F 1=22N ，为使滑块与木板能发生相对滑动，求F 2必须满足什么条件？（3）游戏中，如果滑块上移h =1.5m 时，滑块与木板没有分离，才算两人配合默契，游戏成功．现F 1=24N ，F 2=16N ，请通过计算判断游戏能否成功？15．（16分）如图所示，足够大的荧光屏ON 垂直xOy 坐标面，与x 轴夹角为30°，当y 轴与ON 间有沿+y 方向、场强为E 的匀强电场时，一质量为m 、电荷量为-q 的离子从y 轴上的P 点，以速度v 0、沿+x 轴方向射入电场，恰好垂直打到荧光屏上的M 点（图中未标出）．现撤去电场，在y 轴与ON 间加上垂直坐标面向里的匀强磁场，相同的离子仍以速度v 0从y 轴上的Q 点沿+x 轴方向射入磁场，恰好也垂直打到荧光屏上的M 点，离子的重力不计．求：（1）离子在电场中运动的时间t 1；（2）P 点距O 点的距离y 1和离子在磁场中运动的加速度大小a ；（3）若相同的离子分别从y 轴上的不同位置以速度v ky =（0y >，k 为常数）、沿+x轴方向射入磁场，离子都能打到荧光屏上，k 应满足的条件．第15题图第14题图南通市2015届高三第一次调研测试物理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．A 2．B 3．D 4．D 5．C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O 分． 6．AB 7．ABD 8．BD 9．AC三、简答题：本题共3小题，共计42分．请将解答填写在答题卡相应的位置． 10．（8分）（1）R 2（1分） 串联（1分）（2）电流表内接（2分） 滑片P 置于b 处（2分） （3）8（1分） 断路（1分）11．（10分）（1）C （3分） （2）22124x x dh-（3分）（3）滑块停止滑动的位置到B 点的距离（2分）（4）不可行（1分） 滑块在空中飞行时间很短，难以把握计时起点和终点，秒表测时间误差较大（1分） 12．A (选修模块3-3)(12分) （1）CD （3分） （2）102VV V S（2分） 102A VV N V M ρ（2分）（用分子的立方体和球模型分别估测得出2322201V S V V 、23222016V S V V π均给分） （3）解：①设室温为T 1，则 2211T VT V =（2分）代入数据解得 o1300.3K =27.3C T = （1分）②外界对气体做的功 0W p V =⋅∆ （1分） 解得 0.60J W =（1分）B (选修模块3- 4)(12分)（1）BD （3分） （2）2（2分） -x 轴方向（2分）（3）①设折射角为β，则 os i n (90)s i n n αβ-=（2分）代入数据解得o37β=（1分） ②影长 otan(90)tan l b a αβ=-+ （1分） 代入数据解得 1.4m l =（1分）C (选修模块3-5)(12分)（1）BC （3分） （2）减小（2分） 2142E E E --（2分）第12B （3）题答图（3）①设人跳离A 车后，A 车的速度为v A ，研究A 车和人组成的系统，以向右为正方向，由动量守恒定律有 0001=+v m v m A （1分） 解得 01v m m v A -=（1分） 负号表示A 车的速度方向向左 （1分） ②研究人和B 车，由动量守恒定律有 B v m m v m )(2000+= （1分） 解得021A Bv m m v m +=（1分）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）解：（1）导体棒在磁场外，由动能定理有 2012F x m v =（2分） 解得 22mv x F=（1分） （2）导体棒刚进磁场时产生的电动势 0E B L v =（1分） 由闭合电路欧姆定律有 rR EI += （1分） 又 F I L B =安（1分） 由牛顿第二定律有 ma F F =-安 （1分） 解得)B =（2分） （3）导体棒穿过磁场过程，由牛顿第二定律有 ma F F =-安（1分） 导体棒克服安培力做功 d F W 安= （1分） 电路中产生的焦耳热 W Q =（1分） 电阻R 上产生的焦耳热 R RQ Q R r=+ （1分） 解得 )(ma F rR RdQ R -+=（2分） 14．（16分）解：（1）滑块与木板间的滑动摩擦力 1f F μ=（1分） 对木板应有 f M g >（1分） 代入数据得 N 201>F（2分） （2）对木板由牛顿第二定律有11Ma Mg F =-μ（1分） 对滑块由牛顿第二定律有 212ma mg F F =--μ （2分） 要能发生相对滑动应有 12a a > （1分） 代入数据可得 F 2＞13.2N（2分）（3）对滑块由牛顿第二定律有 213F F m g m a μ--= （1分） 设滑块上升h 的时间为t ，则 2312h a t =（1分） 对木板由牛顿第二定律有14F Mg Ma μ-=（1分） 设木板在t 时间上升的高度为H ，则 2412H a t =（1分）代入数据可得 0.75m H = （1分）由于h L H <+，滑块在上升到 1.5m 之前已经脱离了木板，游戏不能成功． （1分）15．（16分）解：（1）设离子垂直打到荧光屏上的M 点时，沿y 方向的分速度大小为v y ，在电场中运动的加速度为a 1，则o tan 30y v v = （1分）1qE ma =（1分） 11y v a t =（1分） 解得1t qE = （1分）（2）由几何关系可知2o 111011tan 302y a t v t =+ （2分） 解得 20152mv y qE=（1分） 设离子在磁场中做圆周运动半径为y 2，则 o 201c o s 30y v t = （1分） 而 202v a y =（1分）解得 2qEa m=（1分）（3）如图所示，设从纵坐标为y 处射入磁场的离子，恰好能打到荧光屏上，对应的圆周运动半径为r 0，则0ocos30r r y +=（1分）此离子进入磁场时的速度v ky =，设运动半径为r ，则2v qBv m r=（1分） 为使离子能打到荧光屏上应满足 0r r ≥ （1分）而 0q B v m a =（1分） 解得(3)2qE k mv ≥（2分）第15题(1)(2)答图O 第15题(3)答图南通市2015届高三第一次调研测试物理命题意图及讲评建议。