2019届江苏省溧水高级中学高三上学期10月学情调研考试 物理

2019届江苏省溧水高级中学高三上学期10月学情调研考试

物理

 2018.10

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．选对的得 3 分，错选或不答的得 0 分．

1．取一根玻璃筒，一端封闭，另一端装有阀门，内有羽毛和金属片，用抽气机把筒内的空气抽尽后关闭阀门．先把玻璃筒竖直放置，再把玻璃筒倒立过来．则(     )

A．金属片下落的加速度大        B．羽毛落到底端的速度小

C．羽毛运动的轨迹是曲线        D．金属片和羽毛同时落到底端

2．为了探测引力波，“天琴计划”预计发射地球卫星P，其轨道半径约为地球半径的16倍；另一地球卫星Q的轨道半径约为地球半径的4倍。P与Q的周期之比约为(     )

A．2:1        B．4:1         C．8:1        D．16:1

3.某区域的电场线分布如图所示,其中间一根电场线是直线,一带正电的粒子从直线上的O 点由静止开始在电场力作用下运动到A 点.取O 点为坐标原点,沿直线向右为x 轴正方向,粒子的重力忽略不计.在O 到A 运动过程中,下列关于粒子运动速度v 和加速度a 随时间t 的变化、粒子的动能Ek 和运动径迹上电势φ 随位移x 的变化图线可能正确的是(     )

4．如图所示为洛伦兹力演示仪的结构图。励磁线圈产生的匀强磁场方向垂直纸面向外，电子束由电子枪产生，其速度方向与磁场方向垂直。电子速度的大小和磁场强弱可分别由通过电子枪的加速电压和励磁线圈的电流来调节。下列说法正确的是(     )

A．仅增大励磁线圈中电流，电子束径迹的半径变大

B．仅提高电子枪加速电压，电子束径迹的半径变大

C．仅增大励磁线圈中电流，电子做圆周运动的周期将变大

D．仅提高电子枪加速电压，电子做圆周运动的周期将变大

5. 如图所示，A、B两物块的质量皆为m，静止叠放在水平地面上．A、B间的动摩擦因数为4μ，B与地面间的动摩擦因数为μ．最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g．现对A施加一水平拉力F，则(     )

  A．当F＜4μmg时，A、B都相对地面静止  B．当F=5μmg时，A的加速度为μg

  C．当F=8μmg时，A相对B滑动          D．无论F为何值，B的加速度不会超过μg

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．关于下列器材的原理和用途，正确的是(     )

A．变压器可以改变交变电压但不能改变频率

B．扼流圈对交流电的阻碍作用是因为线圈存在感抗

C．真空冶炼炉的工作原理是炉体产生涡流使炉内金属熔化

D．磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起电磁阻尼的作用

7．如图所示是由地面同一点踢出的足球的三条飞行路径，三条路径的最高点是等高的。忽略空气对飞行的影响，下列说法正确的是(     )

A．沿路径1飞行的足球落地速率最大

B．沿路径3飞行的足球的初速度的水平分量最大

C．沿路径3飞行的足球运动的时间最长

D．沿各路径飞行的足球的初速度的竖直分量相同

8．一理想变压器的原线圈连接一只交流电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头Q调节，如图所示．在副线圈输出端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，原线圈上加一电压为U的交流电，则(     )

A. 保持Q位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变小

B. 保持Q位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数不变

C. 保持P位置不动，将Q向上滑动时，电流表的读数变小

D. 保持P位置不动，将Q向上滑动时，电流表的读数变大

9．如图所示为速度选择器装置，场强为E的匀强电场与磁感应强度为B的匀强磁场互相垂直．一带电量为+q，质量为m的粒子(不计重力)以速度v水平向右射入，粒子恰沿直线穿过，则下列说法正确的是(     )

A．若带电粒子带电量为+2q，粒子将向下偏转

B．若带电粒子带电量为－2q，粒子仍能沿直线穿过

C．若带电粒子速度为2v，粒子不与极板相碰，则从右侧射出时电势能一定增大

D．若带电粒子从右侧水平射入，粒子仍能沿直线穿过

三、简答题：本题分必做题（第10、11、12题）和选做题（第13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）某学习小组欲探究小灯泡（“3V、1.5W”）的伏安特性，可提供的实验器材如下：

A．电池组：电动势约4.5V，内阻可不计；

B．双量程的电压表；

   V1：量程为0~3V、内阻约为3kΩ；  V2：量程为0~15V、内阻约为15kΩ

C．双量程的电流表；

   A1：量程为0~0.6A、内阻约为1Ω；  A2：量程为0~3A、内阻约为0.1Ω

D．滑动变阻器R：阻值范围0~10Ω、允许通过最大电流为2A；

E．开关S，导线若干．

在尽量提高测量精度的情况下，请回答下列问题：

（1）根据以上器材，用笔画线代替导线将实物图1连接成完整电路；

（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑动片应移到   ▲  端（选填“A”或“B”）；

（3）调节滑动变阻器得到电压、电流数据如下表，请在图2所示的坐标纸上画出小灯泡的U–I图线．

（4）根据图线可估得小灯泡在常温下的电阻约为   ▲  Ω（结果保留2位有效数字）．

11．（10分）某同学用如图甲所示的实验装置来“探究a与F、m之间的定量关系”．

（1）实验时，必须先平衡小车与木板之间的摩擦力．某同学正确平衡摩擦力操作如下：如图乙，将小车静止地放在水平长木板上，并连着已穿过打点计时器的纸带，调整木板右端的高度，接通电源，用手轻拨小车，让打点计时器在纸带上打出一系列________________的点，说明小车在做________________运动．

     图甲                                图乙

（2）如果该同学先如（1）中的操作，平衡了摩擦力．以砂和砂桶的重力为F，在小车质量M保持不变情况下，不断往桶里加砂，砂的质量最终达到，测小车加速度a，作a-F的图像．下列图线正确的是        ．

           A．                B．               C．              D．

（3）设纸带上计数点的间距为S1和S2．如图为用米尺测量某一纸带上的S1、S2的情况，从图中可读出S1＝3.10cm， S2＝________cm，已知打点计时器的频率为50Hz，由此求得加速度的大小a＝_______m/s2．

12.（12分）

(1) 物理学家通过对实验的深入观察和研究,获得正确的科学认知,推动物理学的发展.下列说法符合事实的是　　　　. 

A. J.J.汤姆孙发现了电子,并提出了原子的核式结构模型

B. 结合能越大的原子核,核子结合得越牢固,原子核越稳定

C. 黑体辐射与材料的种类及表面状况无关

D. 动量相等的质子和电子,它们的德布罗意波波长也相等

(2) 1919年,卢瑟福发现了质子.现在科学家用质子轰击锂核Li,生成了2个α粒子,这个核反应方程为　　　　　　　　　　　,若用m1表示质子质量,m2表示锂核质量,m3表示α粒子质量,则此反应中释放的能量ΔE=　　　　　　　　　　　　. 

(3) 氢原子的能级图如图所示,原子从能级n=3向n=2跃迁所放出的光子正好使某种金属材料发生光电效应.求:

①该金属的逸出功.

②原子从能级n=2向n=1跃迁所放出的光子照射该金属,产生的光电子的最大初动能.

13．【选做题】本题包括A、B、两小题，请选定其中两小题，并在相应的答题区域内作答．若多做，则按A、B两小题评分．本校同学已确定选做3-3.

A. (选修模块3-3)(12分)

(1) 下列说法中正确的有　　　　. 

A. 绝对湿度越大,人感觉越潮湿

B. 气体压强的大小仅与气体分子的密集程度有关

C. 分子间的引力和斥力都随分子间距的减小而增大

D. 当液晶中电场强度不同时,液晶表现出光学各向异性

(2) 如图为密闭钢瓶中的理想气体分子在两种不同温度下的速率分布情况,可知,一定温度下气体分子的速率呈现两头　 　中间　   （“多”或“少”）的分布规律;T1温度下气体分子的平均动能

　　　　(填“大于”“等于”或“小于”)T2温度下气体分子的平均动能. 

(3) 一定质量的理想气体由状态A→B→C变化,其有关数据如图所示.已知状态A、C的温度均为27 ℃,求:

①该气体在状态B的温度.

②上述过程气体从外界吸收的热量.

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．

14.（15分）如图所示，在匀强磁场中有一足够长的光滑平行金属导轨，与水平面间的夹角θ=30°，间距L=0.5m，上端接有阻值R=0.3Ω的电阻．匀强磁场的磁感应强度大小B=0.4T，磁场方向垂直导轨平面向上．一质量m=0.2kg，电阻r=0.1Ω的导体棒MN，在平行于导轨的外力F作用下，由静止开始向上做匀加速运动，运动过程中导体棒始终与导轨垂直，且接触良好．当棒的位移d=9m时，电阻R上消耗的功率为P=2.7W．其它电阻不计， g取10 m/s2．求：

（1）此时通过电阻R上的电流；

（2）这一过程通过电阻R上的电荷量q；

（3）此时作用于导体棒上的外力F的大小．

15. (16分)如图,质量为m=1 kg的小滑块(视为质点)在半径为R=0.4 m的四分之一圆弧A端由静止开始释放,它运动到B点时速度为v=2 m/s.当滑块经过B后立即将圆弧轨道撤去.滑块在光滑水平面上运动一段距离后,通过换向轨道由C点过渡到倾角为θ=37°、长s=1 m的斜面CD上,CD之间铺了一层匀质特殊材料,其与滑块间的动摩擦因数可在0≤μ≤1.5之间调节.斜面底部D点与光滑地面平滑相连,地面上一根轻弹簧一端固定在O点,自然状态下另一端恰好在D点.认为滑块在C、D两处换向时速度大小均不变,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,不计空气阻力.

(1) 求滑块对B点的压力大小以及在AB上克服阻力所做的功.

(2) 若设置μ=0,求滑块从C运动到D的时间.

(3) 若最终滑块停在D点,求μ的取值范围.

16. （16分）如图所示，在纸面内建立直角坐标系xOy，以第Ⅲ象限内的直线OM（与负x轴成45°角）和正y轴为界，在x<0的区域建立匀强电场，方向水平向左，场强大小E＝2V/m；以直线OM和正x轴为界，在y<0的区域建立垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B＝0.1T。一不计重力的带负电微粒，从坐标原点O沿y轴负方向以v0＝2×103m/s的初速度射入磁场。已知微粒的比荷为q/m＝5×104C/kg，求：  

   （1）粒子经过1/4圆弧第一次经过磁场边界时的位置坐标；   

    （2）粒子在磁场区域运动的总时间；

    （3）粒子最终将从电场区域D点离开电场，则D点离O点的距离是多少?

2019届高三年级学情调研考试

物 理 答 题 卷   2018.10

一、选择题：本题共9小题，1～5单选，6～9多选．

三、简答题：本题分必做题（第10、11、12题）和选做题（第13题）两部分，共计42分。请将解答填写在答题卡相应的位置。

10．（1）连线如图1所示（2分）

（2）A（2分）

（3）如图2中曲线所示（正确、平滑可得分）（2分）

（4）2.8Ω~3.0Ω         （2分）

11．（10分）

（1）点迹均匀（点迹间距都相同） （2分）     匀速运动  （2分） 

（2）C    （2分）

（3）  5.50（2分）  写5.5不得分      2.40  （2分）

12.(选修模块3-5)(12分)

(1) CD(4分)

(2) HLi→He(2分)　(m1+m2-2m3)c2(2分)

(3) 见解析

解析　(1) 汤姆孙发现了电子,卢瑟福提出了原子的核式结构模型,A项错误;比结合能越大,原子核越稳定,B项错误;黑体是理想化模型,辐射强度只与温度有关,C项正确;根据公式λ=得出动量相同的粒子,德布罗意波波长相等,D项正确.

(2) 核反应方程要注意质量数和电荷数守恒,用箭头表示反应过程.反应中质量亏损为Δm=m1+m2-2m3,根据质能方程,反应中释放能量为E=Δmc2=(m1+m2-2m3)c2.

(3) ①W0=E3-E2=-1.51 eV+3.4 eV=1.89 eV(2分)

②hν=-3.4 eV+13.6 eV=10.2 eV

Ekm=hν-W0=10.2 eV-1.89 eV=8.31 eV(2分)

13．【选做题】本题包括A、B、两小题，请选定其中两小题，并在相应的答题区域内作答．若多做，则按A、B两小题评分．本校同学已确定选做3-3.

13.A. (选修模块3-3)(12分)

(1) CD(4分)

(2) 中间多、两头少　小于 (每空2分)

(3)①120 K　②3×105 J

解析　(1) 相对湿度越大,人感到越潮湿,A项错误;气体压强的大小与分子的密集程度和平均动能有关,B项错误;随着分子间距离的减小,分子引力和斥力都变大,C项正确;液晶像某些晶体一样,表现光学各向异性,D项正确.

(2) 各速率区间的气体分子百分比呈现“中间多、两头少”分布规律,随温度的升高,速率大的所占比例变大,故T1<T2.分子的平均动能取决于温度,T1时分子平均动能小于T2时分子平均动能.

(3) ①状态A到状态B为等容变化

=

代入数据得TB=120 K(2分)

②状态A到状态B为等容过程,外界对气体不做功

状态B到状态C:

W=-pB(VC-VB)=-2×105×(2.5-1.0) J=-3×105 J

TA=TC,ΔU=0

由热力学第一定律ΔU=Q+W

代入数据得Q=3×105 J

即气体从外界吸收热量为3×105 J(2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．

14.（1）根据灯泡功率  - ----------- -------------------------（1分）

得：I=3A             - - ----------- -------------------------（2分）

（2）由法拉第电磁感应定律有----------------------------（1分）

        又 --------------------------------------------（1分）

           ------------------------------------------（1分） 

            ------------------------------------------------（1分）

      解得  -------------------------------------------- （1分）

            --- - ----------- ---------------------------- -（1分）

（3） - ------------------------------（2分）

            ----- --------- ------ ----------------------（1分）

          - - ----------- -------------------------（1分）

     解得   ----- --------- -------- ----------------------（2分）

15. (1) 20 N　2 J　(2) s

(3) 0.125≤μ<0.75或μ=1

解析　(1) 在B点,F-mg=m (1分)

解得F=20 N(1分)

由牛顿第三定律,F'=20 N(1分)

从A到B,由动能定理得mgR-W=mv2 (1分)

得到W=2 J(1分)

(2) 在CD间运动,有mgsin θ=ma (1分)

加速度a=gsin θ=6 m/s2 (1分)

匀变速运动规律s=vt+at2 (1分)

取合理根,得t= s(1分)

(3) 最终滑块停在D点有两种可能:

a. 滑块恰好能从C下滑到D.

则有mgsin θ·s-μ1mgcos θ·s=0-mv2

得到μ1=1 (2分)

b. 滑块在斜面CD和水平地面间多次反复运动,最终静止于D点.

当滑块恰好能返回C

-μ2mgcos θ·2s=0-mv2

得到μ2=0.125 (2分)

当滑块恰好静止在斜面上,则有

mgsin θ=μ3mgcos θ,得到μ3=0.75 (2分)

所以,当0.125≤μ<0.75,滑块在CD和水平地面间多次反复运动,最终静止于D点.

综上所述,μ的取值范围是0.125≤μ<0.75或μ=1. (1分)

16 （16分）

解析：（1）微粒带负电，从O点射入磁场，沿顺时针方向做圆周运动，轨迹如图。

第一次经过磁场边界上的A点

由，

得，

所以，A点坐标为（－0.4m，－0.4m）。（4分）

（2）设微粒在磁场中做圆周运动的周期为T，则

    ，（4分） 

    其中

代入数据解得：T＝1. 256×10－3s

所以。（保留π的，不扣分）（3分）

（3）微粒从C点沿y轴正方向进入电场，做类平抛运动，则

qE＝ma（1分）

（1分）

（1分）

代入数据解得：（1分）

    y＝△y－2r＝8－2×0.4m＝7.2m

即：离开电磁场时距O点的距离为7.2m。（1分）