江苏省上冈中学学年度第二学期高三年级期中考试物理试题.docx
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江苏省上冈中学学年度第二学期高三年级期中考试物理试题
江苏省上冈中学2009-2010学年度第二学期高三年级期中考试物理试题
注意事项：
1．本试卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。
满分l20分，考试时间100分钟。
2．每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号．不能将答案直接答在试卷上．
第I卷（选择题共31分）
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）．
1．许多科学家在物理学发展过程中都做出了重要贡献，下列叙述中符合物理学史实的是（）
A．卡文迪许通过扭秤实验，总结提出了真空中两个静止点电荷间的相互作用规律
B．伽利略认为自由落体运动是速度随位移均匀变化的运动
C．牛顿是首先揭示太阳系行星运动规律的科学家
D．法拉第经过多年的实验探索终于发现了电磁感应现象
2．在下列模拟路灯照明电路的光控开关电路中，RG为半导体光敏电阻、LED为发光二极管，不能实现天暗时LED发光、天亮时LED熄灭的电路的是（）
3．随着世界航空事业的发展，深太空探测已逐渐成为各国关注的热点．假设深太空中有一颗外星球，质量是地球质量的2倍，半径是地球半径的l/2．则下述判断正确的有（）
A．该外星球的同步卫星周期一定小于地球同步卫星周期
B.在地面上所受重力为G的物体，在该外星球表面上所受重力变为2G
C．该外星球上第一宇宙速度是地球上第一宇宙速度的2倍
D．该外星球上从某高处自由落地时间是地面上同一高处自由落地时间的一半
4．如图所示，ACB是一光滑的、足够长的、固定在竖直平面内的“∧”形框架，其中CA、CB边与竖直方向的夹角均为θ．P、Q两个轻质小环分别套在CA、CB上，两根细绳的一端分别系在P、Q环上，另一端和一绳套系在一起，结点为O．将质量为m的钩码挂在绳套上，OP、OQ两根细绳拉直后的长度分别用l1、l2表示，若l1:
l2=2:
3，则两绳受到的拉力之比F1:
F2等于（）
A．1︰1
B．2︰3
C．3︰2
D．4︰9
5．如图所示，真空中有两个电量相同的正电荷A、B相距L放置，在AB连线的中垂线上有a、b、c三点，b点在AB连线的中点上．a较c离b近一些，现若将A、B两电荷同时向两边扩大相同距离，设无穷远处电势为零，则有（）
A．两电荷间电势能将加大
B．b点场强仍为零,a、c两点场强都变小
C．a、b、c三点电势都升高
D．电场强度始终有Ea＞Ec＞Eb
二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，满分16分．每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，两个质量相等的物体A、B处在同一水平线上，当物体A被水平抛出的同时，物体B开始自由下落，图中曲线AC为物体A的运动轨迹，直线BD为物体B的运动轨迹，两轨迹相交于O点，空气阻力忽略不计，则（）
A．两物体在O点时的速度相同
B．两物体在O点相遇
C．两物体在O点时的动能相等
D．两物体在O点时重力的功率相等
7．如图所示，在粗糙绝缘的水平面上有一通以垂直纸面向内的电流金属棒A，另一通以垂直纸面向内的电流金属棒B沿着以A为圆心的圆弧由P到Q缓慢地从A的正上方经过，若此过程中金属棒A始终保持静止，则下列说法正确的是（）
A．物体A受到地面的支持力先减小后增大
B．物体A受到地面的支持力保持不变
C．物体A受到地面的摩擦力先减小后增大
D．安培力对金属棒A先做功不为零
8．如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为n:
1．原线圈接电压为u=U0sinωt的正弦交流电，输出端接有一个交流电流表和一个电动机，电动机的线圈电阻为R．当输入端接通电源后，电动机带动一质量为m的重物匀速上升，此时电流表的示数为I，重力加速度为g，下列说法正确的是（）
A．电动机两端电压为IR
B．原线圈中的电流为nI
C．电动机消耗的电功率为
D．重物匀速上升的速度为
9．如图所示水平光滑的平行金属导轨,左端接有电阻R，匀强磁场B竖直向下分布在导轨所在空间内，质量一定的金属棒PQ垂直于导轨放置。
今使棒以一定的初速度V0向右运动，当其通过位置a、b时，速率分别为Va、Vb，到位置c时棒刚好静止。
设导轨与棒的电阻均不计，a、b与b、c的间距相等，则金属棒在由a
b与b
c的两个过程中（）
A．棒运动的加速度相等
B．通过棒横截面的电量相等
C．回路中产生的电能Eab=3Ebc
D．棒通过a、b两位置时Va>2Vb
第Ⅱ卷（非选择题 共89分）
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．某同学利用如图甲所示的实验装置测量重力加速度．
（1）请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当：
①；②．
（2）该同学经正确操作得到如图乙所示的纸带，取连续的六个打点A、B、C、D、E、F为计数点，测得点A到B、C、D、E、F的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5．若打点的频率为f，则打E点时重物速度的表达式为vE=；若分别计算出各计数点对应的速度数值，并在坐标系中画出速度的二次方（v2）与距离（h）的关系图线，如图丙所示，则重力加速度g=m/s2．
（3）如果当时电网中交变电流的频率是f=51Hz，而做实验的同学并不知道，那么用上述方法测出的重力加速度的与实际值相比（选填：
偏大、偏小或不变）．
11．
（1）甲组同学用下列器材：
电源，滑动变阻器，电流表A1（0－200mA，内阻约11Ω），电流表A（0－300mA，内阻约8Ω，定值电阻R1=24Ω，R2=12Ω，开关一个，导线若干.为了测量A1的内阻，该组同学共设计了下图中A、B、C、D四套方案：
其中最佳的方案是______
_____套，若用此方案测得A1、A2示数分别为180mA和270mA，则A1的内阻为___________Ω.
（2）乙组同学将甲组同学的电流表A1拿过来，再加上电阻箱R（最大阻值9
.9Ω），定值电阻R0=6.0Ω，一个开关和若干导线用来测量一个电源（电动势E约为6.2V，内阻r约为2.1Ω）的电动势及内阻.请在方框中画出设计电路图.
若乙组同学记录实验中电阻箱的阻值R和对应的A1示数的倒数1/I，得到多组数据后描点作出R－1/I图线如图所示，则该电源的电动势E=___________V，内阻r=___________Ω.（结果保留两位有效数字）
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）
（1）以下是有关热学内容的若干叙述其中正确的有（）．
A．只要制造出足够小的温度计就能测出个别分子的温度．
B．熵增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性增大的方向进行
C．单晶体和多晶体都具有各向异性的物理性质
D．一定质量的氧气在不同的温度下，分子的速率分布情况如图所示，实线和虚线分别对应的温度为t1和t2，则由图可得：
t1小于t2
（2）如图所示，玻璃管竖直悬挂，上端封闭、下端开口，管内一个很薄的轻质活塞封闭了一定质量的空气，已知活塞横截面积S=1cm2．用力缓慢向下拉活塞，在活塞下降5cm的过程中，拉力做功为1J．已知大气压强
Pa，实验中环境温度保持不变且封闭气体与外界有良好的热交换，不计活塞与玻璃管壁间的摩擦．则活塞下降过程中，封闭气体的压强将（选填“增大”、“减小”或“不变”），封闭气体（选填“吸收”或“放出”）的热量为J．
（3）质量m=0.1kg的氢气在某状态下的体积V=1.92m3，求此时氢气分子的平均间距．（保留一位有效数字．已知氢气的摩尔质量M=2g/mol，阿伏加德罗常数NA=6.0×1023mol-1．）
B．（选修模块3-4）
（1）以下是有关波动和相对论内容的若干叙述其中正确有（）
A．只有波长比障碍物的尺寸小的时候才会发生明显的衍射现象
B．光速不变原理是：
真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的
C．夜视仪器能在较冷的背景上探测出较热物体的红外辐射
D．两列波相叠加产生干涉现象，则振动加强区域与减弱区域交替变化
（2）如图，质点O在垂直x轴方向上做简谐运动，形成了沿x轴正方向传播的横波。
在t=0时刻质点O开始向下运动，经0.4s第一次形成图示波形，则该简谐波的波速为m/s，x=5m处的质点B在t=1.6s时刻相对平衡位置的位移为cm。
（3）如图所示，阳光与水平面的夹角为
．现修建一个截面为梯形的鱼塘，欲使它在贮满水的情况下，阳光可以照射到整个底部．已知水的折射率为n．则鱼塘右侧坡面的倾角口应满足的条件是．
C．（选修模块3-5）
（1）以下是有关近代物理内容的若干叙述其中正确的有（）
A．紫外线照射到金属锌板表面时能够光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大
B．原子核的结合能越大，核子结合得越牢固，原子越稳定
C．根据海森伯提出的不确定性关系可知，不可能同时准确地测定微观粒子的位置和动量
D．普朗克根据能量子假说的观点得出黑体辐射的强度按波长分布的公式，且公式与实验非常吻合，揭示了微观世界量子化的观点。
（2）如图所示为氢原子的能级图。
让一束单色光照射到大量处于基态（量子数n=1）的氢原子上，被激发的氢原子能自发地发出3种不同频率的色光，则照射氢原子的单色光的光子能量为eV。
用这种光照射逸出功为4.54eV的金属表面时，逸出的光电子的最大初动能是eV。
（3）静止的63Li核俘获一个速度
m/s的中子而发生核反应，生成两个新核。
其中42He的速度大小为
m/s，其方向与反应前中子速度方向相同。
①写出上述核反应方程。
②另一新核的速度大小为。
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．在建筑装修中，工人用质量为5.0kg的磨石A对地面和壁进行打磨，已知A与地面、A与斜壁之间的动摩擦因数μ均相同。
（g取10m/s2）
（1）当A受到水平方向的推力F1=25N打磨地面时，A恰好在水平地面上作匀速直线运动，求A与地面间的动摩擦因数μ。
（2）若用A对倾角θ=37°的斜壁进行打磨（如图），当对A加竖直向上推力F2=60N
时，则磨石A从静止开始沿斜壁向上运动2m（斜壁长l>2m）所需时间为多少？
（sin37°=0.6,cos37°=0.8,）
14．如图所示，两平行金属板A、B长度l=0.8m，间距d=0.6m．直流电源E能提供的最大电压为9×105V，位于极板左侧中央的粒子源可以沿水平方向向右连续发射比荷为q/m=l×107C/kg、重力不计的带电粒子，射人板间的粒子速度均为v0=4×106m/s．在极板右侧有一个垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B=lT，分布在环带区域中，该环带的内外圆的圆心与两板间的中心重合于O点，环带的内圆半径Rl=
m．将变阻器滑动头由a向b慢慢滑动，改变两板间的电压时，带电粒子均能从不同位置穿出极板射向右侧磁场，且两板间电压最大时，对应的粒子恰能从极板右侧边缘穿出．
（1）问从板间右侧射出的粒子速度的最大值vm是多少?
（2）若粒子射出电场时，速度的反向延长线与v0所在直线交于O/点，试用偏转运动相关量证明O/点与极板右端边缘的水平距离x=
，即O/与0重合，所有粒子都好像从两板的中心射出一样．
（3）为使粒子不从磁场右侧穿出，求环带磁场的最小宽度d.
15．如图所示，固定在上、下两层水平面上的平行金属导轨MN、M′N′和OP、O′P′间距都是l，二者之间固定两组竖直半圆形轨道PQM和P′Q′M′，两轨道间距也均为l，且PQM和P′Q′M′的竖直高度均为4R，两个半圆形轨道的半径均为R。
轨道的QQ′端、MM′端的对接狭缝宽度可忽略不计，图中的虚线为绝缘材料制成的固定支架，能使导轨系统位置固定。
将一质量为m的金属杆沿垂直导轨方向放在下层金属导轨的最左端OO′位置，金属杆在与水平成θ角斜向上的恒力作用下沿导轨运动，运动过程中金属杆始终与导轨垂直，且接触良好。
当金属杆通过4R距离运动到导轨末端PP′位置时其速度大小vP=4
。
（金属杆和导轨的电阻、金属杆在半圆轨道和上层水平导轨所受的摩擦阻力，以及整个运动过程中所受空气阻力均可忽略不计）。
（1）已知金属杆与下层导轨间的动摩擦因数为μ，求金属杆所受恒力F的大小；
（2）金属杆运动到PP′位置时撤去恒力F，金属杆将无碰撞地水平进入第一组半圆轨道PQ和P′Q′，又在对接狭缝Q和Q′处无碰撞地水平进入第二组半圆形轨道QM和Q′M′的内侧，求金属杆运动到半圆轨道的最高位置MM′时，它对轨道作用力的大小；
（3）若上层水平导轨足够长，其右端连接的定值电阻阻值为r，导轨处于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中。
金属杆由第二组半圆轨道的最高位置MM′处，无碰撞地水平进入上层导轨后，能沿上层导轨滑行。
求金属杆在上层导轨上能滑行的最大距离。
参考答案
1.D2.B3.C4.A5.B
6.BD7.AC8.CD9.BC
10．（8分）
（1）①打点计时器不能接到电源的“直流输出端”上（1分）
②重物起始下落位置过低（1分）
（说明：
能表述出错误或改正的方法均给分）
（2）
9.4m/s2（每空2分，共4分）
（3）偏小（2分）
11．23、
（1）D（2分） 12（2分）；
（2）电路如图所示（4分） 6.0（2分） 2.0（2分）
12A
（1）BD
（2）减小（1分）吸收（1分）0.5（2分）
（3）解：
该状态下气体的摩尔体积为
（2分）
氢气分子的平均间距为
（2分）
12B
（1）BD
（2）510
（3）
或
12C
（1）CD
（2）（4分）12.097.55
（3）（4分）①核反应方程式为
2分
②1000m/s
13、0.52s
14、
（1）解：
由动能定理：
q
=
-
（3分）
解出vm==5×106m/s（1分）
（用平抛运动规律算出正确答案也给全分）
（2）证明：
如图，设粒子在电场中的侧移为y，则
=
（2分）
又l=v0t（1分）
y=
t（2分）
联立解得x=
（1分）
（用其它方式证明出来也按对）
（3）解：
如图，设环带外圆半径为R2，
所求d=R2-R1（1分）
R12+rm2=（R2-rm）2（2分）
qvmB=
（2分）
联立解得：
d=（2-
）m=O.586m（1分）
15、
（1）金属杆在恒定外力F作用下，沿下层导轨以加速度a做匀加速直线运动，根据运动学公式有vP2=2as…………………………………………1分
将vP=4
，s=4R代入，可解得a=2g…………………………………1分
根据牛顿第二定律，金属杆沿下层导轨运动时，在竖直方向和水平方向分别有
mg－N－Fsinθ=0，Fcosθ－μN=ma………………………………2分
解得F=
………………………………1分
（2）设金属杆从PP′位置运动到轨道最高位置MM′时的速度为v1，
此过程根据机械能守恒定律有
…………2分
解得
……………………………………………1分
设金属杆在MM′位置所受轨道压力为FM，
根据牛顿第二定律有
……………………2分
解得
………………………………1分
由牛顿第三定律可知，金属杆对轨道压力的大小
………1分
（3）
解法1：
设金属杆在上层导轨由速度v1减速至速度为零的过程中，磁场给金属杆的平均安培力为
，则
。
设在
时间内，金属杆的速度变化量为
，由动量定理
，
设金属杆在上层水平金属导轨上滑行的最大距离为x，则
，
1，将
代入，解得
解法2：
设在一段短暂的时间
内，金属杆的速度变化量为
，由动量定理
，即
对于整个滑动过程取和，设通过金属杆的总电量为Q，则
，
，
设金属杆在上层水平金属导轨上滑行的最大距离为s，则
解得
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