江苏省常州市教育学会2015届高三2月学业水平检测物理试题

常州市教育学会学业水平监测高三物理期末试卷（2015年2月）本试卷共15题，满分120分，考试时间100分钟．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．下列物理公式属于定义式的是A．I＝URB．a＝FmC．ω＝υrD．E＝Fq2．逢年过节，路上挂满喜庆的红灯笼．如图所示，在风的吹拂下悬绳与竖直方向的夹角为30°，设每个红灯笼的质量均为m，相邻的红灯笼之间用绳子相连接．自上往下数，第一个红灯笼对第二个红灯笼的拉力为A．mg332B．mg334C．4mgD．2mg3．如图所示的电路中，AB是两金属板构成的平行板电容器，P为其中的一个定点．将电键K闭合，电路稳定后将B板向下缓缓平移一小段距离，则下列说法正确的是A．电容器的电容变大B．电阻R中有向下的电流C．P点电势降低D．P点电势升高4．小明参加学校举行的定点投篮比赛，他投出的第一球正好沿水平方向从篮筐的上边缘飞过，打板后进入篮筐得分，他投出的第二球又正好“空心”进筐得分．设小明两次投篮时球的出手点相同，出手时的初速度分别为v1、v2初速度的水平分量分别为v1x、v2x,则下列关系一定正确的是A．21vvB．21vvC．xxvv21D．xxvv215．如图甲所示，光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成θ角，M、P两端接一阻值为R的定值电阻，阻值为r的金属棒ab垂直导轨放置，其他部分电阻不计．整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上．t=0时对棒施一平行于导轨的外力F，棒由静止开始沿导轨向上运动，通过R的感应电流I随时间t的变化关系如图乙所示．下列关于穿过回路abPMa的磁通量Φ、金属棒ab加速度a、金属棒受到的外力F、通过棒的电荷量q随时间变化的图象正确的是风力300OIt乙θMNQPRabFB甲二、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．如图所示，理想变压器原副线圈匝数比为1∶10，原线圈通以交流电后，理想电压表V示数为22V，理想电流表A1示数为5A，副线圈串联了电阻可忽略的熔断器、理想电流表A2以及虚线框内的某用电器，电路处于正常工作状态，则下列说法正确的是A．熔断器的熔断电流应该大于0.5AB．若虚线框内接入电容器，电容器的耐压至少为220VC．若原线圈输入交流电的频率增大,电流表A2的示数增大，则虚线框内可能是电容器D．若原线圈输入交流电的频率增大,电流表A2的示数增大，则虚线框内可能是电感器7．如图，卫星1为地球同步卫星，卫星2是周期为3小时的极地卫星，只考虑地球引力，不考虑其他作用的影响，卫星1和卫星2均绕地球做匀速圆周运动，两轨道平面相互垂直，运动过程中卫星1和卫星2有时可处于地球赤道上某一点的正上方，下列说法中正确的是A．卫星1和卫星2的向心加速度之比为1∶16B．卫星1和卫星2的速度之比为2∶1C．卫星1和卫星2处在地球赤道的某一点正上方的周期为24小时D．卫星1和卫星2处在地球赤道的某一点正上方的周期为3小时8．将不带电的金属球置于水平向右的匀强电场中，形成如图所示的电场．P、M、Q为球外三点，下列说法正确的是A．Q点的电势最高B．Q点的场强最大C．带正电试探电荷从Q点移到P点，其电势能增加D．M点无初速释放的带负电试探电荷将会被吸引到带正电的金属半球9．如图，用跨过光滑定滑轮的缆绳将海面上的一艘静止的质量为m小船沿直线拖向岸边，小船到达B处时放开缆绳．已知拖动缆绳的电动机的输出功率恒为P，小船受到的阻力大小恒为f，小船到达B处前速度已达到最大值．设经过A点时，缆绳与水平面的夹角为θ，小船速度为vA，不计缆绳质量．小船到达B处前下列说法正确的是A．小船先做加速运动后做减速运动B．小船先做加速度减小的加速运动后做匀速运动C．小船经过A点的加速度为mfvPaAcosAθBA1VA2D．小船运动的最大速度为fPvm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．10．（8分）某同学用如右图所示的实验装置测量当地的重力加速度．通过电磁铁控制的光滑铁球从电磁铁下边缘的A点自由下落，下落过程中经过光电门中的细激光束B点（细激光束垂直于小球轨迹）时，通过与之相连的毫秒计时器（图中未画出）记录下挡光时间t，测出AB之间的竖直距离为h，重力加速度为g．（1）用游标卡尺测量小铁球的直径，测量结果如左图所示，该球直径d=▲cm；（2）根据测量数据，求解重力加速度的表达为g=▲（用t、h和d表示，并且hd）；（3）改变高度，多次测量，在坐标系中作▲关系图像，可以方便的求出重力加速度；（4）实验中发现测出的重力加速度偏小，请提出一种改进方法▲．11．（10分）某兴趣小组查阅资料知道将锌、铜作为两电极插入水果中制成水果电池，电动势会有1V左右．他们找来了苹果做成“苹果电池”进行实验探究，将四个这样的“苹果电池”串联起来给标称值为“3V，0.5A”的小灯泡供电时，发现灯泡不亮，检查灯泡、线路均没有故障．于是他们希望用如下器材较准确的测定“苹果电池”的电动势和内阻：两个．．串联的“苹果电池”；电压表V（量程3V，内阻约为5kΩ）；电流表A（量程为0～0.6mA，内阻约为10Ω）；滑动变阻器R1（最大阻值约5Ω）、滑动变阻器R2（最大阻值约50Ω）、滑动变阻器R3（最大阻值约5kΩ）；导线和开关．（1）他们根据实验器材设计了下列四种电路图，合理的电路图是▲；第10（1）题图AVAAVBVACVAD（2）他们用合理的电路进行实验，如图是实验中得到的数据点，在图上作出U—I图像，由图像可知一个“苹果电池”的电动势为▲V，内阻为▲kΩ（均保留两位有效数字）；（3）他们选取的滑动变阻器应该是▲（选填“R1”、“R2”、“R3”）；（4）他们用四个这样的“苹果电池”串联起来给标称值为“3V，0.5A”的小灯泡供电时，灯泡不亮的原因是▲．12．【选做题】本题包括A、B、C三小题，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．A．（选修模块3－3）（12分）（1）下列说法正确的是▲A．多晶体没有确定的熔点B．小露珠显球形是因为液体表面有张力C．容器中气体分子的密度越大，气体对容器壁的压强越大D．液晶具有流动性和光学的各向异性（2）如图所示，固定在水平地面上的气缸内封闭了一定质量的理想气体，气缸和活塞导热性能良好，活塞可无摩擦地自由滑动，外界大气压恒为P，开始时气体的体积为V，环境温度为300K.当环境升高到350K时，该气体的体积为▲；此过程中，气体的内能增加了E，则气体从外界吸收的热量为▲．（3）已知该气体的摩尔质量为M，体积为V时的密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA.①求气缸内气体分子的个数；②若ρ=1.29kg/m3,M=2.9×10-2kg/mol，取NA=6×1023/mol，根据分子直径的数量级，估算气缸内的气体完全变为液体的体积与原来气体体积的比值（将分子看成球体，忽略液体分子间的空隙，球体积公式361DV，D为球体直径，保留一位有效数字）．B（选修模块3-4）（12分）（1）下列说法中正确的是▲．A．光纤通信和医用纤维式内窥镜都利用了光的全反射原理B．物体做受迫振动的频率等于物体的固有频率C．光的偏振现象说明光波是横波D．在高速运动飞船中的人看到地面上任意两点间的距离均变短（2）在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点间的距离均为0.1m，如图（a）所示．一列横波沿该直线向右传播，t=0时到达质点1，质点1开始向下运动，振幅为0.2m，经过时间0.6s第一次出现如图（b）所示的波形．该列横波传播的速度为▲m/s；此0.6s内质点1的运动路程为▲m．（3）如图，一身高H=1.8m的人走近一圆柱型容器前，他发现容器中装满了某种透明的液体，当他离容器还有0.8m时，他沿直径方向观察恰好看见容器的底角处．他量得容器的深h=1.2m，直径为0.9m．①估算该液体的折射率；②光在该液体中的传播速度．C．（选修模块3－5）（12分）（1）下列四幅图的有关说法中，正确的是▲．A．若两球质量相等，碰后m2的速度一定为vB．射线甲是粒子流，具有很强的电离能力C．在频率保持不变的情况下，入射光越强，饱和光电流越大D．只要有中子，铀裂变的链式反应就能继续（2）某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论，其中的两个核反应方程为11H＋126C→137N＋Q1，11H＋157N→126C＋X＋Q2，方程中Q1、Q2表示释放的能量，相关的原子核质量见下表：则X对应的原子核符号是▲，Q1▲Q2（填“大于”、“等于”或“小于”）．（3）已知1u=1.66×10-27kg，c=3×108m/s.在核反应11H＋126C→137N＋Q1中，①请结合（2）问表格中数据，求该核反应中由于质量亏损释放的能量Q1为多少焦耳？（保留一位有效数字）；②若该能量Q1以一个光子的形式辐射出去，求该光子的动量大小．（保留一位原子核11H32He42He126C137N157N质量/u1.00783.01604.002612.000013.005715.0001图（a）图（b）123457689123457689vC.光电流与电压的关系中子中子中子中子D.链式反应示意图B.放射线在磁场中偏转A.球m1以v碰静止球m2m1m2vUIOUC强黄光弱黄光乙丙甲有效数字）．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）如图甲所示，半径为a=0.4m的圆形区域内有匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，平行金属导轨PQP′Q′与磁场边界相切于OO′，磁场与导轨平面垂直，导轨两侧分别接有灯L1、L2，两灯的电阻均为R=2Ω，金属导轨的电阻忽略不计，则：（1）若磁场随时间均匀增大，其变化率为ΔB/Δt=（4/π）T/s，求流过L1电流的大小和方向；（2）如图乙所示，若磁感强度恒为B=1.5T，一长为2a、电阻r=2Ω的均匀金属棒MN与导轨垂直放置且接触良好，现将棒以v0=5m/s的速率在导轨上向右匀速滑动，求全过程棒受到的最大拉力以及通过L1的电量．14．（16分）如图所示，多个有界匀强磁场区域和无场区域平行间隔排列，其中磁场的宽度均为d,无场区域的宽度均为d0,磁场方向垂直纸面向内，长度足够长，磁感应强度为B．在区域1磁场中，一个带负电的离子从边界上的A点沿边界方向射出，离子质量为m，电量为-q，（不计重力）．（1）如果粒子只在区域1中运动，求粒子射出的最大速度为多少？（2）如果粒子从A点射出后，经过区域1、2、3后又回到A点，求它运动一周的周期为多少？（3）如果粒子从A点射出后还能再次返回A点，求粒子从A点射出时速度的大小为多少？15．（16分）如图，一倾角为37°的足够长斜面，表面光滑绝缘，B点以下区域处于电场强度E=1.2×104N/C,方向平行斜面向上的匀强电场中，BC段被涂上动摩擦因数为μ=0.75的绝缘介质．一小物块质量m=1kg，带电量q=1×10-3C，从斜面上的A点静止释放，已知AB长为12251lm，BC长为1252lm，取g=10m/s2．（1）求小物块在运动过程中加速度的最大值，并指出此时加速度的方向和速度的方向；L1L2OO′Q′P′PQca甲L1L2OO′Q′P′PQca乙MNv0ABCd0d0dddA12……3（2）设小物块第一次返回的最高点为D，求AD的距离l3；（3）求小物块在BC间运动的总路程．