2017年南通泰州物理一模考试试题

2017届高三教学情况调研(三)

物理2017.3

本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分．满分120分，考试时间100分钟．

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. 2016年“神舟十一号”飞船和“天宫二号”在距地面393 km的圆轨道上顺利对接，“天宫二号”运行轨道比“天宫一号”运行轨道高出了50 km.则()

A. “天宫二号”运动的周期大于“天宫一号”运动的周期

B. “天宫二号”运动的速度大于“天宫一号”运动的速度

C. “天宫二号”运动的加速度大于“天宫一号”运动的加速度

D. “天宫二号”运动的角速度大于“天宫一号”运动的角速度

2. 如图所示，闭合导线框匀速穿过垂直纸面向里的匀强磁场区域，磁场区域宽度大于线框尺寸，规定线框中逆时针方向的电流为正，则线框中电流i随时间t变化的图象可能正确的是()

3. 如图所示，质量为m2的物块B放置在光滑水平桌面上，其上放置质量为m1的物块A，A通过跨过光滑定滑轮的细线与质量为M的物块C连接．释放C，A和B一起以加速度a 由静止开始运动，已知A、B间动摩擦因数为μ，则细线中的拉力大小为()

A. Mg

B. Mg＋Ma

C. (m1＋m2)a

D. m1a＋μm1g

4. 体育课进行定点投篮训练，某次训练中，篮球在空中运动轨迹如图中虚线所示．下列所做的调整肯定不能使球落入篮框的是()

A. 保持球抛出方向不变，增大球出手时的速度

B. 保持球抛出方向不变，减小球出手时的速度

C. 增加球出手时的速度，减小球速度方向与水平方向的夹角

D. 增加球出手时的速度，增大球速度方向与水平方向的夹角

5. 实验表明，地球表面上方的电场强度不为零，且方向竖直向下，说明地球表面有净负

电荷．设地球表面净负电荷均匀分布，且电荷量绝对值为Q ，已知地球半径为R ，静电力常量为k ，选地面电势为零，则在地面上方高h(约几十米)处的电势为( )

A. －kQh （R ＋h ）2

B. kQh R ＋h

C. －kQh R

D. kQh

R 2 二、 多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共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. 如图所示的闭合电路中，R 为半导体光敏电阻，R 1为滑动变阻器．现用一束光照射光敏电阻，则( )

A. 电流表读数变大

B. 电压表读数变大

C. 电源的总功率变大

D. 电源内阻的功率变大

7. 如图所示，竖直平面内有一半圆槽，A 、C 等高，B 为圆槽最低点，小球从A 点正上方O 点由静上释放，从A 点沿切线进入圆槽，刚好能运动至C 点．设球在AB 段和BC 段运动过程中，运动时间分别为t 1、t 2，克服摩擦力做功分别为W 1、W 2，则( )

A. t 1＞t 2

B. t 1＜t 2

C. W 1＞W 2

D. W 1＜W 2

8. 如图所示，空间有竖直方向的匀强电场(图中未画出)，一带正电的小球质量为m ，在竖直平面内沿与水平方向成30°角的虚线MN 以速度v 0斜向上做匀速运动．当小球经过O 点时突然将电场方向旋转一定的角度，电场强度大小不变，小球仍沿MN 方向做直线运动，选O 点电势为零，重力加速度为g ，则( )

A. 原电场方向竖直向下

B. 改变后的电场方向垂直于MN

C. 电场方向改变后，小球的加速度大小为g

D. 电场方向改变后，小球的最大电势能为mv 20

4

9. 霍尔传感器测量转速的原理如图所示，传感器固定在圆盘附近，圆盘上均匀固定4个小磁体．在a 、b 间输入方向由a 到b 的恒定电流，圆盘转动时，每当磁体经过霍尔元件，传感器c 、d 端输出一个脉冲电压，检测单位时间内的脉冲数可得到圆盘的转速．关于该测速传感器，

下列说法中正确的是()

A. 在图示位置时刻，d点电势一定高于c点电势

B. c、d端输出脉冲电压的频率是圆盘转速的4倍

C. 圆盘转动越快，输出脉冲电压峰值越高

D. 增加小磁体个数，传感器对转速变化的分辨率提高

第Ⅱ卷(非选择题共89分)

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42分．请将解答填写在相应的位置．

【必做题】

10. (8分)探究外力做功与物体动能变化关系的实验装置如图甲所示，根据实验中力传感器读数和纸带的测量数据等可分别求得外力对小车做的功和小车动能的变化．

甲

(1) 关于该实验，下列说法中正确的有________．

A. 平衡摩擦力时，调整垫块的高度，改变钩码质量，使小车能在木板上做匀速运动

B. 调整滑轮高度，使连接小车的细线与木板平行

C. 实验中要始终满足钩码的质量远小于小车的质量

D. 若纸带上打出的是短线，可能是打点计时器输入电压过高造成的

(2) 除了图甲中注明的器材外，实验中还需要交流电源、导线、刻度尺和________．

(3) 某次实验中打出了一条纸带，其中一部分如图乙所示，各个打点是连续的计时点，A、

B、D、E、F各点与O点间的距离如图，设小车质量为m，打点周期为T，本次实验过程中力传感器的读数为 F.则A到E过程外力做功W＝________，小车动能变化ΔE k＝____________；在不同次实验中测得多组外力做功W i和对应的动能变化ΔE ki的数据，作出WΔE k图象如图丙所示，图线斜率约等于1，由此得出的结论是__________________．

(4) 若实验结果显示拉力F做的功W总略小于小车动能的变化ΔE k，请分析出现这种情况的可能原因是________________________________．

11. (10分)在探究“决定电阻丝电阻的因素”实验中，实验小组根据下表中给出的电阻丝，分别探究电阻与长度、横截面积、材料的关系．

(1) 为探究电阻丝电阻与长度的关系，应选择表中________(填字母)电阻丝进行实验．

12两电阻大小比例关系，应选择________(填“甲”或“乙”)电路进行实验．

(3) 实验小组采用图丙所示装置测量电阻丝的电阻率，通过改变鳄鱼嘴夹子在电阻丝上位置，改变接入电路电阻丝长度．测出接入电路电阻丝的长度L 和对应的电流表读数I.

① 请用笔画线代替导线在图丙中将实物电路连接完整．

② 实验中测出多组I 和L 的数据，作出1

I L 图线，测得图线斜率为k ，已知电源电动势

为E ，电阻丝横截面积为S ，则电阻丝的电阻率ρ＝________．

③ 关于实验操作过程和误差分析，下列说法中正确的有________． A. 开关闭合前，应将图丙中滑动变阻器的滑片移到最左端

B. 闭合开关，若电流表指针不偏转，可用多用电表电压挡直接检查电路

C. 测量过程中，滑动变阻器接入电路的阻值应保持不变

D. 实验误差的主要来源是电流表和电源有内阻

12. 【选做题】本题包括A 、B 、C 三小题，请选定其中两小题作答．若多做，则按A 、B 两小题评分．

A. (选修模块33)(12分)

(1) 一定质量的理想气体经历了如图ABCDA 的循环过程，其中A →B 、C →D 是两个等压过程，B →C 、D →A 是两个绝热过程．关于气体状态及其能量变化，下列说法中正确的有________．

A. A →B 过程，气体对外做功，内能增大

B. B →C 过程，气体分子平均动能增大

C. ABCDA 循环过程中，气体吸热，对外做功

D. ABCDA 循环过程中，A 状态气体温度最低

(2) 要增强雨伞的防水作用，伞面选择对水是________(填“浸润”或“不浸润”)的布

料；布料经纬线间有空隙，落在伞面上的雨滴不能透过，是由于水的________的作用．

(3) 在“用油膜法估测分子的大小”实验中，将V0＝1 mL的油酸溶于酒精，制成V＝600 mL的油酸酒精溶液，测得1 mL的油酸酒精溶液有75滴．现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成稳定的油膜面积S＝0.04 m2，由此估算油酸分子的直径为多大？(结果保留一位有效数字)

B. (选修模块34)(12分)

(1) 利用光的干涉，两台相距很远(几千公里)联合动作的射电望远镜观察固定的射电恒星，可以精确测定大陆板块漂移速度．模型可简化为如图所示的双缝干涉，射电恒星看成点光源S，分布在地球上不同大陆的两个望远镜相当于两个狭缝S1、S2，它们收到的光满足相干条件，汇集两望远镜信号的接收器相当于光屏．设某时刻光屏上P点到S1、S2的距离相等，S到S1、S2的距离也相等，当S2向上远离S1时，下列说法中正确的有________．

A. P点接收到的干涉信号先变强

B. P点接收到的干涉信号先变弱

C. 干涉条纹间距发生改变

D. 干涉条纹间距不变

(2) 图甲是一列沿x轴传播的正弦波在某时刻的图象，O点是波源，图乙为波源O点的振动图象，图中x0、T、A均为已知量．由图象可求波的传播速度v＝________，从t＝0时刻到图甲对应时刻，波源O点的位移为________．

(3) 如图所示，玻璃砖ABCD的折射率n＝1.732，左右两个侧面AD、BC垂直于上表面AB，∠ADC＝120°.一束光从图示方向射到AB面上，试通过计算作出光经过玻璃砖的光路图．

C. (选修模块35)(12分)

2017年1月，我国“墨子号”量子科学实验卫星正式进入应用研究．在量子理论中，有共同来源的两个微观粒子，不论它们相距多远，它们总是相关的，一个粒子的行为会立即影响到另一个粒子的状态，这就是所谓的量子纠缠．

(1) 关于量子理论，下列说法中正确的有________．

A. 玻尔氢原子理论，第一次提出了能量量子化的观念

B. 爱因斯坦研究光电效应提出光子说，光子说属于量子理论的范畴

C. 量子理论中，实物粒子具有波粒二象性

D. 微观粒子在受力情况和初速度确定的前提下，可以确定它此后的运动状态和位置

(2) 设一对静止的正、负电子湮灭后产生两个光子A和B，已知电子质量为m，真空中光速为c，普朗克常量为h，则光子A的频率是________；若测得光子A的波长为λ，则光子B的动量大小为________．

(3) 原子核的能量也是量子化的，钍核(22690Th)的能级图如图所示.22689Ac发生β衰变产生钍核，钍核处于n＝3的能级．

①写出22689Ac发生β衰变的方程；

②发生上述衰变时，探测器能接收到γ射线谱线有几条？求波长最长的γ光子的能量

E.

四、计算题：本题共3小题，共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，MN、PQ为光滑平行的水平金属导轨，电阻R＝3.0 Ω，置于竖直向下的有界匀强磁场中，OO′为磁场边界，磁场磁感应强度B＝1.0 T，导轨间距L＝1.0 m，质量m＝1.0 kg的导体棒垂直置于导轨上且与导轨接触良好，导体棒接入电路的电阻r＝1.0 Ω.t＝0时刻，导体棒在F＝1.0 N水平拉力作用下从OO′左侧某处由静止开始运动，t0＝2.0 s 时刻棒进入磁场，导体棒始终与导轨垂直．求：

(1) t0时刻回路的电功率P0；

(2) t0时刻导体棒的加速度大小a；

(3) 导体棒进入磁场后，改变拉力大小，使棒以(2)情况下的加速度a匀加速运动至t1＝

4.0 s时刻，已知t0～t1时间内拉力做功W＝

5.7 J，求此过程回路中产生的焦耳热Q.

14. (16分)如图所示，左端带有挡板P 的长木板质量为m ，置于光滑水平面上，劲度系数很大的轻弹簧左端与P 相连，弹簧处于原长时右端在O 点，木板上表面O 点右侧粗糙、左侧光滑．现将木板固定，质量也为m 的小物块以速度v 0从距O 点L 的A 点向左运动，与弹簧碰撞后反弹，向右运动到B 点静止，OB 的距离为3L ，已知重力加速度为g.

(1) 求物块和木板间动摩擦因数μ及上述过程弹簧的最大弹性势能E p ； (2) 解除对木板的固定，物块仍然从A 点以初速度v 0向左运动，由于弹簧劲度系数很大，物块与弹簧接触时间很短可以忽略不计，物块与弹簧碰撞，木板与物块交换速度．

① 求物块从A 点运动到刚接触弹簧经历的时间t ； ② 物块最终离O 点的距离x.

15. (16分)如图甲所示，放射性粒子源S 持续放出质量为m 、电荷量为＋q 的粒子，粒子经过a 、b 间电场加速从小孔O 沿OO 1方向射入M 、N 板间匀强电场中，OO 1为两板间的中心线，与板间匀强电场垂直，在小孔O 1处只有沿OO 1延长线方向运动的粒子穿出．已知M 、N 板长为L ，间距为d ，两板间电压U MN 随时间t 的变化规律如图乙所示，电压变化周期为T 1.不计粒子重力和粒子间的相互作用．

(1) 设放射源S 放出的粒子速度大小在0～v 0范围内，已知U ab ＝U 0，求带电粒子经a 、b 间电场加速后速度大小的范围；

(2) 要保证有粒子能从小孔O 1射出电场，U 应满足什么条件？若从小孔O 射入电场的粒

子速度v 大小满足3.5×106 m/s ≤v ≤1.2×107 m/s ，L ＝0.10 m ，T 1＝10－

8 s ，则能从小孔O 1射出电场的粒子速度大小有几种？

(3) 设某个粒子以速度v 从小孔O 1射出沿OO 1的延长线CD 匀速运动至图甲中O 2点时，空间C 1D 1D 2C 2矩形区域加一个变化的有界匀强磁场，磁感应强度B 随时间t 的变化规律如图丙所示(T 2未知)，最终该粒子从边界上P 点垂直于C 1D 1穿出磁场区．规定粒子运动到O 2点时刻为零时刻，磁场方向垂直纸面向里为正．已知DD 1＝l ，B 0＝3mv

ql ，CD 平行于C 1D 1，O 2P

与CD 夹角为45°，求粒子在磁场中的运动时间t.

2017届高三教学情况调研(三)(南通、泰州)

物理参考答案及评分标准

1. A

2. B

3. C

4. B

5. D

6. ACD

7. BC

8. CD

9. BD 10. (1) BD(2分) (2) 天平(1分)

(3) F(s 4－s 1)(1分) m （s 5－s 3）2－ms 2

2

8T 2

(1分)

外力对物体所做的功等于物体动能的增量(1分) (4) 平衡摩擦力时木板垫得偏高(2分)

11. (1) ABD(2分) (2) 甲(2分)

(3) ① 如图(2分) ② kES(2分) ③ BC(2分)

12. A. (1) AC(3分，漏选得2分) (2) 不浸润(2分) 表面张力(2分) (3) 解：一滴溶液中油酸体积V 1＝V 0

75V ·V 0(1分)

油酸分子的直径d ＝V 1

S (2分)

代入数据解得d ＝6×10

－10

m(2分)

B. (1) BC(3分，漏选得2分) (2)

4x 0

5T

(2分) A(2分) (3) 解：① 在AB 面发生折射的入射角θ1＝60° 由折射定律有sin θ1

sin θ2＝n(1分)

解得θ2＝30°

则在CD 面上入射角θ3＝60°(1分) 设发生全反射临界角为C ，则 sin C ＝1

n

(1分)

可知C ＜60°，故光在CD 面上发生全反射，垂直射向BC 面

光经过玻璃砖的光路如图所示．(2分)

C. (1) BC(3分，漏选得2分) (2) mc 2h (2分) h

λ

(2分)

(3) 解：① 226 89Ac ―→226 90Th ＋

－1e(2分) ② 三个能级间跃迁有3条谱线(1分)

波长最长对应能级差最小E ＝E 2－E 1＝0.072 1 MeV(2分)

13. (15分)解：(1)设导体棒在进入磁场前运动的加速度为a 0，则 F ＝ma 0(1分)

棒在t 0时刻速度v 0＝a 0t 0(1分)

棒在t 0时刻产生的电动势E ＝BLv 0(1分)

电功率P 0＝E 2

R ＋r (1分)

解得P 0＝1.0 W(1分)

(2) 回路在t 0时刻产生的感应电流I ＝E

R ＋r (1分)

棒在t 0时刻受到的安培力F A ＝BIL(1分) 根据牛顿定律有F －F A ＝ma(1分) 解得a ＝0.5 m/s 2(2分)

(3) t 1时刻棒的速度v ＝v 0＋a(t 1－t 0)(1分) 由动能定理有W ＋W A ＝12mv 2－1

2mv 20

(1分)

Q ＝－W A (1分)

解得Q ＝3.2 J(2分)

14. (16分)解：(1) 研究物块从A 点开始运动至B 点的过程，由动能定理有 －μmg·4L ＝0－1

2mv 20(2分)

解得μ＝v 20

8gL

(1分)

研究物块从弹簧压缩量最大处至B 点的过程，由功能关系有 －μmg·3L ＝0－E p (2分) 解得E p ＝3

8mv 20

(1分)

(2) ① 设物块在木板上运动的加速度大小为a 1，则μmg ＝ma 1(1分) 解得a 1＝μg(方向水平向右)

设木板运动的加速度大小为a 2，则μmg ＝ma 2(1分) 解得a 2＝μg(方向水平向左)

由几何关系有v 0t －12a 1t 2－1

2

a 2t 2＝L(1分)

解得t 1＝2（2－2）L v 0，t 2＝2（2＋2）L

v 0

(舍去)(2分)

② 设物块刚接触弹簧时，物块和木板速度分别是v 1、v 2，则

v 1＝v 0－a 1t 1 v 2＝a 2t 1

物块和木板碰撞交换速度后，在摩擦力作用下分别做加速和减速运动，设运动的时间为t ，达到共同速度为v ，则

v ＝v 2＋a 1t v ＝v 1－a 2t(2分)

解得v 1＝2＋24v 0 v 2＝2－24v 0 v ＝v 0

2

(1分)

上述过程由功能关系有－μmg(L ＋x)＝12(2m)v 2－1

2mv 20

(1分)

解得x ＝L(1分)

15. (16分)解：(1) 设放射源S 放出的粒子速度为v 1，粒子在小孔O 时的速度为v ，则 qU 0＝12mv 2－12mv 2

1(2分)

其中0≤v 1≤v 0 解得

2qU 0

m

≤v ≤v 20＋2qU 0m

(2分) (2) 粒子在MN 板间电场中运动的加速度a ＝qU

dm

(1分)

能从小孔O 1射出电场的粒子，沿电场方向的位移和速度都是零，粒子应该在t ＝（2i ＋1）T 1

4(其中i ＝0，1，2，3，…)时刻从小孔O 进入MN 板间电场．为了保证粒子不撞到极板上，应满足

2×12a ????T 142＜d

2(1分) 解得U ＜8md 2

qT 21

(1分)

粒子在MN 板间电场中运动的时间Δt ＝L

v (1分)

且应满足Δt ＝kT 1(k ＝1，2，3，…)(1分) 则有v ＝L kT 1＝107

k

(m/s)(k ＝1，2，3，…)

故在3.5×106 m/s ≤v ≤1.2×107 m/s 范围内，只有107 m/s 和5×106 m/s 两种速率的粒子能从小孔O 1射出电场．(1分)

(3) 设粒子在磁场中做圆周运动的半径为r ，则

qvB 0＝m v 2

r (1分)

解得r ＝l

3

(1分)

根据题意可知，粒子轨迹如图，粒子在磁场中运动的周期 T ＝2πr v

则T ＝2πl 3v

(1分)

粒子在磁场中的运动时间应满足

t ＝2????n ＋14T ＋1

4T(n ＝0，1，2，3，…)(2分) 解得t ＝?

???2n ＋342πl

3v (n ＝0，1，2，3，…)(1分)