2007－2008第一学期南通市高三物理期末试卷(江苏省南通市)

2007－2008第一学期南通市高三物理期末试卷
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．以下关于力和运动关系的说法中，正确的是
A．物体受到的力越大，速度就越大
B．没有力的作用，物体就无法运动
C．物体不受外力作用，运动状态也能改变
D．物体不受外力作用，也能保持静止状态或匀速直线运动状态
2．如图所示是一个路灯自动控制门电路．天黑了，路灯自动接通；天亮了，路灯自动熄灭．RG是光敏电阻（有光照射时，阻值会显著减小），R是分压电阻，J是路灯总开关控制继电器（路灯电路未画），虚线框内应安装的门电路是
A．与门电路 B．非门电路
C．或门电路 D．前面三种电路都可以
3．如图所示，一理想变压器接在电压为U的交流电源上，原线圈接入电路的匝数可以通过调节滑动触头P来改变。副线圈连接了交流电流表、定值电阻R0和可变电阻R ，则
A．保持P的位置不动，将R的阻值增大，电流表的读数变小
B．保持P的位置不动，将R的阻值增大，R0的电功率变大
C．保持R的阻值不变，将P向上滑动，电流表的读数变大
D．保持R的阻值不变，将P向上滑动，R0的电功率变大
4．一物体由静止开始沿直线运动，其加速度随时间变化规律如图所示，取开始运动方向为正方向，则物体运动的v-t图象，正确的是
5．右图是一种升降电梯的示意图，A为载人箱，B为平衡重物，它们的质量均为M，上下均有跨过滑轮的钢索系住，在电动机的牵引下使电梯上下运动．如果电梯中载人的质量为m，匀速上升的速度为v，电梯即将到顶层前关闭电动机，依靠惯性上升h高度后停止，在不计空气和摩擦阻力的情况下，h为
A． B．
C． D．
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，有选错或不答的得0分．
6．如图所示的电路中，电源的电动势E和内阻r恒定不变，滑片P在变阻器的中点位置时，电灯L正常发光，现将滑片P移到最右端，则
A．电压表的示数变大
B．电流表的示数变大
C．电灯L消耗的功率变小
D．电阻R1消耗的功率变小
7．如图所示，平行板电容器竖直放置，A板上用绝缘线悬挂一带电小球，静止时绝缘线与固定的A板成θ角，移动B板，下列说法正确的是
A．S闭合，B板向上平移一小段距离，θ角变大
B．S闭合，B板向左平移一小段距离，θ角变大
C．S断开，B板向上平移一小段距离，θ角变大
D．S断开，B板向左平移一小段距离，θ角不变
8．如图所示，“嫦娥一号”探月卫星进入月球轨道后，首先在椭圆轨道Ⅰ上运动，P、Q两点是轨道Ⅰ的近月点和远月点，Ⅱ是卫星绕月做圆周运动的轨道，轨道Ⅰ和Ⅱ在P点相切，关于探月卫星的运动，下列说法正确的是
A．卫星在轨道Ⅰ上运动周期大于在轨道Ⅱ上运动的周期
B．卫星由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ必须要在P点减速
C．卫星在轨道Ⅰ上运动时，P点的速度小于Q点的速度
D．卫星在轨道Ⅰ上运动时，P点的加速度小于Q点的加速度
9．在地面上某一高度处将A球以初速度v1水平抛出，同时在A球正下方地面处将B球以初速度v2斜向上抛出，结果两球在空中相遇，不计空气阻力，则两球从抛出到相遇过程中
A．A和B初速度的大小关系为 v1＜ v2
B．A和B加速度的大小关系为 aA＞ aB
C．A作匀变速运动，B作变加速运动
D．A和B的速度变化相同
三、简答题。本题共3题，共计44分．把答案填在答题卡相应的横线上或按题目要求作答．第10、11题为必做题，第12题有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三组题，请在其中任选两组题作答；若三组题均答，则以Ⅰ、Ⅱ两组题计分．
10．(10分)在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”活动中，某小组设计了如图甲所示的实验装置。图中上下两层水平轨道表面光滑，两小车前端系上细线，细线跨过滑轮并挂上砝码盘，两小车尾部细线连到控制装置上，实验时通过控制装置使两小车同时开始运动，然后同时停止。
（1）在安装实验装置时，应调整滑轮的高度，使 ；在实验时，为减小系统误差，应使砝码盘和砝码的总质量 小车的质量（选填“远大于”、“远小于”、“等于”）。
（2）本实验通过比较两小车的位移来比较小车加速度的大小，能这样比较，是因为
。
（3）实验中获得数据如下表所示：
小车Ⅰ、Ⅱ的质量m均为200g。
实验次数 小车 拉力F/N 位移s/cm
1 Ⅰ 0.1
Ⅱ 0.2 46.51
2 Ⅰ 0.2 29.04
Ⅱ 0.3 43.63
3 Ⅰ 0.3 41.16
Ⅱ 0.4 44.80
4 Ⅰ 0.4 36.43
Ⅱ 0.5 45.56
在第1次实验中小车Ⅰ从图乙中的A点运动到B点，请将测量结果填到表中空格处。通过分析，可知表中第 次实验数据存在明显错误，应舍弃。
11．（10分）要测量一电源的电动势E（小于3V）和内阻r（约1Ω），现有下列器材：电压表V（3V和15V两个量程）、电阻箱（0~999.9Ω）、定值电阻R0=3Ω、开关和导线。某同学根据所给器材设计如下的实验电路。
（1）电路中定值电阻R0的作用是 ．
（2）请根据图甲电路，在图乙中用笔画线代替导线连接电路。
（3）该同学调节电阻箱阻值R，读出对应的电压表读数U，得到二组数据：R1=2.0Ω时U1=2.37V；R2=4.0Ω时U2=2.51V。由这二组数可求得电源的电动势为E= V，内阻为 r= Ω．
（4）为使最终测量结果更精确，在不改变实验方法、不更换实验器材的前提下，请你对该同学提一条建议 。
12．本题有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三组题，请在其中任选两组题作答；若三组题均答，则以Ⅰ、Ⅱ两组题计分．
Ⅰ．（12分） （选修3-3试题）
1．（4分）关于热现象和热学规律，下列说法中正确的是
A．只要知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，就可以算出气体分子的体积
B．悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动就越明显
C．一定质量的理想气体，保持气体的压强不变，温度越高，体积越大
D．一定温度下，饱和汽的压强是一定的
E．第二类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律
F．由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间只有引力，没有斥力，所以液体表面具有收缩的趋势
2．（8分）如图所示p－V图中，一定质量的理想气体由状态A经过ACB过程至状态B，气体对外做功280J，放出热量410J；气体又从状态B经BDA过程回到状态A，这一过程中气体对外界做功200J．
求：（1）ACB过程中气体的内能是增加还是减少？变化量是多少？
（2）BDA过程中气体是吸热还是放热？吸收或放出的热量是多少？
Ⅱ．(12分) (选修3-4试题)
1．（4分）在以下各种说法中，正确的是
A．一单摆做简谐运动，摆球相继两次通过同一位置时的速度必相同
B．机械波和电磁波本质上不相同，但它们都能发生反射、折射、干涉和衍射现象
C．横波在传播过程中，波峰上的质点运动到相邻的波峰所用的时间为一个周期
D．变化的电场一定产生变化的磁场；变化的磁场一定产生变化的电场
E．相对论认为：真空中的光速在不同惯性参照系中都是相同的
F．如果测量到来自遥远星系上某些元素发出的光波波长比地球上这些元素静止时发光的波长长，这说明该星系正在远离我们而去
2．（8分）如图所示，由红、紫两种单色光组成的光束a，以入射角i从平行玻璃板上表面o点入射．已知平行玻璃板厚度为d，红光和紫光的折射率分别为n1和n2，真空中的光速为c．试求：
（1）红光在玻璃中传播的速度；
（2）红光和紫光在下表面出射点之间的距离．
Ⅲ．(12分) (选修3-5试题)
1．（4分）下列说法正确的是
A．卢瑟福通过α粒子散射实验建立了原子核式结构模型
B．宏观物体的物质波波长非常小，极易观察到它的波动性
C．β衰变中产生的β射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的
D．爱因斯坦在对光电效应的研究中，提出了光子说
E．对于任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须小于这个波长，才能产生光电效应
F．根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能增大，核外电子的运动加速度增大
2．（8分）一静止的质量为M的铀核（）发生α衰变转变成钍核（Th），放出的α粒子速度为v0、质量为m．假设铀核发生衰变时，释放的能量全部转化为α粒子和钍核的动能．
（1）写出衰变方程；
（2）求出衰变过程中释放的核能。
四、计算题或推导证明题：本题共4 小题，共计45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．（10分）一辆汽车在恒定牵引力作用下由静止开始沿直线运动，4s内通过8m的距离，此后关闭发动机，汽车又运动了2s停止，已知汽车的质量m=2×103kg，汽车运动过程中所受阻力大小不变，求：
（1）关闭发动机时汽车的速度大小；
（2）汽车运动过程中所受到的阻力大小；
（3）汽车牵引力的大小．
14．（8分）甲图为质谱仪的原理图．带正电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后，从G点垂直于MN进入偏转磁场．该偏转磁场是一个以直线MN为上边界、方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，带电粒子经偏转磁场后，最终到达照相底片上的H点．测得G、H间的距离为 d，粒子的重力可忽略不计．
（1）设粒子的电荷量为q，质量为m，试证明该粒子的比荷为：；
（2）若偏转磁场的区域为圆形，且与MN相切于G点，如图乙所示，其它条件不变。要保证上述粒子从G点垂直于MN进入偏转磁场后不能打到MN边界上（MN足够长），求磁场区域的半径应满足的条件。
15．（12分）特种兵过山谷的一种方法可简化为图示情景。将一根长为2d的不可伸长的细绳两端固定在相距为d的A、B两等高点，绳上挂一小滑轮P，战士们相互配合，沿着绳子滑到对面。如图所示，战士甲水平拉住滑轮，质量为m的战士乙吊在滑轮上，脚离地，处于静止状态，此时AP竖直，然后战士甲将滑轮从静止状态释放，若不计滑轮摩擦及空气阻力，也不计绳与滑轮的质量，求：
（1）战士甲释放前对滑轮的水平拉力F；
（2）战士乙滑动过程中的最大速度．
16．（15分） 如图甲，相距为L的光滑平行金属导轨水平放置，导轨一部分处在垂直导轨平面的匀强磁场中，oo/为磁场边界，磁感应强度为B，导轨右侧接有定值电阻R，导轨电阻忽略不计。在距oo/为L处垂直导轨放置一质量为m、电阻不计的金属杆ab。
（1）若ab杆在恒力作用下由静止开始向右运动，其速度－位移的关系图象如图乙所示，则在此过程中电阻R上产生的电热Q1是多少？ab杆在离开磁场前瞬间的加速度为多少？
（2）若a b杆固定在导轨上的初始位置，磁场按Bt=Bcosωt规律由B减小到零，在此过程中电阻R上产生的电热为Q2，求ω的大小。
南通市2008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15分。每小题只有一个选项符合题意
1.D　　 3B　　 3A　　 4C　　 5D
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，有选错或不答的得0分。
6.BC 7.BCD 8.AB 9.AD
三、简答题.本题共3小题，共计44分.把答案填在答题卡相应的横线上或按题目要求作答.第10、11题为必做题，第12题有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组题，请在其中任选两组题作答；若三组均答，则以Ⅰ、Ⅱ两组题计分.
10.（1）细线与轨道平行（或水平）　（2分）　　远小于　　（2分）
　 （2）两小车从静止开始作匀加速直线运动，且两小车的运动时间相等　（2分）
　 （3）23.36（23.34－23.38均对）　（2分）　　3　　　（2分）
11.（1）保护电源，防止短路　（2分）
　 （2）如右图所示（有一处错就不给分）　（2分）
　 （3）多测几组R、U，分别求出电动势E、内阻r，再求E、r的平均值，利用图象处理数据。　（2分）
12.本题有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组题，请在其中任选两组作答；若三组均答，则以Ⅰ、Ⅱ两组计分。
Ⅰ. （12分）（选修3－3试题）
1.BCD　（全对得4分，不全对的，选对1个给1分，选错1个扣1分，扣完为止）
　 2.（1）ACB过程内能增加　　　　　　　　　　　　　　 （2分）
　　　　ACB过程中　　W1＝－280J，Q1＝410J
　　　　由热力学第一定律　UB－UA＝W1＋Q1＝130J　　　 （2分）
气体内能的变化量为130J
　　 （2）BDA过程中气体放热　　　　　　　　　　　　　 （1分）　
因为一定质量理想气体的内能只是温度的函数，BDA过程中气体内能变化量
　　　　　　　　　　　　　　UA－UB＝－130J　　　　　　　（1分）　
　　　　由题知　　　　　　　＝200J
　　　　由热力学第一定律　 UA－UB＝W2＋Q2
　　　　　　　　　　　　　　Q2＝－330J　　　　　　　　　（2分）
　　　　放出热量330J
Ⅱ. （12分）（选修3－3试题）
1.BEF　（全对得4分，不全对的，选对1个给1分，选错1个扣1分，扣完为止）
2.（1）v＝　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（3分）
　（2）如图，设红光折射角为γ1，紫光折射角为γ2，根据折射定律有：
　　　红光　n1＝　　（1分）
　　　　　　cosγ1＝　　　　（1分）
　　　　　　tanγ1＝　　　　（1分）
　　　同理，紫光　n2＝　 tanγ2＝
　　　解得　Δx＝d tanγ1－d tanγ2＝dsini() （2分）
Ⅲ.（12分）（选修3－5试题）
1.ADE　（全对得4分，不全对的，选对1个给1分，选错1个扣1分，扣完为止）
2.解：（1）　　　　 （3分）
　（2）设钍核的反冲速度大小为v，由动量守恒定律，得：
　　　0＝mv0－(M－m)v （1分）
　　v＝ （1分）
　　（1分）
　　　　　　　　　　（2分）
四、计算题或推导证明题.本题共4小题，共计45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的单位。
13.解：（1）汽车开始做匀加速度运动
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（1分）
　　　　　　解得　　　　　 　（2分）
（2）汽车滑行减速过程加速度为a2
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　a2＝　　（1分）
　由牛顿第二定律　　　－f＝ma2 （1分）
　　解得　　　　　　　f＝4×103N　　　　　　　 （1分）
（3）开始汽车加速过程中加速度a1
　　　　　　　　　　　　S0＝a1t2 （1分）
由牛顿第二定律　　F－f＝ma1 （1分）
解得　　　　　　F＝f＋ma1＝6×103N　　　　　（1分）
14.解：（1）粒子经过电场加速，进入偏转磁场时速度为v
有　　　　　　　　　qU＝mv2 ① （1分）
进入磁场后做圆周运动，轨道半径为r
qvB＝m　　　　　　②　　　　 （2分）
打到H点有　　　　r＝　　　　　　　　 ③　　　　 （1分）
由①③②得　　　　
（2）要保证所有粒子都不能打到MN边界上，粒子在磁场中运动俯角小于90°，临界状态为90°，如图所示，磁场区半径
　　　　　　　　　　　R＝r＝　　　　　　　　　　　　（2分）
　　　所以磁场区域半径满足R≤　　　　　　　　　　　（2分）
15.解：设乙静止时AP间距离为h，则由几何关系得
　　　　　　　　d2＋h2＝(2d－h)2 （1分）
解得 h＝　　　　　　　　　　　（1分）
对滑轮受力分析如图，则有
FT＋FTcosθ＝mg （1分）
FTsinθ＝F　　　　　　　　　（1分）
解得：　　　 F＝mg　　　　　　　　　（2分）
（2）乙在滑动过程中机械能守恒，滑到绳的中点位置最低，速度最大。此时APB三点构成一正三角形。
P与AB的距离为　h/＝dcos30°＝ （2分）
由机械能守恒有　　mg(h/－h)＝　　　　　（2分）
解得　　　　　　　　　　　（2分）
16.解：（1）ab杆在位移L到3L的过程中，由动能定理
　　　　　　　　　F(3L－L)＝　　　　　（1分）
　ab杆在磁场中发生L过程中，恒力F做的功等于ab杆增加的动能和回路产生的电能
　　　　　　　　　FL＝　　　　　　　　（2分）
解得　　　　　　　　　　　　　（2分）
ab杆在离开磁场前瞬间，水平方向上受安培力F安和外力F作用，加速度a，
　　　　　　　　 （1分）
　　　　　　　　 （1分）
解得　　　　　　　　　　　 （2分）
（2）当磁场按Bt＝Bcos t规律变化时，闭合回路的磁通量Φ的变化规律为
Φ＝＝Bcosωt＝BL2cosωt
　　 该过程中穿过线圈的磁通量，与线圈在磁场中以角速度ω匀速转动规律相同，因此回路中产生交流电。
　　 电动势最大值
　　　　　　　Em＝BωL2　　　　　　　　　　　　（2分）
磁场减小到零，相当于线圈转过90°，经历四分之一周期，过程中产生的电热
　　　　　　　Q2＝　　　　　　　　（2分）
　　　　　　　T＝
　　解得　　　　　　　　　　　　　　（2分）
RG
R
E
J
●
●
P
U
~
R
R0
A
t/s
a/ms-2－2)
1
-1
1
2
3
4
t/ s
v/ms-1
0
1
-1
1 2 3 4
t/ s
v/ms-1
0
1
-1
1 2 3 4
t/ s
v/ms-1
0
1
-1
1 2 3 4
B
C
t/ s
v/ms-1
0
1
-1
1 2 3 4
D
A
电动机
R1
E r
A
L
P
R
V
A B
θ
E S
月球
I
Ⅱ
P
Q
v1
v2
A
B
小车Ⅱ
小车Ⅰ
细线
控制装置
滑轮
砝码盘
和砝码
第10题图甲
0
1
cm
24
23
22
A
B
第10题图乙
R0
甲
3
–
V
15
乙
R0
o
p
V
A
B
D
C
a
i
o
d
偏转磁场
N
M
H
G
加速电场
U
+
－
甲
甲
G
M
N
乙
A
d
B
P
F
x/m
v/ms-1
v1
v2
3L
L
L
a
b
o
o/
R
B
图甲
图乙
O