物理卷·2017届江苏省江都中学高三上学期12月检测（2016-12）

物理卷·2017届江苏省江都中学高三上学期12月检测（2016-12）

江都中学高三12月检测 物理试卷 命题：戴建华 　 审核：江显军 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．在物理学的发展进程中，科学的物理思想与方法对物理学的发展起到了重要作用，下列关于物理思想和方法的说法中不正确的是 (　 　)‎ A．质点和点电荷是同一种思想方法 B．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，再把各小段位移相加，这里运用了理想模型法 C．重心、合力和分力都体现了等效替换的思想 D．加速度、电场强度、电势都是采取比值法定义的物理量 ‎ ‎2．在右图的电路中，a、b为两个完全相同的灯泡，L为自感系数较大而电阻不能忽略的线圈，E为电源，S为开关．下列说法正确的是（ ）‎ A．合上开关，b先亮，a后亮；稳定后b比a更亮一些 B．合上开关，a先亮，b后亮；稳定后a、b一样亮 C．断开开关，a逐渐熄灭、b先变得更亮后再与a同时熄灭 D．断开开关，b逐渐熄灭、a先变得更亮后再与b同时熄灭 ‎3．右图为真空中半径为r的圆，O为圆心，直径ac、bd相互垂直．在a、c处分别固定有电荷量为+q、－q的两个点电荷．下列说法正确的是(　 　)‎ A．位置b处电场强度大小为 ‎ B．ac线上各点电场强度方向与bd线上各点电场强度方向垂直 C．O点电势一定等于b点电势 ‎ D．将一负试探电荷从b点移到c点，电势能减小 ‎4．在如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，闭合开关S，待电流达到稳定后，将滑动变阻器的触头P从图示位置向a端移动一些，待电流再次达到稳定后，与P移动前相比(　 　)‎ A.电流表示数变小，电压表示数变大 B.小灯泡L变亮 C.电容器C的电荷量减小 D.电源的总功率变大 ‎5．将一小球从高处水平抛出，最初2s内小球动能Ek随时间t变化的图像如图所示，不计空气阻力，取g=‎10m/s2．根据图象信息，不能确定的物理量是（ ）‎ A．小球的质量 　　‎ B．小球的初速度 C．最初2s 内重力对小球做功的平均功率　　‎ D．小球抛出时的高度 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．我国“神舟八号”飞船与“天宫一号”成功实现交会对接．如图所示，圆形轨道Ⅰ为“天宫一号”运行轨道，圆形轨道Ⅱ为“神舟八号”运行轨道的一部分，在实现交会对接前，“神舟八号”要进行多次变轨．则(　 　)‎ A．“天宫一号”的运行速率小于“神舟八号”在轨道Ⅱ上的运行速率 B．“天宫一号”的运行周期小于“神舟八号”在轨道Ⅱ上的运行周期 C．“神舟八号” 轨道Ⅱ上运行过程中的机械能守恒 D．在轨道Ⅱ上的“神舟八号” 需点火加速才能与“天宫一号”对接 ‎7．劳伦斯和利文斯设计出回旋加速器，工作原理示意图如图所示．置于高真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可忽略．磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，高频交流电频率为f，加速电压为U．若A处粒子源产生的氘核，在加速器中被加速，且加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响．则下列说法正确的是（　 　）‎ A．氘核被加速后的最大速度不可能超过2πfR B．氘核离开回旋加速器时的最大动能与加速电压U成正比 C．氘核第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后的轨道半径之比为2:1‎ D．不改变磁感应强度B和交流电频率f，该回旋加速器也能用于加速α粒子 ‎8．如图，固定在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d，其右端接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度为B的匀强磁场中．一质量为m的导体杆ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为u．现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离l时，速度恰好达到最大（运动过程中杆始终与导轨保持垂直）．设杆接入电路的电阻为r，导轨电阻不计，重力加速度大小为g．则此过程（ ）‎ A. 流过电阻R的电量为 B. 杆的速度最大值为 ‎ C.恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量 D.恒力F做的功与安倍力做的功之和大于杆动能的变化量 ‎9．如图所示，圆心在O点、半径为R的圆弧轨道abc竖直固定在水平桌面上，Oc与Oa的夹角为60°，轨道最低点a与桌面相切． 一轻绳两端分别系着质量为m1和m2的小球（均可视为质点），挂在圆弧轨道边缘c的两边，开始时，m1在c点从静止释放．设轻绳足够长，不计一切摩擦．则(　 )‎ A．在m1下滑过程中，两球速度大小始终相等 B．m1在由c下滑到a的过程中重力的功率先增大后减小 C．若m1恰好能沿圆弧下滑到a点，则m1=‎‎2m2‎ D．若m1恰好能沿圆弧下滑到a点，则m1=‎3m2‎　‎ 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 ▲ ．【来源：全,品…中&高*考+网】‎ ‎（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．‎ ‎ h/m v2/（m·s-1）2‎ ‎ 8.3‎ ‎ 0.25‎ ‎ O ‎ 3.6‎ ‎ h2‎ A B C D E F ‎ h3‎ ‎ h4‎ ‎ h5‎ ‎ h1‎ 图甲 图丙 图乙 打点计时器 纸 带 重 物 将纸带由 静止释放 学生电源 直流 交流 ‎（3）若当地的重力加速度值为‎9.8m/s2，你认为该同学测量值存在偏差的主要原因是 ▲ ．‎ ‎11.（10分）在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准，待测金属丝接入电路部分的长度约为‎50cm．‎ ‎（1）用螺旋测微器测量金属丝直径，其中某次测量结果如图1所示，其读数应为 ▲ mm（该值接近多次测量的平均值）．‎ ‎（2）用伏安法测金属丝的电阻RX，实验所用器材为：‎ 电池组（电动势为3V，内阻约为1Ω），电流表（内阻约为0.1Ω），电压表（内阻约为3kΩ），‎ 滑动变阻器R（0～20Ω，额定电流为‎2A），开关，导线若干．‎ 某同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：‎ 次数 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ U/V ‎0.10‎ ‎0.30‎ ‎0.70‎ ‎1.00‎ ‎1.50‎ ‎1.70‎ ‎2.30‎ I/A ‎0.020‎ ‎0.060‎ ‎0.160‎ ‎0.220‎ ‎0.340‎ ‎0.460‎ ‎0.520‎ ‎（3）‎ 由以上实验数据可知，他们测量RX是采用图2中甲和乙中的图 ▲ （选填“甲”或“乙”）．‎ 如图3是测量RX的实验器材实物图，图中已经连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端，请根据图所选的电路图，补充完成图3中实物间的连线．‎ ‎（4）这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图4所示，图中已经标出了与测量数据相对应的四个点，请在图4中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出U﹣I图线，由图线得到金属丝的阻值RX= ▲ Ω（保留两位有效数字）．‎ ‎（5）根据以上数据可估算出金属丝的电阻率约为 ▲ （填选项前的序号）．‎ A、1×10﹣2Ω•m 　　B、1×10﹣3Ω•m 　 C、1×10﹣6Ω•m 　D、1×10﹣8Ω•m ‎12．【选做题】本题包括A、B、C三小题，请选定两题作答，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)(12分) ‎ ‎（1）下列说法中正确的是 ▲ ‎ A．晶体一定具有各向异性，非晶体一定具有各向同性 B．内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同 C．液晶既像液体一样具有流动性，又跟某些晶体一样具有光学性质的各向异性 D．随着分子间距离的增大，分子间作用力减小，分子势能也减小 洗 衣 缸 细 管 空气 压力传感器 ‎（2）‎ 如图所示，某种自动洗衣机进水时，洗衣机缸内水位升高，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量．当洗衣缸内水位缓慢升高时，设细管内空气温度不变．若密闭的空气可视为理想气体，在上述空气体积变化的过程中，外界对空气做了0.6J的功，则空气放出了 ▲ J的热量；当洗完衣服缸内水位迅速降低时，则空气的内能 ▲ （选填“增加”或“减小”）．‎ t / ℃‎ P/atm A C ‎1.0‎ ‎1.5‎ ‎91‎ ‎-273‎ ‎0‎ B ‎（3）某同学利用DIS实验系统研究一定量理想气体的状态变化，实验后计算机屏幕显示如图所示的P-t图像．已知在状态B时气体的体积为VB=‎3L，问：‎ ‎① 气体由A→B，B→C各作什么变化？‎ ‎② 气体在状态C的体积是多少？‎ B．(选修模块3-4)(12分) ‎ ‎（1）下列关于光现象的说法正确的是 ▲ ‎ A．用光导纤维传播信号是利用了光的全反射 B．偏振光可以是横波，也可以是纵波【来源：全,品…中&高*考+网】‎ C．照相机镜头在阳光下呈现淡紫色是光的干涉现象【来源：全,品…中&高*考+网】‎ D．全息照相利用了激光方向性好的特点 ‎（2）一列简谐横波沿x轴正方向传播，频率为0.5Hz，t＝0时刻的波形如图所示．该列波的波速是 ▲ m/s；质点a平衡位置的坐标xa＝‎2.5 m，从图示再经 ▲ s它第一次经过平衡位置向y轴正方向运动．‎ A B C ‎（3）如图所示，等腰直角三角形ABC为一个三棱镜的截面，折射率为n（n>1.5），直角边AB的长为a．一束很细的单色光从AB中点垂直入射，光在真空中的传播速度为c．‎ ‎① 在图上画出该光束在棱镜中的光路图；‎ ‎② 求该单色光通过三棱镜的时间为多少？‎ C．(选修模块3-5)(12分)‎ ‎（1）PET（正电子发射型计算机断层显像）的基本原理是：将放射性同位素注入人体，参与人体的代谢过程．在人体内衰变放出正电子，与人体内负电子相遇而湮灭转化为一对光子，被探测器探测到，经计算机处理后产生清晰的图象．根据PET原理，下列说法正确的是 ▲ ‎ A．衰变的方程式为 B．将放射性同位素注入人体，的主要用途作为示踪原子 C．一对正负电子湮灭后也可能只生成一个光子 D．PET中所选的放射性同位素的半衰期应较长 ‎（2）已知氢原子的基态能量为E1（E1< 0），激发态能量，其中n =2、3、4……．已知普朗克常量为，真空中光速为，吸收波长为 ▲ 的光子能使氢原子从基态跃迁到的激发态；此激发态氢原子再吸收一个频率ν为的光子被电离后，电子的动能为 　　　　　▲ 　　　 ．‎ ‎（3）一个静止的质量为M的放射性原子核发生衰变，放出一个质量为m、速度大小为v的α粒子，设衰变过程中释放的核能全部转化为新原子核和α粒子的动能，真空中光速为c．求：‎ ‎① 衰变后新原子核速度大小为多少？‎ ‎② 衰变过程中质量亏损为多少？ ‎ 四、解答题：本题共3小题，共47分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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，光滑曲面AB与水平面BC平滑连接于B点，BC右端连接内壁光滑、半径为r的四分之一细圆管CD，管口D端正下方直立一根劲度系数为k的轻弹簧，轻弹簧一端固定，另一端恰好与管口D端平齐．质量为m的滑块在曲面上距BC的高度为2r处从静止开始下滑，滑块与BC间的动摩擦因数μ=0.5，进入管口C端时与圆管恰好无作用力，通过CD后压缩弹簧，在压缩弹簧过程中滑块速度最大时弹簧的弹性势能为EP．重力加速度为g．‎ 求：（1）小球达到B点时的速度大小vB；‎ ‎（2）水平面BC的长度s；‎ ‎（3）在压缩弹簧过程中小球的最大速度vm．‎ ‎14．（16分）电磁弹射是我国最新研究的重大科技项目，原理可用下述模型说明．如图甲所示，虚线MN右侧存在一个竖直向上的匀强磁场，一边长L的正方形单匝金属线框abcd放在光滑水平面上，电阻为R，质量为m，ab边在磁场外侧紧靠MN虚线边界．t=0时起磁感应强度B随时间t的变化规律是B=B0+kt（k为大于零的常数），空气阻力忽略不计．‎ M N 乙 a b c d B N 甲 M a b c d B ‎（1）求t=0时刻，线框中的感应电流I及其功率P；‎ ‎（2）若线框cd边穿出磁场时速度为v，‎ 求线框穿出磁场过程中，安培力对线框所做的功W及通过导线截面的电荷量q；‎ ‎（3）若用相同的金属线绕制相同大小的n匝线框，如图乙所示，在线框上加一质量为M的负载物，求t=0时线框加速度的大小和方向．‎ ‎15．（16分）如图所示，真空中以O′为圆心，半径r＝‎0.1 m的圆形区域内只存在垂直纸面向外的匀强磁场，圆形区域的最下端与xOy坐标系的x轴相切于坐标原点O，圆形区域的右端与平行y轴的虚线MN相切，在虚线MN右侧x轴的上方足够大的范围内有方向水平向左的匀强电场，电场强度E＝1.0×105 N/C．现从坐标原点O沿xOy平面在y轴两侧各30°角的范围内发射速率均为v0＝1.0×‎106 m/s的带正电粒子，粒子在磁场中的偏转半径也为r＝‎0.1 m，已知粒子的比荷＝1.0×‎108 C/kg，不计粒子的重力及粒子间的相互作用力．求：‎ ‎（1）磁场的磁感应强度B的大小；‎ ‎（2）沿y轴正方向射入磁场的粒子，在磁场和电场中运动的总时间；‎ ‎（3）若将匀强电场的方向改为竖直向下，其它条件不变，则粒子达到x轴的最远位置与最近位置的横坐标之差．‎ 江都中学高三12月检测物理试卷答题纸 一、二 选择题答案涂至机读卡 三、简答题： ‎ ‎10.⑴① ； ② ‎ ‎ ‎ ‎ ⑵ 、 ‎ ‎⑶ ‎ ‎11.⑴ ； ⑵ ‎ ‎⑶‎ ‎⑷ ‎ ‎⑸ ‎ ‎12.3-3‎ ‎(1)________________ ； (2)____________ ___ 、 ________________‎ t / ℃‎ P/atm A C ‎1.0‎ ‎1.5‎ ‎91‎ ‎-273‎ ‎0‎ B ‎ ‎ ‎ (3)‎ ‎12.3-4‎ A B C ‎(1)________________ ；(2)____________ ___ ________________‎ ‎ ‎ ‎ (3)‎ ‎【来源：全,品…中&高*考+网】‎ ‎12.3-5‎ ‎(1)________________ ； (2)____________ ___ 、 ________________‎ ‎ ‎ ‎(3)‎ 四、解答题 ‎13.‎ ‎【来源：全,品…中&高*考+网】‎ M N 乙 a b c d B N 甲 M a b c d B ‎14.‎ ‎15.‎ 江都中学高三12月检测物理试卷参考答案 一、二、选择题 ‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ 答案 B A C A　‎ D ACD AD BD BC 三、简答题（共42分）‎ ‎10．（1）打点计时器应接交流电源 (1分) 重物释放时应紧靠打点计时器 (1分) ‎ ‎（2） (2分) 9.4 (2分) （3） 空气阻力和摩擦阻力的影响 (2分)‎ ‎11．（1）0.399 (2分)；（2）甲(2分)；（3）如图所示(2分)；（4）作图(2分) 4. 5(2分)；（5）C(2分)．‎ ‎ ‎ ‎12．3-3 （1） BC(4分)‎ ‎（2）0.6（2分）， 减小（2分）‎ ‎（3）① A→B作等容变化 （1分）‎ A B C B→C作等温变化 （1分）‎ ‎② PB= 1.0atm，VB=‎3L，PC=1.5atm；‎ 根据玻意耳定律，有pBVB=pCVC ‎ 得 VC=‎2L （2分）‎ ‎3-4（1）AC （4分）‎ ‎（2）2 （2分） 0.25 （2分）‎ ‎（3）①如图（2分）‎ ‎②设单色光的临界角为C 则， ‎ 单色光射入三棱镜后，在AC界面上的入射角，故发生全反射．反射角，光垂直于BC边射出，在三棱镜中的路径长度为a ‎ 单色光在三棱镜中的传播速度 ‎ 则光通过三棱镜的时间 （2分） ‎ ‎3-5（1）AB （4分）‎ ‎（2）答案未写 ‎（3）①根据动量守恒定律得 ‎ ‎ （2分）‎ ‎② ‎ ‎ 由 亏损的质量为 （2分）‎ 四、解答题 ‎13．（15分）解：（1）由机械能守恒得：mg•2r=mvB2 得：vB=2‎ ‎（2）进入管口C端时与圆管恰好无作用力，重力提供向心力，由牛顿第二定有：mg=m 由动能定理得：mg•2r﹣μmgs=mvC2 解得：s=3r ‎ ‎（3）设在压缩弹簧过程中速度最大时小球离D端的距离为x，则有：kx=mg ‎ 由功能关系得：mg（r+x）﹣EP=mvm2﹣mvC2 得：vm=．‎ ‎14．（16分）解：（1）t=0时刻线框中的感应电动势 （2分）‎ 功率 （1分） 解得 （2分）‎ ‎（2）由动能定理有 （1分） 解得 （1分）‎ 穿出过程线框中的平均电动势 线框中的电流（1分）‎ ‎ 通过的电量（1分） 解得 （1分）‎ ‎ （3）n匝线框中t=0时刻产生的感应电动势 （1分）‎ 线框的总电阻R总=nR （1分）‎ 线框中的电流 （1分）‎ t=0时刻线框受到的安培力 （1分）‎ 设线框的加速度为a，根据牛顿第二定律有 解得 （1分）‎ ‎15. （16分）解：(1)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，由qv0B＝m，可得：B＝0.1 T．‎ ‎(2)分析可知，带电粒子运动过程如图所示，‎ 由粒子在磁场中运动的周期T＝，可知粒子第一次在磁场中运动的时间：t1＝T＝ 粒子在电场中的加速度a＝ 粒子在电场中减速到0的时间：t2＝＝ 由对称性，可知运动的总时间：t＝2t1＋2t2＝＋ 即t＝5.14×10－7 s．‎ ‎(3)由题意分析可知，当粒子沿着y轴两侧30°角射入时，将会沿着水平方向射出磁场区域，之后垂直虚线MN分别从P′ 、Q′射入电场区，做类平抛运动，最终到达x轴的位置分别为最远位置P和最近位置Q．‎ 由几何关系P′到x轴的距离y1＝1.5r，‎ t1＝ ＝ 最远位置P坐标为x1＝v0t1＝v0 Q′到x轴的距离y2＝0.5r ‎ t2＝ ＝ 最近位置Q坐标为x2＝v0t2＝v0 所以，坐标之差为Δx＝x1－x2＝(－1)v0 Δx＝0.073 ‎2 m．‎ 答案：(1)B＝0.1 T　(2)t＝5.14×10－17 s　(3)Δx＝‎‎0.0732 m