2007-2008学年南京市高三物理第一次模拟考试

南京市2008届高三第一次模拟考试物 理第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．以下说法符合物理学史实的是A ．法拉第发现了通电导体的周围存在着磁场B ．库仑最先准确地测量出了电子的电荷量C ．亚里士多德发现了力是改变物体运动状态的原因D ．开普勒行星运动定律为万有引力定律的发现奠定了基础2．如图所示，轻绳一端系在质量为m 的物块A 上，另一端系在一个套在粗糙竖直杆MN 的圆环上．现用水平力F 拉住绳子上一点O ，使物块A 从图中实线位置缓慢下降到虚线位置，但圆环仍保持在原来位置不动．在这一过程中，环对杆的摩擦力F 1和环对杆的压力F 2的变化情况是A ．F 1保持不变，F 2逐渐增大B ．F 1保持不变，F 2逐渐减小C ．F 1逐渐增大，F 2保持不变D ．F 1逐渐减小，F 2保持不变3．某电热水器的恒温控制原理图如图．当温度低时，热敏电阻的阻值很大，温度高时热敏电阻的阻值就很小．如果热水器中没有水时，电路中BC 部分就处于断路．只有当热水器中有水，且水温低于某一数值时，发热器才会开启并加热，否则便会关掉．某同学分析列出逻辑电路的真值表，则虚线框内逻辑电路L 的类型以及其真值表中X 、Y 处的逻辑值分别为A ．L 应为与门电路，X 、Y 的值都为0B ．L 应为或门电路，X 、Y 的值都为1C ．L 应为与门电路，X 、Y 的值都为1D ．L 应为与非门电路，X 、Y 的值都为14．如图所示，质量均为m 的物体A 、B 通过一劲度系数为k 的轻弹簧相连，开始时B 放在地面上，A 、B 都处于静止状态．现用手通过细绳缓慢地将A 向上提升距离L 1时，B 刚要离开地面，此过程手做功W 1、手做功的平均功率为P 1；若将A 加速向上拉起，A 上升的距离为L 2时，B 刚要离开地面，此过程手做功W 2、手做功的平均功率为P 1．假设弹簧一直在弹性限度范围内，则A ．L 1 = L 2 =kmg B ．L 2 ＞k mg L 21 C ．W 2 ＞ W 1D ．P 2＜ P 15．如图所示，水平地面附近，小球B 以初速度v 斜向上瞄准另一小球A 射出，恰巧在B 球射出的同时，A 球由静止开始下落，不计空气阻力．则两球在空中运动的过程中A ．A 做匀变速直线运动，B 做变加速曲线运动B ．相同时间内B 速度变化一定比A 的速度变化大C ．两球的动能都随离地竖直高度均匀变化D ．A 、B 两球一定会相碰二．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，理想变压器原副线圈的匝数比为10：１，b 是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表，除 R 以外其余电阻不计．从某时刻开始在原线圈c 、d 两端加上u 1 = 220 2 sin100 t V 的交变电压．并将开关接在 a 处．则A ．t = 1600 s 时，c 、d 间电压瞬时值为110VB ．t = 1600 s 时，电压表的示数为22VC ．若将滑动变阻器触片P 向上移，电压表和电流表 A 2 的示数均变大D ．若将单刀双掷开关由 a 拨向 b ，两电流表的示数均变大7．一带电粒子射入点电荷+Q 的电场中，仅在电场力作用下，运动轨迹如图所示，则下列说法中正确的是A ．运动粒子可能带正电B ．运动粒子一定是从A 运动到BC ．粒子在A 、B 间运动过程中加速度先变大后变小D ．粒子在A 、B 间运动过程中电势能先变小后变大8．如图所示的电路中，电源电动势为E ，内阻r 不能忽略．R 1和R 2是两个定值电阻，L 是一个自感系数较大的线圈．开关S 原来是断开的．从开关S 闭合到电路中电流达到稳定的时间内，通过R 1的电流I 1和通过R 2的电流I 2的变化情况是A ．I 1开始较大而后逐渐变小B ．I 1开始很小而后逐渐变大C ．I 2开始很小而后逐渐变大D ．I 2开始较大而后逐渐变小9．利用传感器和计算机可以测量快速变化的力的瞬时值，如图所示是用这种方法获得的弹性细绳中拉力 F 随时间t 变化的图线．实验时，把小球举到悬点O 处，然后放手让小球自由落下，由图线所提供的信息可以判断A ．绳子的自然长度为21gt 12 B ．t 2时刻小球的速度最大C ．t 1时刻小球处在最低点D ．t 1时刻到t 2时刻小球的速度先增大后减小第II 卷（非选择题，共89分）三．简答题I ．实验题：本题共2题，共计18分．把答案填在答题卡相应的横线上或按题目要求作答．10．（本题9分）某研究性学习小组用如图（a ）所示装置验证机械能守恒定律．让一个摆球由静止开始从A 位置摆到B 位置，若不考虑空气阻力，小球的机械能应该守恒，即21mv 2 = mgh ．直接测量摆球到达B 点的速度v 比较困难．现让小球在B 点处脱离悬线做平抛运动，利用平抛的特性来间接地测出v ．如图（a ）中，悬点正下方P 点处放有水平放置炽热的电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出作平抛运动．在地面上放上白纸，上面覆盖着复写纸，当小球落在复写纸上时，会在下面白纸上留下痕迹．用重锤线确定出A 、B 点的投影点N 、M ．重复实验10次（小球每一次都从同一点由静止释放），球的落点痕迹如图（b ）所示，图中米尺水平放置，零刻度线与M 点对齐．用米尺量出AN 的高度h 1、BM 的高度h 2，算出A 、B 两点的竖直距离，再量出M 、C 之间的距离x ，即可验证机械能守恒定律．已知重力加速度为g ，小球的质量为m ．（1）根据图（b ）可以确定小球平抛时的水平射程为 cm ．（2）用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v 0 = ．（3）用测出的物理量表示出小球从A 到B 过程中，重力势能的减少量ΔE P = ，动能的增加量ΔE K = ．11．（本题9分）有以下的可供选用的器材及导线若干条，要求尽可能精确地测量出待测电流表的满偏电流．A ．待测电流表A 0：满偏电流约为700～800μA 、内阻约100Ω，已知表盘刻度均匀、总格数为N ．B ．电流表A ：量程0.6A 、内阻0.1Ω．C ．电压表V ：量程3V 、内阻3kΩ．D ．滑动变阻器R ：最大阻值200Ω．E ．电源E ：电动势约3V 、内阻约1.5Ω．F ．开关S 一个．(1) 根据你的测量需要，“B ．电流表A ”、“C ．电压表V ”中应选择 ____________．（只需填写序号即可）(2) 在虚线框内画出你设计的实验电路图．(3) 测量过程中，测出多组数据，其中一组数据中待测电流表A 的指针偏转了n 格，可算出满偏电流I Amax = _______________，式中除N 、n 外，其他字母符号代表的物理量是_________________________________________．四．简答题II ．选修模块考题：本题有三组题，请在其中任选两组题．．．．．作答．若三组题均答，则以第12、13两组题计分．12．（选修3-3模块选做题，本题共12分）（1）（本题4分）分析判断以下说法的正误，在相应的括号内打“√”或“×”A ．用手捏面包，面包体积会缩小，说明分子之间有间隙 （ ）B ．温度相同的氢气和氧气，氢气分子和氧气分子的平均速率相同 （ ）C ．夏天荷叶上小水珠呈球状，是由于液体表面张力使其表面积具有收缩到到最小趋势的缘故 （ ）D ．自然界中进行的一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性 （ ）（2）（本题4分）在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，有下列操作步骤，请补充实验步骤C 的内容及实验步骤E 中的计算式：A ．用滴管将浓度为0.05%的油酸酒精溶液逐滴滴入量筒中，记下滴入 1 mL 的油酸酒精溶液的滴数N ；B ．将痱子粉末均匀地撒在浅盘内的水面上，用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液，逐滴向水面上滴入，直到油酸薄膜表面足够大，且不与器壁接触为止，记下滴入的滴数n ；C ．________________________________________________________________________D ．将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长1cm 的正方形为单位，计算出轮廓内正方形的个数m ；E ．用上述测量的物理量可以估算出单个油酸分子的直径 d = _______________ cm ．（3）（本题4分）如图所示，绝热隔板S 把绝热的气缸分隔成体积相等的两部分，S 与气缸壁的接触是光滑的．两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体a 和b ．气体分子之间相互作用可忽略不计．现通过电热丝对气体a 缓慢加热一段时间后，a 、b 各自达到新的平衡状态．试分析a 、b 两部分气体与初状态相比，体积、压强、温度、内能各如何变化？13．（选修3-4模块选做题，本题共12分）（1）（本题4分）判断以下说法的正误，在相应的括号内打“√”或“×”A ．光速不变原理是狭义相对论的两个基本假设之一 （ ）B ．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度（ ）C ．光在介质中的速度大于光在真空中的速度 （ ）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 （ ）（2）（本题4分）如图所示，某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率．在平铺的白纸上垂直纸面插大头针P 1、P 2确定入射光线，并让入射光线过圆心O ，在玻璃砖（图中实线部分）另一侧垂直纸面插大头针P 3，使P 3挡住P 1、P 2的像，连接O P 3．图中MN 为分界面，虚线半圆与玻璃砖对称，B 、C 分别是入射光线、折射光线与圆的交点，AB 、CD 均垂直于法线并分别交法线于A 、D 点． 设AB 的长度 a bU S CO M N A B D P 1 P 2 P 3为l 1，AO 的长度为l 2，CD 的长度为l 3，DO 的长度为l 4，为较方便地表示出玻璃砖的折射率，需用刻度尺测量 （用上述给出量的字母表示），则玻璃砖的折射率可表示为 ．（3）（本题4分）如图所示是一列沿x 轴正方向传播的简谐横波在t = 0时刻的波形图，已知波的传播速度v = 2m/s ．试回答下列问题：①写出x = 1.0 m 处质点的振动函数表达式；②求出x = 2.5m 处质点在0 ～ 4.5s 内通过的路程及t = 4.5s 时的位移．14．（选修3-5模块选做题，本题共12分）（1）（本题4分）判断以下说法的正误，在相应的括号内打“√”或“×”A ．普朗克在研究黑体辐射问题中提出了能量子假说 （ ）B ．康普顿效应说明光子有动量，即光具有有粒子性 （ ）C ．玻尔建立了量子理论，成功解释了各种原子发光现象 （ ）D ．天然放射现象的发现揭示了原子的核式结构 （ ）（2）（本题4分）气垫导轨是常用的一种实验仪器．它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦．我们可以用带竖直挡板C 和D 的气垫导轨以及滑块A 和B 来验证动量守恒定律，实验装置如图所示（弹簧的长度忽略不计），采用的实验步骤如下： A ．用天平分别测出滑块A 、B 的质量m A 、m B ； B ．调整气垫导轨，使导轨处于水平；C ．在A 和B 间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止地放置在气垫导轨上；D ．用刻度尺测出A 的左端至C 板的距离L 1．E ．按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块A 、B 运动时间的计时器开始工作．当A 、B 滑块分别碰撞C 、D 挡板时停止计时，记下A 、B 分别到达C 、D 的运动时间t 1和t 2．本实验中还应测量的物理量是_____________________，利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是____________________．（3）（本题4分）2008年北京奥运会场馆周围 80％～90％ 的路灯将利用太阳能发电技术来供电，奥运会90％的洗浴热水将采用全玻真空太阳能集热技术．科学研究发现太阳发光是由于其内部不断发生从氢核到氦核的核聚变反应，即在太阳内部4个氢核（11H ）转化成一个氦核（42He ）和两个正电子（01e ）并放出能量.已知质子质量m P = 1.0073u ，α粒子的质量m α = 4.0015u ，电子的质量m e = 0.0005u ． 1u 的质量相当于931.MeV 的能量．①写出该热核反应方程；②一次这样的热核反应过程中释放出多少MeV 的能量?（结果保留四位有效数字）y /cm 05－50.5 1.0x /m v3.02.52.0 1.5A B C D五．论证计算题：本题共4 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．15．（本题10分）如图（a ）所示，质量为M = 10kg 的滑块放在水平地面上，滑块上固定一个轻细杆ABC ，∠ABC = 45︒．在A 端固定一个质量为m = 2kg 的小球，滑块与地面间的动摩擦因数为μ = 0.5．现对滑块施加一个水平向右的推力F 1 = 84N ，使滑块做匀加速运动．求此时轻杆对小球作用力F 2的大小和方向．（取g ＝10m/s 2）有位同学是这样解的——小球受到重力及杆的作用力F 2，因为是轻杆，所以F 2方向沿杆向上，受力情况如图（b ）所示．根据所画的平行四边形，可以求得：F 2 ＝2mg ＝ 2×2×10N ＝ 202N ．你认为上述解法是否正确？如果不正确，请说明理由，并给出正确的解答．16．（11分）图示是我国的“探月工程”向月球发射一颗绕月探测卫星“嫦娥一号”过程简图．“嫦娥一号”进入月球轨道后，在距离月球表面高为h 的轨道上绕月球做匀速圆周运动．（1）若已知月球半径为R 月，月球表面的重力加速度为g 月，则“嫦娥一号”环绕月球运行的周期为多少？（2）若已知R 月=41R 地，g 月=61g 地，则近月卫星的运行速度约为近地卫星运行速度的多少倍？中段轨道修正误发 射 进入奔月轨道 进入月球轨道 制动开始 图（b ） F 145°A BC 45°F 2F=ma G=mg 图（a ）17．（本题12分）如图，竖直放置的光滑平行金属导轨MN 、PQ 相距L ，在M 点和P 点间接一个阻值为R 的电阻，在两导轨间 OO 1O 1′O ′ 矩形区域内有垂直导轨平面向里、宽为d 的匀强磁场，磁感应强度为B ．一质量为m ，电阻为r 的导体棒ab 垂直搁在导轨上，与磁场上边边界相距d 0．现使ab 棒由静止开始释放，棒ab 在离开磁场前已经做匀速直线运动（棒ab 与导轨始终保持良好的电接触且下落过程中始终保持水平，导轨电阻不计）．求：（1）棒ab 在离开磁场下边界时的速度； （2）棒ab 在通过磁场区的过程中产生的焦耳热； （3）试分析讨论ab 棒在磁场中可能出现的运动情况．18．（本题14分）如图（a ）所示，在真空中，半径为b 的虚线所围的圆形区域内存在匀强磁场，磁场方向与纸面垂直．在磁场右侧有一对平行金属板M 和N ，两板间距离也为b ，板长为2b ，两板的中心线O 1O 2与磁场区域的圆心O 在同一直线上，两板左端与O 1也在同一直线上．有一电荷量为＋q 、质量为m 的带电粒子，以速率v 0从圆周上的P 点沿垂直于半径OO 1并指向圆心O 的方向进入磁场，当从圆周上的O 1点飞出磁场时，给M 、N 板加上如图（b ）所示电压u ．最后粒子刚好以平行于N 板的速度，从N 板的边缘飞出．不计平行金属板两端的边缘效应及粒子所受的重力．（1）求磁场的磁感应强度B ；（2）求交变电压的周期T 和电压U 0的值；（3）若t = T 2时，将该粒子从MN 板右侧沿板的中心线O 2O 1，仍以速率v 0射入M 、N 之间，求粒子从磁场中射出的点到P 点的距离．R P M a bd 0 d o o o 1 o 1 ′ ′ B Q N 图（a ） 图（b ） P v 0O O 1O 2M N O T /2-U 0U 0u t T 3T /2南京市2008届高三第一次模拟考试物理卷答案及评分标准一．单项选择题1．D 2．B 3．A 4．C 5．C评分标准：每小题选对得3分，不选或选错得0分．二．多项选择题6．BD 7．CD 8．AC 9．AD评分标准：全选对的，得4分，选对但选不全的得2分，有错选或不做的得0分．三．简答题I （实验）10．（1）65.0 （64.0～-65.5） (2) 22h g x ⋅ (3) )(21h h mg -，224h mgx 评分标准：每空3分．11．（1）C（2）电路如图所示．（3）vR U n N ⋅，U 为电压表读数，R v 为电压表内阻． 评分标准：（1）2分 （2）电路图3分 （3）每空2分．三．简答题II （选考模块）12．（1）××√√ …………………………（每个选项判断正确得1分，判断错误得0分）（2）C ．待油膜稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用笔画出油酸薄膜的外围形状；……………………………………………………………………………（2分）E ．d = 5n ×10－4/Nm …………………………………………………………（2分）（3）气缸和隔板绝热，电热丝对气体a 加热，a 温度升高，体积增大，压强增大，内能增大；………………………………………………………………………… （2分） a 对b 做功，b 的体积减小，温度升高，压强增大，内能增大．…………（2分）13．（1）√××× …………………………（每个选项判断正确得1分，判断错误得0分）（2）l 1、l 3；l 1/l 3 ………………………………………………………（每空2分）（3）①波长λ = 2.0m ，周期T = λ/v = 1.0s ，振幅A = 5cm ，则y = 5sin(2πt ) cm ……………………………………………………………………………………（2分） ②n = t /T = 4.5，则4.5s 内路程s = 4nA = 90cm ；x = 2.5m 质点在t = 0时位移为y =5cm ，则经过4个周期后与初始时刻相同，经4.5个周期后该质点位移y = — 5cm ．…………………………………………………………………………………（2分）14．（1）√√××…………………………（每个选项判断正确得1分，判断错误得0分）（2）B 的右端至D 板的距离L 2……………………………………………………（2分） 12120A B L L m m t t -=………………………………………………………………（2分） （3）①411H →42He +201e …………………………………………………………（2分）②Δm = 4m P － m α－2m e = 4×1.0073u －4.0015u －2×0.0005u = 0.0267 u …（2分）ΔE = Δ mc 2 = 0.0267 u×931.5MeV/u ＝24.86 MeV …………………………（2分）四．计算题15．结果不正确．…………………………………………………………………………（2分）杆AB 对球的作用力方向不一定沿着杆的方向，它可能会是右向上的方向．大小和方向具体由加速度a 的大小来决定．并随着加速度a 的变化而变化．………………（2分） 由牛顿第二定律，对整体有 F －μ(M +m )g ＝（M ＋m ）a ………………………（2分） 解得a ＝21010)210(5.084)(+⨯+⨯-=++-m M g m M F μm/s 2 = 2 m/s 2………………（1分） F 2 = 20.4N N 264N )22()102()()(2222＝=⨯+⨯=+ma mg …………（1分） 轻杆对小球的作用力F 2与水平方向夹角5arctan arctan ==mamg α，斜向右上．（2分） 16．（1）设“嫦娥一号”环绕月球运行的周期是T ，根据牛顿第二定律得 G 2月R Mm = mg 月 ……………………………………………………………………（2分） G 2)(h R Mm +月= m 224T π（R 月+h ）…………………………………………………（2分） 解得T =232)(4月月月R g h R +π ………………………………………………………（2分）（2）对于靠近天体表面的行星或卫星有mg =Rm v 2，v =gR ………………………（2分） 由v =gR 知，地月v v =地地月月R g R g …………………………………………………（1分） 将R 月=41R 地，g 月=61g 地代入计算，可知126=地月v v （≈0.2）…………………（2分） 即近月卫星的运行速度约为近地卫星运行速度的126（0.2）倍． 17．（1）设ab 棒离开磁场边界前做匀速运动的速度为v ，产生的电动势为E = BLv ………………………………………………………………………………（1分） 电路中电流 I = rR E +………………………………………………………………（1分） 对ab 棒，由平衡条件得 mg －BIL = 0………………………………………………（2分） 解得 v = 22)(LB r R mg +…………………………………………………………………（1分）(2) 由能量守恒定律：mg (d 0 + d ) = E 电 + 21mv 2………………………………………（1分) 解得 4422302)()(L B r R g m d d mg E +-+=电 ………………………………………（1分） ]2)()([442230LB r R g m d d mg r R r E +-++=棒电 …………………………………（1分） （3）设棒刚进入磁场时的速度为v 0，由mgd 0 =21mv 02，得v 0 = 02gd ……… （1分） 棒在磁场中匀速时速度为v = 22)(LB r R mg +，则 ○1 当v 0=v ，即d 0 = 44222)(LB r R g m +时，棒进入磁场后做匀速直线运 ………（1分） ○2 当v 0 < v ，即d 0 <44222)(L B r R g m +时，棒进入磁场后做先加速后匀速直线运动（1分） ○3 当v 0＞v ，即d 0＞44222)(LB r R g m +时，棒进入磁场后做先减速后匀速直线运动（1分） 18．（1）粒子自P 点进入磁场，从O 1点水平飞出磁场，运动的半径必为b ，………（1分）bm v B qv 200＝ ………………………………………………………………（1分） 解得 bqm v B 0＝ …………………………………………………………………（1分） 由左手定则可知，磁场方向垂直纸面向外………………………………………（1分）（2）粒子自O 1点进入电场，最后恰好从N 板的边缘平行飞出，设运动时间为t ，则2b = v 0t ……………………………………………………………………………（1分） 2022122⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅⋅=T mb qU n b …………………………………………………………（1分） t = nT （n ＝1，2，…） ……………………………………………………………（1分）解得 02nv b T ＝ （n ＝1，2，…） ………………………………………………（1分） qnmv U 2200＝ （n ＝1，2，…） …………………………………………………（1分） （3）当t = T 2粒子以速度v 0沿O 2O 1射入电场时，则该粒子恰好从M 板边缘以平行于极板的速度射入磁场，且进入磁场的速度仍为v0，运动的轨道半径仍为b．…（2分）设进入磁场的点为Q，离开磁场的点为R，圆心为O3，如图所示，四边形OQ O3R 是菱形，故O R∥QO3．…………………………………………………………（2分）所以P、O、R三点共线，即POR为圆的直径．即PR间的11。