江苏省扬州、泰州、淮安、南通、徐州、宿迁、连云港市2018届高三第三次调研测试物理试题

2018届高三年级第三次模拟考试
物理
本试卷共8页，包含选择题(第1题～第9题，共9题)、非选择题(第10题～第15题，共6题)两部分．本卷满分为120分，考试时间为100分钟．
一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个
．．．．选项符合题意．
1. 春秋末年齐国人的著作《考工记》中有“马力既竭，辀犹能一取焉”，意思是马对车不施加拉力了，车还能继续向前运动．这是关于惯性的最早记述．下列关于惯性的说法中正确的是()
A. 车只在运动时才具有惯性
B. 撤去拉力后车的惯性大小不变
C. 拉力可以改变车的惯性
D. 车运动越快惯性越大
2. 如图所示，带有孔的小球A套在粗糙的倾斜直杆上，与正下方的小球B通过轻绳连接，处于静止状态．给小球B施加水平力F使其缓慢上升，直到小球A刚要滑动．在此过程中()
A. 水平力F的大小不变
B. 杆对小球A的支持力不变
C. 轻绳对小球B的拉力先变大后变小
D. 杆对小球A的摩擦力先变小后变大
3. 磁流体发电机原理如图所示，等离子体高速喷射到加有
强磁场的管道内，正、负离子在洛伦兹力作用下分别向A、B两
金属板偏转，形成直流电源对外供电．则()
A. 仅减小两板间的距离，发电机的电动势将增大
B. 仅增强磁感应强度，发电机的电动势将减小
C. 仅增加负载的阻值，发电机的输出功率将增大
D. 仅增大磁流体的喷射速度，发电机的总功率将增大
4. 如图所示，不可伸长的细线一端固定，另一端系一小球，小球从与悬点等高处由静止释放后做圆周运动，不计空气阻力，则小球从释放位置运动到最低点的过程中()
A. 水平方向加速度不断增大
B. 竖直方向加速度不断增大
C. 重力做功的瞬时功率先增大后减小
D. 拉力做功的瞬时功率先增大后减小
5. 如图所示，水平虚线MN上方有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里．大量带正电的相同粒子，以相同的速率沿位于纸面内水平向右到竖直向上90°
范围内的各个方向，由小孔O射入磁场区域，做半径为R的圆
周运动．不计粒子重力和粒子间相互作用．下列图中阴影部分表
示带电粒子可能经过的区域，其中正确的是()
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，错选或不答的得0分．
6. 某卫星绕地球做圆周运动周期等于地球自转周期，其轨道平面与赤道平面成55°角，则该卫星()
A. 离地面高度与地球同步卫星相同
B. 在轨运行速度等于第一宇宙速度
C. 加速度大于近地卫星的加速度
D. 每天两次经过赤道上同一点的正上方
7. 健身车上装有金属电磁阻尼飞轮，飞轮附近固定一电磁铁，示意图如图所示，人在健身时带动飞轮转动．则()
A. 飞轮转速越大，阻尼越大
B. 电磁铁所接电压越大，阻尼越大
C. 飞轮材料电阻率越大，阻尼越大
D. 飞轮材料密度越大，阻尼越大
8. 某区域的电场线分布如图所示，一电场线上有P、Q两点，一电子
以速度v0从P点向Q点运动，经过时间t1到达Q点时速度大小为v1.一正
电子(带正电，质量、电荷量均与电子相同)以大小为v0的速度从Q点向P
点运动，经过时间t2到达P点时速度大小为v2，不计正、负电子受到的重
力．则()
A. v1<v2
B. v1＝v2
C. t1>t2
D. t1＝t2
9. 如图所示，斜面体静置在水平面上，斜面底端固定一挡板，轻弹簧一端连接在挡板上，弹簧原长时自由端在B点．一小物块紧靠弹簧放置，在外力作用下将弹簧压缩至A点．物块由静止释放后，恰能沿粗糙斜面上滑至最高点C，然后下滑，最终停在斜面上，斜面体始终保持静止．则()
A. 物块最终会停在A、B之间的某位置
B. 物块上滑过程速度最大的位置与下滑过程速度最大的位置相同
C. 整个运动过程中产生的内能小于弹簧的最大弹性势能
D. 物块从A上滑到C过程中，地面对斜面体的摩擦力先减小再增大，然后不变
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．
【必做题】
10. (8分)用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律．气垫导轨上A处安装了一个光电门，滑块上固定一遮光条，滑块用绕过气垫导轨左端定滑轮的细线与钩码相连，每次滑块都从同一位置由静止释放，释放时遮光条位于气垫导轨上B位置的上方．
(1) 某同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则d＝________mm.
(2) 实验中，接通气源，滑块静止释放后，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间为t，测得滑块质量为M，钩码质量为m，A、B间的距离为L.在实验误差允许范围内，钩码减小的重力势能mgL与________(用直接测量的物理量符号表示)相等，则机械能守恒．
(3) 下列不必要的一项实验要求是________(请填写选项前对应的字母)．
A. 滑块必须由静止释放
B. 应使滑块的质量远大于钩码的质量
C. 已知当地重力加速度
D. 应使细线与气垫导轨平行
(4) 分析实验数据后发现，系统增加的动能明显大于钩码减小的重力势能，原因是_______________________________________________________________________________.
11. (10分)氧化膜电阻是用真空镀膜等工艺将金属氧化淀积在绝缘基体表面上形成的薄膜电阻，常用色环来标识阻值，如图甲所示．某学习小组为了测量色环不清晰的氧化膜电阻的阻值．准备了下列器材：
A.待测氧化膜电阻R x;
B.B. 电流表A1(量程150μA，内阻约40Ω)；
C. 电流表A2(量程1mA，内阻约10Ω);
D. 电压表V(量程3V，内阻约10kΩ)；
E. 滑动变阻器R(阻值0～20Ω，允许最大电流1A)；
F. 直流电源E(输出电压5V，内阻不计);
G. 多用电表；
H. 开关S、导线若干．
(1) 用多用电表粗测电阻时，将选择开关旋至×100挡，调零后将红、黑表笔与氧化膜电阻的两端相接，发现指针偏转的角度很小，再将选择开关旋至________(选填“×1”“×10”或“×lk”)挡，正确操作后，多用电表示数如图乙所示．
(2) 用伏安法测量该电阻阻值，电流表应选用________(填写器材代号)．请在图丙中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接．
(3) 正确连接电路，闭合开关，调节滑动变阻器滑片位置，发现电压表指针偏转而电流表指针始终不偏转．在不断开电路的情况下，使用多用电表直流电压挡检查电路故障，将多用电表的________(选填“红”或“黑”)表笔与电流表“＋”接线柱保持接触，另一表笔依次与氧化膜电阻的左、右接线柱以及滑动变阻器的左上接线柱接触，发现多用电表指针均发生较大角度的偏转，说明电路在何处发生何种故障？________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.
12. 【选做题】本题包括A、B、C三小题，请选定其中
．．．．若多做，则按
．．．．．两小题
．．．，．并作答
A、B两小题评分．
A. [选修3－3](12分)
(1) 下列说法中正确的有________．
A. 只有在温度较高时，香水瓶盖打开后才能闻到香水味
B. 冷水中的某些分子的速率可能大于热水中的某些分子的速率
C. 将沸腾的高浓度明矾溶液倒入玻璃杯中冷却后形成的八面体结晶属于多品体
D. 表面张力是由液体表面层分子间的作用力产生的，其方向与液面平行
(2) 1912年，英国物理学家威尔逊发明了观察带电粒子运动径迹的
云室，结构如图所示，在一个圆筒状容器中加入少量酒精，使云室内充
满酒精的饱和蒸汽．迅速向下拉动活塞，室内气体温度________(选填
“升高”“不变”或“降低”)，酒精的饱和汽压________(选填“升
高”“不变”或“降低”)．
(3) 如图所示，一导热性能良好、内壁光滑的汽缸竖直放置，用截面积为S的轻活塞在汽缸内封闭着体积为V0的气体，此时气体密度为ρ0.在活塞上加一竖直向下的推力，使活塞缓慢下降到某位置O，此时推力大小F＝2p0S.已知封闭气体的摩尔质量为M，大气压强为p0，阿伏伽德罗常数为N A，环境温度不变．求活塞下降到位置O时：
①封闭气体的体积V；
②封闭气体单位体积内的分子数n.
B. [选修3－4](12分)
(1) 下列说法中正确的有________．
A. 汽车减震系统的固有周期远大于外界冲击力的周期
B. 照相机镜头涂有增透膜，各种颜色的可见光能几乎全部透过镜头
C. 观看3D电影时，观众戴的偏振眼镜两个镜片的透振方向相平行
D. 车站行李安检机采用X射线，X射线穿透能力比紫外线强
(2) 自动驾驶汽车配置了超声波、激光、无线电波雷达和光学相机组成的传感探测系统，当汽车与前方车辆距离减小到安全距离时，系统会执行减速指令．若汽车静止时发出的超声波频率为4.0×104Hz，空气中声速为340m/s，该超声波的波长为________m．汽车行驶时接收到被前方汽车反射的超声波频率________(选填“大于”“等于”或“小于”)汽车发出的频率．
(3) 如图所示，真空中有一个半径为R的均匀透明介质球，一细束激光沿直线AB传播，在介质球表面的B点经折射进入球，入射角θ1＝60°，在球面上另一点又一次经折射后进人真空，此时激光的传播方向相对于光线AB偏转了60°.已知真空中的光速为c，求：
①介质球的折射率n；
②激光在介质球中传播的时间t.
C. [选修3－5](12分)
(1) 中微子是一种不带电、质量很小的粒子．早在1942年我国物理学家王淦昌首先提出证实中微子存在的实验方案．静止的铍核(74Be)可能从很靠近它的核外电子中俘获一个电子(动能忽略不计)形成一个新核并放出中微子，新核处于激发态，放出γ光子后回到基态．通过测量新核和γ光子的能量，可间接证明中微子的存在．则________．
A. 产生的新核是锂核(73Li)
B. 反应过程吸收能量
C. 中微子的动最与处于激发态新核的动量大小相等
D. 中微子的动能与处于激发态新核的动能相等
(2) 我国计划在南京建立国际领先的大科学工程装置——“强流高亮度超导质子源”．超导直线加速器将质子加速至0.9倍光速以上，加速过程中，质子的能量增加，则质子的质量________(选填“增加”“不变”或“减小”)，其物质波波长________(选填“增加”“不变”或“减小”)．
(3) 如图所示，在光滑水平冰面上，一蹲在滑板上的小孩推着冰车一起以速度v0＝1.0m/s 向左匀速运动．某时刻小孩将冰车以相对冰面的速度v1＝7.0m/s向左推出，冰车与竖直墙发生碰撞后原速率弹回．已知冰车的质量为m1＝10kg，小孩与滑板的总质量为m2＝30kg，小孩与滑板始终无相对运动．取g＝10m/s2.
①求冰车与竖直墙发生碰撞过程中，墙对冰车的冲量大小l；
②通过计算判断，冰车能否追上小孩？
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)如图所示，水平导体棒ab质量为m、长为L、电阻为R0，其两个端点分别搭接在竖直平行放置的两光滑金属圆环上，两圆环半径均为r、电阻不计．阻值为R的电阻用导线与圆环相连接，理想交流电压表V接在电阻两端．整个空间有磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场，导体棒ab在外力F作用下以角速度ω绕两圆环的中心轴OO′匀速转动，产生正弦交流电．已知重力加速度为g.求：
(1) 导体棒ab沿环运动过程中受到的安培力最大值F m；
(2) 电压表的示数U和导体棒从环的最低点运动到与环心等高处过程中通过电阻R的电荷量q；
(3) 导体棒ab从环的最低点运动半周到最高点的过程中外力F做的功W.
14. (16分)如图所示，两根不可伸长的细绳A 、B 端分别固定在水平天花板上，O 端系有一质量m ＝3kg 的物体，ABO 组成一边长为L ＝5 3 m 的正三角形．物体受到方向水平向左的风力作用，绳BO 能承受的最大拉力F m ＝20N ，绳AO 不会被拉断，取g ＝10m /s 2.
(1) 水平风力F 1＝5N 时，物体处于静止状态，求绳BO 中的拉力大小F B ；
(2) 水平风力为F 2时，绳BO 刚好被拉断，求F 2和绳BO 拉断时物体的加速度大小a ； (3) 在(2)的情况下，求物体运动过程中的最大速度v m 和物体运动到最高点时与初始位置的高度差h.
15. (16分)如图甲所示，真空室中电极K 发出的电子(初速不计)经电场加速后，由小孔P 沿两水平金属板M 、N 的中心线射入板间，加速电压为U 0，M 、N 板长为L ，两板相距3L
4.
加在M 、N 两板间电压u 随时间t 变化关系为u MN ＝9U 04sin
⎝⎛⎭⎫
2πT t ，如图乙所示．把两板间的电场看成匀强电场，忽略板外电场．在每个电子通过电场区域的极短时间内，电场可视作恒定．两板右侧放一记录圆筒，筒左侧边缘与极板右端相距3L
2，筒绕其竖直轴匀速转动，周期
为T ，筒的周长为s ，筒上坐标纸的高为15L
4，以t ＝0时电子打到坐标纸上的点作为xOy 坐
标系的原点，竖直向上为y 轴正方向．已知电子电荷量为e ，质量为m ，重力忽略不计．
(1) 求穿过水平金属板的电子在板间运动的时间t ；
(2) 通过计算，在示意图丙中画出电子打到坐标纸上的点形成的图线；
(3) 为使从N 板右端下边缘飞出的电子打不到圆筒坐标纸上，在M 、N 右侧和圆筒左侧区域加一垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度B 应满足什么条件？
2018届高三第三次调研测试
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，共计15分．每小题只有一个选项符合题意．
1．B 2．D 3．D 4．C 5．B
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，错选或不答的得O 分． 6．AD 7．AB 8．BC 9．ACD
三、简答题：本题共3小题，共计42分．请将解答填写在答题卡相应的位置． 10．（8分）（1）2.70（2分）
（2）2
2
()2m M d t +（2分）
（3）B （2分）
（4）气垫导轨右端偏高（2分） 11．（10分）（1）×1k （2分）
（2）A 1（2分） 如图所示（2分）
（3）黑（2分） 电流表“+”与氧化膜电阻的左接线柱间的连接发生断路（2分） 12．A (选修模块3-3)(12分)
（1）BD （3分，漏选得1分） （2）降低（2分） 降低（2分）
（3）①由玻意耳定律有 000()F
p V p V S
=+ （1分） 解得 013
V V =
（1分） ②密闭气体的摩尔数 00
0V n M ρ=
（1分） 单位体积内的分子数 0A n N
n V
=
（1分）
解得 03A
N n M
ρ=
（1分）
B (选修模块3- 4)(12分)
（1）AD （3分，漏选得1分） （2）8.5×10-3（2分） 大于（2分） （3）①激光的光路图如图所示 由几何关系可知折射角 θ2=30°
由折射定律有 1
2
s i n s i n n θθ=
（1分） 解得
1.73n ==
（1分）
②激光在介质中传播的距离
s = （1分） 传播的速度 c v n
= （1分） 则 3s R t v c
=
=
（1分）
C (选修模块3-5)(12分)
（1）AC （3分，漏选得1分） （2）增加（2分） 减小（2分） （3）①冰车在碰撞过程由动量定理有 1111()I m v m v -=-- （1分）
解得 140N s I =⋅ （1分）
②设小孩推出冰车后与滑板共同运动的速度为v ，由动量守恒定律有
第12B(3)题图
120112()m m v m v m v +=+ （1分） 解得 1.0m/s v =- （1分） 由于1v v <，故冰车能追上小孩
（1分）
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）解：（1）导体棒ab 产生的最大感应电动势
m E BLv BL r ω== （1分）
受到的安培力最大值 0
m m E LB
F R R =
+
（1分）
解得 220
m B L r
F R R ω=+
（2分） （2）通过电阻R 的电流
I =
（1分） 电压表的示数 U IR = （1分）
解得
0U =
（1分）
导体棒从环的最低点运动到与环心等高处过程产生的平均感应电动势
E t
∆Φ
=
∆
（1分） 通过电阻R 的电荷量 0
E
q I t t R R =⋅∆=⋅∆+
（1分）
磁通量的变化量 B L r ∆Φ=
解得 0
B L r
q R R =
+
（1分） （3）此过程安培力做的功 2
0()W I R R πω
=-+⋅安 （1分） 由动能定理有 20W W mg r +-⋅=安
（2分）
解得 222
022()
B L r W m g r R R πω=+
+
（2分）
14．（16分）解：（1）设此时绳AO 中的拉力大小F A ，由平衡条件有
1cos60cos600A B F F F +︒-︒= （1分） sin60sin600A B F F mg ︒+︒-=
（1分）
代入数据解得 15N B F =
（2分）
（2）设绳BO 拉断时，物体仍在原来位置，则拉断前瞬间水平和竖直方向的分力分别为 cos6010N mx m F F =︒= （1分）
sin 60my m F F =︒=
（1分）
由于my F mg =，说明物体仍在原来位置，此时绳AO 中的拉力大小为0． 水平方向由平衡条件有
210N mx F F ==
（1分）
绳BO 被拉断后，物体做圆周运动，拉断时加速度方向沿圆切线方向，则
2sin 60cos60F mg ma ︒+︒=
（2分）
解得 2
10m /s a =
（1分）
（3）设绳AO 向左摆到与水平方向的夹角为θ时，物体运动的速度最大，则 2sin cos 0F mg θθ-= （1分）
2
21(cos 60cos )(sin sin 60)2
m F L L mg L L mv θθ︒++-︒=
（1分） 解得 10m /s m v =
（1分）
设绳AO 向左摆到与水平方向的夹角为α时，物体到达最高点，则
2(cos60cos )(sin sin60)0F L L mg L L αα︒++-︒=
（1分） sin 60sin h L L α=︒-
（1分） 解得 7.5m h = （1分） 15．（16分）解：（1）设电子经加速电压加速后的速度为v 0，则
2
0012
eU mv =
，0L v t = （2分）
解得
t L =
（2分） （2）电子在板间运动的加速度 34
eu
a L m =
⋅
（1分）
能飞出的电子打到坐标纸上的偏距 20
1322at y at L v =+⋅
解得 0423sin()3Lu y L t U T
π
=
=
（1分）
设当M 、N 两板间电压为U 时，电子从水平金属板右边缘飞出，则
2
3182
L at = 解得 09
8
U U =
（1分）
故在一个周期中的
5~1212T T 、711~1212
T T 时间内，电子打在M 、N 板上，画出电子打到坐标纸上的点形成的图线如图所示(正弦曲线的一部分)．（3分）
第15题答图
（3）设从N 板右端下边缘飞出时的电子速度与水平方向的夹角为θ，速度大小为v ，则
tan at
v θ=
， 0cos v v θ=
解得 3t a n
4θ=
，54v =
（2分）
①当匀强磁场方向垂直于纸面向外时，电子打不到圆筒坐标纸上，磁场的磁感应强
度为B 1，电子做圆周运动的轨道半径为r 1，则
113sin 2L r r θ+=，2
11
v evB m r =
解得 115
16r L =
，1B =（1分）
应满足的条件
B > （1分）
②当匀强磁场方向垂直于纸面向里时，电子打不到圆筒坐标纸上，磁场的磁感应强度为B 2，电子做圆周运动的轨道半径为r 2，则
222
2223315(sin )(cos )288L L L r r r θθ+++-=，222
v evB m r =
解得 215
2r L =
，2B = （1分） 应满足的条件
B >
（1分）
第15(3)题答图①
O 2第15(3)题答图②。