物理假期作业(一)

南通市2015届高三第一次调研测试
物 理
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．如图所示的电路中，电源内阻不可忽略，R 为半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而
减小．当R 所在位置温度升高时
A ．灯泡L 1变亮
B ．灯泡L 2变亮
C ．电压表读数增大
D ．电源内阻消耗功率减小 2．如图所示，小船沿直线AB 过河，船头始终垂直于河岸．若水
流速度增大，为保持航线不变，下列措施与结论正确的是
A ．增大船速，过河时间不变
B ．增大船速，过河时间缩短
C ．减小船速，过河时间变长
D ．减小船速，过河时间不变
3．如图所示，a 、b 都是较轻的铝环，a 环闭合，b 环断开，横梁可以绕中间支点自由转动，开始时整个装置静止．下列说法中正确的是 A ．条形磁铁插入a 环时，横梁不会发生转动
B ．只有当条形磁铁N 极拔出铝环时，横梁才会转动
C ．条形磁铁用相同方式分别插入a 、b 环时，两环转动情况相同
D ．铝环a 产生的感应电流总是阻碍铝环与磁铁间的相对运动
4．如图所示，两个带等量正电荷的相同小球，固定在绝缘、粗糙的水平面上A 、B 两点，
O 是AB 的中点．带正电的小滑块从C 点由静止释放，在电场力作用下向右点运动，则滑块从C 点运动到O 点的过程中
A ．电势能不断增大
B ．电场力先做正功后做负功
C ．加速度不断减小
D ．速度先增大后减小
5．如图所示，AB 、AC 两光滑细杆组成的直角支架固定在竖直平面内，AB 与水平面的夹角
为30°，两细杆上分别套有带孔的a 、b 两小球，在细线作
用下处于静止状态，细线恰好水平．某时刻剪断细线，在
两球下滑到底端的过程中，下列结论中正确的是 A ．a 、b 两球到底端时速度相同
B ．a 、b 两球重力做功相同
C ．小球a 下滑的时间大于小球b 下滑的时间
D ．小球a 受到的弹力小于小球b 受到的弹力
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．某兴趣小组自制一小型发电机，使线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴转动，穿过线圈的磁通量Φ随时间t 按正弦规律变化的图象如图所示，线圈转动周期为T ，线圈产生的电动势的最大值为E m ．则
A ．在4
T
t 时，磁场方向与线圈平面垂直
第3题图 第1题图
第2题图
第4题图 C
第5题图 第6题图
Φ
B ．在2
T
t =
时，线圈中的磁通量变化率最大 C ．线圈中电动势的瞬时值2sin()m t
e E T
π= D ．若线圈转速增大为原来的2倍，则线圈中电动势变为原来的4倍
7．我国研制并成功发射了“嫦娥二号”探月卫星．若卫星在距月球表面高度为h 的轨道上
以速度v 做匀速圆周运动，月球的半径为R ，则
A ．卫星运行时的向心加速度为h
R v +2 B ．卫星运行时的角速度为h R v
+
C ．月球表面的重力加速度为R
h R v )(2+ D ．卫星绕月球表面飞行的速度为R h
R v +
8．一汽车以速度v 0在平直路面上匀速行驶，在t =0时刻将汽车发动机的输出功率调为另一
个恒定值，设汽车行驶过程中受到的阻力恒定不变．从t =0时刻开始，汽车运动的v -t 图象可能正确的有
9．如图所示，直角坐标系xOy 位于竖直平面内，y 轴竖直向上．第Ⅲ、Ⅳ象限内有垂直于
坐标面向外的匀强磁场，第Ⅳ象限同时存在方向平行于y 轴的匀强电场（图中未画出）．一带电小球从x 轴上的A 点由静止释放，恰好从P 点垂直于y 轴进入第Ⅳ象限，然后做圆周运动，从Q 点垂直于x
轴进入第Ⅰ象限，Q 点距O 点的距离为d ，重力加速度为
g ．根据以上信息，可以求出的物理量有 A ．圆周运动的速度大小 B ．电场强度的大小和方向 C ．小球在第Ⅳ象限运动的时间
D ．磁感应强度大小
三、简答题：本题分必做题（第lO 、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． 必做题 10．（8分）小张和小明测绘标有“3.8 V 0.4 A ”小灯泡的伏安特性曲线，提供的实验器材
有：
A ．电源E （4 V ，内阻约0.4 Ω）
B ．电压表V （2 V ，内阻为2 kΩ）
C ．电流表A （0.6 A ，内阻约0.3 Ω）
D ．滑动变阻器R （0～10Ω)
E ．三个定值电阻（R 1 =1kΩ，R 2=2kΩ，R 3=5kΩ）
F ．开关及导线若干
（1）小明研究后发现，电压表的量程不能满足实验要求，为了完成测量，他将电压表进行了改装．在给定的定值电阻中选用 ▲ （选填“R 1”、“R 2”或“R 3”）与电压表 ▲ （选填 “串联”或“并联”），完成改装．
v v
v A
B
C
D
v
第9题图
（2）小张选好器材后，按照该实验要求连接电路，如图所示（图中电压表已经过改装）．闭合开关前，小明发现电路中存在两处不恰当的地方，分别是： ① ▲ ；② ▲ ．
（3）正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P ，电压表和电流表的示数改变，但均不能变为零．由此可以推断电路中发生的故障可能是导线 ▲ （选填图中表示导线的序号）出现了 ▲ （选填“短路”或“断路”）．
11．(10分)为了测量小滑块与水平桌面间的动摩擦因数，某小组设计了如图甲所示的实验装
置，其中挡板可固定在桌面上，轻弹簧左端与挡板相连，图中桌面高为h ，O 1、O 2、A 、B 、C 点在同一水平直线上．已知重力加速度为g ，空气阻力可忽略不计．
实验过程一：挡板固定在O 1点，推动滑块压缩弹簧，滑块移到A 处，测量O 1A 的距离，如图甲所示．滑块由静止释放，落在水平面上的P 点，测出P 点到桌面右端的水平距离为x 1；
实验过程二：将挡板的固定点移到距O 1点距离为d 的O 2点，如图乙所示，推动滑块压缩弹簧，滑块移到C 处，使O 2C 的距离与O 1A 的距离相等．滑块由静止释放，落在水平面上的Q 点，测出Q 点到桌面右端的水平距离为x 2．
（1）为完成本实验，下列说法中正确的是 ▲ ． A ．必须测出小滑块的质量
B ．必须测出弹簧的劲度系数
C ．弹簧的压缩量不能太小
D ．必须测出弹簧的原长
（2）写出动摩擦因数的表达式μ= ▲ （用题中所给物理量的符号表示）．
（3）小红在进行实验过程二时，发现滑块未能滑出桌面．为了测量小滑块与水平桌面间的动摩擦因数，还需测量的物理量是 ▲ ．
（4）某同学认为，不测量桌面高度，改用秒表测出小滑块从飞离桌面到落地的时间，也可测出小滑块与水平桌面间的动摩擦因数．此实验方案 ▲ （选填“可行”或“不可行”），理由是 ▲ ．
第10题图
第11题图
12．选做题(请从A 、B 和C 三小题中选定两小题作答，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）一定质量的理想气体分别在T 1、T 2温度下发生等温 变化，相应的两条等温线如图所示，T 2对应的图线上
有A 、B 两点，表示气体的两个状态．则 ▲ ．
A ．温度为T 1时气体分子的平均动能比T 2时大
B ．A 到B 的过程中，气体内能增加
C ．A 到B 的过程中，气体从外界吸收热量
D ．A 到B 的过程中，气体分子单位时间内对器壁单
位面积上的碰撞次数减少
（2）在用油膜法测分子大小的实验中，取体积为V 1的纯油酸用酒精稀释，配成体积为V 2
的油酸酒精溶液．现将体积为V 0的一滴油酸酒精溶液滴在水面上，稳定后油膜的面积为S ，已知油酸的摩尔质量为M ，密度为 ，阿伏伽德罗常数为N A ，则油酸分子的直径为 ▲ ，这一滴溶液中所含的油酸分子数为 ▲ ．
（3）某同学估测室温的装置如图所示，气缸导热性能良好，用
绝热的活塞封闭一定质量的理想气体．室温时气体的体积V 1=66mL ，将气缸竖直放置于冰水混合物中，稳定后封闭气体的体积V 2=60mL ．不计活塞重力及活塞与缸壁间的摩擦，室内大气压p 0=1.0×105Pa ． ①室温是多少？
②上述过程中，外界对气体做的功是多少？
B ．(选修模块3-4)(12分)
（1）下列说法中正确的是 ▲ ．
A ．在光的双缝干涉实验中，条纹间距与缝的宽度成正比
B ．真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源、观察者间的相对运动无关
C ．只有障碍物的尺寸比波长小得多时才会发生衍射现象
D ．红光在玻璃砖中的传播速度比紫光在玻璃砖中的传播速度大
（2）一列简谐横波沿x 轴传播，图甲是t =1s 时的波形图，图乙是x =3m 处质点的振动图象，
则该波的传播速度为 ▲ m/s ，传播方向为 ▲ ．
第12A （1）题图
第12A(3)题图
（3）如图所示，一根长直棒AB 竖直地插入水平池底，水深a =0.8m ，棒露出水面部分的长
度b =0.6m ，太阳光斜射到水面上，与水面夹角α=37°，已
知水的折射率n =43，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求： ①太阳光射入水中的折射角β； ②棒在池底的影长l ．
C ．(选修模块3-5)(12分)
（1）钍23490Th 具有放射性，它能放出一个新的粒子而变为镤23491Pa ，
同时伴随有γ射线产生，其方程为234234
9091Th Pa x →+，钍的半衰期为24天．则下列说法中正确的是 ▲ ．
A ．x 为质子
B ．x 是钍核中的一个中子转化成一个质子时产生的
C ．γ射线是镤原子核放出的
D ．1g 钍23490Th 经过120天后还剩0.2g 钍
（2）某金属的截止极限频率恰好等于氢原子量子数n =4能级跃迁到n =2能级所发出光的频率．氢原子辐射光子后能量 ▲ （选填“增大”、“不变”或“减小”）．现用氢原子由n =2能级跃迁到n =1能级所发出的光照射该金属，则逸出光电子的最大初动能是 ▲ （已知氢原子n =1、2、4能级的能量值分别为E 1、E 2、E 4）．
（3）如图所示，A 和B 两小车静止在光滑的水平面上，质量分别为m 1、m 2，A 车上有一质
量为m 0的人，以速度v 0向右跳上B 车，并与B 车相对静止．求： ①人跳离A 车后，A 车的速度大小和方向； ②人跳上B 车后，A 、B 两车的速度大小之比．
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，水平面上两平行光滑金属导轨间距为L ，左端用导线连接阻值为R
的电阻．在间距为d 的虚线MN 、PQ 之间，存
在方向垂直导轨平面向下的磁场，磁感应强度
大小只随着与MN 的距离变化而变化．质量为m 、电阻为r 的导体棒ab 垂直导轨放置，在大小为F 的水平恒力作用下由静止开始向右运动，到达虚线MN 时的速度为v 0．此后恰能以加速
度a 在磁场中做匀加速运动．导轨电阻不计，
始终与导体棒电接触良好．求：
（1）导体棒开始运动的位置到MN 的距离x ； （2）磁场左边缘MN 处的磁感应强度大小B ；
（3）导体棒通过磁场区域过程中，电阻R 上产生的焦耳热Q R ．
第12C （3）题图
第12B （3）题图
第13题图
14．（16分）某电视台的娱乐节目中，有一个拉板块的双人游戏，考验两人的默契度．如图
所示，一长L =0.60m 、质量M =0.40kg 的木板靠在光滑竖直墙面上，木板右下方有一质量m =0.80kg 的小滑块（可视为质点），滑块与木板间的动摩擦因数为μ=0.20，滑块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g =10m/s 2．一人用水平恒力F 1向左作用在滑块上，另一人用竖直恒力F 2向上拉动滑块，使滑块从地面由静止开始向上运动． （1）为使木板能向上运动，求F 1必须满足什么条件？
（2）若F 1=22N ，为使滑块与木板能发生相对滑动，求F 2必须满足什么条件？
（3）游戏中，如果滑块上移h =1.5m 时，滑块与木板没有分离，才算两人配合默契，游
戏成功．现F 1=24N ，F 2=16N ，请通过计算判断游戏能否成功？
15．（16分）如图所示，足够大的荧光屏ON 垂直xOy 坐标面，与x 轴夹角为30°，当y 轴
与ON 间有沿+y 方向、场强为E 的匀强电场时，一质量为m 、电荷量为-q 的离子从y 轴上的P 点，以速度v 0、沿+x 轴方向射入电场，恰好垂直打到荧光屏上的M 点（图中未标出）．现撤去电场，在y 轴与ON 间加上垂直坐标面向里的匀强磁场，相同的离子仍以速度v 0从y 轴上的Q 点沿+x 轴方向射入磁场，恰好也垂直打到荧光屏上的M 点，离子的重力不计．求：
（1）离子在电场中运动的时间t 1；
（2）P 点距O 点的距离y 1和离子在磁场中运动的加速度大小a ；
（3）若相同的离子分别从y 轴上的不同位置以速度v ky =（0y >，k 为常数）、沿+x
轴方向射入磁场，离子都能打到荧光屏上，k 应满足的条件．
第15题图
第14题图
南通市2015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，共计15分．每小题只有一个选项符合题意．
1．A 2．B 3．D 4．D 5．C
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．AB 7．ABD 8．BD 9．AC
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）R 2（1分） 串联（1分）
（2）电流表内接（2分） 滑片P 置于b 处（2分） （3）8（1分） 断路（1分）
11．（10分）（1）C （3分） （2）22
12
4x x dh
-（3分）
（3）滑块停止滑动的位置到B 点的距离（2分）
（4）不可行（1分） 滑块在空中飞行时间很短，难以把握计时起点和终点，秒表测时
间误差较大（1分） 12．A (选修模块3-3)(12分) （1）CD （3分） （2）
10
2VV V S
（2分） 102A VV N V M ρ（2分）（用分子的立方体和球模型
分别估测得出2322201V S V V 、23
222
01
6V S V V π均给分） （3）解：①设室温为T 1，则 2
211T V
T V =
（2分）
代入数据解得 o
1300.3K =27.3C T = （1分）
②外界对气体做的功 0W p V =⋅∆ （1分） 解得 0.60J W =
（1分）
B (选修模块3- 4)(12分)
（1）BD （3分） （2）2（2分） -x 轴方向（2分）
（3）①设折射角为β，则 o
s i n (90)
s i n n αβ
-=（2分）
代入数据解得
o
37β=
（1分） ②影长 o
tan(90)tan l b a αβ=-+ （1分） 代入数据解得 1.4m l =
（1分）
C (选修模块3-5)(12分)
（1）BC （3分） （2）减小（2分） 2142E E E --（2分）
第12B （3）题答图
（3）①设人跳离A 车后，A 车的速度为v A ，研究A 车和人组成的系统，以向右为正方
向，由动量守恒定律有 0001=+v m v m A （1分） 解得 01
v m m v A -
=
（1分） 负号表示A 车的速度方向向左 （1分） ②研究人和B 车，由动量守恒定律有 B v m m v m )(2000+= （1分） 解得
02
1
A B
v m m v m +=
（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）导体棒在磁场外，由动能定理有 2
012
F x m v =
（2分） 解得 2
2mv x F
=
（1分） （2）导体棒刚进磁场时产生的电动势 0E B L v =
（1分） 由闭合电路欧姆定律有 r
R E
I += （1分） 又 F I L B =安
（1分） 由牛顿第二定律有 ma F F =-安 （1分） 解得
)
B =
（2分） （3）导体棒穿过磁场过程，由牛顿第二定律有 ma F F =-安
（1分） 导体棒克服安培力做功 d F W 安= （1分） 电路中产生的焦耳热 W Q =
（1分） 电阻R 上产生的焦耳热 R R
Q Q R r
=+ （1分） 解得 )(ma F r
R Rd
Q R -+=
（2分） 14．（16分）解：（1）滑块与木板间的滑动摩擦力 1f F μ=
（1分） 对木板应有 f M g >
（1分） 代入数据得 N 201>F
（2分） （2）对木板由牛顿第二定律有
11Ma Mg F =-μ
（1分） 对滑块由牛顿第二定律有 212ma mg F F =--μ （2分） 要能发生相对滑动应有 12a a > （1分） 代入数据可得 F 2＞13.2N
（2分）
（3）对滑块由牛顿第二定律有 213F F m g m a μ--= （1分） 设滑块上升h 的时间为t ，则 2
312
h a t =
（1分） 对木板由牛顿第二定律有
14F Mg Ma μ-=
（1分） 设木板在t 时间上升的高度为H ，则 2
412
H a t =
（1分）
代入数据可得 0.75m H = （1分）
由于h L H <+，滑块在上升到 1.5m 之前已经脱离了木板，游戏不能成功． （1分）
15．（16分）解：（1）设离子垂直打到荧光屏上的M 点时，沿y 方向的分速度大小为v y ，
在电场中运动的加速度为a 1，则
o tan 30y v v = （1分）
1qE ma =
（1分） 11y v a t =
（1分） 解得
1t qE = （1分）
（2）由几何关系可知
2
o 111011tan 302
y a t v t =
+ （2分） 解得 20
152mv y qE
=
（1分） 设离子在磁场中做圆周运动半径为y 2，则 o 201
c o s 30y v t = （1分） 而 20
2v a y =
（1分）
解得 2qE
a m
=
（1分）
（3）如图所示，设从纵坐标为y 处射入磁场的离子，恰好能打到荧光屏上，对应的圆周运动半径为r 0，则
0o
cos30r r y +
=
（1分）
此离子进入磁场时的速度v ky =，设运动半径为r ，则
2
v qBv m r
=
（1分） 为使离子能打到荧光屏上应满足 0r r ≥ （1分）
而 0q B v m a =
（1分） 解得
(3)
2qE k mv ≥
（2分）
第15题(1)(2)答图
O 第15题(3)答图
南通市2015届高三第一次调研测试物理命题意图及讲评建议。