苏锡常镇四市2017年高三二模物理试题及答案

2016-2017 学年度苏锡常镇四市高三教学情况调研（二）
物理2017．5
注意事项：
考生在答题前请认真阅读本注意事项
1．本试卷包含选择题和非选择题两部分．考生答题全部答在答题卡上，答在本试卷上无效．本次考试时间为100 分钟，满分值为120 分．
2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号（考试号）用书写黑色字迹的0.5 毫米签字笔填写在答题卡上，并用2B 铅笔将对应的数字标号涂黑．
3．答选择题必须用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑．如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案．答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5 毫米签字笔写在答题卡上的指定位置，在其它位置答题一律无效．
一、单项选择题：本大题共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．战机在平直跑道上由静止开始做匀加速运动，经时间t 达到起飞速度v，则它在时间t 内的位移为
푣푡
2 A．푣푡B．C．2푣푡D．不能确定
2．如图，一束电子沿某坐标轴运动，在x 轴上的A 点处产生的磁场方向沿z 轴正方向，则该束电子的运动方向是
A．z 轴正方向
y
B．z 轴负方向C．y 轴正方向O ·
A
z
x
D．y 轴负方向
3．图中L 是线圈，D1、D2 是发光二极管（电流从“+”极流入才发光）．闭合S，稳定时灯泡L 正常发光，然后断开S 瞬间，D2 亮了一下后熄灭．则
A．图是用来研究涡流现象的实验电路
B．开关S 闭合瞬间，灯泡L 立即亮起来C．开关S 断开瞬间，P 点电势比Q 点电势高D．干电池的左端为电源的正极·
D1
···
+-
-+
D2
L ×·P Q··
L
S
干电池
4．由中山大学发起的空间引力波探测工程“天琴计划”于2015 年启动，所采用的三颗全同的卫星（SC1、SC2、SC3）构成一个边长约为地球半径27 倍的等边三角形阵列如图所示，地球恰好处于三角形中心，卫星将在以地球为中心的圆轨道上运行，对一个周期仅有5.4 分钟的超紧凑双白星（RXJ0806.3+1527）
SC1
产生的引力波进行探测．若贴近地球表面的卫星
地球
SC2
运行周期为T0，则三颗全同卫星的运行周期最接近
SC3
太阳
下列哪一个值？
RXJ0806.3+1527 A．100T0 B．60T0
C．10T0 D．6T0
高三物理第1 页（共6 页）
5．如图所示，电源为恒流电源（能始终提供恒定的电流），R 0 为定值电阻，电流表和电压 表均为理想电表．移动滑动变阻器 R 的滑片，则下列电压表示数 U 和电路总功率 P 随 电流表示数 I 变化的关系图线中正确的是
R · ·
R 0 V
S
U U P P A
· ·
恒流源
I I I I
O
O
O
O
A ．
B ．
C ．
D ．
二、多项选择题：本大题共 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，错选或不选的得 0 分．
6．如图所示，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡 a 和 b ．当输入电压 U 为灯泡额定电压的 8 倍时，两灯泡均能正常发光．则 A ．原、副线圈匝数之比为 7:1 × × a b
B ．原、副线圈匝数之比为 8:1
U
C ．此时 a 和 b 的电功率之比为 1:1
D ．此时 a 和 b 的电功率之比为 1:7
7．如图所示，将长为 l 橡皮筋上端 O 固定在竖直放置的木板上，另一端 M 通过细线悬挂 重物．某同学用水平力 F 在 M 处拉住橡皮筋，缓慢拉动 M 至 A 点 处，松开后，再次用水平力拉 M ，缓慢将橡皮筋也拉至 OA 直线上，
O ·
此时 M 位于图中的 B 点处．则下列判断正确的是 A ．当 M 被拉至 A 点处时，橡皮筋长度 OA 可能小于 l B ．当 M 被分别拉到 A 、B 两点处时，橡皮筋的弹力 T A =T B
C ．当 M 被分别拉到 A 、B 两点处时，所用水平拉力 F A ＜F B
D ．上述过程中此橡皮筋的弹力不遵循胡克定律
橡 皮
筋
·
M F
··
A B
8．如图所示，一带正电荷的油滴在匀强电场中运动，在电场力和重力的作用下，其运动
轨迹在竖直面（纸面）内，且相对于过轨迹最低点 P 的竖直线对称．由此可判断出
A ．电场中 Q 点的电势比 P 点的高
B ．油滴在 Q 点的动能比它在 P 点的大
C ．油滴在 Q 点的电势能比它在 P 点的小
D ．油滴在 Q 点的加速度大小比它在 P 点的小
·
Q
·
P
9．如图所示，将砝码 A 放在水平桌面上的纸板 B 上，各接触面间动摩擦因数均相等，砝
码到纸板左端和桌面右端的距离均为 d ．在水平向右的恒力 F 的作用下，可将纸板从砝 码下方抽出，砝码刚好到达桌面右端．则下列说法正确的是
B
A ．砝码与纸板分离前后的加速度大小一定相等
푑
B ．砝码与纸板分离时，砝码一定位于距离桌面右端 处
2
桌面
A
F
d
d
C ．其他条件不变，换用更大的恒力 F ，砝码将不能到达桌面右端
D ．其他条件不变，换用更大的恒力 F ，砝码与纸板间产生的热量将减小
高三物理第2 页（共6 页）
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．
【必做题】
10．（8 分）图1 是小明探究橡皮筋弹力做的功W 与小车动能变化∆퐸푘间的关系的装置图，长木板放在水平桌面上，橡皮筋的两端分别与小车和档板相连．实验中，通过增减橡皮筋的根数来改变弹力所做的功．
打点计时器
小车纸带橡皮筋档
板cm ·7 ·····
6 5 4 3 2
1.80 1.80 1.78 1.52 1.38
·
1
W
E k
图1 O
图2 图
3
（1）下列实验操作正确的是（▲）
A．实验时，应先释放小车，然后接通电源
B．增加橡皮筋根数时，应选取相同的橡皮筋
C．每次应将小车拉到相同的位置由静止释放
D．实验前应先平衡小车在木板上所受的摩擦力
（2）图2 是某次实验中的一条纸带，相邻计数点间时间T=0.02s．为得到本次实验小车动能的变化，你求得的小车速度v = ▲m/s；
（3）由实验数据画出的W-∆퐸푘图像如图3 所示，小明认为由图像能得出“橡皮筋弹力做的功等于小车动能变化”的实验结论，你同意吗？▲（选填“同意”
或“不同意”），你的理由是▲；
11．（10 分）小华在测量干电池的电动势和内阻实验中，利用了如下实验器材：一只满偏电流为100μA 的表头，一只开关，两只电阻箱（0-999.9Ω）和导线若干．
×100 ×10 9 0
9 0
1
1
8
8
2
2
3
7
7
3
6 4
6
4
5
5
1
9 0
9 0 1
2
8
8
2
3
7
7
3
6 I R(V)
1.6
1.5
1.4
1.3
1.2
I (mA)
1.1
0 10 20 30 40 50 60
图3
4
6
4
5
5
×1
×0.1
μA
-
+
电阻箱2
- 电阻箱1
+
图1
图2
（1）小华先将表头与图1 中电阻箱1 进行连接，将电阻箱调节至图2 所示阻值时，就可把表头改装成量程为50mA 的电流表，电阻箱接入电路的阻值为▲Ω；（2）用笔画线代替导线，请将图1 所示实物电路连接图补充完整；
（3）通过改变电阻R，测得相应的电流I，并且作相关计算后一并记录在下表中．实验次数 1 2 3 4 5 6
R（Ω）95.0 75.0 55.0 45.0 35.0 25.0
I（mA）15.0 18.7 24.8 29.5 36.0 48.0
I R（V） 1.43 1.40 1.36 1.33 1.26 1.20
高三物理第3 页（共6 页）
①请在图3 中描绘出（I R）—I 图线；
②根据图线可求得电池的电动势E= ▲V，内阻r= ▲Ω．（计算结果均保
留三位有效数字）
12．【选做题】本题包括A、B、C 三小题，请选定其中两题，并在答题卡相应的答题区域内作答．若三题都做，则按A、B 两题评分．
A．（选修模块3-3）（12 分）
（1）某同学做了如下实验：先把空烧瓶放入冰箱冷冻，取出后迅速用一个气球紧套在烧瓶颈上，再将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球胀大起来，如图
所示．与烧瓶放进热水前相比，放进热水后密闭气体的（▲）A．内能减小
B．分子平均动能增大
C．分子对烧瓶底的平均作用力增大
D．体积是所有气体分子的体积之和烧瓶烧杯
（2）我国科技人员用升温析晶法制出了超大尺寸单晶钙钛矿晶体，尺寸超过71 mm，这是世界上首次报导尺寸超过0.5 英寸的钙钛矿单晶．假设该单晶体的体积为V，密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数N A．则该晶体所含有的分子数为▲，
1
分子直径为▲．（球的体积푉=휋퐷3，퐷为球的直径）
6
（3）一定质量的理想气体，经历图示A→B→C 状态变化过程．
P/pa 气体在A 状态时温度为300K．
A
300
①求气体在B 状态时的温度T B；
②若A→B→C 过程中气体内能增加了40J．求此过程中气
体吸收的热量Q．100
B C
1 5
V/m3
B．（选修模块3-4）（12 分）
（1）某同学用插针法测量平行玻璃砖折射率的实验图景如图所示．他按正确的方法插了大头针a、b、c、d．
则下列说法正确的是（▲）
··
a
b
M N
A．实验中，入射角应适当大些
B．该同学在插大头针d 时，使d 挡住a、b 的像和c C．若入射角太大，光会在玻璃砖内表面发生全反射D．该实验方法只能测量平行玻璃砖的折射率
·
P c Q
·
d
（2）如图所示，一列火车以速度v相对地面运动．如果地面上的人测得：地面上一只光源发出的闪光同时到达车厢的前
v
后前
壁和后壁，则火车上的人测得此闪光先到达▲（选填
“前壁”或“后壁”），这两束闪光的传播速度▲（选
填“相等”或“不相等”）．·光源
高三物理第4 页（共6 页）
（3）有一列沿水平绳传播的简谐横波，频率为10Hz，振动方向为竖直方向，某时刻，绳上质点P 位于平衡位置且向下运动．在P 点右方0.6m
传播方向处有一质点Q．已知此波向左传播且波速为8m/s．
①求此列简谐波的波长λ；
②画出该时刻P、Q 间波形图并标出质点Q 的位置．P·
v
Q C．（选修模块3-5）（12 分）
（1）图1 是研究光电效应的实验装置．用一定频率的光照射阴
光束窗口
极K，当滑片P 处于图示位置时，电流表的示数不为零．为使电流表示数减小，下列办法可行的是（▲）A．将滑片P 向右移动
B．减小入射光的强度
C．换用电动势更大的电源·
·
A K
V
P
S
3-5图1
A
·
D．将电源的正、负极对调
（2）由玻尔原子理论，氦离子He+能级如图所示．电子在n=3 轨道
n He+
上比在n=4 轨道上离氦核的距离▲（选填“大”或“小”）．当大量处在n=3 的激发态的He+发生跃迁时，所发射的谱线6
5
4
-1.51
-2.18
-3.40
有▲条．
3
-6.04
（3）以一定速度运动的原子核A Z X放出α粒子后变成静止的原子核Y．若X、Y和α粒子的静质量分别是M、푚1和푚2，真空中光速为c，不考虑相对论效应．求反应过程中释放的能量以及α粒2
1
-54.4
-13.6
子的动能．
四、计算题：本题共3 小题，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．只有最后答案不能得分．有数值计算的题，必须明确写出数值和单位．13．（15 分）在我国南海上有一浮桶式波浪发电灯塔，其原理如图甲所示．浮桶内的磁体通过支柱固定在暗礁上，浮桶内置圆形线圈随波浪相对磁体沿竖直方向运动，上下运动的速度v＝0.4πsin (πt) m/s，且始终处于辐
射磁场中，该线圈与阻值R＝15Ω的灯泡相磁场磁体
连；浮桶下部由内、外两密封圆筒构成（图
乙中阴影部分），其内部为产生磁场的磁体；
线圈匝数N＝200 匝，线圈所在处磁场的磁
浮桶
线圈
感应强度大小B＝0.2T，线圈直径D＝0.4m，电阻r＝1Ω．计算时取π 2 的值为10．（1）求线圈中产生感应电动势的最大值E m；
浮桶截面
甲乙
（2）求灯泡工作时消耗的电功率P；
（3）若此灯塔的发电效率为90%，求3min 内海浪提供给发电灯塔的能量；
高三物理第5 页（共6 页）
14．（16 分）乒乓发球机的简化模型示意图如图所示．发球机的机头相当于一个长l=20cm 的空心圆柱（内径比乒乓球的直径略大），水平固定在球台边缘O点上方H=45cm 处，可绕C轴在水平面内转动，从而改变球的落点．球台长为L=3m，位于球台中央的球网高h=25cm，出球口离盛球容器底部的高度H0=50cm，不考虑乒乓球的旋转、空气阻力和发球机轨道对球的阻力．已知一只乒乓球的质量约3g，重力加速度g取10m/s2.
l
轴C
v
机头
球网
机头
H
输·H
球h
球台
轨O
道l
·
O
ω
球台x
L
y
盛球容器
侧视图俯视图（1）若发球机的机头不转动，且出球点在O点正上方，当发球机发出的球能过网且落在球台上，求发球机出球的速度大小范围；
（2）若发球机机头以ω=5rad/s 按俯视图所示方向转动，且出球时乒乓球相对机头的速度为9m/s．求出球点转到O点正上方时所发出球的最后落点位置，结果用xoy坐
标系中的坐标值表示；
（3）在题（2）问情景下，若发球机每分钟发出30 只球，求发球机的平均功率．15．（16 分）用量子技术生产十字元件时用到了图甲中的装置：四个挨得很近的圆是半径均为R的光滑绝缘圆柱体的横截面，它们形成四个非常细
窄的狭缝a、b、c、d和一个类十字空腔，圆柱和空腔所在
b 的区域均存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B的
大小可调节．质量为m、电荷量为q、速度为v的带正电离· v a
c 子，从狭缝a处射入空腔内，速度方向在纸面内且与两圆
相切．设离子在空腔内与圆柱体最多只发生一次碰撞，碰
d
撞时间极短且速度大小不变；速度方向的改变遵循光的反
A
N 射定律．
푚푣
（1）若B的大小调节为，离子从何处离开空腔？并求出
푞푅
它在磁场中运动的时间t；
（2）为使离子从狭缝d处离开空腔，B应调至多大？U0
U MN
B
图甲
M
（3）当从狭缝d处射出的离子垂直极板从A孔进入由平行
T/2 T t 金属板M、N构成的接收器时，两板间立即加上图乙-U
所示变化周期为T的电压．则U0 为多大时，该离子将
不会从B孔射出？两板相距L（L＞vT），板间可视为
图乙匀强电场．
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2016-2017 学年度苏锡常镇高三教学情况调研（二）
物理参考评分标准
一、单项选择题：本大题共 5 小题，每小题 3 分，共计 15 分
题号 1 2 3
4 5 答案 B C D
B D
二、多项选择题：本大题共 4 小题，每小题 4 分，共计 16 分
题号 6 7 8 9
答案
AD BD BC ABC
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．（1）BCD （2 分，漏选得 1 分，错选不得分） （2）0.9（2 分）
（3）不同意（2 分） 实验中不能测出橡皮筋弹力所做功的具体数值（2 分）
11．（1）5.0Ω（2 分） （2）见右图（2 分） （3）①见右图（2 分） ②1.53—1.56V （2 分）
1.80—
2.50Ω（2 分）
12 A ．（选修模块 3-3）（12 分）
μA -
+
-
电阻箱1 +
电阻箱2
I R (V)
1.6
1.5
1.4
1.3
1.2 1.1
· · · ·
· ·
I (mA)
10
20
30
40
50
60
휌푉푁A
3
（2 分）
6푀
（1）BC （4 分，漏选得 2 分） （2） （2 分） √
푀
휋휌푁퐴
푃퐴 푇퐴
（3）①A →B 过程：由
= 푃퐵 푇퐵 ·
···········1 分 解得：푇퐵 = 100K ············1 分 ②푊 = 푃(푉퐶 − 푉퐵) = 400J ···········1 分 푄 = 푊 + ∆푈 = 440J ·········1 分
12B ．（选修模块 3-4）（12 分）
（1）AB （4 分，漏选得 2 分） （2）前壁（2 分） 相等（2 分）
（3）①由휆 = ②푥푃푄 =
푣
푓
············1 分
解得：휆 = 0.8m ············1 分
3 4
휆·········1 分
波形图见图············1 分
传播方向
·
P
v
·
Q
12C ．（选修模块 3-5）（12 分） （1）BD （4 分，漏选得 2 分）
（2）小（2 分） 3（2 分）
（3）Δ퐸=Δ푚푐2·········1 分Δ퐸=(푀−푚1−푚2)푐2········1 分动量守恒：푀푣푋=푚2푣훼·········1 分
1
2能量守恒：푀푣푋2+Δ퐸=퐸푘훼解得：퐸푘훼
=
푀
(푀−푚1−푚2)푐2······1 分
푀−푚2
高三物理答案第1页(共4页)
四、计算题：本大题共3小题，共计47分．
13．（15 分）
（1）线圈中产生的感应电动势的最大值퐸푚
퐸푚=푁퐵퐿푣푚·························································2 分代入数据：퐸푚=64V······························································1 分
（2）线圈中产生感应电动势的有效值퐸
퐸=퐸푚
√2
···································································2 分
代入数据：퐸=32√2V····························································1 分
闭合电路欧姆定律퐼=퐸
························································1 分
푅+푟
代入数据：퐼=2√2A·······························································1 分
灯泡消耗的电功率푃=퐼2푅·····················································1 分
代入数据：푃=120W······························································1 分
（3）3min 内电路中消耗的总电能퐸
电=
퐸2
푡··································1 分(푅+푟)
代入数据：퐸电=23040J··························································1 分
3min 内海浪提供给灯塔的能量퐸
浪=
퐸
电
···································2 分90%
代入数据：퐸
浪=25600J··························································1 分
14．（16 分）
（1）①为保证发出的球能过网
竖直方向上：(퐻−ℎ)=1
2
푡12··············································1 分
퐿
2
水平方向上：
=푣1푡1···························································1 分
联列上面两式得：푣1=7.5m/s··············································1 分
②为保证发出的球能落在球台上
竖直方向上：퐻=1
2
푡22·······················································1 分
水平方向上：퐿=푣2푡2···························································1 分
联列上面两式得：푣2=10m/s···············································1 分
综上所述，为使发出的球能过网且落在球台上，出球速度푣须满足
7.5m/s≤푣≤10m/s··········································1 分
（2）根据题意，发球机发出的球在
x方向上：푥=푣푥푡2=2.7m······················································1 分
高三物理答案第2页(共4页)
y 方向上：푣푦=휔푙=1m/s··························································1 分
푦=푣푦푡2=0.3m························································1 分发出的球最后落点位置为（2.7m，0.3m）····································1 分
（3）球发出时的动能퐸푘=1
2
푚(푣푥2+푣푦2)
代入数据：퐸푘=0.123J································································1 分
发球机将球从容器底部运送到机头过程所做的功W′
푊′=퐻0
代入数据：푊′=0.015J·····························································1 分
发球机发出一只乒乓球所做的功
푊=푊′+퐸푘=0.138J···············································1 分
发球机的平均功率푃=푁푊
푡
····························································1 分代入数据：푃=0.069W································································1 分15．（16 分）
（1）离子进入磁场后做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得
푞푣퐵=푚푣2
푟······························································1 分
代入数据：푟=푅
根据左手定则，离子将从b 处离开空腔·····································1 分离子在磁场中运动的周期푇=2휋푅
푣
···············································1 分
离子在磁场中运动的时间t=푇
4=휋푅
2푣
············································1 分
（2）根据题意，离子在B 发生碰撞，且O1、O2、B 在一条直线上离子进入磁场中运动的轨道半径为OA=r
푂퐴
퐴퐵
由相似三角形知识可得
=
퐴퐶
퐵퐷
1
且퐴퐶=
퐴퐵，퐴퐵=√(퐴퐷2+
퐵퐷2)
√2푅，퐵퐷=푅−
2
√2푅
2
2·v a
·
O
b
d
图1
B
·
퐴퐷=2푅−
c 代入解得：푟=3푅················································3 分
푞푣퐵′=푚푣2
푟
·v
r
A
C
D
B
·
O1
解得：퐵′=푚푣
···················································1 分
3푞푅
·
图2高三物理答案第3页(共4页)
（3）研究临界情况：离子刚好不从B孔射出
设离子进入电场后经过时间t（푡 < 푇
2
）速度减为0 离子向下减速的位移为푥1 = 1
2
푎푡2·················································1 分离子再向上先加速后减速的总位移为푥2
푥2 = 2×1
2
푇
2
푎 (
2
−푡) ··············································1 分
临界情况下：푥1 = 푥2····································································1 分
即：1
2
1 푇
푎푡2 = 2×
푎 (
2 2
2
−푡)
解得：푡 = 2−√2
2
푇·····································································1 分
又由于：푣 = 푎푡··········································································1 分
푎 = 푞푈0
푚퐿
·········································································1 分
解得：푈0 = (2+√2)퐿푚푣
푞푇
······························································1 分
所以，为使离子不从B孔射出，푈0应满足的条件是
푈0 > (2+√2)퐿푚푣
푞푇
··························································1 分
注：其他解法，只要方法正确，同样给分。

高三物理答案第4页(共4页)。