物理卷·2017届江苏省仪征中学高三12月限时训练（2016-12） 8页

江苏省仪征中学2016—2017学年度高三12月限时训练 物 理 试 题 ‎（考试范围：直线运动到磁场及3-3、3-5 命题人：陆德鑫 校对人：汪厚军 考试时间：2016.12）‎ 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．如图是某磁场部分区域的磁感线分布(图线关于水平虚线对称)， a、b是其内两点．则 ‎ A．a、b两点的磁感应强度大小不等，且Ba>Bb ‎ B．同一通电导线放在a处所受磁场力一定大于放在b处所受 磁场力 ‎ C．同一闭合小线圈在a点的磁通量一定大于在b点的磁通量 ‎ D．a点的磁感应强度的方向即为放在该点的通电直导线所受的磁 场力的方向 ‎2．如图所示的实验装置中，小球A、B完全相同．用小锤轻击弹性金属片，A球沿水平方向抛出，同时B球被松开，自由下落，实验中两球同时落地．图中虚线1、2代表离地高度不同的两个水平面，下列说法中不正确的是 A．A球从面1到面2的经历时间等于B球从面1到面2的经历时间 B．A球从面1到面2的速度变化等于B球从面1到面2的速度变化 C．A球从面1到面2的速率变化等于B球从面1到面2的速率变化 D．A球从面1到面2的动能变化等于B球从面1到面2的动能变化 ‎3． 如图所示，电源的电动势和内阻分别为E、r，在滑动变阻器的滑片P由a向b移动的过程中，下列各物理量变化情况为 A．电流表的读数一直减小 ‎ ‎ B．R0 功率先增大后减小 ‎ C．电源输出功率先增大后减小 ‎ ‎ D．电压表的读数先增大后减小 ‎4． 2016年里约奥运会，马龙和丁宁分别摘得男女单打和男女团体两块金牌，他们也在夺冠后完成个人大满贯．假设运动员在训练中手持乒乓球拍托球沿水平面做匀加速跑动，球拍与球保持相对静止且球拍平面和水平面之间夹角为θ．设球拍和球质量分M、m，不计球拍和球之间摩擦，不计空气阻力，则 ‎ A．运动员的加速度大小为gsin θ ‎ B．球拍对球的作用力大小为mgcos θ ‎ C．运动员对球拍的作用力大小为 ‎ ‎ D．运动员对地面的作用力方向竖直向下 ‎5．图示为某电场中等势面的分布图，各等势面的电势值图中已标出。下列说法正确的是 A B 单位：V A．中心轴线上各点的电场强度方向向右 B．A点的电场强度比B点的大 C．电子在A点的电势能比B点的小 D．电子由A点移至B点电场力做功 -0.17eV 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，错选或不答得0分．‎ ‎6． 暗物质是二十一世纪物理学之谜，对该问题的研究可能带来一场物理学的革命。为了探测暗物质，我国在‎2015年12月17日成功发射了一颗被命名为“悟空”的暗物质探测卫星。已知“悟空”在低于同步卫星的轨道上绕地球做匀速圆周运动，同时地球同步轨道上还有一与“悟空”质量相等的卫星，则下列说法正确的是 ‎ A．“悟空”的线速度大于第一宇宙速度 ‎ B．“悟空”的向心加速度大于地球同步轨道上卫星的向心加速度 ‎ C．“悟空”的动能大于地球同步轨道上卫星的动能 ‎ D．“悟空”和地球同步轨道上的卫星分别与地心的连线在单位时间内扫过的面积相等 甲 F ‎7．真空中存在一点电荷产生的电场，其中a、b两点的电场强度方向如图所示，a点的电场方向与ab连线成60°，b点的电场方向与ab连线成30°.另一带正电粒子以某初速度只在电场力作用下由a运动到b.以下说法正确的是 A. a、b两点的电场强度Ea＝3Eb B. a、b两点的电势φa<φb C. 带正电粒子在a、b两点的动能Eka>Ekb D. 带正电粒子在a、b两点的电势能Epa>Epb ‎8． 回旋加速器在科学研究中得到了广泛应用，其原理如图所示．D1和D2是两个中空的半圆形金属盒，置于与盒面垂直的匀强磁场中，它们接在电压为U、周期为T的交流电源上．位于D1圆心处的质子源A能不断产生质子（初速度可以忽略），它们在两盒之间被电场加速．当质子被加速到最大动能Ek后，再将它们引出．忽略质子在电场中的运动时间，则下列说法中正确的是 A．若只增大交变电压U，则质子的最大动能Ek会变大 B．若只增大交变电压U，则质子在回旋加速器中运行时间会变短 C．若只将交变电压的周期变为2T，仍可用此装置加速质子 D．质子第n次被加速前后的轨道半径之比为∶‎ B O C x0‎ F ‎9． 如图所示，劲度系数为k的轻弹簧一端固定在墙上，另一端与置于水平面上的质量为m的小物体接触(未连接)，如图中O点，弹簧水平且无形变．用水平力F缓慢向左推动物体，在弹性限度内弹簧长度被压缩了，如图中B点，此时物体静止．撤去F后，物体开始向右运动，运动的最大距离距B点为3，C点是物体向右运动过程中弹力和摩擦力大小相等的位置，物体与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g．则 ‎ A．撤去F时，物体的加速度最大，大小为 ‎ B．物体先做加速度逐渐变小的加速运动，再做加速度逐渐变大的减速运动，最后做匀减速运动 ‎ C．从B→C位置物体弹簧弹性势能的减少量大于物体动能的增加量 ‎ D．撤去F后，物体向右运动到O点时的动能最大 三、简答题：‎ 本大题分必做题(第10、11题)和选做题(第12题)两部分，共42分．请将解答填写在相应的位置．‎ ‎10. (8分)某课外活动小组利用竖直上抛运动验证机械能守恒定律．‎ ‎(1) 某同学用20分度游标卡尺测量小球的直径，读数如图甲所示，小球直径为_____ cm.‎ ‎ 图乙所示弹射装置将小球竖直向上抛出，先后通过光电门A、B，计时装置测出小球通过A、B的时间分别为2.55 ms、5.15 ms，由此可知小球通过光电门A、B时的速度分别为vA、vB，其中vA＝________ m/s.‎ ‎(2) 用刻度尺测出光电门A、B间的距离h，已知当地的重力加速度为g，只需比较gh与________是否相等，就可以验证机械能是否守恒(用题目中涉及的物理量符号表示)．‎ ‎(3) 通过多次实验发现，小球通过光电门A的时间越短，(2)中要验证的两数值差越大，试分析实验中产生误差的主要原因是______________________________．‎ ‎11. (10分)某研究性学习小组用较粗的铜丝和铁丝相隔较近距离插入苹果中，制成了一个苹果电池，现在用如图甲所示器材来测定苹果电池的电动势和内阻．设计好合适的电路后，调节滑动变阻器，改变电源两端的电压U和流过电源的电流I，记录多组U、I的数据，填入事先设置的表格中，然后逐渐增大铜丝和铁丝插入的深度，重复上述步骤进行实验．按照插入深度逐渐增加的顺序，利用相应的实验数据，在U-I坐标系中绘制图象，如图乙中的a、b、c所示．‎ ‎(1) 实验器材有：电流表(量程1 mA，内阻不计)；电压表(量程1 V，内阻1 kΩ)；滑动变阻器R1(阻值0～200 Ω)；滑动变阻器R2(阻值0～10 kΩ)，该电路中应选用滑动变阻器____________(选填“R‎1”‎或“R‎2”‎)．‎ ‎(2) 某同学根据正确设计的电路将图甲中实物图连接出一部分，请将剩余部分连接起来．‎ ‎(3) 在该实验中，随电极插入的深度增大，电源电动势________，电源内阻_______‎ ‎(均选填“增大”“减小”或“不变”)．‎ ‎(4) 图线b对应的电路中，当外电路总电阻R＝2000 Ω时，该电源的输出功率P＝______ W(计算结果保留三位有效数字)．‎ ‎12.【选做题】本题包括A、B、C三题，请选定其中两小题，并在相应的答题区域内作答，若多做，则按A、B两小题评分．‎ A．【选修3-3】（12分）‎ ‎ （1）下列说法正确的是（ ）‎ ‎ A．布朗运动表明分子越小，分子运动越剧烈 ‎ B．蜻蜓能“站”在水面上，是由于水的表面存在张力 ‎ C．单晶体的某些物理性质具有各向异性，而多晶体和非晶体是各向同性的 ‎ D．人感觉到空气湿度大，是由于空气中水蒸气的饱和气压大 ‎ （2）已知常温下CO2气体的密度为ρ，CO2的摩尔质量为M，阿伏伽德罗常数为NA，则在该状态下容器内体积为V的CO2气体含有的分子数为___________．在‎3Km的深海中，CO2浓缩成近似固体的硬胶体，此时若将CO2分子看做直径为d的球，则该容器内CO2气体全部变成硬胶体后体积约为___________．‎ ‎ ‎ ‎ （3）在如图所示的坐标系中，一定质量的某种理想气体先后发生以下两种状态变化过程：第一种变化是从状态A到状态B，外界对该气体做功为6 J；第二种变化是从状态A到状态C，该气体从外界吸收的热量为9 J．图线AC的反向延长线过坐标原点O，B、C两状态的温度相同，理想气体的分子势能为零．求：‎ ‎ ①从状态A到状态C的过程，该气体内能的增量ΔU1；‎ ‎ ②从状态A到状态B的过程，该气体从外界吸收的热量Q2.‎ C．【选修3-5】（12分）‎ ‎ （1）下列说法中正确的是（ ）‎ ‎ A．玻尔通过对氢原子光谱的研究建立了原子的核式结构模型 ‎ B．核力存在于原子核内任意两个核子之间 ‎ C．天然放射现象的发现使人类认识到原子核具有复杂结构 ‎ D．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关 I O U a b UC2‎ UC1‎ ‎ （2）用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图．则a光光子的频率 b光光子的频率（选填“大于”、“小于”、“等于”）；且a光的强度 b光的强度（选填“大于”、“小于”、“等于”）．‎ ‎ （3）静止的钍(Th)核发生衰变时放出一个粒子而变成一个镤(Pa)核，同时产生了一个能量为的γ光子．已知真空中光速为C，普朗克常量为h．求：‎ ‎①该γ光子的频率；‎ ‎②衰变后粒子和镤核的合动量的大小．‎ 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，答案中必须明确写出数值和单位．‎ ‎13．（15分）如图所示，电源电动势为E，内阻为r，定值电阻的阻值，滑动变阻器的最大阻值为，两平行极板间有匀强磁场，两板间距为．将滑动变阻器的滑动触头P调到最下端，闭合开关K电路稳定后，一质量为、电量为的带电粒子从两平行极板正中间以平行于极板的初速度v0自左向右射入，正好沿直线穿过两极板，忽略带电粒子的重力．求：‎ ‎ ⑴ 电源两端的路端电压；‎ ‎ ⑵ 匀强磁场的磁感应强度大小；‎ ‎ ⑶ 若将开关K断开，待电路稳定后，在保持其它条件不变的前提下，只改变带电粒子速度的大小，使其能从两平行极板的左侧飞出，求该带电粒子射入平行极板时的速度大小范围．‎ ‎14.（16分）如图所示，质量分布均匀的小球，质量为m、半径为R；倾角α=45°的斜面体，质量为M，放置在水平面上．在水平推力作用下，使斜面体底角刚好与墙角接触．撤去推力后小球和斜面体均做匀加速直线运动，直到小球恰好落地．不计一切摩擦，重力加速度为g．‎ ‎ ⑴ 求静止时，水平推力F的大小；‎ ‎ ⑵ 试判断在撤去水平推力的瞬间，小球和斜面体之间的弹力是保持不变、突然增大，还是突然减小，并证明在撤去水平推力后，小球和斜面体做匀加速直线运动时加速度的大小相等；‎ ‎⑶ 求撤去水平推力后，球着地瞬间斜面体的速度大小．‎ α 水平推力 M m ‎15．(16分)如图所示，在坐标系xOy第二象限内有一圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直xOy平面．在x轴上有坐标(－‎2l0,0)的P点，三个电子a、b、c以相等大小的速度沿不同方向从P点同时射入磁场区，其中电子b射入方向为＋y方向，a、c在P点速度与b速度方向夹角都是θ＝,电子经过磁场偏转后都垂直于y轴进入第一象限，电子b通过y轴Q点的坐标为y＝l0，a、c在磁场中运动的时间差是t0.在第一象限内有场强大小为E，沿x轴正方向的匀强电场．已知电子质量为m、电荷量为e，不计重力．求：‎ ‎(1) 电子在磁场中运动轨道半径和磁场的磁感应强度B.‎ ‎(2) 电子在电场中运动离y轴的最远距离x.‎ ‎(3) 三个电子离开电场后再次经过某一点，求该点的坐标和先后到达的时间差Δt.‎ 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。‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ 答案 A C D C B 二、多项选择题：本题共5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，错选或不答得0分。‎ 题号 ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ 答案 BC AD BD ABC 三、简答题：本大题分必做题(第10、11题)和选做题(第12题)两部分，共42分．请将解答填写在相应的位置．‎ ‎10. (1) 1.020　4(4.0或4.00也算对)(每空2分)‎ ‎(2) －(2分)；‎ ‎(3) 小球上升过程中受到空气阻力的作用，速度越大，所受阻力越大(2分)‎ ‎11. (1) R2(2分) ‎ ‎(2) 如右图(2分) ‎ ‎(3) 不变　减小(各2分) ‎ ‎(4) 3.20×10－4　( 3.10×10－4～3. 30×10－4)(2分)‎ ‎12A‎．【选修3-3】（12分）‎ ‎（1）BC （4分）‎ ‎（2） （2分） （2分）‎ （3） ①ΔU1=9J （2分 ） ②Q2=3J （2分）‎ ‎12C‎．【选修3-5】（12分）‎ ‎ （1）CD （4分）‎ ‎ （2）大于（2分） 大于（2分）‎ ‎ （3）① （2分） ② （2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，答案中必须明确写出数值和单位。‎ ‎13．（15分）解：⑴ 电源两端的路端电压 (5分)‎ ‎ ⑵ (2分) ‎ ‎ (2分)‎ ‎ 解得 （1分）‎ ‎ ⑶ 从两平行极板的左侧飞出的条件： (3分)‎ ‎ 该带电粒子飞出平行极板时的速度大小范围 ‎ （2分）‎ ‎14．（16分）解： ⑴对小球由平衡条件得到 （2分）‎ ‎ 对整体整体平衡得到 （3分）‎ ‎⑵ 在撤去水平推力的瞬间，小球和斜面体之间的弹力突然减小 （2分） ‎ ‎ 设在撤去水平推力后，小球和斜面体做匀加速直线运动的位移的大小分别是和，加速度的大小分别是和 , ‎ ‎ (3分) ‎ ‎ ⑶由几何关系得到小球的重心位置下降高度 ‎ （2分）‎ ‎ 撤去水平推力后：‎ ‎ “小球+斜面体”系统机械能守恒 （2分） ‎ ‎ 小球和斜面体之间的速度关系 （1分） ‎ ‎ 解得 （1分）‎ ‎15．（16分）解：(1) 三电子轨迹如图．由图可知，R＝l0(2分)‎ 在磁场区中a转过30°圆心角，时间ta＝，c转过150°圆心角，时间tc＝，‎ t0＝tb－ta＝＝(2分) B0＝(2分)‎ ‎ (2) 电子在磁场中运动ev0B0＝(2分) v0＝＝(1分)‎ 在电场中－eEx1＝0－mv(2分) 得x1＝(1分)‎ ‎(3) 电子离开电场再次返回磁场轨迹如图，坐标x＝－‎2l0，y＝‎2l0，(2分)‎ 由运动的对称性可知，a、c同时到达，与b比较磁场中运动时间都是半个周期，电场中运动时间也都相等，所以时间差为在非场区 Δt＝2＝＝ b先到达． (2分)‎