1、2012届江苏省苏中三市高三 3月第一次调研测试物理试题（带解析） 选择题 如图所示，相距为 L的 A、 B两质点沿相互垂直的两个方向以相同的速率 v做匀速直线运动，则在运动过程中， A、 B间的最短距离为 A L B L C L D 2L 答案： A 下列说法中正确的是 A受迫振动的频率与振动系统的固有频率有关 B波是传递能量的一种方式 C牛顿环由光的衍射产生的 D电子液晶显示是光的偏振现象的应用 答案： BD 如图所示，实线表示某电场的电场线，过 O 点的虚线 MN 与电场线垂直，两个相同的带负电的粒子 P、 Q 分别从 A、 B两点以相同的初速度开始运动，速度方向垂直于 MN，且都能从
2、MN 左侧经过 O 点。设粒子 P、 Q 在 A、 B两点的加速度大小分别为 a1和 a2，电势能分别为 Ep1和 Ep2，以过 O 点时的速度大小分别为 v1和 v2，到达 O 点经过的时间分别为 t1和 t2。粒子的重力不计，则 A a1t2 答案： BC 如图甲所示电路中，电感为 L的线圈与电流表 A串联后接在交流电源上，当电路中通过如图乙所示正弦式交变电流时，下列说法中正确的是 A电流表读数为 5A B L越大，电感对交流电阻碍作用越大 C t=210-2s时，线圈中自上而下电动势最小 D t=510-3s时，线圈中电流的磁场最强。 答案： BD 如图所示电路中， R、 R0为定值电阻
3、， C为电容器。 t=0时闭合开关 S，在t=t0时刻断开 S，下列关于流过电阻 R的电流 i随时间变化的图象中，可能正确的是 答案： D 如图所示，在 MN、 PQ间同时存在匀强磁场和匀强电场，方向垂直纸面水平向外，电场在图中没有标出。一带电小球从 a 点射入场区，并在竖直面内沿直线运动至 b点，则小球 A一定带正电 B受到电场力的方向一定水平向右 C从 a到 b过程，克服电场力做功 D从 a到 b过程中可能做匀加速运动 答案： C 将一小球从高处水平抛出，最初 2s内小球动能 Ek随时间 t变化的图像如图所示，不计空气阻力，取 g=10m/s2。根据图象信息，不能确定的物理量是 A小球的质
4、量 B小球的初速度 C最初 2s 内重力对小球做功的平均功率 D小球抛出时的高度 答案： D 帆船航行时，遇到侧风需要调整帆面至合适的位置，保证船能有足够的动力前进。如图是帆船航行时的俯视图，风向与船航行方向垂直，关于帆面的 a、b、 c、 d四个位置，可能正确的是 A a B b C c D d 答案： B 自由中子是不稳定的，它的平均寿命大约是 900s，它能自发地发生放射性衰变，衰变方程是： 其中 是反电子中微子（不带电的质量很小的粒子）。下列说法中正确的是 A自由中子的衰变是 衰变， X是负电子 B有 20个自由中子，半小时后一定剩下 5个中子未发生衰变 C衰变过程遵守动量守恒定律 D
5、衰变过程有质量亏损，所以能量不守恒 答案： AC 实验题 (8分 )某实验小组用如图甲所示的装置测量木块与木板间的动摩擦因数 ，提供的器材有：带定滑轮的长木板，打点计时器，交流电源，木块，纸带，米尺， 8个质量均为 20g的钩码以及细线等。实验操作过程如下： A长木板置于水平桌面上，带定滑轮的一端伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上并与电源连接，纸带穿过打点计时器并与木块相连，细线一端与木块相连，另一端跨过定滑轮挂上钩码，其余钩码都叠放在木块上； B使木块靠近打点计时器，接通电源，释放木块，打点计时器在纸带上打下一系列点，记下悬挂钩码的个数 n ； C将木块上的钩码逐个 移到悬挂钩码端，更换纸
6、带，重复实验操作 B； D测出每条纸带对应木块运动的加速度 a，实验数据如表乙所示。 (1)实验开始时，必须调节滑轮高度，保证 _ (2)根据表乙数据，在图丙中作出 a-n图象；由图线得到=_(g=9.8m/s2)，还可求的物理量是 _(只需填写物理量名称 )。答案：（ 1）细线与木板表面平行 （ 2）图象如图 0.31 （ 3）木块的质量 （ 10分）为了测量某高内阻电源的电动势 E和内阻 r(电动势约 5V、内电阻约 500),现提供下列器材： A待测电源 B电压表 V(0-3V，内阻约几千欧 ) C电流表 A(10mA， RA=10) D电阻箱 R0(0-9999.9) E滑动变阻器 R
7、1(0-20) F滑动变阻器 R2(0-1000) G开关及导线 H干电池若干节 (内阻很小 ) (1)实验中需要将电压表改装。首先测定其内阻，某同学采用图甲所示的电路，电源为干电池组，开关 S闭合前，电阻箱 R0的阻值应该调到 _(选填“零 ”或 “最大 ”)。闭合开关，调节电阻箱，当电压表指 针满偏时，阻值为R01=2950；当电压表指针半偏时，阻值为 R02=8900。则电压表内阻RV=_。 (2)采用图乙所示电路测量电源电动势和内阻。电阻箱 R0与电压表串联构成量程为 6V的电压表，则 R0=_；滑动变阻器应选_(选填 “R1”或 “R2”)。 (3)根据实验测得数据，作出电源路端电压
8、 U和电流 I变化的图象如图丙所示，由图象可知 E=_V， r=_。 答案：（ 1）最大 3000 （ 2） 3000 R2 （ 3） 5.0 490 填空题 电子俘获即原子核俘获 1个核外轨道电子，使核内 1个质子转变为中子。一个理论认为地热是镍 58 （ ）在地球内部的高温高压下发生电子俘获核反应生成钴（ C0） 58时产生的，则镍 58电子俘获核反应方程为_；生成的钴核处于激发态，会向基态跃迁，辐射 光子的频率为 ，已知真空中的光速和普朗克常量是 c和 h，则此核反应过程中的质量亏损为 _。 答案： Ni+ e Co hv/c2 二十世纪二十年代，天文学家哈勃从星光谱的观测中发现宇宙中所
9、有的星系都在彼此远离退行，距离越远，退行速度越大，两者成正比，这个规律称为哈勃定律。一个遥远的超新星以速度 v远离地球观察者，则地球观察者测量的星系光谱波长 _(选填 “大于 ”、 “等于 ”或 “小于 ”)超新星发出光谱波长；地球观察者测量超新星发出光的传播速度为 _(光在真空中传播速度为 c)。 答案：大于 c 研究大气现象时可把温度、压强相同的一部分气体叫做气团。气团直径达几千米，边缘部分与外界的热交换对整个气团没有明 显影响，气团在上升过程中可看成是一定质量理想气体的绝热膨胀，设气团在上升过程中，由状态 (p1、V1、 T1)绝热膨胀到状态 (p2、 V2、 T2) 。倘若该气团由状态
10、 (p1、 V1、 T1)作等温膨胀到 (p3、 V3、 T3)，试回答： (1)下列判断正确的是 A p3T2 D T1T2 (2)若气团在绝热膨胀过程中对外做的功为 W1，则其内能变化E1=_；若气团在等温膨胀过程中对外做的功为 W2，则其内能变化 E,2=_。 (3)气团体积由 V1变化到 V2时，求气团在变化前后的密度比和分子间平均距离之比。 答案： (1)AC(2)-W1 0(3)V2/V1 计算题 研究发光物体的光谱通常需要三棱镜，如图所示是截面为等边三角形 ABC的三棱镜，一束光从 AB边的 P点射入棱镜，当入射角 i=60时，进入棱镜的折射光线与 BC 平行。求： 光在棱镜中的
11、传播速度 v(光在真空中传播速度 c=3108m/s) 入射光经过棱镜两次折射后偏转的角度 。 答案：解：由折射定律， n=sini/sinr，解得 n= 。 v=c/n=1.73108m/s。 由图中几何关系可知入射光经过棱镜两次折射后偏转的角度 =60。 在电子俘获中，原子核俘获了 K 层一个电子后，新核 原子的 K 层将出现一个电子空位，当外层 L层上电子跃迁到 K 层填补空位时会释放一定的能量：一种情况是一辐射频率为 0的 X射线；另一种情况是将该能量交给其它层的某电子，使电子发生电离成为自由电子。 该能量交给 M层电子，电离后的自由电子动能是 E0，已知普朗克常量为 h，试求新核原子
12、的 L层电子和 K 层电子的能级差及 M层电子的能级（即能量值）。 答案：解： L层和 K 层电子的能极差 E= hv0， 设 M层电 子的能级为 EM，由能量守恒定律可知， E0+(0-EM)= hv0， 解得 EM= E0-hv0。 （ 15分）无风的情况下，在离地面高为 H处，将质量为 m的球以速度 v0水平抛出，在空气中运动时所受的阻力 f=kv,v是球的速度， k是已知的常数，阻力的方向与速度方向相反，并且球在着地前已经竖直向下做匀速运动，重力加速度为 g。 （ 1）小球刚抛出时加速度大小； （ 2）求球从抛出到着地过程中克服空气阻力做的功； （ 3）若有一个与上述相同的球从同一地点
13、由静止释放，试比较两球落地所需时间和着地时的速度，并简述理由。 答案：解：（ 1）小球刚抛出时受到的合力 F= ，由牛顿第二定律， F=ma， 解得小球刚抛出时加速度大小 a= /m。 （ 2）球最终竖直向下做匀速直线运动，设此时速度为 v，则 mg=kv。 设球从抛出到着地过程中克服空气阻力做的功为 W，由动能定理有， mgH-W=mv2- mv02， 解得： W= mgH+ mv02- 。 （ 3）根据运动的独立性，在竖直方向都是从静止开始的运动，受到的合力均为Fy=mg-kvy，加速度均为 ay=g- kvy /m。故在竖直方向的运动是相同的，运动时间相等，着地时速度都是 v=mg/k。
14、 （ 16分）如图所示，在 xoy平面内第二象限的某区域存在一个矩形匀强磁场区，磁场方向垂直 xoy平面向里，边界分别平利于 x轴和 y轴。一电荷量为 e、质量为 m的电子，从坐标原点为 O 以速度 v0射入第二象限，速度方向与 y轴正方向成 45角，经过磁场偏转后，通过 P（ 0， a）点，速度方向垂直于 y轴，不计电子的重力。 （ 1）若磁场的磁感应强度大小为 B0，求电子在磁场中运动的时间 t； （ 2）为使电子完成上述运动，求磁感应强度的大小应满足的条件； （ 3）若电子到达 y轴上 P点时，撤去矩形匀强磁场，同时在 y轴右侧 加方向垂直 xoy平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为 B
15、1，在 y轴左侧加方向垂直xoy平面向里的匀强电场，电子在第（ k+1）次从左向右经过 y轴（经过 P点为第 1次）时恰好通过坐标原点。求 y轴左侧磁场磁感应强度大小 B2 及上述过程电子的运动时间 t。 答案：解：（ 1）如图甲所示， 电子在磁场中转过的角度 =3/4。 运动周期 T=2m/eB0。 t=T/2，联立解得 t=3m/4eB0。 （ 2）设磁感应强度最小值为 Bmin，对应的最大回旋半径为 R，圆心 O1.则有，ev0Bmin=m ， R+ R=a 联立解得： Bmin= 。 磁感应强度的大小应满足的条件为： B 。 （ 3）设电子在 y轴右侧和左侧做圆周运动的半径分别为 r1
16、和 r2，则有， ev0B1=m ， ev0B2=m ， 由图乙的几何关系可知， 2k(r1-r2)=a 联立解得： B2= 。 设电子在 y轴右侧和左侧做圆周运动的周期分别为 T1和 T2，则有， T1=2m/eB1， T2=2m/eB2。 t=k(T1+T2)/2 联立解得， t= - 。 16分）如图甲所示，空间存在一垂直纸面向里的水平磁场，磁场上边界OM水平，以 O 点为坐标原点， OM为 x轴，竖直向下为 y轴，磁感应强度大小在 x方向保持不变、 y轴方向按 B ky变化， k为大于零的常数。一质量为 m、电阻为 R、边长为 L的正方形线框 abcd从图示位置静止释放，运动过程中线框
17、经络在同一竖直平面内，当线框下降 h0（ h0 L）高度时达到最大速度，线框 cd边进入磁场时开始做匀速运动，重力加速度为 g。求： （ 1）线框下降 h0高度时速度大小 v1和匀速运动时速度大小 v2； （ 2）线框从开始释放到 cd边刚进入磁场的过程中产生的电能 E； （ 3）若将线框从图示位置以水平向右的速度 v0抛出，在图乙中大致画出线框上 a点的轨 迹。 答案：解：（ 1）线框下降 h0高度时达到最大速度，电路中产生的感应电流I1=B1Lv1/R， 由平衡条件， mg= B1 I1L， 解得： v1= 。 （ 2）线框 cd边进入磁场开始做匀速运动时，电路中产生的感应电流 I2=B2Lv2/R， 则 I2=kL2v2/R， 由平衡条件， mg= B2 I2L， 解得： v2= 。 E=mgL- mv22， 解得 E=mgL- 。 （ 3）线框上 a点的轨迹如图所示。
