1、2013届江苏省盐城市明达中学高三上学期学情调研考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 风洞是进行空气动力学实验的一种主要设备。某兴趣小组为了检验一飞机模型的性能，对该模型进行了模拟风洞实验，该实验的示意图如图，其中 AB代表飞机模型的截面， OL为飞机模型的牵引绳。已知风向水平，飞机模型重为G，当牵引绳水平时，飞机模型恰好静止在空中，此时飞机平面与水平面的夹角为 ，则作用于飞机上的风力大小为 A B Gcos C D Gsin 答案： C 试题分析：对 O 点受力分析如右图所示，由直角三角形的边角关系得到， F= ， C对， ABD错。 考点：本题考查受力分析，三个共点力的平衡 点评：本题学生
2、要作出 O 点的受力示意图，知道三个共点力平衡时任两个力的合力与第三个力是平衡力。 如图，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块 A、 B用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦）。初始时刻， A、 B处于同一高度并恰好静止状态。剪断两物块 轻绳后 A下落、 B沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块着地 A速率的变化量相同 B机械能的变化量不同 C重力势能的变化量相同 D重力做 功的平均功率相同 答案： AD 试题分析：剪断两物块 轻绳后 A下落、 B沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块着地， AB两物体都只有重力做功，所以 AB两物体机械能守恒，得到, ， , ， A对；因 AB两物体机械能守恒，机
3、械能的变化量都是零， B错；由 A、 B恰好静止状态，得到,两物体重力势能的变化量分别是 ，,所以重力势能的变化量不同， C错；对 A: , ,联立得到 ，对 B： ， ,联立得到，因 ，所以 AB两物体重力做功的平均功率相同， D对。 考点：本题考查机械能守恒定律，匀变速直线运动的公式，功率的公式 点评：本题学生学生清楚绳剪断后 A物体做自由落体运动， B物体做初速为零的匀加速直线运动，然后用相应的公式求解。 老师做了一个奇妙的 “跳环实验 ”。如图所示，她把一个带铁芯的线圈、开关和电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈上，且使铁芯穿过套环。闭合开关的瞬间，套环立刻跳起。某同学另找来器材
4、再探究此实验。他连接好电路，经重复试验，线圈上的套环均末动。对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是 A线圈接在了直流电源上 B线圈中有一匝断了 C所选线圈的匝数过多 D所用套环的材料与老师的不同 答案： BD 试题分析：由题意知，闭合开关的瞬间，金属套环要产生感应电流，据楞次定律知线圈的磁场与感应电流的磁场相对，所以套环受到线圈向上的斥力，即在闭合开关的瞬间，套环立刻跳起，由图知实验所用电源是直流电源， A错；线圈中有一匝断了，则电路中没有电流，线圈不会产生磁场，线圈和套环间没有力的作用，套环不会跳起， B对；所选线圈的匝数过多，则小球产生的磁场更强，套环会跳起的更高，
5、C错；所用套环的材料与老师的不同，若是塑料套环不会产生感应电流，线圈和套环间没有力的作用，套环不会跳起， D对 . 考点：本题考查电磁感应现象，楞次定律 点评：本题学生会分析套环跳起的原因，然后用相应的知识去判断。 以下叙述正确的是 （ ） A法拉第发现了电磁感应现象 B惯性是物体的固有属性，速度大的物体惯性一定大 C牛顿最早通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的必然结果 D感应电流遵从楞次定律所描述的方向，这是能量守恒定律的必然结果 答案： AD 试题分析：由教材知法拉第发现了电磁感应现象， A对；惯性是物体的固有属性，其大小只与物体的质量有关，与物体的速度、受力等情况无关， B错；伽利略
6、最早通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的必然结果， C错；感应电流遵从楞次定律所描述的方向，这是能量守恒定律的必然结果，因自然界的能量是相互关联的， D对。 考点：本题考查物理学史 点评：本题学生熟知教材上学到的物理学史，记住名人所发现的主要规律，现象，所做的实验等等。 如下图所示，虚线间空间存在由匀强电场 E和匀强磁场 B组成的正交或平行的电场和磁场，有一个带正电荷的小球 (电荷量为 q，质量为 m)从正交或平行的电磁混合场上方的某一高度自由落下，那么，带电小球可能沿直线通过下列的哪个电磁混合场答案 ： CD 试题分析：对 A小球进入混合场后，受的电场力方向水平向左，由左手定则得小球受的
7、洛伦兹力水平向右，若两力平衡，小球在重力的作用下要做加速运动，速度变大，洛伦兹力变大，所以小球不能沿直线通过， A错；对 B小球进入混合场后，受的电场力方向竖直向上，由左手定则得小球受的洛伦兹力垂直纸面向外，所以小球所受的合力方向与速度方向一定不在一条直线上，小球不能沿直线通过， B错；对 C小球进入混合场后，受的电场力方向斜向左上方，由左手定则得小球受的洛伦兹力水平向右，重力竖直向下，三个力的合力可能为零，带电小球可能沿直线通过， C对；对 D小球进入混合场后，受的电场力方向竖直向上，因速度方向与磁场平行，小球不受洛伦兹力，所以小球的合力方向与初速度方向在一直线上，带电小球一定沿直线通过，
8、D对。 考点：本题考查电场力，左手定则，合力与初速度的关系 点评：本题学生可分别作出小球在混合场的受力示意图，据图分析合力与初速度的关系。 如图是某种静电矿料分选器的原理示意图，带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后，分落在收集板中央的两侧，对矿粉分离的过程，下列表述正确的有 A带正电的矿粉落在右侧 B电场力对矿粉做正功 C带负电的矿粉电势能变 大 D带正电的矿粉电势能变小 答案： BD 试题分析：由电荷间的相互作用规律知，带正电的矿粉落在左侧，带负电的矿粉落在右侧， A错；因矿粉是在电场力的作用下运动，所以电场力对矿粉做正功， B对；矿粉的电势能变小， C错， D对。 考点：本题考查电荷间的相互作
9、用，电场力做功与电势能的关系 点评：本题学生明确同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，电场力做功与电势能的关系可类比重力做功和重力势能的关系。 2010年 10月 1日，我国第二颗探月卫星 “嫦娥二号 ”成功发射， “嫦娥二号 ”最终进入距月面 h=200km的圆形工作轨道，开始进行科学探测活动，设月球半径为 R，月球表面的重力加速度为 g，万有引力常量为 G，则下列说法正确的是 A嫦娥二号绕月球运行的周期为 B月球的平均密度为 C嫦娥二号在工作轨道上的绕行速度为 D在嫦娥二号的工作轨道处的重力加速度为 g 答案： BD 试题分析：由 ， 联立得到 ， A错；由 , ，月球的平均密度为 ， B对
10、；由 ，联立得到 ， C错；由 ，联立得到 ， D对。 考点：本题考查万有引力定律，向心力公式，黄金代换式 点评：本题学生清楚 “嫦娥二号 ”卫星绕月球运动时是万有引力提供向心力，然后用相应物理量的向心力公式去求解问题。 三个点电荷电荷量分别为 +2q、 -q、 -q，它们周围的电场线如图所示，其中一条电场线上有 A、 B两点下列说法正确的是 A A点的场强小于 B点场强 B A点的电势高于 B点电势 C将一正点电荷从 A点移到 B点，电场力做负功 D将一正点电荷从 A点由静止释放，仅在电场力作用下，它将沿电场线运动到 B点 答案： B 试题分析：由图知 A 点的电场线比 B点的密， A 点的
11、场强大于 B点场强， A 错；由沿电场线方向电势降低得 A点的电势高于 B点电势， B对；将一正点电荷从A点移到 B点，因 A点的电势高于 B点电势，所以 ,即正点电荷电场力做正功， C错；因电场线不是直线，在每一点力和速度的方向不在一直线上，所以正点电荷从 A点由静止释放，不沿电场线运动到 B点， D错。 考点：本题考查电场线与场强的关系，电场线与电势的关系，电荷在电场中的运动 点评：本题学生要熟练掌握电场线与场强、电势的关系，会据电场线分析场强的大小和电势的高低。 如图所示的电路中，电源电动势为 E，内阻不能忽略闭合电键 S，电灯正常发光再将滑动变阻器的滑片 P稍向左移动一段距 离，下列说
12、法正确的是 A电流表、电压表的读数均变小 B电容器所带电荷量不变 C电源的总功率变大 D小灯泡 L变暗 答案： D 试题分析：由滑动变阻器的滑片 P稍向左移动一段距离，滑动变阻器的阻值变大，电路的总电阻变大，由闭合电路的欧姆定律 知电路的总电流减小，即电流表的示数变小，流过小灯泡的电流变小，功率变小，小灯泡 L变暗， D对；由 知路端电压增大，即电压表示数增大， A错；电源的总功率为 知总功率变小， C错；由 知电阻两端的电压增大，即电容器两端的电压增大， 知电荷量变大， B错。 考点：本题考查电路的动态分析 点评：本题要求学生明确动态分析的总体思路是先由局部阻值的变化得出总电阻的变化，再整体
13、据闭合电路的欧姆定律得出电路中总电流的变化，再局部就是由串、并联电路的特点去分析。 物体导电是由其中的自由电荷定向移动引起的，这些可以移动的自由电荷又叫载流子。金属导体的载流子是自由电子，现代广泛应用的半导体材料分为两大类：一类是 N 型半导体，它的载流子为电子；另一类是 P型半导体，它的载流子为 “空穴 ”，相当于带正电的粒子，如果把某种材料制成的长方体放在匀强磁场中，磁场方向如图所示，且与前后侧面垂直 ，长方体中通有方向水平向右的电流，设长方体的上下表面 M、 N 的电势分别为 M和 N，则下列判断中正确的是 A如果是 P型半导体，有 mn B如果是 N 型半导体，有 mn， BD错。 考
14、点：本题考查左手定则，电势的高低 点 评：本题学生会用左手定则判断正负粒子的偏转。 一个物体在多个力的作用下处于静止状态，如果仅使其中一个力的大小逐渐减小到零，然后又从零逐渐恢复到原来的大小（此力的方向始终未变），而在这一过程中其余各力均不变。那么，图中能正确描述该过程中物体速度变化情况的是 答案： D 试题分析：当其中一个力的大小逐渐减小到零的过程中，物体的合力逐渐增大，加速度逐渐增大，即 v-t图线的斜率增大， D对， ABC错；当其中一个力从零逐渐恢复到原来的大小的过程中，物体的合力逐渐减小，加速度逐渐减小，即v-t图线的斜率减小。 考点：本题考查受力分析，牛顿第二定律， v-t图像 点
15、评：本题学生要熟练掌握 v-t图线的斜率表示加速度，知道合力与加速度的瞬时对应关系。 无极变速可以在变速范围内任意连续地变换速度，性能优于传统的档位变速器，很多种高档汽车都应用无极变速。如图所示是截锥式无极变速模型示意图，两个锥轮之间有一个滚动轮，主动轮、滚动轮、从动轮之间靠着彼此之间的摩擦力带动。当位于主动轮和从动轮之间的滚动轮从左向右移动时，从动轮转速增加。当滚动轮位于主动轮直径 D1、从动轮直径 D2的位置时，主动轮转速n1、从动轮转速 n2的关系是 A B C D 答案： B 试题分析：由题意知主动轮和从动轮的线速度相等，得到 , ，, ， 联立以上各式得 ， B对， ACD错。 考点
16、：本题考查线速度与角速度的关系式，角速度与转速的关系 点评：本题学生明确相互摩擦的物体，其边缘各点的线速度相等，同轴转动的物体各点的角速度相等。 实验题 两位同学在实验室利用如图（ a）所示的电路测定定值电阻 R。、电源的电动势 E和内电阻 r，调节滑动变阻器的滑动触头 P向某一方向移动时，一个同学记录了电流表 A和电压表 V1 的测量数据，另一同学记录的是电流表 A和电压表 V2的测量数据，并根据数据分别描绘了如图（ b）所示的两条 U-I直线，回答下列问题： （ 1）根据甲乙两同学描绘的直线，可知甲同学是根据电压表 （填 “V1”或 “V2”）和电流表 A的数据描绘的图线，并可以测得 和
17、（填写物理量符号及计算结果）；乙同学是根据电压表 （填 “V1”或 “V2”）和电流表 A的数据描绘的图线，并可以测得 （填写物理量符号及计算结果） （ 2）该电路中电流表的读数 （填： “可能 ”或 “不可能 ”）达到 0.6A，理由是 。 答案：（ 1） V1 电动势 E=1.5V 内电阻 r=1（这两个答案 ：没有次序之分） V2 电阻 R0=2 (2) 不可能 最大电流为 0.5A(其他答案：也行，意思对就行 ) 试题分析：（ 1）由图 b知甲图是电源的 U-I图像，知甲同学是根据电压表 V1的数据描绘的图线，图线与纵轴的截距是电源电动势，图线斜率的绝对值表示电源的内阻，所以可以测得电
18、动势 E=1.5V 内电阻 r=1，由图 b知乙图是定值电阻的 U-I图像，知乙同学是根据电压表 V2的数据描绘的图线，图线的斜率表示定值电阻的阻值大小，可以测得电阻 R0=2 。 （ 2）该电路中电流有最大值时，滑动变阻器的阻值为零，即电路的最大电流为 0.5A，所以不可能达到 0.6A。 考点：本题考查电源的 U-I图像，电阻的 U-I图像，闭合电路的欧姆定律 点评：本题学生会分析电源的 U-I图像，电阻的 U-I图像，能用闭合电路的欧姆定律解相关问题。 某研究性学习小组利用气垫导轨进行验证机械能守恒定律实验，实验装置如图甲所示。将气垫导轨水平放置，在气垫导轨上相隔一定距离的两点处安装两个
19、光电传感器 A、 B，滑块 P上固定有遮光条，若光线被遮光条遮挡，光电传感器会输出高电平，两光电传感器再通过一个或门电路与计算机相连。滑块在细线的牵引下向左加速运动，遮光条经过光电传感器 A、 B时，通过计算机可以得到如图乙所示的电平随时间变化的图象。 实验前，接通气源，将滑块（不挂钩码）置于气垫导轨上，轻推滑块，则图乙中的 t1、 t2间满足 关系，则说明气垫导轨已经水平。 用游标卡尺测遮光条宽度 d ，测量结果如图丙所示，则 d = mm。 图丙 (3)用细线通过气垫导轨左端的定滑轮将滑块 P与质量为 m的钩码 Q 相连，将滑块 P由如图 甲所示位置释放，通过计算机得到的图像如图乙所示，若
20、 t1、 t2和 d已知，要验证机械能是否守恒 ,还应测出 (写出物理量的名称及符号）。 (4)若上述物理量间满足关系式 ，则表明在滑块和砝码的运动过程中，系统的机械能守恒。 答案： (1) = (2) 0.15 (3) 滑块质量 M ，两光电门间距离 L （ 2分） (4) （ 2分） 试题分析： (1)由 知若导轨水平，滑块做匀速直线运动， t1、 t2间满足相等关系。 （ 2）由图知游标卡尺的主尺读数是 0cm，游标尺读数是 =0.15mm，所以遮光条宽度 d=0cm+0.15mm=0.15mm。 （ 3）若 t1、 t2和 d已知，可计算滑块在 AB两点的速度，要验证机械能守恒定律，需
21、知道钩码做的功，即要知道 AB两点间的距离 L，还要计算滑块的动能变化，需知道滑块的质量 M。 （ 4）滑块从 A到 B的过程中只有重力做功，满足机械能守恒，得到, ,联立得到。 考点：本题考查速度公式，游标卡尺读数，机械能守恒定律，动能定理 点评：本题学生清楚游标卡尺的读数方法，会用机械能守恒定律解相关问题。 计算题 如图，一个质量为 0.6kg 的小球以某一初速度从 P点水平抛出，恰好从光滑圆弧 ABC的 A点的切线方向进入圆弧（不计空气阻力，进入圆弧时无机械能损失）。已知圆弧的半径 R=0.3m， =60 0，小球到达 A点时的速度 v=4 m/s。（取 g =10 m/s2）求： （
22、1）小球做平抛运动的初速度 v0； （ 2） P点与 A点的水平距离和竖直高度； （ 3）小球到达圆弧最高点 C时对轨道的压力。 答案：（ 1） 2m/s （ 2） m/s 0.69m （ 3） 8N 试题分析：（ 1）小球到 A点的速度如图所示，由图可知 （ 2） 由平抛运动规律得： （ 3）取 A点为重力势能的零点， 由机械能守恒定律得： 代入数据得： 由圆周运动向心力公式得： 代入数据得： 由牛顿第三定律得：小球对轨道的压力大小 ，方向竖直向上 考点：本题考查速度的正交分解，平抛运动规律，机械能守恒定律，向心力公式 点评：本题学生应先画出 A点的速度分解示意图，据图找速度之间的关系，能熟
23、练运用平抛运动规律，机械能守恒定律，向心力公式解相关问题。 如图 a所示，一个电阻值为 R=1，匝数为 n=100的圆形金属线与阻值为2R的电阻 R1连结成闭合回路。线圈的半径为 r1=12cm. 在线圈中半径为 r2=10cm的圆形区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度 B随时间 t变化的关系图线如图 b所示。图线与横、纵轴的截距分别为 t0=10s和 B0=3T. 导线的电阻不计。求 0至 t1=6s的时间内 (a) （ 1）通过电阻 R1上的电流大小和方向； （ 2）通过电阻 R1上的电量 q及电阻 R1上产生的热量。 答案： 0.314A，从 b到 a 1.884C 1.18
24、J 试题分析： 由图象分析可知， 0至 时间内 由法拉第电磁感应定律有 解得 E=0.30.942V 由闭合电路欧姆定律有 联立以上各式解得 则阻 上 的电流大小为 0.314A 由楞次定律可判断通过电阻 上的电流方向为从 b到 a（或顺时针） 通过电阻 上的电量 代入数据解得： q=1.884C 通过电阻 上产生的热量 代入数据解得： Q=0.1221.18J 考点：本题考查法拉第电磁感应定律，闭合电路欧姆定律，楞次定律，焦耳定律 点评：本题学生明确计算感应电动势时，要用线圈内具有磁场的面积，能熟练运用法拉第电磁感应定律，闭合电路欧姆定律，楞次定律，焦耳定律解相关问题。 如图所示的滑轮，它可
25、以绕垂直于纸面的光滑固定水平轴 O 转动，轮上绕有轻质柔软细线，线的一端系一质量为 3m的重物，另一端系一质量为 m，电阻为 r的金属杆在竖直平面内有间距为 L的足够长的平行金属导轨 PQ、 EF，在 QF之间连接有阻值为 R的电阻，其余电阻不计，磁感应强度为 Bo 的匀强磁场与导轨平面垂直，开始时金属杆置于导轨下端 QF处，将重物由静止释放，当重物下降 h时恰好达到稳定速度而匀速下降运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好，忽略所有摩擦，求： （ 1）重物匀速下降的速度 v； （ 2）重物从释放到下降 h的过程中，电阻 R中产生的焦耳热 QR； （ 3）若将重物下降 h时 的时刻记作 t=0
26、，速度计为 v0，从此时刻起，磁感应强度逐渐减小，若此后金属杆中恰好不产生感应电流，则磁感应强度 B怎样随时间 t变化（写出 B与 t的关系式） 答案：（ 1） （ 2） （ 3） 试题分析：（ 1）重物匀速下降时，金属杆匀速上升，回路中产生的感应电动势为： E=B0Lv 则 F=B0IL= 对整体有： 3mg=mg+FA 由以上式子解得： （ 2）重物从释放到下降 h的过程中，由能量关系： 电阻 R上的焦耳热： 由以上式子得： （ 3）当回路中的总磁通量不变时，金属棒中不产生感应电流，此时棒将做匀加速运动 解得： 考点：本题考查法拉第电磁感应定律，安培力公式，受力分析，功能关系，牛顿第二定律
27、，磁通量公式 点评：本题学生应对金属杆受力分析，能综合运用相应的规律，公式解相关问题。 如图甲所示，相隔一定距离的竖直边界两侧为相同的匀强磁场区，磁场方向垂直纸面向里，在边界上固定两长为 L的平行金属极板 MN 和 PQ，两极板中心各有一小孔 、 ，两极板间电压的变化规律如图乙所示，正反向电压的大小均为 ，周期为 。在 时刻将一个质量为 、电量为 （ ）的粒子由 静止释放，粒子在电场力的作用下向右运动，在 时刻通过 垂直于边界进入右侧磁场区。（不计粒子重力，不考虑极板外的电场） （ 1）求粒子到达 时的速度大小 和极板距离 （ 2）为使粒子不与极板相撞，求磁感应强度的大小应满足的条件。 （ 3
28、）若已保证了粒子未与极板相撞，为使粒子在 t=2T0时刻再次到达 ，且速度恰好为零，求该过程中粒子在磁场内运动的周期。 答案：（ 1） （ 2） （ 3）试题分析：（ 1）粒子由 至 的过程中，根据动能定理得 由 式得 设粒子的加速度大小为 ，由牛顿 第二定律得 由运动学公式得 联立 式得 (2)设磁感应强度大小为 B，粒子在磁场中运动的半径为 R，由牛顿第二定律得 要使粒子在磁场中运动时不与极板相撞，须满足 联立 式得： （ 3）设粒子在两边界之间无场区向左匀速运动的过程用时为 有 联立 式得 若粒子再次达到 时速度恰好为零，粒子回到极板间应做匀减速运动，设匀减速运动的时间为 ，根据运动学公式得 联立以上式得 设粒子在磁场中运动的时间为 联立 式得 由题意得 所以 考点：本题考查动能定理，牛顿第二定律，匀变速运动公式，半径公式 点评：本题学生明确粒子在各段位移上运动的性质，要画出粒子在磁场中运动的轨迹，能熟练运用动能定理，牛顿第二定律，匀变速运动公式解相关问题。
