1、江苏省扬州中学2018-2019学年度第二学期开学考查 高三物理 20190213 注意事项： 本试卷包含选择题和非选择题两部分选择题的答案涂在答题卡上，非选择题的答案写在答题纸上考试时间为100分钟，满分值为120分 一单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分每小题只有一个选项符合题意选对的得3分，错选或不答的得0分 1如图所示，用一轻绳将光滑小球P系于竖直墙壁上的O点，在墙壁和球P之间夹有一矩形物块Q，P、Q均处于静止状态，现有一铅笔紧贴墙壁从O点开始缓慢下移，则在铅笔缓慢下移的过程中（ ） A细绳的拉力逐渐变小 BQ将从墙壁和小球之间滑落 CQ受到墙壁的摩擦力逐渐变大 DQ受到墙壁
2、的弹力逐渐变大 2“嫦娥四号”探月卫星绕地球运行一段时间后，离开地球飞向月球如图所示是其绕地球飞行的三条轨道，轨道1是近地圆形轨道，2和3是变轨后的椭圆轨道，A点是2轨道的近地点，B点是2轨道的远地点，卫星在轨道1的运行速率为7.7 km/s，则下列说法正确的是（ ） A卫星在2轨道经过B点时的速率一定小于7.7 km/s B卫星在2轨道经过A点时的速率一定小于7.7 km/s C卫星在3轨道所具有的机械能小于2轨道所具有的机械能 D卫星在3轨道所具有的最大速率小于2轨道所具有的最大速率 3如图所示，小球A质量为m，木块B质量为2m，两物体通过轻弹簧连接竖直放置在水平面上静止.现对A施加一个竖
3、直向上的恒力F，使小球A在竖直方向上运动，经弹簧原长时小球A速度恰好最大，已知重力加速度为g.则在木块B对地面压力为零时，小球A的加速度大小为 （ ） A3g B2.5g C2g D1.5g 4如图所示，等腰三角形内分布有垂直于纸面向外的匀强磁场，它的底边在 x 轴上且长为2L，高为L，纸面内一边长为L的正方形导线框沿x轴正方向做匀速直线运动穿过匀强磁场区域，在t0时刻恰好位于如图所示的位置，以顺时针方向为导线框中电流的正方向，下面四幅图中能够正确表示导线框中的电流位移(Ix)关系的是（ ） 5如图所示，小物块以初速度v0从O点沿斜面向上运动，同时从O点斜向上抛出一个速度大小也为v0的小球，物
4、块和小球在斜面上的P点相遇已知物块和小球质量相等(均可视为质点)，空气阻力忽略不计则下列说法正确的是（ ） A斜面可能是光滑的 B小球运动到最高点时离斜面最远 C在P点时，小球的动能大于物块的动能 D小球和物块到达P点过程中克服重力做功的平均功率不相等 二多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共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如图所示，直线和抛物线(开口向上)分别为汽车a和b的位移-时间图象，则（ ） A01 s时间内a车的平均速度大小比b车的小 B03 s时间内a车的路程比b车的小 C03 s时间内两车的平均速度大小均为1 m/s D
5、t2 s时a车的加速度大小比b车的大 7电饭锅工作原理电路如右图所示.下列关于电饭锅工作原理的说法中，正确的有（ ） A必须手动按下开关按键后，电饭锅才能开始正常工作 B插上电源插头后，电饭锅即正常工作，直至饭煮熟 C感温铁氧体的作用是在锅内温度达到103时失去磁性，再在弹簧的作用下使电路断开 D通过图示电路即可实现加热和自动保温功能 8如图所示，磁流体发电机的长方体发电导管的前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可忽略的导电电极，两极间距为d，极板长和宽分别为a和b，这两个电极与可变电阻R相连在垂直于前后侧面的方向上有一匀强磁场，磁感应强度大小为B.发电导管内有电阻率为的高温电离气体等离子
6、体，等离子体以速度v向右流动，并通过专用通道导出不计等离子体流动时的阻力，调节可变电阻的阻值，则（ ） A磁流体发电机的电动势为EBav B可变电阻R中的电流方向是从Q到P C若可变电阻的阻值为Rdab，则其中的电流为IBvab2D若可变电阻的阻值为Rdab，则可变电阻消耗的电功率为PB2v2dab49如图甲所示，一光滑绝缘细杆竖直放置，距细杆右侧d的A点处有一固定的正点电荷细杆上套有一带电小环设小环与点电荷的竖直高度差为 h.将小环无初速度地从h高处释放后，在下落至h0的过程中，其动能Ek随h的变化曲线如图乙所示则（ ） A下落至P点时小环所受合力为零 B从h高处下落至h0的过程中，小环电势
7、能增加 C从h高处下落至h0的过程中，小环经过了加速、减速、再加速三个阶段 D小环将做以P点为中心的往复运动 三简答题：本题分必做题（第10、11、12题）和选做题（第13题）两部分，共计42分请将答案填写在答题卡相应的位置 10（10分）用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律实验所用的电源为学生电源，输出电压为6 V的交流电和直流电两种重锤从高处由静止开始落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律，已知重力加速度为g. （1）下面列举了该实验的几个操作步骤： A按照图示的装置安装器件； B将打点计时器接到电源的直流输出端上； C用天平测
8、量出重锤的质量； D先释放悬挂纸带的夹子，然后接通电源开关打出一条纸带； E测量打出的纸带上某些点之间的距离； F根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能在误差范围内是否等于增加的动能 其中没有必要或操作不恰当的步骤是_(填写选项对应的字母) （2）如上图所示是实验中得到一条纸带，将起始点记为O，并在离O点较远的任意点依次选取6个连续的点，分别记为A、B、C、D、E、F，量出各点与O点的距离分别为 h1、h2、h3、h4、h5、h6，使用交流电的周期为 T，设重锤质量为 m，则在打 E点时重锤的动能为_，在打O点和E点这段时间内的重力势能的减少量为_ （3）在本实验中发现，重锤减少的重力
9、势能总是_(填“大于”或“小于”)重锤增加的动能，主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用，为了测定阻力大小，可算出（2）问中纸带各点对应的速度，分别记为v1至v6，并作vn2hn图象，如图所示，直线斜率为k，则可测出阻力大小为_ 11（8分）实验小组利用变阻箱和一个电流表研究小灯泡工作时的电阻与电流间的关系，设计电路如图a所示开关S闭合前，滑动变阻器的滑片滑到a端，变阻器R的阻值调到最大位置 （1）调节RP，使得测量电路的电压由较低电压开始先闭合S1，断开S2，记录电流I1；再断开S1，闭合S2，调节_，使电流表读数也为I1，并记录R的阻值R1. 逐次调节_，改变测量电路电压，重复的测量，
10、得I1、I2、I3、I4，R1、R2、R3、R4. （2）利用测得的数据，在图b所示坐标纸上画出R-I图象； 电流(A) 0.00 0.10 0.20 0.30 0.36 0.39 0.41 0.43 电阻() 2.50 2.50 3.33 4.17 5.13 6.10 6.98 （3）根据图象判断，当流过的电流为0.40 A时，灯丝电阻约为_ 12选修模块3-5（12分） （1）（4分）在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步下列表述符合物理学史实的有（ ） A普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论 B爱因斯坦为了解释光电效应的规律，提出了光子说 C卢
11、瑟福通过对粒子散射实验的研究，指出原子核具有复杂的内部结构 D贝可勒尔通过对天然放射性的研究，发现原子核是由质子和中子组成的 （2）（4分）氢原子的能级图如图所示.一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时能发出 种不同频率的光.这些光照射到逸出功等于2.5eV的金属上，产生的光电子的最大初动能等于 eV. （3）（4分）如右图所示，一质量为m的木块下端通过一细线悬挂一质量为 M 的金属小球，在水中以速率 v0匀速下降.某一时刻细线突然断裂，此后经过时间t木块的速度减为0.已知重力加速度为g，求： 时间t末时刻金属小球的速度大小 t时间内浮力对金属小球的冲量的大小和方向 13B选修模块3-4（1
12、2分） （1）（4分）如图所示,地面上A、B两处的中点处有一点光源S，甲观察者站在光源旁,乙观察者乘坐速度为v（接近光速）的光火箭沿AB方向飞行.两观察者身边各有一只事先在地面校准了的相同的时钟.下列对相关现象的描述中，正确的是（ ） A甲测得的AB间的距离大于乙测得的AB间的距离 B甲认为飞船中的钟变慢了，乙认为甲身边的钟变快了 C甲测得光速为c，乙测得的光速为c-v D当光源S发生一次闪光后，甲认为A、B两处同时接收到闪光，乙则认为A先接收到闪光 （2）（4分）t=0时刻从坐标原点O处发出一列简谐波，沿x轴正方向传播，4s末刚好传到A点，波形如图所示.则A点的起振方向为 ，该波的波速v=
13、m/s. （3）（4分）一根长为L=1.5m的直玻璃棒对一束光的折射率n= 3，该光束以跟玻璃棒左端面A成30的方向射入玻璃棒，如图所示，已知真空中的光速为c=3108m/s. 试通过计算说明，光线能否从玻璃棒的侧面漏出? 若能从侧面漏出，求漏出时的折射角.若不能漏出，求光从左端面A传到右端面B的时间. 四计算或论述题：本题共3小题，共47分，解答时应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. 14（15分）如图所示，间距为L的平行且足够长的光滑导轨由两部分组成倾斜部分与水平部分平滑相连，倾角为，在倾斜导轨顶端连接一阻值
14、为r的定值电阻质量为m、电阻也为r的金属杆MN垂直导轨跨放在导轨上，在倾斜导轨区域加一垂直导轨平面向下、磁感应强度为B的匀强磁场；在水平导轨区域加另一垂直轨道平面向下、磁感应强度也为B的匀强磁场闭合开关S，让金属杆MN从图示位置由静止释放，已知金属杆MN运动到水平轨道前，已达到最大速度，不计导轨电阻，且金属杆MN始终与导轨接触良好并保持跟导轨垂直，重力加速度为g. （1）求金属杆MN在倾斜导轨上滑行的最大速率vm（2）若金属杆 MN 在倾斜导轨上运动，速度未达到最大速度 vm前，在流经定值电阻的电流从零增大到 I0的过程中，通过定值电阻的电荷量为 q，求这段时间内金属杆MN通过的距离x （3）
15、求在（2）中所述的过程中，定值电阻上产生的焦耳热Q 15.（16分）如图所示，传送带A、B之间的距离为L3.2 m，与水平面间夹角37，传送带沿顺时针方向转动，速度恒为v2 m/s，在上端A点无初速度放置一个质量为m1 kg、大小可视为质点的金属块，它与传送带的动摩擦因数为0.5，金属块滑离传送带后，经过弯道，沿半径R0.4 m的光滑圆轨道做圆周运动，刚好能通过最高点E，已知B、D两点的竖直高度差为h0.35 m，取g10 m/s2 （1）求金属块经过D点时的速度大小 （2）若金属块飞离E点后恰能击中B点，求B、D间的水平距离 （3）金属块在BCD弯道上克服摩擦力做的功 16.（16分）193
16、2年，劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器.回旋加速器的工作原理如图所示，置于高真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计.磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直.A处粒子源产生的粒子，质量为 m、电荷量为+q ，在加速器中被加速，加速电压为 U.加速过程中不考虑相对论效应和重力作用. （1）求粒子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比 （2）求粒子从静止开始加速到出口处所需的时间t （3）实际使用中，磁感应强度和加速电场频率都有最大值的限制.若某一加速器磁感应强度和加速电场频率的最大值分别为Bm、fm，试讨论粒子能获得的最大动能Ekm高三物理参考答案 一、二
17、、选择题（35 + 44 = 31分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案 D A C B C ABC AC CD BC 三、简答题（18+24=42分） 10.（10分）（1）BCD （2）mh6h428T2 ， mgh5 （3）大于 ， m(gk2) 11.（8分）（1）变阻箱R的阻值 RP（2）见右图 （3）5.40 （5.20 5.60 均可） 12. 选修模块3-5 （12分） （1）AB （2）6 ，10.25 （3） 由系统竖直方向动量守恒，有：（M+m）v0=Mv ， 得： v=（M+m）v0/M 以向上为正方向，对金属球由动量定理 有： I 浮 Mgt = -Mv
18、 -（- Mv0）， 得：I 浮= -Mv + Mv0+ Mgt= -mv0 + Mgt 即：浮力对金属球的冲量大小为Mgt - mv0，方向竖直向上。 13.B 选修模块3-4 （12分） （1）A （2）向上（或沿y轴正方向）， 2.5 （3） 设光束在左端面的入射角为1，折射角为2，在侧面的入射角为3， 由题，1=60， 因： 3sinsin21n ， 得：2=30 ， 则3=60； 又因：331sin nC ， 即：30 C 60， 故：C 3，在侧面处将发生全反射， 故光线不会从侧面漏出。 玻璃中的光速v = c/n ， 则： 2/sin3/cvv ， 得：t=L/v/=2L/c=1
19、.010-8m/s 四、计算题（共47分） 14.（15分）（1）金属杆MN在倾斜导轨上滑行的速度最大时，其受到的合力为零， 对其受力分析，可得mgsin BImL0 根据法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律可得：ImBLvm2r解得：vm2mgrsin B2L2 （2）由电流的定义可得：q I t 根据法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律得：平均电流 I BS2rtBLx2rt解得：x2qrBL（3）设电流为I0时金属杆MN的速度为v0， 根据法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律，可得I0BLv02r， 解得：v02rI0BL设此过程中，电路产生的焦耳热为Q 热， 由功能关系可得：mgxsi
20、n Q 热12mv20定值电阻r产生的焦耳热Q12Q 热 解得：Qmgqrsin BLmI 20r2B2L2 15.（16分）（1）对金属块在E点有 mgmv 2ER， 解得vE2 m/s 在从D到E过程中，由动能定理得：mg2R12mvE212mvD2解得vD2 5 m/s （2）由题，hBE=2R-h= 0.45 m ， 在从E到B的过程中，hBE= 12gt2， 得：t=0.3 s ， 则xBE= vEt= 0.6 m （3）金属块在传送带上运行时有： mgsin mgcos ma1， 解得：a110 m/s2. 设经位移x1金属块与传送带达到共同速度， 则：v22ax1解得：x10.2
21、 m3.2 m 继续加速过程中 mgsin mgcos ma2解得： a22 m/s2由 vB2v22a2x2 、x2Lx13 m 解得：vB4 m/s 在从B到D过程中，由动能定理：mghWf12mvD212mvB2解得：Wf1.5 J. 16. （16分）（1）设粒子第1次经过狭缝后的半径为r1，速度为v1， qU=12mv12，qv1B=m211vr，解得： 11 2mUrB q 同理，粒子第2次经过狭缝后的半径 21 4mUrB q 则： 2 1: 2 :1r r （2）设粒子运动到出口处前被加速了n次 ， 由：221mvnqU ，RvmqvB2 ， 得：mqBRv ， qBmvRT 22 ， mURqBqUmvn22222 则：UBRTnt222 （3）加速电场的频率应等于粒子在磁场中做圆周运动的频率，即2qBfm 当磁场感应强度为Bm时，加速电场的频率应为2mBmqBfm 粒子的动能221mvEk 当Bmf mf 时，粒子的最大动能由Bm决定， RvmBqvmmm2 ， 解得：2 2 22mkmq B REm 当Bmf mf 时，粒子的最大动能由fm决定 2m mv f R 解得： 2 2 22km mE mf R
