金陵中学南外海安中学联考物理试题定稿.docx

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金陵中学南外海安中学联考物理试题定稿

金陵中学2014届高三年级第四次模拟考试

物理试卷

第Ⅰ卷（选择题　共31分）

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．

将两只可调电阻R1（0-10Ω）、R2（0-100Ω）连接成如图（a）和（b）所示的电路，用于调节电路的电阻．关于它们的作用下列说法正确的是（）

A．图a中R1是微调电阻，R2是粗调电阻

B．图b中R1是微调电阻，R2是粗调电阻

C．图a、图b中R1都是微调电阻

D．图a、图b中R2都是粗调电阻

2．如图所示，杂技演员表演水流星节目．一根长为L的细绳两端系着盛水的杯子，演员握住绳中间，随着演员的抡动，杯子在竖直平面内做圆周运动，杯子运动中水始终不会从杯子洒出，设重力加速度为g,则杯子运动到最高点的角速度ω至少为（）

A．

B．

C．

D．

3．如图所示理想变压器原、副线圈匝数比为n1:

n2=22:

1，副线圈连接一个理想二极管D和阻值为10Ω的电阻R，二极管D具有单向导电特性，正向电阻为零，反向电阻无限大，图中两交流电表是理想电表．当原线圈输入u1=220

sin100πt（V）交流电压时，交流电压表和电流表读数U、I为（）

A．10

V1AB．10V

A

C．10V

/2AD．10V1A

4．在某个电场中，x轴上各点电势φ随x坐标变化如图所示，一质量m、电荷量+q的粒子只在电场力作用下能沿x轴做直线运动，下列说法正确的是（）

A．x轴上x=x1和x=-x1两点电场强度和电势都相同

B．粒子运动过程中，经过x=x1和x=-x1两点时速度一定相同

C．粒子运动过程中，经过x=x1点的加速度大于x=x2点加速度

D．若粒子在x=-x1点由静止释放，则粒子到达O点时刻加速度为零，速度达到最大

5．帆船运动员要驾船逆风行驶从M点到达N点，下列四个方案中合理的是（）

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，错选或不答的得0分．

6．如图所示，彗星A在太阳引力作用下沿P→Q→R轨迹运动，Q是彗星A的近日点．由于太阳的照射，彗星表面物质会不断汽化，并在太阳风的作用下远离彗核，形成长长的彗尾，下列关于彗星运动的说法正确的是（）

A．若不计质量的变化，在靠近太阳的过程中，彗星的势能不断增大

B．在远离太阳从Q到R过程中，彗星受到太阳的引力减小

C．彗星运动至Q近日点时加速度最大

D．如果彗星的速度足够大，彗星A可能再也不会返回

7．图a、b两个电路中，A、B是两个完全相同的电灯泡，两个电源电动势相等，内阻都是r，C为电容器，L为电感线圈，电阻是RL，RL小于灯泡电阻R，下列说法正确的是（）

A．闭合电键，A先亮后熄灭

B．闭合电键，电路稳定后A比B亮

C．断开电键，A中电流立即为零

D．断开电键，B先变亮后再熄灭

8．

如图所示，细绳跨过光滑的轻质定滑轮连接A、B两球，滑轮悬挂在一个力传感器正下方。

B球换用质量m不同的球，而A球质量m0始终不变，通过计算机描绘得到传感器拉力F随B球质量m变化关系如图所示，F=F0直线是曲线的渐近线，重力加速度为g.则（）

A．根据图线可以确定A球质量m0=F0/4g

B．根据图线可以计算B球为某一质量m时其运动的加速度a

C．AB球运动的加速度a一定随B质量m的增大而增大

D．传感器读数F一定小于AB球总重力

9．如图，在y轴右侧存在与xoy平面垂直范围足够大的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，位于坐标原点的粒子源在xoy平面内发射出大量完全相同的带电负粒子，所有粒子的初速度大小均为v0，方向与x轴正方向的夹角分布在60°～-60°范围内，在x=l处垂直x轴放置一荧光屏S。

已知沿x轴正方向发射的粒子经过了荧光屏S上y=-l的点，则（）

A．粒子的比荷为q/m=v0/lB

B．粒子的运动半径一定等于2l

C．粒子在磁场中运动时间一定不超过πl/v0

D．粒子打在荧光屏S上亮线的长度大于2l

第Ⅱ卷（非选择题　共89分）

三、简答题：

本题分必做题（第lO、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）如图a，甲同学要测量小车与长木板间的摩擦因数μ，没有打点计时器，他用一滴瓶作计时工具，已知从滴瓶的滴管中每隔一定时间会有一小液滴落下。

将一侧面带有刻度尺的长木板AB水平放置在桌面上。

（1）检查木板是否水平，提供给你的器具是：

小车，木块，钢球．选择做实验判断最简单合理

（2）调整木板水平后，将滴瓶放在小车上，小车放在木板左端B点处，然后轻推小车，给它一个向右的速度，结果在木板上得到如图b所示的一段液滴点迹；再将木板的右端A适当抬起，使木板与水平方向成α角（α已知），然后让滑块从在上端开始下滑，结果在木板上得到如图c所示的一段液滴点迹，则根据图b、c可计算得到摩擦因数μ=。

（3）乙同学首先用电子手表测定滴管中液滴周期，记录了从第一个液滴落下到第n个液滴落下经历时间是t，计算得到液滴的周期T=；再根据木板侧面刻度尺，知道图中相邻刻度线的距离是L，结合

（2）的计算结果测量当地重力加速度g=．

11．（10分）测量铅笔芯的电阻率，取一支4B铅笔，去掉两端笔芯外木质部分，不损伤笔芯，如图所示安放在接线支座上.

（1）用刻度尺量得笔芯长度L=20.0cm，螺旋测微器测量笔芯的直径如图a，则笔芯的直径为d=mm

（2）甲同学选用欧姆表×10档测量笔芯的电阻,进行了正确的操作后，多用电表指针偏转很大，如图b所示，甲同学认为应该调整欧姆表量程，下列说法正确的是

A．应该换用×100档量程

B．应该换用×1档量程

C．换量程后必须重新进行欧姆调零

D．换量程后没有必要重新进行欧姆调零

（3）乙同学采用实验室提供的下列器材测定铅笔芯电阻

A.待测笔芯B．电流表（0-0.6A，0-3A，内阻分别约1Ω，0.5Ω）

C．电压表（0-3V，0-15V，内阻分别约6kΩ，30kΩ）

D．滑动变阻器（0-10Ω）E．电源（3V）F．开关、导线若干

请根据实验要求在图c中用笔画线代替导线（只配有两根导线）完成实物电路连接

（4）实验测量过程中某次电压表、电流表指针偏转如图d所示，则电压表读数U=V，电流表读数I=A，计算得到铅笔芯电阻R=Ω（电阻计算结果保留两位有效数字）

12．选做题（请从A、B和C三小题中选定两小题作答，并在答题卡上把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑．如都作答，则按A、B两小题评分．）

A．（选修模块3-3）（12分）

（1）下列物理事实说法正确的是

A．蔗糖受潮后会粘在一起形成糖块，说明一定条件下晶体可以转变为非晶体

B．雨天伞面不漏水，是纱线被水浸湿后孔隙间水膜的表面张力的作用效果

C．加热的水中撒一点胡椒粉，胡椒粉在水中翻滚，说明温度越高布朗运动越激烈

D．焦耳热功当量实验说明做功和热传递改变物体的内能是等效的

（2）一定质量的理想气体经历了如图所示A到B状态变化的过程，已知气体状态A参量为pA、VA、tA，状态B参量为pB、VB、tB，则有：

pApB（选填>；=；<）。

若A到B过程气体内能变化为ΔE，则气体吸收的热量Q=

（3）已知某种气体摩尔质量是M，标准状态下摩尔体积为V0，阿伏伽德罗常数是NA，求：

①气体分子的质量m

②标准状态下气体分子间的平均距离d

B．（选修模块3-4）（12分）

（1）下列说法正确的是（）

A．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实了电磁波的存在

B．只有机械波多能产生普勒效应，光波不能产生多普勒效应

C．在照相机镜头上涂一层氟化镁，可以增透所需要的光，这是利用光的干涉原理

D．不同频率的机械波在同一种介质中的传播速度一定不相同

（2）一飞船以速度v沿图示方向飞行，地面观测者测得飞船经过相距为L0的A、B两点经历时间为t1，而飞船驾驶员测量经过A、B两点时间是t2，则有t1t2（选填>，=，<），原因是飞船驾驶员观测到A、B两点距离LL0（选填>，=，<）．

（3）如图所示，一束光线射向横截面半径为R的透明圆柱体，光在圆柱体表面入射角i=45°，经折射后出射光线偏折角δ=30°，已知光在真空中传播速度为c，求：

①透明体材料对光的折射率n

②光在透明圆柱体中传播时间t

C．（选修模块3-5）（12分）

（1）所有涉及电子和正电子的核转变过程都叫做β衰变，实际的例子有

其中ve是不带电而质量很小可以忽略的中微子，由于原子核中没有单个的电子或正电子，所以上述衰变实际上是核中的质子和中子相互变化的结果，已知静止中子质量大于质子的质量．以下说法正确的是

A．负电子衰变是不稳定原子核中一个中子转变为质子，放出负电子

B．正电子衰变过程有质量亏损

C．静止的自由中子可能发生负电子衰变

D．静止的自由质子可能发生正电子衰变

（2）原子核从核外电子壳层中俘获一个轨道电子的衰变过程称为轨道电子俘获，该过程也称为β衰变．如：

，上述过程实际上是原子核内一个质子俘获电子转变为；若原子核俘获的是原子的K层电子，新原子的电子壳层K层留下一个空位，原子的L层电子会跃迁到K层并辐射频率为ν的光子，已知氖原子K层电子的能级E,K=E0，则氖原子L层电子能级EL为。

（普朗克常数为h）

（3）质量m1静止的

衰变为质量m2的

，放出质量m3的α粒子，有γ光子辐射．

①求衰变过程释放的核能

②若α粒子动量大小是p1，γ光子动量大小为p2，它们方向相同，求

的动量大小

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，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．

13．（15分）如图所示，空间区域存在方向水平的匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向内，磁感强度大小是B，磁场区边界线是水平的，宽度是L．质量m、电阻为R、边长是l（l

（1）求线圈下边刚进入磁场区时刻线圈中电流I和线圈中的电功率P

（2）求线圈穿过磁场区全过程产生的电热Q

（3）若将线圈初始释放的位置提高到原来4倍，求线圈下边刚进入磁场区瞬间加速度a

14．（16分）如图甲所示，一对平行金属板C、D相距为d，两板长L，在CD间加如图乙所示交变电压（U0是已知量，T是不确定的未知量）．平行板右侧是两个紧邻的有界匀强磁场区，磁感强度大小B1=B2=B0，磁场方向都垂直于纸面并相反，磁场边界MM΄、NN΄、PP΄垂直于极板．质量m、电量-e的电子以相同的速度不断从左侧沿两板中线OO΄射入极板间，不计电子所受重力作用。

（1）若t=0时刻在O点进入电场的电子能在0-T/2时间段内某时刻穿出极板间，求电子射入初速度v和交变电压周期T应该满足的条件。

（2）若电子射入初速度v0和交变电压周期T满足条件：

L=3v0T/2，所有从O点射入电场的电子恰好都能够穿出C、D极板，求电子射入的初速度v0。

（3）不考虑电场边缘效应，在

（2）的情景下，t=T/2时刻射入电场的电子穿出极板间电场后又进入磁场运动，电子经过磁场的偏转又恰好从O΄返回板间电场，求图甲中两磁场区宽度l1和l2满足的条件。

15．（16分）如图所示，在光滑水平面上放置一长度L的轻质板B，在水平面右端固定一个劲度系数为k的轻质弹簧．现有一个质量m的物块A以水平初速度v0从长板左端滑上B，且B被弹簧反弹后观察到A始终位于在B中点，已知物块A与长板B间动摩擦力因数是μ1，AB间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度是g。

（1）求上述过程中弹簧最大压缩量Δl

（2）若增大物块A滑上板的水平速度初速度，而物块A又不会从长板B上滑落，则A的水平速度初速度v应该满足什么条件？

（3）若在B的右端放置一质量也是m的物块C，C与B间动摩擦力因数为μ2（μ2<μ1），A以某一水平初速度滑上B左端，在B与弹簧接触前A、C已经达到相对静止且恰好相遇，已知B与弹簧接触前后A、C在B上的位置没有发生变化，求B与弹簧接触过程弹簧的最大弹性势能Ep

三校联考物理试题参考答案

1．A2．B3．C4．D5．B

6．BCD7．BD8．AB9．AC

10．

（1）球（2分）

（2）

（2分）

（3）

，（2分）

（2分）

11．

（1）1.200（2分）

（2）BC（2分）（3）如图（2分）

（4）1.80（1分），0.36（1分），5.0（2分）

12A

（1）BD（3分）；

（2）=（2分），pA（VB-VA）+ΔE（2分）

（3）①

（2分）

②

（1分）

（2分）

12B

（1）AC（4分）；

（2）>（2分），<（2分）；

（3）①设折射角为γ，由几何关系，偏折角δ=2（i-γ）γ=30°，（1分）

根据折射定律

（1分）

②光在圆柱体中通过路程s=2Rsin60°=

（1分）

光在圆柱体中速度

（1分）

光在圆柱体中通过时间

（1分）

12C

（1）AC（3分）；

（2）中子（2分），E0+hν（2分）

（3）①

（2分）

②由动量守恒定律：

0=p1+p2-p（2分）

得到p=p1+p2（1分）

13．

（1）下边刚进入磁场时合力为零NBIl=mg（2分）

I=

（1分）

线圈电功率

（2分）

（2）根据题意线圈上边离开磁场前线圈也已经做匀速运动，所以从下边开始进入磁场到上边离开磁场全过程产生的电热Q等于线圈重力势能减小

Q=mg（l+L）（4分）

（3）设线圈匀速运动速度是v0，设开始线圈下落高度h，

（1分）

电动势E=NBlv0（1分）电流I=

（1分）

安培力F=NBI0l=

=mg（1分）

当下落高度调整为4h时，线圈下边进入磁场I区速度为2v0，

（1分）

a=-g方向竖直向上（1分）

14．

（1）电子通过极板时间

（1分）

电场方向上加速度

（1分）

电场方向上的位移

y≤d/2

（1分）

（1分）

又

（1分）

（1分）

（2）电子穿过电场时间

在UCD=2U0时段电子加速度大小

方向向上（1分）

在UCD=U0时段电子加速度大小

方向向下（1分）

不同时刻进入电场电子在垂直电场方向速度随时间变化图象如图

t=kT（k=0,1,2…）时刻进入电场的电子侧向位移最大，所以有此刻电子侧位移

（1分）

解得：

（1分）

（1分）

（3）由

（2）问中垂直板方向速度图象可知，t=T/2时刻射入电场的电子在O΄点穿出极板时刻速度等于初速度v0．经过磁场偏转后返回O΄点,轨迹如图

由

（1分）

得

（1分）

两区域磁场磁感强度大小相等

所以

（1分）

三圆心连线为等边三角形α=60°

两磁场区宽度满足

（1分）

（1分）

15．

（1）因为B质量为零，所以A滑上瞬间B速度达到v0，与弹簧接触只要弹力小于AB间最大静摩擦力，AB间无相对滑动，当弹簧压缩至弹力等于最大静摩擦力后，B不动，A在板上滑动直至速度减为零，然后AB一起被弹回．

弹簧最大压缩量ΔlkΔl=μ1mg（2分）

Δl=μ1mg/k（2分）

（2）设板长度是L，最大压缩时弹簧弹性势能是Ep0由功能关系

-μ1mg（L/2）=Ep0-mv02/2（2分）

当A以速度v滑到B上，设最终A相对B滑动x，x≤L

由功能关系-μ1mgx=Ep0-mv2/2（2分）

解得

（1分）

（3）设A以v1滑上B瞬间，由于μ2<μ1，μ2mg<μ1mg，B立刻与A达到共同速度v1

C相对B滑动AB加速度a1，C加速度a2，

-μ2mg=ma1a1=-μ2g（1分）

μ2mg=ma2a2=μ2g（1分）

经过时间t后A、B、C速度都是v，

v=v1+a1t（1分）v=a2t（1分）

解得v1=2v（1分）

根据功能关系

（1分）

B与弹簧接触前后A、C在B上的位置没有发生变化，所以压缩过程最大时动能全部为弹性势能，联解得：

Ep=

（1分）