南通市2014届高三第一次调研测试

物理

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．关于人造地球卫星，下列说法中正确的是

A．卫星离地球越远，角速度越大

B．卫星运行的瞬时速度可以大于7.9km/s

C．同一圆轨道上运行的两颗卫星，线速度大小可能不同

D．地球同步卫星可以经过地球两极上空

2．如图所示，电源电动势为E，其内阻不可忽略，L1、L2是完全相同的灯泡，线圈L的直流电阻不计，电容器的电容为
C.合上开关S，电路稳定后

A．电容器的带电量为CE

B．灯泡L1、L2的亮度相同

C．在断开S的瞬间，通过灯泡L1的电流方向向右K]

D．在断开S的瞬间，灯泡L2立即熄灭

3．如图所示，小物块甲从竖直固定的1/4光滑圆弧轨道顶端由静止滑下，轨道半径为R，圆弧底端切线水平．小物块乙从高为R的光滑斜面顶端由静止滑下．下列判断正确的是

A．两物块到达底端时速度相同

B．两物块运动到底端的过程中重力做功相同

C．两物块到达底端时动能相同

D．两物块到达底端时，乙重力做功的瞬时功率大于甲重力做功的瞬时功率

4．如图所示，粗糙的水平面上放有一个截面为半圆的柱状物体A，A与竖直挡板间放有一光滑圆球B，整个装置处于静止状态．现将挡板水平向右缓慢平移，A始终保持静止．则在B着地前的过程中

A．挡板对B的弹力减小

B．地面对A的摩擦力增大

C．A对B的弹力减小

D．地面对A的弹力增大

5．霍尔式位移传感器的测量原理如图所示，磁场方向沿x轴正方向，磁感应强度B随x的变化关系为B=B0+kx(B0、k均为大于零的常数) ．薄形霍尔元件的工作面垂直于光轴，通过的电流I方向沿z轴负方向，霍尔元件沿x轴正方向以速度v匀速运动．要使元件上、下表面产生的电势差变化得快，可以采取的方法是

A．增大 I B．增大B0

C．减小k D．减小v

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，斜面ABC中AB段光滑，BC段粗糙．一小物块由A点静止释放，沿斜面下滑到C点时速度恰好为零．若物块运动的速度为v，加速度为a，位移为x，物体所受合外力为F，运动时间为t，以沿斜面向下为正方向，则下列图象中可能正确的是

7．如图所示，劲度系数为k的轻质弹簧上端悬挂在天花板上，下端连接一个质量为M的物块A，A 下面用细线挂一质量为m的物块B，处于静止状态．现剪断细线使B自由下落，当A向上运动到最高点时，弹簧对A的拉力大小为mg，此时B尚未着地．运动过程中空气阻力不计，重力加速度为g，则在A从最低点运动到最高点的过程中

A．A、B两物体的机械能守恒

B．A、B两物体总的机械能增大

C．A运动到最高点时的加
速度为零

D．弹簧对A做的功为

8．如图所示，一理想变压器原线圈可通过移动滑动触头P的位置改变接入电路的匝数，b为原线圈的中点.当P接a时，原、副线圈的匝数比为n∶1，线圈L的直流电阻不计．若原线圈接u=Um sin ωt的交流电，则

A．只增
大电源的频率，灯泡B变亮

B．只将P由a向b滑动时，变压器的输入功率增大

C．只将变阻器R的滑片M向上滑动时，灯泡B亮度不变

D．当P接a时，灯泡B两端的电压为

9．如图所示，光滑绝缘细管与水平面成30°角，在管的上方P点固定一个点电荷
+Q，P点与细管在同一竖直平面内，管的顶端A与P点连线水平．电荷量为一q的小球(小球直径略小于细管内径)从管中A处由静止开始沿管向下运动，在A处时小球的加速度为a．图中PB⊥AC，B是AC的中点，不考虑小球电荷量对电场的影响．则在+Q形成的电场中

A．A点的电势高于B点的电势

B．B点的电场强度大小是A点的4倍

C．小球从A到C的过程中电势能先减小后增大

D．小球运动到C处的加速度为g－a

三、简答题．本题分必做题(第10、11题)和选做题(第12题)两部分，共计30分．请将解答填写在答题卡相应的位置．

10．(8分)小华设计了如图甲所示的装置验证机械能守恒，提供的实验器材如下：

A．小车 B．钩码

C．一端
带滑轮的木板 D．细线

E．电火花计时器 F．纸带

G．毫米刻度尺 H．低压交流电源

I．220V的交流电源

(1)实验中不需要的器材是 (填写器材序号)，还应补充的器材是 ．

(2)实验中得到的一条纸带如图乙所示，选择点迹清晰且便于测量的连续7个点(标号0~6)，测出0到1、2、3、4、5、6点的距离分别为d1、d2、d3、d4、d5、d6，打点周期为T．则打点2时小车的速度v2= ；若测得小车质量为M，钩码质量为m，打点1和点5时小车的速度分别为v1、v5，己知重力加速度为g，则验证点1与点5间系统的机械能守恒的关系式可表示为 ．

(3)实验中，钩码减少的重力势能总是略大于系统增加的动能，主要原因是 ．

11．(10分)在测量一节干电池电动势E和内阻r的实验中，小明设计了如图甲所示的实验电路．

(1)根据图甲实验电路，请在乙图中用笔
画线代替导线，完成实物电路的连接．

(2)实验开始前，应先将滑动变阻器的滑片P调到 (选填"a"或"b" )端． [来源:学。科。网]

(3)合上开关S1，S2接图甲中的1位置，改变滑动变阻器的阻值，记录下几组电压表示数和对应的电流表示数；S2改接图甲中的2位置，改变滑动变阻器的阻值，再记录下几组电压表示数和对应的电流表示数
．

第11题图甲 第11题图乙

在同一坐标系内分别描点作出电压表示数U和对应的电流表示数I的图象，如图丙所示，两直线与纵轴的截距分别为UA、UB，
与横轴的截距分别为IA、IA ．

①S2接1位置时，作出的U-I图线是图丙中的 (选填"A" 或"B")线；测出的电池电动势E和内阻r存在系统误差，原因是 ．

②由图丙可知，干电池电动势和内阻的真实值分别为E真= ，r真= ．

12．选做题(请从A、B两小题中选定一小题作答，并在答题卡上把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑．)

A．(选修模块3-3)(12分)

如图所示，1mol的理想气体由状态A经状态B、状态C、状态D再回到状态A.BC、DA线段与横轴平行，BA、CD的延长线过原点．

(1)气体从B变化到C的过程中，下列说法中正确的是 ．

A．分子势能增大

B．分子平均动能不变

C．气体的压强增大

D．分子的密集程度增大

(2)气体在A→B→C→D→A整个过程中，内能的变化量为 ；

其中A到B的过程中气体对外做功W1，C到D的过程中外界对气体做功W2，则整个过程中气体向外界放出的热量为 ．

(3)气体在状态B的体积VB=40L，在状态A的体积VA=20L，状态A的温度tA=0℃．求：

①气体在状态B的温度．

②状态B时气体分子间的平均距离．(阿伏伽德罗常数
NA=6.0×1023mol-1，计算结果保留一位有效数字)

B．(选修模块3- 4) (12分)

(1)下列说法中正确的是 ．

A．在光的双缝干涉实验中，若只将入射光由绿光改为紫光，则条纹间隔变宽

B．狭义相对论认为在不同的惯性参考系中一切物理规律都是相同的

C．光的偏振现象说明光是纵波

D．物体做受迫振动的频率等于其固有频率

(2)如图所示为xoy平面内沿x轴传播的简谐横波在t0=0时刻的
波形图象，波速v=1.0m/s．此时x=0.15m的P点沿-y方向运动，则该波的传播方向是 (选填"+x"或"-x")，P点经过 s时间加速度第一次达到最大．

(3)如图所示是一透明的圆柱体的横截面，半径R=2cm，折射率n=
．真空中一束光线沿平行于直径AB的方向从D点射入透明体，折射光线恰好通过B点．真空中光速c=3.0×108m/s，求：

①光在透明体中的传播速度v．

②入射点D与A
B间的距离d．

[来源:学科网ZXXK]

四、计算题．本题共4小题，共计59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．(13分)如图所示，一质量M=3.0kg、足够长的木板B放在光滑的水平面上，其上表面放置质量m=l.
0kg的小木块A，A、B均处于静止状态，A与B间的动摩擦因数μ=0.30，且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等．现给木块A施加一随时间t变化的水平力F=kt(k=2.0N/s)，取g=10m/s2．

⑴若木板B固定，则经过多少时间木块A开始滑动?

⑵若木板B固定，求t2=2.0s时木块A的加速度大小．

⑶若木板B不固定，求t3=1.0s时木块A受到的摩擦力大小．

14．(15分)如图所示，间距为L的平行光滑金属导轨与水平面的夹角为θ，导轨电阻不计．导体棒ab、cd垂直导轨放置，棒长均为L，电阻均为R，且与导轨电接触良好．ab棒处于垂直导轨平面向上、磁感应强度Bl随时间均匀增加的匀强磁场中．Cd棒质量为m，处于垂直导轨平面向上、磁感应强度恒为B2的匀强磁场中，恰好保持静止．ab棒在外力作用下也保持静止，重力加速度为g．

(1)求通过cd棒中的电流大小和方向．

(2)在t0时间内，通过ab棒的电荷量q和ab棒产生的热量Q．

(3)若零时刻Bl等于零，ab棒与磁场Bl下边界的距离为L0，求磁感应强度Bl随时间t的变化关系．

(15分)如图所示，半径r=0.80m的光滑金属半球壳ABC与水平面在C点连接，一质量m=0.10kg的小物块在水平面上距C点s=1.25m的D点，以不同的初速度向C运动．O点是球心，D、C、O三点在同一直线上，物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.20，取g=10m/s2．

⑴若物块运动到C点时速度为零，恰好沿球壳滑下，求物块滑到最低点B时对球壳的压力大小．

⑵若物块运动到C点水平飞出，恰好落在球壳的最低点B，求物块在D点时的初速度大小．

⑶通过分析判断小物块能否垂直撞击球壳．

16 ．(16分)如图所示，在xoy平面内y轴与MN边界之间有沿x轴负方向的匀强电场，y轴左侧和MN边界右侧的空间有垂直纸面向里、磁感应强度大小相等的匀强磁场，MN边界与y轴平行且间距保持不变．一质量为m、电荷量为-q的粒子以速度v0从坐标原点O沿x轴负方向射入磁场，每次经过磁场的时间均为t0，粒子重力不计．

⑴求磁感应强度的大小B．

⑵若t＝5t0时粒子回到原点O，求电场区域的宽度d和此时的电场强度E0．

⑶若带电粒子能够回到原点O，则电场强度E应满足什么条件?

南通市2014届高三第一次调研测试

物理参考答案

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

B

C

D

B

A





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．

题号

6

7

8

9



答案

B

C

D

B





三、简答题．本题分必做题(第10、11题)和选做题(第12题)两部分，共计30分．请将解答填写在答题卡相应的位置．

10．答案：⑴H．天平；⑵
，
；⑶小车和纸带受到阻力．

11．答案：⑴如图所示；⑵a；⑶①B，电压表的分流；②UA，
。

12A．答案：⑴C；⑵0，W2－W1；⑶546K，4×10－9m

12B．答案：⑴B；⑵－x，0.05；⑶见解析

四、计算题．本题共4小题，共计59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．(13分) 答案：⑴1.5s；⑵1.0m/s2；⑶1.5N

解析：⑴A开始滑动瞬间，水平力F1与最大静摩擦力fm大小相等，则

F1＝fm＝μmg　　　　　　　　　　（2分）

设经过t1时间A开始滑动，则F1＝kt　　　　　（1分）

解得t1＝1.5s　　　　　　　　（1分）

⑵设木块A的加速度大小为a1，根据牛顿第二定律有kt2－μmg＝ma1　　　　　（3分）

代入数据得a1＝1.0m/s2　　　　　　（1分）

⑶在t3＝1.0s时水平外力　F3＝kt3＝2N　　　　　　（1分）

由于F3小于fm，两者一定不会发生相对滑动，一起做匀加运动　　　　（1分）

设木块受到的摩擦力大小为fA，整体运动的加速度为a2，则

对木块有　F3－fA＝ma2　　　　　　 （1分）

对AB整体有　F3＝（m＋M）a2　　　　　　（1分）

代入数据解得　fA＝1.5N　　　　　　 （1分）

14．(15分)答案：⑴
，从c到d；⑵
，
；⑶

解析：⑴设通过cd棒中的电流大小为I，由平衡条件有　BIL＝mgsinθ　　　　　　（2分）

解得
　　　　　　（1分）

由左手定则可知，电流方向为c到d　　　　　　（1分）

⑵电荷量　q＝It0　　　　　　　　（2分）

解得　
　　　　　　（1分）

产生的热量　Q＝I2Rt　　　　　　　　（2分）

解得　
　　　　　　（1分）

⑶根据闭合电路欧姆定律可得电动势　E＝2IR　　　　　　　　（1分）

根据法拉第电磁感应定律有　
　　　　　　　　（1分）

而　
　　　　　　　　（1分）

解得　
　　　　　　　　（1分）

15． (15分) 答案：⑴3.0N；⑵3.0m/s；⑶不能垂直撞击

解析：⑴设物块滑到最低点B时的速度为vB，受到球壳的支持力为NB，则由机械能守恒有　
　　　　　　（1分）

由牛顿第二定律有　
　　　　　　（2分）

解得　　NB＝3mg＝3.0N 　　　　　　（1分）

根据牛顿第三定律可知，小球在B点对球壳的压力为3N　　　　　　（1分）

⑵设物块从C飞出时的速度为vc，则

竖直方向有　
　　　　　　　　（1分）

水平方向有　r＝vct　　　　　　　　（1分）

根据动能定理有　
　　　　　　（2分）

代入数据得　　v0＝3m/s　　　　　　　（1分）

⑶若物块撞击球壳BC 段，速度方向斜向左下方，则不可能垂直撞击半球壳　　　　　（1分）

若小球落在AB上的E点，OE与竖直方向的夹角为θ，E点时速度与竖直方向夹角为α，设平抛运动时间为t，则在E点

竖直分速度　　vy＝gt 　　　　　（1分）

水平分速度　　
　　　　　　　（1分）

其中　
　　　　　　　（1分）

而

由以上各式可得　
　　　　　　（1分）

所以小球不可能垂直撞击球壳

16．(16分)答案：⑴
；⑵
，
；⑶

解析：⑴粒子在磁场中做圆周运动的周期　
　　　　　　（2分）

粒子每次经过磁场的时间为半个周期，则T＝2t0　　　　　　（1分）

解得　　
　　　　　（1分）

⑵粒子t＝5t0时回到原点，轨迹如图所示，由几何关系有

r2＝2r1　　　　　（1分）

由向心力公式有　　
　　　　　　　（1分）

　　　　　　　（1分）

电场宽度　
　　　　　　　（1分）

解得　
　　　　　　　（1分）

又　　
　　　　　　　（1分）

解得　
　　　　　　　（1分）

⑶如图所示，由几何关系可知，要使粒子经过原点，则应满足

　
　　（1分）　（n＝1,2,3……）

由向心力公式有　
　　　（1分）

解得　
　　　　　（1分）

根据动能定理有　
（1分）

解得　
　　（1分）