常州市教育学会学业水平监测

高三物理期末试卷

（2016年1月）

本试卷共15题，满分120分，考试时间100分钟．

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．

1．“如果我比别人看得更远，是因为我站在巨人的肩膀上”牛顿的这句名言说明前人的科学发现是后人研究的启迪和基础．下列说法不正确的是（ ）

A．伽利略理想实验的研究结论为牛顿第一定律的得出奠定了基础

B．开普勒发现的行星运动定律为万有引力定律的得出奠定了基础

C．奥斯特发现的电流的磁效应为电磁感应定律的发现提供了启迪

D．法拉第提出电荷的周围存在电场为库伦定律的发现提供了启迪

2．如图，一截面为椭圆形的容器内壁光滑其质量为M，置于光滑水平面上，内有一质量为m的小球，当容器受到一个水平向右的力F作用向右匀加速运动时，小球处于图示位置，此时小球对椭圆面的压力大小为（ ）

A．
B．

C．
D．

3．复印机的核心部件是有机光导体鼓，它是在一个金属圆柱表面涂覆一层有机光导体OPC（没有光照时OPC是绝缘体，受到光照时变成导体）制成的．复印机的基本工作过程是（1）在暗处的有机光导体鼓和一个金属丝电极之间加上高电压，金属丝附近空气发生电离，使转动鼓体均匀带上正电；（2）文件反射的强光通过光学系统在鼓上成像，鼓上形成 “静电潜像”；（3）鼓体转动经过墨粉盒，潜像将带相反电荷的墨粉吸引到鼓体带电部位；（4）鼓体继续转动经过复印纸，带电复印纸又将墨粉吸引到复印纸上．以下说法正确的是（ ）

A．步骤（1）中发生了静电感应现象

B．步骤（2）中发生了局部导电现象

C．步骤（3）中发生了静电平衡现象

D．步骤（4）中发生了静电屏蔽现象

4． 自从英国物理学家狄拉克提出磁单极子以来，寻找磁单极子一直是人类的一个追求．如图设想一个磁N单极子从远处沿一个闭合金属线圈的轴线匀速通过，设从右向左观察顺时针方向电流为正，则和该线圈串联的仪表中记录到的线圈中感生电流的i-t图像是（ ）

5．军事演习中，M点的正上方离地H高处的蓝军飞机以水平速度v1投掷一颗炸弹攻击地面目标,反应灵敏的红军的地面高炮系统同时在M点右方地面上N点以速度v2斜向左上方发射拦截炮弹，两弹恰在M、N连线的中点正上方相遇爆炸，不计空气阻力，则发射后至相遇过程( )

A．两弹飞行的轨迹重合

B．初速度大小关系为v1 = v2

C．拦截弹相对攻击弹做匀速直线运动

D．两弹相遇点一定在距离地面3H/4高度处

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，错选或不答得0分．

6． 关于下列器材的原理和用途，正确的是( )

A．变压器可以改变交变电压但不能改变频率

B．扼流圈对交流的阻碍作用是因为线圈存在电阻

C．真空冶炼炉的工作原理是炉体产生涡流使炉内金属熔化

D．磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起电磁阻尼的作用

7． 己知地球和火星的半径分别为rl、r2，绕太阳公转轨道可视为圆，轨道半径分别为r1'、r2'，公转线速度分别为vl'、v2'，地球和火星表面重力加速度分别为g1、g2，平均密度分别为ρ1、ρ2．地球第一宇宙速度为v1，飞船贴近火星表面环绕线速度为v2，则下列关系正确的是（ ）

A．
B．
C．
D．

8． 如图所示，虚线表示某电场中的四个等势面，相邻等势面间的电势差相等．一不计重力的带负电的粒子从右侧垂直等势面Φ4向左进入电场，运动轨迹与等势面分别交于a、b、c三点，则可以判断（ ）

A．Φ1<Φ2<Φ3<Φ4

B．粒子的运动轨迹和Φ3等势面也可能垂直

C．Φ4等势面上各点场强处处相等

D．该区域可能是点电荷和无限大金属平板形成的电场

9． 水平长直轨道上紧靠放置n个质量为m可看作质点的物块, 物块间用长为l的细线连接，开始处于静止状态，轨道动摩擦力因数为μ．用水平恒力F拉动1开始运动，到连接第n个物块的线刚好拉直时整体速度正好为零，则（ ）

A． 拉力F所做功为nFl

B． 系统克服摩擦力做功为n(n-1) μmgl/2

C． F>nμmg/2

D． nμmg>F>（n-1）μmg

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42 分． 请将解答填写在答题卡相应的位置．

10．（8分）某学习小组欲探究小灯泡（“3V、1.5W”）的伏安特性，可提供的实验器材如下：

A．电池组：电动势约4.5V，内阻可不计；

B．双量程的电压表；

V1：量程为0~3V、内阻约为3kΩ； V2：量程为0~15V、内阻约为15kΩ

C．双量程的电流表；

A1：量程为0~0.6A、内阻约为1Ω； A2：量程为0~3A、内阻约为0.1Ω

D．滑动变阻器R：阻值范围0~10Ω、允许通过最大电流为2A；

E．开关S，导线若干．

在尽量提高测量精度的情况下，请回答下列问题：

（1）根据以上器材，用笔画线代替导线将实物图1连接成完整电路；

（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑动片应移到 ▲ 端（选填“A”或“B”）；

（3）调节滑动变阻器得到电压、电流数据如下表，请在图2所示的坐标纸上画出小灯泡的U – I图线．

组数

1

2

3

4

5

6

7



U/V

0

0.28

0.58

0.92

1.50

2.00

3.00



I/A

0

0.10

0.20

0.30

0.40

0.45

0.49





（4）根据图线可估得小灯泡在常温下的电阻约为 ▲ Ω（结果保留2位有效数字）．

11．（10分）下图为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图．实验步骤如下：

①用天平测量物块和遮光片的总质量M、重物的质量m；用游标卡尺测量遮光片的宽度d；用米尺测量两光电门之间的距离s；

②调整轻滑轮，使细线水平；

③让物块从光电门A的左侧由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间ΔtA和ΔtB，求出加速度a；

④多次重复步骤③，求a的平均值
；⑤根据上述实验数据求出动摩擦因数μ．

回答下列问题：

（1）用20分度的游标卡尺测量d时的示数如图所示，其读数为 ▲ cm；

（2）物块的加速度a可用d、s、ΔtA和ΔtB表示为a＝ ▲ ；

（3）动摩擦因数μ可用M、m、
和重力加速度g表示为μ＝ ▲ ；

（4）如果滑轮略向下倾斜，使细线细线没有完全调节水平，由此测得的μ ▲ （填“偏大”或“偏小”）；这一误差属于 ▲ (填“偶然误差”或“系统误差”)．

12．【选做题】本题包括A、B、C 三小题，请选定其中两小题，并在相应的答题区域内作答，若都做，则按A、B 两小题评分．

A．【选修3-3】（12分）

（1）下列说法中正确的是 ▲

A．能的转化和守恒定律是普遍规律，能量耗散不违反能量守恒定律

B．扩散现象可以在液体、气体中进行，不能在固体中发生

C．有规则外形的物体是晶体，没有确定的几何外形的物体是非晶体

D．由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，所以存在表面张力

（2）气象员用释放氢气球的方法测量高空的气温．已知气球内气体的压强近似等于外界大气压，氢气球由地面上升的过程中，氢气球内壁单位面积上所受内部分子的作用力 ▲ （填“增大”、“减小”、“不变”），球内气体的内能 ▲ （填“增大”、“减小”、“不变”）．

（3）某次测量中在地面释放一体积为8升的氢气球，发现当气球升高到1600m时破裂．实验表明氢气球内外压强近视相等，当氢气球体积膨胀到8.4升时即破裂．已知地面附近大气的温度为27℃，常温下当地大气压随高度的变化如图所示求：高度为1600m处大气的摄氏温度．

B．【选修3-4】（12分）

（1）下列说法正确的是 ▲

　 A．光的衍射现象说明光波是横波

　 B．变化的电场周围不一定产生变化的磁场

　 C．雷达是利用超声波来测定物体位置的设备

　 D．眼镜镜片的表面上镀有增透膜，利用了光的干涉原理

（2）如图所示为某一介质中的甲、乙两个质点振动的位移随时间变化的图象，在t＝5 s时，两质点的振动方向 ▲ （填“相同”或“相反”）．由于两质点的振动，在同一介质中形成了两列机械波，两列波的波长之比λ甲∶λ乙＝ ▲ ．

（3）一束单色光由左侧射入盛有清水的薄壁圆柱型玻璃杯，如图所示为过轴线的截面图，调整入射角α，光线恰好在水和空气的界面上发生全反射，已知水的折射率为
，求sinα的值．

C．【选修3-5】（12分）

（1）下列说法中正确的是 ▲

A．某放射性原子核经两次α衰变和一次β变，核内质子数减少3个

B．玻尔理论可以成功解释氢原子的光谱现象

C．氢原子的核外电子从半径较大的轨道跃迁到半径较小的轨道时，原子的能量增大

D．放射性元素发生β衰变，新核的化学性质不变

（2）用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图．则a光光子的频率 ▲ b光光子的频率（选填“大于”、“小于”、“等于”）；用a光的强度 ▲ b光的强度（选填“大于”、“少于”、“等于”）．

（3）一个静止的原子核
，衰变时放出一个质量为m1速率为v1的粒子，同时产生一个质量为m2的反冲新核
和一个光子，测得新核的速率为v2、光子与新核运动方向相同．已知普朗克常量为h，写出该衰变的方程并求出光子的波长λ．

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）如图甲所示，在水平面上固定有长为L=2m、宽为d=0.5m的光滑金属“U”型导轨，导轨右端接有R=1Ω的电阻，在“U”型导轨右侧l=1m范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示．在t=0时刻，质量为m=0.1kg、内阻r=1Ω导体棒ab以v0=1m/s的初速度从导轨的左端开始向右运动，导轨的电阻忽略不计，g取10m/s2．

（1）求第一秒内流过ab电流的大小及方向；

（2）求ab棒进磁场瞬间的加速度大小；

（3）导体棒最终停止在导轨上，求全过程回路中产生的焦耳热．

14．（16分） 如图为固定在竖直平面内的轨道，直轨道AB与光滑圆弧轨道 BC相切，圆弧轨道的圆心角为37°，半径为r=0.25m，C端水平, AB段的动摩擦因数为0.5．竖直墙壁CD高H=0.2m,紧靠墙壁在地面上固定一个和CD等高，底边长L=0.3m的斜面．一个质量m=0.1kg的小物块(视为质点)在倾斜轨道上从距离B点l=0.5m处由静止释放，从C点水平抛出．重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8．求:

（1）小物块运动到C点时对轨道的压力的大小；

（2）小物块从C点抛出到击中斜面的时间；

（3）改变小物体从轨道上释放的初位置，求小物体击中斜面时动能的最小值．

15．（16分）如图所示，在xoy平面坐标系中，x轴上方存在电场强度E=1000v/m、方向沿y轴负方向的匀强电场；在x轴及与x轴平行的虚线PQ之间存在着磁感应强度为B=2T、方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁场宽度为d．一个质量m=2×10-8kg、带电量q=+1.0×10-5C的粒子从y轴上（0，0.04）的位置以某一初速度v0沿x轴正方向射入匀强电场，不计粒子的重力．

（1）若v0=200m/s，求粒子第一次进入磁场时速度v的大小和方向；

（2）要使以大小不同初速度射入电场的粒子都能经磁场返回，求磁场的最小宽度d；

（3）要使粒子能够经过x轴上100m处，求粒子入射的初速度v0．

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高三年级物理试题参考答案及评分标准

题号

1

2

3

4

5



答案

D

B

B

C

C





题号

6

7

8

9



答案

AD

AC

AD

BC



10．

（1）连线如图1所示 （2分）

（2）A （2分）

（3）如图2中曲线所示 （正确、平滑可得分）（2分）

（4）2.8Ω~3.0Ω （2分）

11．（1）0.950　 （2分）

（2）[()2－()2] （2分）

（3）　 （2分）

（4）偏大 （2分） 系统误差 （2分）

12A．

（1）AD （4分）

（2）减小、减小 （4分）

（3）由图得：在地面球内压强：p1=76cmHg

1600m处球内气体压强：p2=70cmHg

由气态方程得：
； （2分）

T2=

t2=290﹣273℃=17℃ （2分）

12B．

（1）BD （4分）

（2）相同、 3:2 （4分）

（3）当光线在水面发生全放射时有
， （2分）

当光线从左侧射入时，由折射定律有
，

联立这两式代入数据可得
（2分）

12C．

（1）AB（4分）

（2）大于 大于（4分）

（3）
（2分）

（2分）

13．（15分）

解：（1）第一秒内磁场随时间均匀变化，由法拉第电磁感应定律有

（2分）

所以流过ab的电流
，方向：由a流向b （2分）

（2）依题意可知ab棒在1s末时刻进入磁场（速度仍为v0），此后磁感应强度保持不变

则 E2=Bdv0=0.5V （2分）

（1分）

F= BI2d （1分）

由牛顿第二定律，有 BI2d=ma所以 a=1.25m/s2 （2分）

（3）
（2分）

（2分）

全过程回路产生的焦耳热
（1分）

14．（16分）

（1）
（2分）

得：
（1分）

，
,（2分）

由牛顿第三定律得,压力为2.2N（1分）

(2)如图，设物体落到斜面上时水平位移为x,竖直位移为y,

，
（2分）

，
，

，

（2分）

（3）
，

（2分）

（2分）

解得：当y=0.12m，
（2分）

15．（16分）

（1）Eq=ma （1分）

y=
at2 t=4×10-4s （1分）

vy=at=200m/s （1分） v2=v02+vy2

tanα=
，代入数据解得：v=200
m/s，与x轴成45°角 （2分）

（2）当初速度为0时粒子最容易穿过磁场 （1分）

Bqv=
r=0.2m （2分）

要使所有带电粒子都返回电场

d =0.2m （2分）

另解：Bqv=
；
（2分）

，（2分）

当v0=0时，d=0.2m （1分）

（3）对于不同初速度的粒子通过磁场的轨迹在x轴上的弦长不变

x1=2rsinα=2
（2分）

设粒子第n次经过x=100m处

x1+nv0t=x n=2k+1（k=0,1,2,3，…）

v0=
m/s n=2k+1（k=0,1,2,3，…） (2分)

x1+(n-1)v0t=x n=2k（k=1,2,3，…）

v0=
m/s n=2k（k=1,2,3，…） (2分)

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