南通市2016届高三第三次调研测试

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15分．每小题只有一个选项符合题意．

1. 沈括在《梦溪笔谈》中记载了“以磁石磨针锋”制造指南针的方法，磁针“常微偏东，不全南也”．他是世界上第一个指出地磁场存在磁偏角的人，比西方早了400年．关于地磁场，下列说法中正确的是(　　)

A. 地磁场只分布在地球的外部

B. 地理南极点的地磁场方向竖直向上

C. 地磁场穿过地球表面的磁通量为零

D. 地球表面各处地磁场的磁感应强度大小相等

2. 在离地球十几亿光年的遥远星系中有两个黑洞A、B，其质量分别为太阳质量的36倍和29倍，A、B绕它们连线上某点以相同周期转动组成双星系统．在漫长的演变过程中，A、B缓慢靠近，最后合并为一个黑洞，释放出巨大能量．则(　　)

A. A、B所受万有引力之比为36∶29

B. A、B做圆周运动的半径之比为29∶36

C. A、B缓慢靠近过程中势能增大

D. A、B缓慢靠近过程中动能减小

3. 如图所示，R为阻值较大的电阻，电容器C不带电，现将开关S合到1，待电路稳定后再合到2，此过程中通过R的电流i随时间t变化的图象可能是(　　)

4. 竹蜻蜓是我国古代发明的一种儿童玩具，上世纪三十年代，人们根据竹蜻蜓原理设计了直升机的螺旋桨．如图，一小孩搓动质量为20 g的竹蜻蜓，松开后竹蜻蜓能上升到二层楼房顶高处．在搓动过程中手对竹蜻蜓做的功可能是(　　)

A. 0.2 J

B. 0.6 J

C. 1.0 J

D. 2.5 J

5. 如图所示，木块B静止在水平地面上，木块A叠放在B上．A的左侧靠在光滑的竖直墙面上．关于A、B的受力情况，下列说法中正确的是(　　)

A. B对A的作用力方向一定竖直向上

B. B对A的作用力一定大于A的重力

C. 地面对B的摩擦力方向可能向右

D. 地面对B的作用力大小可能等于A、B的总重力

二、 多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分．每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. 两异种点电荷A、B附近的电场线分布如图所示，P为电场中的一点，连线AP、BP相互垂直．已知P点的场强大小为E、电势为φ，电荷A产生的电场在P点的场强大小为EA，取无穷远处的电势为零．下列说法中正确的有(　　)

A. A、B所带电荷量相等

B. 电荷B产生的电场在P点的场强大小为

C. A、B连线上有一个电势为零的点

D. 将电量为－q的点电荷从P点移到无穷远处，电场力做的功为qφ

7. 如图所示，轻弹簧上端固定，下端悬挂一质量为m的条形磁铁，磁铁穿过固定的水平闭合金属线圈．将磁铁托起到弹簧压缩x后由静止放开，磁铁会上下运动并逐渐停下来，静止时弹簧伸长x.不计空气阻力，重力加速度为g，弹簧始终在弹性限度内，则(　　)

A. 弹簧处于原长时，磁铁的加速度可能大于g

B. 磁铁中央通过线圈时，线圈中感应电流最大

C. 磁铁向下运动时，线圈受到的安培力方向向上

D. 线圈在整个过程中产生的焦耳热为2mgx

8. 如图所示，A、B两小球从O点水平抛出，A球恰能越过竖直挡板P落在水平面上的Q点，B球抛出后与水平面发生碰撞，弹起后恰能越过挡板P也落在Q点．B球与水平面碰撞前后瞬间水平方向速度不变，竖直方向速度大小不变、方向相反，不计空气阻力．则(　　)

A. A、B球从O点运动到Q点的时间相等

B. A、B球经过挡板P顶端时竖直方向的速度大小相等

C. A球抛出时的速度是B球抛出时速度的3倍

D. 减小B球抛出时的速度，它也可能越过挡板P

9. 溜索是一种古老的渡河工具，现已演变为游乐项目．如图所示，滑轮、保险绳索与人体连接，粗钢索两端连接在固定桩上．人从高处平台的A点出发，借助几十米的落差，沿钢索顺势而下，滑过最低点C，到达B点时速度为零．下列说法中正确的有(　　)

A. 人滑到C点时速度最大

B. 人从A滑到C的过程中，重力的功率先增大后减小

C. 人滑到C点时的加速度方向竖直向上

D. 钢索对左侧固定桩的拉力小于对右侧固定桩的拉力

第Ⅱ卷(非选择题　共89分)

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42分．请将解答填写在相应的位置．

【必做题】

10. (8分)(1) 如图甲所示，螺旋测微器的读数为________ cm.

(2) 某实验小组用如图乙所示的装置验证机械能守恒定律．

① 实验中得到的一条纸带如图丙所示，第一个打点标记为O，选择点迹清晰且便于测量的连续6个点，标为1、2、…、6，测出各点到O点的距离分别为d1、d2、…、d6.已知打点频率为f，则打点2时小车的速度为__________；若钩码质量为m，已知当地重力加速度为g，则验证点2与点5间重锤的机械能守恒的关系式可表示为__________．

② 已知打点频率f＝50 Hz，如果发现纸带上第一个和第二个打点间的距离大约是5 mm，出现这种情况可能的原因是________．

A. 重锤的质量过大

B. 电源电压偏大

C. 打点计时器没有竖直固定

D. 先释放纸带后接通打点计时器

11. (10分)测量电源的内阻，提供的器材如下：

A. 待测电源E(内阻约为10
)

B. 电源E0(电动势E0略大于待测电源的电动势E)

C. 灵敏电流计G(0～30
A)

D. 电阻箱(0～99 999.9
)

E. 电阻箱(0～99.99
)

F. 定值电阻R0

G. 均匀金属电阻丝及滑动触头

H. 开关、导线若干

(1) 实验时采用图甲所示电路，闭合开关S1、S2，将滑动触头P与金属电阻丝试触，根据灵敏电流计G指针偏转方向调整P点位置，并________(填“增大”或“减小”)电阻箱R1的阻值，反复调节，直到G表指针不发生偏转，此时金属丝左端接线柱A与触头P间的电势差UAP______(填“大于”“小于”或“等于”)待测电源E的路端电压．

(2) 改变R2的阻值重复实验，用(1)中的方法调节到G表不发生偏转，用刻度尺测量触头P到接线柱A间的距离，记下此时电阻箱R2的阻值，根据上述步骤测得的数据，作出电阻箱R2的阻值R与对应AP间距离L的关系图象
如图所示．测得图线的斜率为k，图线在纵轴上的截距为b，则待测电源E的内阻测量值为________．

(3) 实验中，电阻箱R2应选用________(填“D”或“E”)．

(4) 请写出由金属电阻丝引起误差的一个原因：________．

12. 【选做题】本题包括A、B、C三小题，请选定其中两小题作答．若多做，则按A、B两小题评分．

A. (选修模块3-3)(12分)

(1) 下列说法中正确的是________．

A. 当气体分子热运动变得更剧烈时，气体压强一定变大

B. 当空气压强发生变化时，水的饱和汽压也一定变化

C. 若取走绝热容器中速率大于v的气体分子，此后其中分子的速率不会大于v

D. 石墨层状结构间距离较大，沿此方向易剥下，因而其机械强度有方向性

(2) 如图所示，一定质量的理想气体从状态A开始分别经过等温膨胀和等压膨胀到相同的体积，则等温膨胀过程中气体对外做的功________(填“大于”“等于”或“小于”)等压膨胀过程中气体对外做的功；等温膨胀过程中气体从外界吸收的热量________(填“大于”“等于”或“小于”)等压膨胀过程中气体从外界吸收的热量．

(3) 如图所示，食盐(NaCl)晶体由钠离子和氯离子组成，相邻离子的中心用线连起来组成了一个个大小相等的立方体，立方体的个数与两种离子的总数目相等．已知食盐的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，求：

① 食盐的分子质量m；

② 相邻离子间的距离a.

B. (选修模块3-4)(12分)

(1) 下列说法中正确的是________．

A. 被拍打的篮球上下运动是简谐运动

B. 受迫振动的物体总以它的固有频率振动

C. 当观察者和波源间存在相对运动时一定能观察到多普勒效应现象

D. 在高速运行的航天器上看地球上的时间进程变慢

(2) 1971年，屠呦呦等获得了青蒿乙醚提取物结晶，研究人员通过x射线衍射分析确定了青蒿素的结构．x射线衍射是研究物质微观结构最常用的方法，用于分析的x射线波长在0.05 nm～0.25 nm范围之间，因为x射线的波长________(填“远大于”“接近”或“远小于”)晶体内部原子间的距离，所以衍射现象明显．分析在照相底片上得到的衍射图样，便可确定晶体结构．x射线是________(填“纵波”或“横波”)．

(3) 如图所示，有一四棱镜ABCD，∠B＝∠C＝90°，∠D＝75°.某同学想测量其折射率，他用激光笔从BC面上的P点射入一束激光，从Q点射出时与AD面的夹角为30°，Q点到BC面垂线的垂足为E，P、Q两点到E点的距离分别为a、
a，已知真空中光速为c.求：

① 该棱镜材料的折射率n；

② 激光从P点传播到Q点所需的时间t.

C. (选修模块3-5)(12分)

(1) 下列说法中正确的是________．

A. 火箭利用周围空气提供的动力飞行

B. 卢瑟福通过对
粒子散射实验的研究，提出了原子核的结构模型

C. 铀235与铀238原子核内的中子数不同，因而有不同的半衰期

D. 热核反应的温度须达到108 K，反应过程中要吸收能量

(2) 如图所示，在橄榄球比赛中，质量为100 kg的橄榄球前锋以vA＝5 m/s的速度跑动，想穿越防守队员到底线触地得分，就在他刚要到底线时，迎面撞上了对方两名质量均为75 kg的球员，一个速度vB＝2 m/s，另一个速度vC＝4 m/s，他们腾空扭在了一起．他们碰撞后瞬间的速度大小约是______ m/s，在此过程中三名球员的总机械能________(填“增大”“不变”或“减小”)．

(3) 一光电管的阴极K用截止频率为ν的金属铯制成，光电管阳极A和阴极K之间的正向电压为U.用波长为λ的单色光射向阴极，产生了光电流．已知普朗克常量为h，电子电荷量为e，真空中的光速为c.求：

① 金属铯的逸出功W；

② 光电子到达阳极的最大动能Ek.

四、 计算题：本题共3小题，共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，空间有磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场，两平行光滑金属导轨水平放置，其电阻不计、间距为L，左端接有阻值为R的定值电阻．一质量为m、电阻也为R的导体棒与两导轨接触良好，在水平力F作用下在O位置两侧M、N间做往复运动．t＝0时刻起导体棒从M位置开始向右运动，其速度变化规律为v＝vmsin
t，在O位置速度最大．

(1) 写出定值电阻中的电流i随时间t变化的表达式；

(2) 导体棒从M位置开始运动到O位置的过程中，经过的时间t＝
，求定值电阻中产生的焦耳热Q及水平力F做的功W；

(3) 单匝线框在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动产生电流的情形与题中导体棒运动产生电流的情形类似．试求导体棒从M位置运动到O位置的过程中，通过定值电阻的电荷量q.

14. (16分)如图所示，在光滑水平面左、右两侧各有一竖直弹性墙壁P、Q，平板小车A的左侧固定一挡板D，小车和挡板的总质量M＝2 kg，小车上表面O点左侧光滑，右侧粗糙，一轻弹簧左端与挡板相连，原长时右端在O点．质量m＝1 kg的物块B在O点贴着弹簧右端放置，但不与弹簧连接，B与O点右侧平面间的动摩擦因数μ＝0.5.现将小车贴着P固定，用水平恒力F推B向左移动x0＝0.1 m距离时撤去推力，B继续向左运动，最终停在O点右侧x1＝0.9 m处，取重力加速度g＝10 m/s2，弹簧始终在弹性限度内．

(1) 求水平恒力F的大小及弹簧的最大弹性势能Ep；

(2) 撤去小车A的固定限制，以同样的力F推B向左移动x0时撤去推力，发现A与Q发生第一次碰撞前A、B已经达到共同速度，求最初A右端与Q间的最小距离s0；

(3) 在(2)的情况下，求B在O点右侧运动的总路程s及运动过程中B离开O点的最远距离x(车与墙壁碰撞后立即以原速率弹回)．

15. (16分)如图甲所示，xOy平面处于匀强电场和匀强磁场中，电场强度E和磁感应强度B随时间t变化的图象如图乙所示，周期均为2t0，y轴正方向为E的正方向，垂直纸面向里为B的正方向．t＝0时刻，一质量为m、电荷量为＋q的粒子从坐标原点O开始运动，此时速度大小为v0，方向为＋x轴方向．已知电场强度大小为E0，磁感应强度大小B0＝
，不计粒子所受重力．求：

(1) t0时刻粒子的速度大小v1及对应的位置坐标(x1，y1)；

(2) 为使粒子第一次运动到y轴时速度沿－x方向，B0与E0应满足的关系；

(3) t＝4nt0(n为正整数)时刻粒子所在位置的横坐标x.

参考答案：

1. C　 2. B　3. A　 4. D　 5. D　 6. BC　 7. AD　 8. BCD　 9. BD　

10. (8分)

(1) 1.021 7(1.021 6～1.021 9均正确)(2分)

(2) ①
(2分)　
(2分)

② D(2分)

11. (10分)

(1) 减小(2分)　等于(2分)

(2)
(2分)

(3) E(2分)

(4) 通电后温度变化使金属丝电阻变化(金属丝粗细不均匀、长度测量的读数误差等)(2分)

12. A. (1) D(3分)

(2) 小于(2分)　小于(2分)

(3) 解：①
(2分)

②
2分)

解得
(1分)

B. (1) D(3分)

(2) 接近(2分)　横波(2分)

(3) 解： n＝
(2分)

② 光在棱镜中传播的速度
(1分)

运动的时间
(1分)

解得
(1分)

C. (1) C(3分)

(2) 0.2(2分)　减小(2分)

(3) 解：① W＝hν(2分)

② 根据光电效应方程得

(1分)

由动能定理得

解得Ek＝eU＋
－hν(2分)

13. (15分)解：(1) 导体棒中产生的感应电动势

e＝BLv

由欧姆定律，导体棒中的电流

则电流随时间变化的表达式为

(2) 导体棒中产生的感应电动势

解得

由功能关系W＝2Q＋mv

解得W＝

(3) 由题意可知Em＝BSω

解得

14. (16分)解：(1) 取全过程研究，根据动能定理

Fx0－μmgL0＝0

解得F＝45 N

由功能关系Fx0＝Ep－0

解得Ep＝4.5 J

(2) 设B运动到O点的速度为v0，根据机械能守恒定律得Ep＝mv

接着B减速，设加速度大小为a1，根据牛顿第二定律

mg＝ma1　a1＝5 m/s2

A加速，设加速度大小为a2，根据牛顿第二定律

mg＝Ma2　a2＝2.5 m/s2

设运动的共同速度为v1，则

v1＝v0－a1t1　v1＝a2t1

t1时间内A运动的距离即为最小距离

s0＝a2t

解得s0＝0.2 m

(3) 最终A、B都停止运动，机械能转化为内能，由功能关系得

Ep＝μmgs

解得s＝0.9 m

A与Q第一次碰撞前，B距离O点

s1＝v0t1－
a1t－
a2t

v2＝v1－a1t2

v2＝－v1＋a2t2

解得t2＝ s　v2＝－ m/s

这段时间内B相对A向右移动

此时B离开O点的最远距离x＝
s1＋
s2

解得x＝0.87 m

15. (16分)解：(1) 在电场中运动，沿x轴正方向有

x1＝v0t0

沿y轴正方向有

vy＝at0　y1＝at

由牛顿第二定律有

qE0＝ma(1分)

运动的速度大小

v1＝

解得v1＝

粒子的位置坐标为(
)

(2) 设粒子在磁场中做圆周运动的周期为T，解得T＝2t0

则粒子第一次运动到y轴前的情形如图所示．

粒子在磁场中做圆周运动时有

由几何关系得r1sin
＝v0t0

且v1sin
＝v0

解得
＝v0

(3)
x＝2r1sin
＝

则粒子的横坐标

x＝－n
x＝－
(n＝1，2…)