江苏省扬州市2015届高三上学期期末考试

物理试题

2015．02

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，地面上方存在竖直向下的匀强磁场（不考虑地磁场影响），一带正电小球从高处由静止释放，则其落地时间与无磁场时相比

A．变大 B．变小 C．不变 D．无法确定

2．如图所示，一质量为m的带电小球A用长度为l的绝缘丝质细线悬挂于天花板上的O点，在O点的正下方l处的绝缘支架上固定一个带与A同种电荷的小球B，两个带电小球都可视为点电荷．已知小球A静止时丝线OA与竖直方向的夹角为60°，设丝线中拉力为T，小球所受库仑力为F，下列关系式正确的是

A．
B．
C．
D．

3．已知磁敏电阻在无磁场时电阻很小，有磁场时电阻变大，并且

磁场越强阻值越大．为探测磁场的有无，利用磁敏电阻作为传

感器设计了如图所示电路．电源的电动势E和内阻r不变，在

无磁场时调节变阻器R使小灯泡L正常发光，若探测装置从无

磁场区进入强磁场区，则

A．小灯泡L变亮 B．电压表的示数变小

C．磁敏电阻两端电压变小 D．通过滑动变阻器的电流变大

4．如图所示，内壁光滑的半球形碗固定不动，其轴线垂直于水平面，两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在如图所示的水平面内做匀速圆周运动，则

A．球A的线速度等于球B的线速度

B．球A的角速度大于球B的角速度

C．球A的向心加速度小于球B的向心加速度

D．球A对碗壁的压力等于球B对碗壁的压力

5．如图所示，在光滑水平面上，有一个粗细均匀的单匝正方形闭合线框abcd．t=0时刻，线框在水平外力的作用下，从静止开始向右做匀加速直线运动，bc边刚进入磁场的时刻为t1，ad边刚进入磁场的时刻为t2，设线框中产生的感应电流的大小为i，ad边两端电压大小为U，水平拉力大小为F，则下列i、U、F随运动时间t变化关系图像正确的是

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．据NASA中文消息，2014年9月24日，印度首个火星探测器“曼加里安”号成功进入火星轨道．下列关于“曼加里安”号探测器的说法正确的是

A．从地球发射的速度应该大于第三宇宙速度

B．进入火星轨道过程应该减速

C．绕火星运行周期与其质量无关

D．仅根据在轨高度与运行周期就可估算火星平均密度

7．如图所示，理想变压器原副线圈匝数比为11∶5，现在

原线圈AB之间加上
(V)的正弦交流

电，副线圈上接有一电阻
，D为理想二极管，

C为电容器，电阻与电容两支路可由一单刀双掷开关进行

切换，则

A．开关拨到1时，电流表示数为5.6A

B．开关拨到1时，电流表示数为4A

C．开关拨到2时，二极管反向耐压值至少为
V

D．开关拨到2时，二极管反向耐压值至少为
V

8. 真空中，两个固定点电荷A、B所带电荷量分别为Q1和Q2，在它们共同形成的电场中，有一条电场线如图实线所示，实线上的箭头表示电场线的方向，电场线上标出了C、D两点，其中D点的切线与AB连线平行，AB连线中点为O，则

A．A带正电，B带负电，且Q1>Q2

B．O点电势比D点电势高

C．负检验电荷在C点的电势能大于在D点的电势能

D．在C点由静止释放一带正电的检验电荷，检验电荷将沿此电场线运动到D点

9．如图所示，足够长的传送带与水平方向的倾角为θ，物块a通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻滑轮与物块b相连，b的质量为m．开始时，a、b及传送带均静止，且a不受传送带摩擦力作用，现让传送带逆时针匀速转动，则在b上升h高度(未与滑轮相碰)过程中

A．物块a的重力势能减少mgh

B．摩擦力对a做的功等于a机械能的增量

C．摩擦力对a做的功等于物块a、b动能增量之和

D．任意时刻，重力对a、b做功的瞬时功率大小相等

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.（10分）某物理实验兴趣小组探究测定某品牌矿泉水的电阻率，用一两端开口的玻璃管通过密封塞封住一定量的矿泉水，如图4所示．

（1）某同学用如图1所示的游标卡尺的 ▲ （选填“A”、“B”或“C”）部位去测玻璃管的内径，测出的读数如图2，则玻璃管的内径d为 ▲ cm．

（2）该同学用多用电表的电阻档测量玻璃管中矿泉水的电阻，选择开关置于“×100”档，发现指针如图3所示，则该同学接着需要做的实验步骤是：①换选 ▲ （填“×10”或“×1k”）档；② ▲ ．

（3）该组同学按图4连好电路后，调节滑动变阻器的滑片，从最右端向左端移动的整个过程中，发现电压表有示数但几乎不变，不可能的原因是 ▲ ．

A．滑动变阻器阻值太小 B．电路中5、6之间断路 C．电路中7、8之间断路

（4）该组同学在改进实验后，测出玻璃管中有水部分的长度为L，电压表示数为U，电流表示数为I，改变玻璃管中的水量，测出多组数据，并描绘出相应的图像如图5所示，若图线的斜率为k，则矿泉水的电阻率ρ= ▲ （用题中字母表示）．

11.（8分）某实验小组利用如图所示的装置进行实验，钩码A和B分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，钩码质量均为M，在A的上面套一个比它大一点的环形金属块C，在距地面为h1处有一宽度略比A大一点的狭缝，钩码A能通过狭缝，环形金属块C不能通过．开始时A距离狭缝的高度为h2，放手后， A、B、C从静止开始运动．

（1）利用计时仪器测得钩码A通过狭缝后到落地用时t1，则钩码A通过狭缝的速度为 ▲ （用题中字母表示）．

（2）若通过此装置验证机械能守恒定律，还需测出环形金属块C的质量m，当地重力加速度为g．若系统的机械能守恒，则需满足的等式为 ▲ （用题中字母表示）．

（3）为减小测量时间的误差，有同学提出如下方案：实验时调节h1=h2=h，测出钩码A从释放到落地的总时间t，来计算钩码A通过狭缝的速度，你认为可行吗？若可行，写出钩码A通过狭缝时的速度表达式；若不可行，请简要说明理由．

▲ 、 ▲

12．【选做题】本题包括A、B、C三小题，请选定两题作答，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）以下说法正确的是 ▲

A．当两个分子间的距离为r0（平衡位置）时，分子势能最小

B．布朗运动反映了花粉小颗粒内部分子的无规则运动

C．一定量的气体，在体积不变时，单位时间分子平均碰撞器壁的次数随着温度降低而减小

D．液晶的光学性质不随温度、电磁作用变化而改变

（2）一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其状态变化过程的p－V图像如图所示，已知A→B过程放出热量Q， TA=TC，则 B→C过程气体 ▲ （填“吸收”或“放出”）热量 ▲ ．

（3）目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术．实验发现，在水深300m处，二氧化碳将变成凝胶状态，当水深超过2500m时，二氧化碳会浓缩成近似固体的硬胶体．设在某状态下二氧化碳气体的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，将二氧化碳分子看作直径为D的球（球的体积公式V球=
πD3），则在该状态下体积为V的二氧化碳气体变成硬胶体后体积为多少?

B．(选修模块3-4)(12分)

（1）下列关于光现象的说法正确的是 ▲

A．用光导纤维传播信号是利用了光的全反射

B．照相机镜头在阳光下呈现淡紫色是光的干涉现象

C．偏振光可以是横波，也可以是纵波

D．全息照相利用了激光方向性好的特点

（2）一列简谐横波沿x轴正方向传播，频率为0.5Hz，t＝0时刻的波形如图所示．该列波的波速是 ▲ m/s；质点a平衡位置的坐标xa＝2.5 m，从图示再经 ▲ s它第一次经过平衡位置向y轴正方向运动．

（3）如图为一块直角三棱镜，顶角A为30°．一束激光从AC边入射，刚好能垂直AB边射出，入射方向如图所示，求该激光在棱镜中的传播速度． (结果保留两位有效数字)

C．(选修模块3-5)(12分)

（1）PET（正电子发射型计算机断层显像）的基本原理是：将放射性同位素
注入人体，参与人体的代谢过程．
在人体内衰变放出正电子，与人体内负电子相遇而湮灭转化为一对光子，被探测器探测到，经计算机处理后产生清晰的图象．根据PET原理，下列说法正确的是 ▲

A．
衰变的方程式为

B．将放射性同位素
注入人体，
的主要用途作为示踪原子

C．一对正负电子湮灭后也可能只生成一个光子

D．PET中所选的放射性同位素的半衰期应较长

（2）已知氢原子的基态能量为E1（E1< 0），激发态能量
，其中n =2、3、4……．已知普朗克常量为
，真空中光速为
，吸收波长为 ▲ 的光子能使氢原子从基态跃迁到
的激发态；此激发态氢原子再吸收一个频率为
的光子被电离后，电子的动能为 ▲ ．

（3）如图甲所示，光滑水平面上有A、B两物块，已知A物块的质量mA=1kg．初始时刻B静止，A以一定的初速度向右运动，之后与B发生碰撞并一起运动，它们的x-t图象如图乙所示（规定向右为位移的正方向），则物体B的质量为多少？

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，宽度为L的足够长的平行金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨的两端连接阻值R的电阻．导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B，一根质量m的导体棒MN放在导轨上与导轨接触良好，导体棒的有效电阻也为R，导体棒与导轨间的动摩擦因数为
，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．导体棒MN的初始位置与导轨最左端距离为L，导轨的电阻可忽略不计．

（1）若用一平行于导轨的恒定拉力F拉动导体棒沿导轨向右运动，在运动过程中保持导体棒与导轨垂直，求导体棒最终的速度；

（2）若导体棒的初速度为
，导体棒向右运动L停止，求此过程导体棒中产生的焦耳热；

（3）若磁场随时间均匀变化，磁感应强度
（k>0），

开始导体棒静止，从t=0 时刻起，求导体棒经过多长

时间开始运动以及运动的方向．

14.（16分）如图所示，一个长度为L=1m、高度为h=0.8m的长木板静止在水平地面上，其质量M=0.4kg，一质量m=0.1kg的小物块（可视为质点）放置在其上表面的最右端．物块与长木板，长木板与地面之间动摩擦因数均为μ=0.5．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．现给长木板施加一个水平向右持续作用的外力F．

（1）若F恒为4 N，试求长木板的加速度大小；

（2）若F恒为5.8 N，试判断物块是否能从长木板上掉下，如能，请求出小物块落地时距长木板左端的距离；如不能，求出物块距长木板右端的距离；

（3）若F=kt，k>0，在t=0时刻到物块刚滑落时间内，试定性画出物块与长木板间摩擦力大小随时间变化的图线，无需标注时间以及力的大小．

15.（16分）如图所示，竖直平面内有一直角坐标系，在y轴的右侧存在无限大的、场强大小为E、水平向左的匀强电场，在y轴的左侧同时存在一个垂直纸面向外、磁感应强度大小为B、水平宽度为a的匀强磁场Ⅰ．有一不计重力、带正电、比荷为
的粒子由＋x轴上某一位置无初速度释放．

（1）若其恰好经过磁场Ⅰ左边界上P点
，求粒子射出磁场Ⅰ的速度v1的大小；

（2）若其恰好经过y轴上的Q点
，求粒子从释放开始第一次到达Q所用的时间；

（3）若匀强磁场Ⅰ左侧同时存在一个垂直纸面向里、磁感应强度大小也为B的无限大匀强磁场Ⅱ，要使粒子第二次沿＋x方向运动时恰经过y轴上的M点
，试求其在＋x轴上无初速度释放时的位置坐标．

2014—2015学年度第一学期检测试题

高三物理参考答案与评分标准

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．C 2．D 3．A 4．B 5．C

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．BC 7．BD 8．AB 9．ACD

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．（10分）

（1）A （1分）； 2.150（2分）2.155也得分

（2）①×1k（1分）； ②欧姆调零（1分）

（3）B（2分）； （4）
（3分）

11．（8分）

（1）
（2分）； （2）
（3分）

（3）可行（1分）；
（2分）

12．A．(选修模块3-3)(12分)

（1）AC （4分）

（2）吸收（2分）；
（2分）

（3）体积为V的二氧化碳气体质量为
（1分）

所含分子数为
（1分）

变成硬胶体后体积为
（2分）

B．(选修模块3-4)(12分)

（1）AB （4分）

（2）2 （2分）； 0.25（2分）

（3）棱镜折射率
（2分）

又
（1分）

所以
m/s （1分）（有效数字错误扣1分）

C．(选修模块3-5)(12分)

（1）AB （4分）

（2）
（2分）；
（2分）

（3）由x-t图知：碰前瞬间，
m/s；
（1分）

碰后瞬间，
m/s （1分）

A、B两物块组成的系统动量守恒mAvA+0 =（mA+mB）vAB （1分）

带入数据1×8=（1+ mB）×2 解得mB=3kg （1分）

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、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分．

13．（15分）解析：

（1）导体棒最终匀速运动，设最终速度为

（1分）

（1分）

（1分）

（1分）

（2）由能量守恒定律得：
（2分）

回路中产生的总焦耳热
（1分）

（2分）

（3）
（1分）

（1分）

导体棒恰好运动时
（2分）

解得
（1分）

由楞次定律得导体棒将向左运动 （1分）

14．（16分）解析：

（1）对长木板与物块，假设相对静止时，最大加速度
（2分）

由牛顿第二定律
，得
（1分）

长木板与地面最大静摩擦力为
0.5×(0.1+0.4)×10=2.5N

因为2.5N<
，所以物块与长木板共同加速运动，对整体有

（1分）

解得加速度
（1分）

（2）因为
，所以物块与长木板相对滑动，对长木板有：

，加速度
（1分）

物块的加速度
。 （1分）

至物块与长木板分离时有
，时间
（1分）

此时长木板速度
，物块速度

物块做平抛运动，其落地时间
（1分）

平抛水平距离
（1分）

物块与长木板分离后长木板的加速度

，得
（1分）

在t2时间内木板向右运动距离
（1分）

最终，小物块落地时距长木板左端的距离
（1分）

（3）

（3分）

15．（16分）解析：

（1）如右图所示，由几何关系可知
(1分)

可知粒子在磁场中的轨迹半径
(1分)

由牛顿第二定律得：
(1分)

射出磁场的速度
(1分)

（2）粒子从释放开始到第一次到达Q点，可能轨迹如右图所示，

由几何关系可知：
，其中
(2分)

粒子在磁场中
，

粒子在电场中做匀加速直线运动
， 解得
(1分)

粒子在磁场中做匀速圆周运动，通过一个半圆的时间为

从释放开始一直第一次到达Q所用的时间
(2分)

解得
其中
(1分)

（特别注明：没有考虑周期性，解得n=1时的正确答案只给2分）