2015南通泰州扬州连云港淮安二模物理

南通泰州扬州连云港淮安2015届高三第二次调研测试

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．如图所示，河水以相同的速度向右流动，落水者甲随

水漂流，至b点时，救生员乙从O点出发对甲实施救

助，则救生员乙相对水的运动方向应为图中的

A．Oa方向B．Ob方向

C．Oc方向D．Od方向

2．如图所示，带正电的A球固定，质量为m、电荷量为+q的粒子B从a处以速度v0射向A，虚线abc是B运动的一段轨迹，b点距离A最近．粒

子经过b点时速度为v，重力忽略不计．则

A．粒子从a运动到b的过程中动能不断增大

B．粒子从b运动到c的过程中加速度不断增大

C．可求出A产生的电场中a、b两点间的电势差

D．可求出A产生的电场中b点的电场强度

3．某温控电路的原理如图所示，R M是半导体热敏电阻，R是滑动

变阻器，某种仪器要求在15℃～27℃的环境中工作．当环境温

度偏高或偏低时，控制器会自动启动降温或升温设备．下列说

法中正确的是

A．环境温度降低，R M的阻值减小

B．环境温度升高，U ab变大

C．滑片P向下移动时，U ab变大

D．调节滑片P能改变升温和降温设备启动时的临界温度

4．电容式加速度传感器的原理结构如图，质量块右侧连接轻质弹簧，左侧连接电介质，弹簧与电容器固定在外框上．质量块可带动电介质移动改变

电容．则

A．电介质插入极板间越深，电容器电容越小

B．当传感器以恒定加速度运动时，电路中有恒定电流

C．若传感器原来向右匀速运动，突然减速时弹簧会伸长

D．当传感器由静止突然向右加速瞬间，电路中有顺时针方

向电流

5．如图所示，高层住宅外安装空调主机时，电机通过缆绳牵引主机沿竖直方向匀速上升．为避免主机与阳台、窗户碰撞，通常会用一根拉绳拽着主

机，地面上拽拉绳的人通过移动位置，使拉绳与竖直方向的夹角β保持不变，则在提升主机过程中，下列结论正确的是

A．缆绳拉力F1和拉绳拉力F2都增大

B．缆绳拉力F1和拉绳拉力F2都不变

C．缆绳与竖直方向的夹角α可能大于角β

D．缆绳拉力F1的功率保持不变

F

第1题图

第3题图

第4题图

第2题图

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． 6．据报道，一颗来自太阳系外的彗星于2014年10月20日擦

火星而过．如图所示，设火星绕太阳在圆轨道上运动，运动半径为r ，周期为T ．该彗星在穿过太阳系时由于受到太阳

的引力，轨道发生弯曲，彗星与火星在圆轨道的A 点“擦肩而过”．已知万有引力恒量G ，则

A ．可计算出太阳的质量

B ．可计算出彗星经过A 点时受到的引力

C ．可计算出彗星经过A 点的速度大小

8．如图所示，在xoy 平面的第Ⅰ象限内存在垂直xoy 平面向里、磁 感应强度大小为B 的匀强磁场，两个相同的带电粒子以相同的速 度v 0先后从y 轴上坐标（0，3L ）的A 点和B 点（坐标未知） 垂直于y 轴射入磁场，在x 轴上坐标（L 3

，0）的C 点相遇，

不计粒子重力及其相互作用．根据题设条件可以确定

A ．带电粒子在磁场中运动的半径

B ．带电粒子的电荷量

C ．带电粒子在磁场中运动的时间

D ．带电粒子的质量

9．如图甲所示，固定斜面AC 长为L ，B 为斜面中点，AB 段光滑．一物块在恒定拉力F 作

用下，从最低点A 由静止开始沿斜面上滑至

最高点C ，此过程中物块的动能E k 随位移s

变化的关系图象如图乙所示．设物块由A 运

动到C 的时间为t 0，下列描述该过程中物块的速度v 随时间t 、加速度大小a 随时间t 、加速度大小a 随位移

s 、机械能E 随位移s 变化规律的图象中，可能正确的是

第7题图

3

第9题图

甲 乙 2

B 0

2 A 0 02 C

2

D 2

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.（10分）某实验小组要测量电阻R x 的阻值．

（1）首先，选用欧姆表“×10”挡进行粗测，正确操作后，表盘指针如图甲所示，则该电阻的测量值为 ▲ Ω．

（2）接着，用伏安法测量该电阻的阻值，可选用的实验器材有： 电压表V （3V ，内阻约3k Ω）； 电流表A （20 mA ，内阻约2Ω）；待测电阻R x ； 滑动变阻器R 1（0-2k Ω）；滑动变阻器R 2（0-200Ω）；干电池2节；开关、导线若干．

在图乙、图丙电路中，应选用图 ▲ （选填“乙”或“丙”）作为测量电路， 滑动变阻器应选用 ▲ （选填“R 1”或“R 2”）．

（3）根据选择的电路和器材，在图丁中用笔画线代替导线完成测量电路的连接．

（4）为更准确测量该电阻的阻值，可采用图戊所示的电路，G 为灵敏电流计（量程很小），

R 0为定值电阻，R 、R 1、R 2为滑动变阻器．操作过程如下：①闭合开关S ，调节R 2，减小R 1的阻值，多次操作使得G 表的示数为零，读出此时电压表V 和电流表A 的示数U 1、I 1；②改变滑动变阻器R 滑片的位置，重复①过程，分别记下U 2、I 2，…，U n 、I n ；③描点作出U-I 图象，根据图线斜率求出R x 的值．下列说法中正确的有 ▲ ．

A ．闭合S 前，为保护G 表，R 1的滑片应移至最右端

B ．调节G 表的示数为零时，R 1的滑片应位于最左端

C ． G 表示数为零时，a 、b 两点间电势差为零

D ．该实验方法避免了电压表的分流对测量结果的影响

11. （8分）用图示装置测量重锤的质量，在定滑轮两侧分别挂上重

锤和n 块质量均为m 0的铁片，重锤下端贴一遮光片，铁架台上安装有光电门.调整重锤的高度，使其从适当的位置由静止开始下落，读出遮光片通过光电门的挡光时间t 0；从定滑轮左侧依次取下1第10题图

5

10

15

20

甲

第10题图

2

丁

块铁片放到右侧重锤上，让重锤每次都从同一位置由静止开始下落，计时器记录的挡光时间分别为t 1、t 2…，计算出t 02、t 12…．

（1）挡光时间为t 0时，重锤的加速度为a 0．从左侧取下i 块铁片置于右侧重锤上时，对应的挡光时间为t i ，重锤的加速度为a i ．则

i

a a = ▲ .（结果用t 0和t i 表示） （2）作出

i

a i a 的图线是一条直线，直线的斜率为k ，则重锤的质量M = ▲ . （3）若重锤的质量约为300g ，为使实验测量数据合理，铁片质量m 0比较恰当的取值是 ▲ .

A ．1g

B ．5g

C ．40g

D ．100g （4）请提出一条减小实验误差的建议： ▲ .

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)

在大气中，空气团竖直运动经过各气层的时间很短，因此，运动过程中空气团与周围空气热量交换极少，可看作绝热过程．潮湿空气团在山的迎风坡上升时，水汽凝结成云雨，到山顶后变得干燥，然后沿着背风坡下降时升温，气象上称这股干热的气流为焚风．（大气压强随高度的增加而减小）

（1）空气团沿背风坡下降时，下列描述其压强p 随体积V 变化关系的图象中，可能正确的是 ▲ (图中虚线是气体的等温线)．

（2）空气团在山的迎风坡上升时温度降低，原因是空气团 ▲ （选填“对外放热”或“对外做功”）；设空气团的内能U 与温度T 满足U=CT （C 为一常数），空气团沿着背风坡下降过程中，外界对空气团做的功为W ，则此过程中空气团升高的温度ΔT = ▲ ．

（3）若水汽在高空凝结成小水滴的直径为d ，已知水的密度为ρ、摩尔质量为M ，阿伏加德罗常数为N A ．求：①一个小水滴包含的分子数n ； ②水分子的大小d 0． B ．(选修模块3-4)(12分)

（1）下列说法中不符合事实的是 ▲ ． A ．机场安检时，借助X 射线能看到箱内物品

B ．交通警示灯选用红灯是因为红光更容易穿透云雾烟尘

C ．建筑外装涂膜玻璃应用了光的全反射

D ．液晶显示应用了偏振光 （2）如图所示，一束激光频率为ν0，传播方向正对卫星飞行方向，

已知真空中光速为c ，卫星速度为u ，则卫星上观测到激光的传播速

度是 ▲ ，卫星接收到激光的频率ν ▲ ν0（选填“大于”、“等于”或“小于”）．

激光 u

第12B （2）题图

A

B

C

D

（3）如图所示，一半圆形玻璃砖半径R =18cm ，可绕其圆心O 在纸面内转动，M 为一根光标尺，开始时玻璃砖的直径PQ 与光

标尺平行．一束激光从玻璃砖左侧垂直于PQ 射到O 点，在M 上留下一光点O 1．保持入射光方向不变，使玻璃砖绕O 点逆时针缓慢转动，光点在标尺上移动，最终在距离O 1点h =32cm 处消失．已知O 、O 1间的距离l=24cm ，光在真空中传播速度

c =3.0×108

m/s ，求: ①玻璃砖的折射率n ；

②光点消失后，光从射入玻璃砖到射出过程经历的时间t ． C ．(选修模块3-5)(12分)

1995年科学家“制成”了反氢原子，它是由一个反质子和一个围绕它运动的正电子组成．反质子和质子有相同的质量，带有等量异种电荷．反氢原子和氢原子有相同的能级分布，氢原子能级如图所示． （1）下列说法中正确的是 ▲ ． A ．反氢原子光谱与氢原子光谱不相同

B ．基态反氢原子的电离能是13.6eV

C ．基态反氢原子能吸收11eV 的光子发生跃迁

D ．在反氢原子谱线中，从n =2

能级跃迁到基态辐射光子的 波长最长

（2）反氢原子只要与周围环境中的氢原子相遇就会湮灭，因此实验室中造出的反氢原子稍纵即逝．已知氢原子质量为m ，

光在真空中传播速度为c ，一对静止的氢原子和反氢原子湮灭时辐射光子，则辐射的总能量E= ▲ ，此过程 ▲ 守恒．

（3）一群氢原子受激发后处于n

=3能级，当它们向低能级跃迁时，辐射的光照射光电管阴极K ，发生光电效应，测得遏止电压U C =9.80V ．求： ①逸出光电子的最大初动能E k ； ②阴极K 的逸出功W ．

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）电磁弹射是我国最新研究的重大科技项目，原理可用下述模型说明．如图甲所

示，虚线MN 右侧存在一个竖直向上的匀强磁场，一边长L 的正方形单匝金属线框abcd 放在光滑水平面上，电阻为R ，质量为m ，ab 边在磁场外侧紧靠MN 虚线边界．t =0时起磁感应强度B 随时间t 的变化规律是B=B 0+kt （k 为大于零的常数），空气阻力忽略不计．

（1）求t =0时刻，线框中感应电流的功率P ；

（2）若线框cd 边穿出磁场时速度为v ，求线框穿出磁场过程中，安培力对线框所做的

功W 及通过导线截面的电荷量q ；

（3）若用相同的金属线绕制相同大小的n 匝线框，如图乙所示，在线框上加一质量为M

的负载物，证明:载物线框匝数越多，t =0时线框加速度越大．

O 1

第13题图

B 第12

C 题图-13.6eV

-3.4eV

-1.51eV -0.85eV 0

n=1 n=2 n=3

n=4 ∞

14．（16分）如图所示，光滑杆AB 长为L ，B 端固定一根劲度系数为k 、原长为l 0的轻弹簧，

质量为m 的小球套在光滑杆上并与弹簧的上端连

接．OO ′为过B 点的竖直轴，杆与水平面间的夹角

始终为θ．

（1）杆保持静止状态，让小球从弹簧的原长位置静

止释放，求小球释放瞬间的加速度大小a 及小 球速度最大时弹簧的压缩量△l 1；

（2）当球随杆一起绕OO ′轴匀速转动时，弹簧伸长

量为△l 2，求匀速转动的角速度ω；

（3）若θ=30o，移去弹簧，当杆绕OO ′轴以角速度

ω0

随杆在水平面内匀速转动，球受轻微扰动后沿杆向上滑动，到最高点A 时球沿杆方向的速度大小为v 0，求小球从开始滑动到离开杆过程中，杆对球所做的功W ．

15．（16分）如图甲所示，一对平行金属板M 、N 长为L ，相距为d ，O 1O 为中轴线．当两

板间加电压U MN =U 0时，两板间为匀强电场，忽略两极板外的电场．某种带负电的粒子从O 1点以速度v 0沿O 1O 方向射入电场，粒子恰好打在上极板M 的中点，粒子重力忽略不计． （1）求带电粒子的比荷q m

；

（2）若MN 间加如图乙所示的交变电压，其周期0

2L T v ，从t =0开始，前3

T 内U MN =2U ，

后23

T 内U MN =-U ，大量的上述粒子仍然以速度v 0沿O 1O 方向持续射入电场，最终

所有粒子刚好能全部离开电场而不打在极板上，求U 的值；

（3）紧贴板右侧建立xOy 坐标系，在xOy 坐标第I 、IV 象限某区域内存在一个圆形的

匀强磁场区域，磁场方向垂直于xOy 坐标平面，要使在（2）问情景下所有粒子经过磁场偏转后都会聚于坐标为（2d ，2d ）的P 点，求磁感应强度B 的大小范围．

第14题图

第15题图

南通市2015届高三第二次调研测试

物理参考答案及评分标准

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．B 2．C 3．D 4．D 5．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O 分． 6．AD 7．ABC 8．AC 9．CD

三、简答题：本题共3小题，共计42

10．（10分）（1）140（2分）

（2）丙（2分） R 2（2分）

（3）如答图（2分）（找对的连线，每根线1分） （4）AD （2分）（漏选得1分，错选不得分）

11．（8分）（1）2

2i

t t （2分）

（2）

02m k

nk

+ （2分） （3） C （2分） （4）选取轻质小滑轮（减小滑轮与轴之间的摩擦或选取密度较大的重锤）（2分） （减小绳与滑轮间摩擦同样给分）

（计算题只要结果正确，给全分。结果错误，分步给分） 12．A (选修模块3-3)(12分) （1）C （3分）

（2） 对外做功（2分） W C

（2分）

（3）解：①水滴的体积为3

6

1d V π=

（1分） 水滴的质量V m ρ= （1分）

分子数36A A d N m

n N M M

πρ== （1分） ②根据

3016

A M d N πρ= （1分）解得0d =

（1分）

B (选修模块3- 4)(12分) （1）

C （3分）

（2） c （2分） 大于 （2分）

第10题答图 O 1

（3） ①发生全反射时光路如答图， 3

4

tan ==

l h θ （1分） 全反射临界角-2

C π

θ= （1分）

玻璃的折射率67.13

5

sin 1===

C n （1分） ②光在玻璃中传播的速度 n c

v = （1分）

全反射时光穿过玻璃砖的时间s 10229-?==v

R

t （1分） C (选修模块3-5)(12分) （1） B （3分）

（2） 2mc 2 （2分） 能量和动量 （2分）

（3）① 根据动能定理0C k eU E -=- （1分） 9.8eV k E = （1分）

②初动能最大的电子是从能级3跃迁至能级1发出光照射金属板时产生的，则

13E E hv -= （1分）

k E hv W =- （1分）

解得 2.29eV W =（1分）

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）解：（1）t =0时刻线框中的感应电动势 2

0B E L t

?=

?（2分） 功率 2

0E P R = （1分）

解得24

k L P R

= （2分）

（2）由动能定理有k W E =? （1分）

解得2

12

W mv = （1分） 穿出过程线框中的平均电动势E t

φ

?=?

线框中的电流E

I R

=

（1分） 通过的电量q I t =? （1分）

解得2

0B L q R

= （1分）

（3）n 匝线框中t =0时刻产生的感应电动势E n

t

φ

?=? （1分） 线框的总电阻R 总=nR （1分） 线框中的电流E

I R =

总

（1分） t =0时刻线框受到的安培力0F nB IL = （1分）

设线框的加速度为a ，根据牛顿第二定律有)F nm M a =

+（ 解得3

0()kB L a M

m R n

=+ 可知，n 越大，a 越大． （1分）

14．（16分）解：（1）小球从弹簧的原长位置静止释放时，根据牛顿第二定律有

sin mg ma θ= （2分） 解得sin a g θ= （1分）

小球速度最大时其加速度为零，则

1sin k l mg θ?= （1分） 解得1sin mg l k

θ

?=

（1分） （2）设弹簧伸长Δl 2时，球受力如图所示，水平方向上有

2202sin cos ()cos N F k l m l l θθωθ+?=+? （2分）

竖直方向上有2cos sin 0N F k l mg θθ-?-=（2分）

解得ω=

（1分） （3）当杆绕OO ′轴以角速度ω0匀速转动时，设小球距离B 点L 0，

此时有2

00tan cos mg m L θωθ= （1分）

解得023

L

L =

（1分） 此时小球的动能2

0001(cos )2

k E m L ωθ= （1分）

小球在最高点A 离开杆瞬间的动能22

001[(cos )]2

kA E m v L ωθ=+（1分）

根据动能定理有00()sin kA k W mg L L E E θ--=- （1分） 解得203182

W mgL mv =

+ （1分） 第14题答图

15．（16分）解：（1）设粒子经过时间t 0打在M 板中点，

沿极板方向有

0012L v t = （1分） 垂直极板方向有2001

qU d t =（2分） 解得20

2024L

U v

d m q =

（2分）

（2）粒子通过两板时间0

2L

t T v =

=（1分） 从t =0时刻开始，粒子在两板间运动时每个电压变化周期的前三分之一时间内

的加速度大小md

qU

a 21=

，方向垂直极板向上；在每个电压变化周期的后三分之二时间内加速度大小2qU

a md

=，方向垂直极板向下．不同时刻从O 1点进入电场的粒

子在电场方向的速度v y 随时间t 变化的关系如答图甲所示．

因为所有粒子刚好能全部离开电场而不打在极板上，可以确定在nT t =或

T nT t 3

1

+= 时刻进入电场的粒子恰好分别从极板右侧上下边缘处飞出．它们在

电场方向偏转的距离最大．

])3(21[221T T a d = （2分） 解得4

30

U U =（2分） （3）所有粒子射出电场时速度方向都平行于x 轴，大小为v 0．设粒子在磁场中的运动

半径为r ，则r

v

m B qv 2

00=（1分）

解得0

mv r qB

=

（1分） 粒子进入圆形区域内聚焦于P 点

时，磁场区半径R 应满足：R =r （1分） 在圆形磁场区域边界上，P 点纵坐 标有最大值，如答图乙所示．

磁场区的最小半径min 5

4

R d =，对 应磁感应强度有最大值0

max 45mv B qd

=

（1分） 磁场区的最大半径max 2R d =，对应磁感应强度有最小值0

min 2mv B qd

=

（1分） 所以，磁感应强度B 的可能范围为

00

425mv mv B qd qd

≤≤ （1分） 第15题答图乙