江苏省淮阴中学、海门中学、天一中学2011-2012学年高三三校联考物理试题

一、单项选择题

1. 难度：压轴

 在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图1所示，产生的交变电动势的图象如图2所示，则

A．t=0.005s时线框的磁通量变化率为零

B．t=0.01s时线框平面与中性面重合

C．线框产生的交变电动势有效值为311V

D．线框产生的交变电动势的频率为100Hz

2. 难度：压轴

 做匀速直线运动的质点，从某时刻起受一恒力作用，则此时刻以后，该质点的动能不可能

A．一直增大     B．先逐渐减小至零，再逐渐增大

C．先逐渐增大至某一最大值，再逐渐减小

D．先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大

3. 难度：压轴

 如图所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN为两电荷连线的中垂线，a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线，且a与c关于MN对称，b点位于MN上，d点位于两电荷的连线上。以下判断正确的是

A．b点场强大于d点场强

B．b点电势高于d点电势

C．试探电荷+q在a点的电势能小于在c点的电势能

D．a、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差

4. 难度：压轴

 如图甲所示电路中，A₁、A₂、A₃为相同的电流表，C为电容器，电阻R₁、R₂、R₃的阻值相同，线圈L的电阻不计。在某段时间内，理想变压器T原线圈内磁场的磁感应强度B的变化情况如图乙所示，则在t₁～t₂时间内

A．电流表A₁和A₂的示数相同

B．电流表A₂的示数比A₃的小

C．电流表A₁的示数比A₂的小

D．电流表的示数都不为零

5. 难度：压轴

  “蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动。某人做蹦极运动，所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图所示。将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，重力加速度为g。据图可知，此人在蹦极过程中t₀时刻加速度约为

A．        B．         C．         D．g

二、多选题

6. 难度：压轴

 已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，地球同步卫星质量为m，引力常量为G。有关同步卫星，下列表述正确的是

A．卫星距离地面的高度为

B．卫星的运行速度小于第一宇宙速度

C．卫星运行时受到的向心力大小为

D．卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度

7. 难度：压轴

 如图所示，电路中电源电动势E恒定，内阻r=2Ω，定值电阻R₃=4Ω。ab段电路消耗的电功率在开关S断开与闭合时相等，则以下说法中正确的是

A．电阻R₁、R₂可能分别为3Ω、9Ω

B．电阻R₁、R₂可能分别为4Ω、6Ω

C．开关S断开时电压表的示数一定等于S闭合时的示数

D．开关S断开与闭合时，电压表的示数变化量大小与电流表的示数变化量大小之比与R₁、R₂无关

8. 难度：压轴

 狄拉克曾经预言，自然界应该存在只有一个磁极的磁单极子，其周围磁感线呈均匀辐射状分布（如图甲所示），距离它r处的磁感应强度大小为（k为常数），其磁场分布与负点电荷Q的电场（如图乙所示）分布相似。现假设磁单极子S和负点电荷Q均固定，有带电小球分别在S极和Q附近做匀速圆周运动。则关于小球做匀速圆周运动的判断正确的是

A．若小球带正电，其运动轨迹平面可在S的正上方，如图甲所示

B．若小球带正电，其运动轨迹平面可在Q的正下方，如图乙所示

C．若小球带负电，其运动轨迹平面可在S的正上方，如图甲所示

D．若小球带负电，其运动轨迹平面可在Q的正下方，如图乙所示

9. 难度：压轴

 如图所示，倾角θ=30°的粗糙斜面固定在地面上，长为l、质量为m、粗细均匀、质量分布均匀的软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端平齐。用细线将物块与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面（此时物块未到达地面），在此过程中

A．物块的机械能逐渐增加

B．软绳重力势能共减少了

C．物块减少的重力势能等于软绳克服摩擦力所做的功

D．软绳减少的重力势能小于其增加的动能与克服摩擦力所做的功之和

三、简答题

10. 难度：压轴

 如图为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力与质量的关系”的实验装置。

（1）该实验应用的研究方法是

_________________________法；

（2）在小车总质量不变时，改变所挂钩码的数量，多次重复测量，可画出关系图线（如图所示）。

①分析此图线的OA段可得出的实验结论是________________。

②此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是____。

（3）若保持所挂钩砝数量不变，改变小车质量，多次重复测量，可以研究加速度a与质量m的关系，则应该绘制什么关系图线？答：___________。

11. 难度：压轴

 实际电流表有内阻，可等效为理想电流表与电阻的串联。测量实际电流表G₁内阻r₁的电路如图所示。供选择的仪器如下：

①待测电流表G₁（0～5mA，内阻约300Ω）；

②电流表G₂（0～10mA，内阻约100Ω）；

③定值电阻R₁（300Ω）；

④定值电阻R₂（10Ω）；

⑤滑动变阻器R₃（0～1000Ω）；

⑥滑动变阻器R₄（0～20Ω）；

⑦干电池（1.5V）；

⑧电键S及导线若干。

（1）定值电阻应选______，滑动变阻器应选______。（在空格内填写序号）

（2）用连线连接实物图。

（3）补全实验步骤：

①按电路图连接电路，将滑动触头移至最______端（填“左”或“右”）；

②闭合电键S，移动滑动触头至某一位置，记录G₁、G₂的读数I₁、I₂；

③多次移动滑动触头，记录相应的G₁、G₂读数I₁、I₂；

④以I₂为纵坐标，I₁为横坐标，作出相应图线，如图所示。

（4）根据I₂−I₁图线的斜率k及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式_____________。

12. 难度：压轴

 【选做题】本题包括A、B、C三小题，请选定其中两题，并在相应的答题区域内作答。若三题都做，则按A、B两题评分。

A．（选修模块3－3）（12分）

1．下列说法中正确的是（      ）

A．蔗糖受潮后会粘在一起，没有确定的几何形状，它是非晶体

B．一定质量气体压强不变温度升高时，吸收的热量一定大于内能的增加量

C．因为扩散现象和布朗运动的剧烈程度都与温度有关，所以扩散现象和布朗运动也叫做热运动

D．液体的表面层就象张紧的橡皮膜而表现出表面张力，是因为表面层的分子分布比液体内部紧密

2．将1ml的纯油酸配成500ml的油酸酒精溶液，待均匀溶解后，用滴管取1ml油酸酒精溶液，让其自然滴出，共200滴，则每滴油酸酒精溶液的体积为______ml。现在让其中一滴落到盛水的浅盘内，待油膜充分展开后，测得油膜的面积为200cm²，则估算油酸分子的直径是_________m（保留一位有效数字）。

3．如图所示，一直立汽缸用一质量为m的活塞封闭一定量的理想气体，活塞横截面积为S，汽缸内壁光滑且缸壁导热良好，开始时活塞被螺栓K固定。现打开螺栓K，活塞下落，经过足够长时间后，活塞停在B点，已知AB=h，大气压强为p₀，重力加速度为g。

（1）求活塞停在B点时缸内封闭气体的压强p；

（2）设周围环境温度保持不变，求整个过程中通过缸壁传递的热量Q。

B．（选修模块3－4）（12分）

（1）下列说法中正确的是（      ）

A．眼睛直接观察全息照片不能看到立体图象

B．电磁波和机械波都能产生干涉和衍射现象

C．驱动力频率等于系统固有频率时，受迫振动的振幅最大，这种现象叫共振。

D．在测定单摆周期时，为减小实验误差，最好在小球经过最高点时开始计时

（2）相对论论认为时间和空间与物质的速度有关；在高速前进中的列车的中点处，某乘客突然按下手电筒，使其发出一道闪光，该乘客认为闪光向前、向后传播的速度相等，都为c，站在铁轨旁边地面上的观察者认为闪光向前、向后传播的速度_______（填“相等”、“不等”）。并且，车上的乘客认为，电筒的闪光同时到达列车的前、后壁，地面上的观察者认为电筒的闪光先到达列车的______（填“前”、“后”）壁。

（3）如图所示，某列波在t=0时刻的波形如图中实线，虚线为t=0.3s（该波的周期T>0.3s）时刻的波形图。已知t=0时刻质点P正在做加速运动，求质点P振动的周期和波的传播速度。

C．（选修模块3－5）（12分）

（1）下列说法正确的是（      ）

A．电子的衍射现象说明实物粒子的波动性

B．²³⁵U的半衰期约为7亿年，随地球环境的变化，半衰期可能变短

C．原子核内部某个质子转变为中子时，放出β射线

D．氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能增加，电势能减小

（2）2009年诺贝尔物理学奖得主威拉德·博伊尔和乔治·史密斯主要成就是发明了电荷耦合器件（CCD）图像传感器。他们的发明利用了爱因斯坦的光电效应原理。如图所示电路可研究光电效应规律。图中标有A和K的为光电管，其中K为阴极，A为阳级。理想电流计可检测通过光电管的电流，理想电压表用来指示光电管两端的电压。现接通电源，用光子能量为10.5eV的光照射阴极K，电流计中有示数，若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动，电流计的读数逐渐减小，当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零，读出此时电压表的示数为6.0V；现保持滑片P位置不变，光电管阴极材料的逸出功为________，若增大入射光的强度，电流计的读数________（填“为零”或“不为零”）。

（3）一个静止的，放出一个速度为v₁的粒子，同时产生一个新核，并释放出频率为的γ光子。写出该核反应方程式，求出这个核反应中产生的新核的速度v₂。（不计光子的动量）

四、计算题

13. 难度：压轴

 水上滑梯可简化成如图所示的模型，斜槽AB和光滑圆弧槽BC平滑连接，斜槽AB的竖直高度H=6.0m，倾角θ=37º。圆弧BC半径R=3.0m，末端C点的切线水平；C点与水平面的距离h=0.80m，人与AB间的动摩擦因数为μ=0.2。取重力加速度g=10m/s²，cos37º=0.8，sin37º=0.6。一个质量m=30kg的小朋友从滑梯顶端A点无初速地自由滑下，求：

（1）小朋友沿斜槽AB下滑时加速度a的大小；

（2）小朋友滑到C点时速度v的大小及滑到C点时受到槽面的支持力F_C­的大小；

（3）在从C点滑出至落到水面的过程中，小朋友在水平方向位移x的大小。

14. 难度：压轴

 如图1所示，与纸面垂直的竖直面MN的左侧空间中存在竖直向上场强大小为E=2.5×10²N/C的匀强电场（上、下及左侧无界）。一个质量为m=0.5kg、电量为q=2.0×10^−2C的可视为质点的带正电小球，在t=0时刻以大小为v₀的水平初速度向右通过电场中的一点P，当t=t₁时刻在电场所在空间中加上一如图2所示随时间周期性变化的磁场，使得小球能竖直向下通过D点，D为电场中小球初速度方向上的一点，PD间距为L，D到竖直面MN的距离DQ为L/π。设磁感应强度垂直纸面向里为正。（g=10m/s²）

（1）如果磁感应强度B₀为已知量，使得小球能竖直向下通过D点，求磁场每一次作用时间t₀的最小值（用题中所给物理量的符号表示）；

（2）如果磁感应强度B₀为已知量，试推出满足条件的时刻t₁的表达式（用题中所给物理量的符号表示）；

（3）若小球能始终在电磁场所在空间做周期性运动，则当小球运动的周期最大时，求出磁感应强度B₀及运动的最大周期T的大小（用题中所给物理量的符号表示）。

      

15. 难度：压轴

 如图甲所示，空间存在B=0.5T，方向竖直向下的匀强磁场，MN、PQ是相互平行的粗糙的长直导轨，处于同一水平面内，其间距L=0.2m，R是连在导轨一端的电阻，ab是跨接在导轨上质量m=0.1kg的导体棒，从零时刻开始，通过一小型电动机对ab棒施加一个牵引力F，方向水平向左，使其从静止开始沿导轨做直线运动，此过程中棒始终保持与导轨垂直且接触良好，图乙是棒的速度−时间图象，其中OA段是直线，AC是曲线，DE是曲线图象的渐近线，小型电动机在12s末达到额定功率P=4.5W，此后功率保持不变。除R以外，其余部分的电阻均不计，g=10m/s²。

（1）求导体棒在0~12s内的加速度大小；

（2）求导体棒与导轨间的动摩擦因数μ及电阻R的阻值；

（3）若t=17s时，导体棒ab达最大速度，且0~17s内共发生位移100m，试求12s~17s内R上产生的热量Q以及通过R的电量q。