2003-2004学年江苏省高三（上）调研物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

根据多普勒效应，下列说法中正确的有（ ）
A．当波源和观察者间有相对运动时，观察者接收到的频率一定和波源发出的频率不同
B．当波源和观察者相向运动时，观察者接收到的频率一定比波源发出的频率高
C．当波源和观察者同向运动时，观察者接收到的频率一定比波源发出的频率低
D．当波源和观察者反向运动时，观察者接收到的频率一定比波源发出的频率高

2. 难度：中等

一人骑自行车向东行驶，当车速为4m/s时，他感到风从正南方向吹来，当车速增加到7m/s时，他感到风从东南方向（东偏南45°）吹来，则风对地的速度大小为（ ）
A．7m/s
B．6 m/s
C．5m/s
D．4m/s

3. 难度：中等

为了观察到纳米级的微小结构，需要用到分辨率比光学显微镜更高的电子显微镜．下列说法中正确的是（ ）
A．电子显微镜所利用电子物质波的波长可以比可见光短，因此不容易发生明显衍射
B．电子显微镜所利用电子物质波的波长可以比可见光长，因此不容易发生明显衍射
C．电子显微镜所利用电子物质波的波长可以比可见光短，因此更容易发生明显衍射
D．电子显微镜所利用电子物质波的波长可以比可见光长，因此更容易发生明显衍射

4. 难度：中等

一定质量的气体（不计气体分子间相互作用的引力和斥力），其温度由T₁升高到T₂的过程中（ ）
A．如果气体体积膨胀并对外界做功则分子平均动能可能会减少
B．如果气体体积不变，则分子平均动能可能不变
C．气体可能吸热，内能一定增加
D．气体可能放热，内能一定增加

5. 难度：中等

为了测定用某种物质制成的线形材料的电学特性，取了一段由该物质制成的线形材料，测量其两端的电压和通过的电流，根据实验数据描绘出的伏安特性曲线如图所示．这种物质可能是（ ）
A．某种纯金属
B．某种半导体
C．某种超导体
D．某种绝缘材料

6. 难度：中等

如图所示，竖直平面内固定一个半径为R的光滑圆弧轨道，其端点P在圆心O的正上方，另一个端点Q与圆心O在同一水平面上，一只小球（视为质点）从Q正上方某一高度处自由落下，为使小球Q点进入圆弧轨道后从P点飞出，且恰好又从Q点进入圆轨道，小球开始下落时的位置到P点的高度差h应该是（ ）

A．R
B．
C．
D．题述情景不可能出现

7. 难度：中等

正在粗糙水平面上滑动的物块，从t₁时刻到t₂时刻受到恒定的水平推力F的作用，在这段时间内物块做直线运动，已知物块在t₁时刻的速度与t₂时刻的速度大小相等，则在此过程中（ ）
A．物块可能做匀速直线运动
B．物块的位移可能为零
C．物块动量的变化一定为零
D．F一定对物块做正功

8. 难度：中等

如图所示电路中，将三个同样规格的灯泡接入电路中，当将滑动变阻器上的滑动头从开始的中点位置向右移动时，三个灯泡消耗功率的变化情况是（ ）

A．L₁减小
B．L₂增大
C．L₂减小
D．L₃增大

9. 难度：中等

《2001年世界10大科技突破》中有一项是加拿大萨德伯里中微子观测站的研究成果．该成果揭示了中微子失踪的原因．认为在地球上观察到的中微子数目比理论值少，是因为有一部分中微子在向地球运动的过程中发生了转化，成为一个μ子和一个τ子．关于上述研究下列说法中正确的是（ ）
A．该转化过程中牛顿第二定律依然适用
B．该转化过程中动量守恒定律依然适用
C．该转化过程中能量守恒定律依然适用
D．若新产生的μ子和中微子原来的运动方向一致，则新产生的τ子的运动方向与中微子原来的运动方向一定相反

10. 难度：中等

超导磁悬浮列车是利用超导体的抗磁作用使列车车体向上浮起，同时通过周期性地变换磁极方向而获得推进动力的新型交通工具．其推进原理可以简化为如图所示的模型：在水平面上相距L的两根平行直导轨间，有竖直方向等距离分布的匀强磁场B₁和B₂，且B₁=B₂=B，每个磁场的宽都是l，相间排列，所有这些磁场都以速度v向右匀速运动．这时跨在两导轨间的长为L宽为l的金属框abcd（悬浮在导轨上方）在磁场力作用下也将会向右运动．设金属框的总电阻为R，运动中所受到的阻力恒为f，则金属框的最大速度可表示为（ ）

A．v_m=（B²L²v-fR）/B²L²
B．v_m=（2B²L²v-fR）/2B²L²L
C．v_m=（4B²L²v-fR）/4B²L²
D．v_m=（2B²L²v+fR）/2B²L²

二、解答题

11. 难度：中等

利用如图装置做探索弹力和弹簧伸长的关系的实验．所用的钩码每只的质量为30g．实验中，先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个加挂在弹簧下端，稳定后测出相应的弹簧总长度，将数据填在表中．（弹力始终未超过弹性限度，取g=9.8m/s²）（1）下表记录的数据中有一个不合规范，它是第______组中的______数据，应记作______．
（2）根据实验数据将对应的弹力大小计算出来并填入表内相应的空格内（保留3位有效数字）．
（3）在坐标纸中作出弹簧弹力大小F跟弹簧总长度L之间的函数关系的图线．
（4）由图线求得该弹簧的劲度系数k=______．

记录数据组	1	2	3	4	5	6
钩码总质量（g）		30	60	90	120	150
弹簧总长（cm）	6.00	7.11	8.2	9.31	10.40	11.52
弹力大小（N）

12. 难度：中等

现有两只定值电阻R₁、R₂，已知R₁=2R₂，一个能向外提供恒定电压的电池组，还有若干导线．
（1）试把以上器材分别画在下页的甲图和乙图中标有A、B、C、D字样的接线柱上，使它们各自组成一个完整的电路（所用电表均为理想电表，量程也总能满足要求）．并能满足以下要求：当电键S断开时，电表指针偏转到某一位置，当电键S闭合时，电表的示数为S断开时的3倍．
（2）在满足以上要求的情况下，图甲中电键S断开和闭合两种情况下，外电路消耗的电功率之比为______．
（3）在满足以上要求的情况下，图乙中电键S断开和闭合两种情况下，R₂上消耗的电功率之比为______．

13. 难度：中等

一根弹性绳沿x轴方向放置，左端在原点O处，用手握住绳的左端使其沿y轴方向做周期为1s的简谐运动，于是在绳上形成一列简谐波，求：
①若从波传到平衡位置在x=1m处的M质点时开始计时，此时波形如图，那么经过多长时间，平衡位置在x=4.5m处的N质点恰好第一次沿y轴正方向通过平衡位置？
在答卷上准确画出所求时刻弹性绳上的波形．
②从绳的左端点开始做简谐运动起，当它通过的总路程为88cm时，N质点振动通过的总路程是多少？

14. 难度：中等

如图所示，一个横截面为直角三角形的三棱镜，∠A=30°，∠C=90°，BC边的长为L．一个大光屏MN与BC平行，到BC的距离也是L．三棱镜材料的折射率是．一束平行光平行于AC方向射到三棱镜的 AB面上．求：
（1）用作图法画出光屏上被照亮的部分，并求被照亮部分的宽度．
（2）光屏移动到什么位置才能消除两个照亮部分之间的阴影区？

15. 难度：中等

如图所示，在倾角为30°的绝缘斜向上，固定两条无限长的平行光滑金属导轨，匀强磁场B垂直于斜面向上，磁感应强度B=0.4T，导轨间距L=0.5m两根金属棒ab、cd与导轨垂直地放在导轨上，金属棒质量m_ab=0.1kg，m_cd=0.2kg，两金属棒总电阻r=0.2Ω，导轨电阻小计．现使金属棒ab以v=1.5m/s的速度沿斜面向上匀速运动．求：（g取10m/s²）
（1）金属棒cd的最大速度；
（2）在cd为最大速度时．作用在金属棒ab上的外力做功的功率．

16. 难度：中等

光子具有动量，因此光照到物体表面被反射或被吸收时，都会对物体产生压力．利用这一原理，可以用太阳光作为探测器进行宇宙航行的动力．科学家们设计的一种探测器有8张三角形的帆像风车那样安装在探测器的周围，总面积达S=10⁴m²，并始终保持正对着太阳．通过帆上的反光膜反射太阳光，利用太阳光对帆的压力使探测器得到加速．该探测器的总质量m=500kg．它所在的区域内每平方米面积上获得的太阳光功率为P=1kW，设反光膜能将太阳光全部反射．求：
（1）太阳光对帆的总压力F是多大？
（2）在太阳光的作用下，该探测器的速度每天可以增加多少？

17. 难度：中等

如图所示，空间分布着有理想边界的匀强电场和匀强磁场，已知左侧匀强电场的场强大小为E、方向水平向右，其宽度为L；中间区域匀强磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外；右侧匀强磁场的磁感应强度大小也为B、方向垂直纸面向里．一个带正电的粒子（质量为m、电荷量为q，不计重力）从电场左边缘a点由静止开始运动，穿过中间磁场区域进入右侧磁场区域后，又回到了a点，然后重复上述运动过程．求：
（1）中间磁场区域的宽度d．
（2）带电粒子从a点开始运动到第一次回到a点时所用的时间t．

18. 难度：中等

如图所示，滑块A₁、A₂由轻杆连接成一个物体，其质量为M，轻杆长为l．滑块B的质量为m、长为l，其左端为一小槽，槽内装有轻质弹簧，在弹簧的作用下，整个系统获得动能E_k．弹簧松开后便从侧边离开小槽并远离木块，以后B将在A₁、A₂间发生无机械能损失的碰撞．假定整个系统都位于光滑的水平面上，求物块B的运动周期．