2011-2012年学江苏省南通市如东县栟茶中学高三（上）段考物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

降落伞在匀速下降过程中遇到水平方向吹来的风，若风速越大，则降落伞（ ）
A．下落的时间越短
B．下落的时间越长
C．落地时速度越小
D．落地时速度越大

2. 难度：中等

如图，墙上有两个钉子a和b，它们的连线与水平方向的夹角为45°，两者的高度差为l．一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a点，另一端跨过光滑钉子b悬挂一质量为m₁的重物．在绳子距a端得c点有一固定绳圈．若绳圈上悬挂质量为m₂的钩码，平衡后绳的ac段正好水平，则重物和钩码的质量比为（ ）
A．
B．2
C．
D．

3. 难度：中等

通常一次闪电过程历时约0.2～0.3s，它由若干个相继发生的闪击构成．每个闪击持续时间仅40～80 μs，电荷转移主要发生在第一个闪击过程中．在某一次闪电前云地之间的电势差约为1.0×10⁹ V，云地间距离约为1km；第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6C，闪击持续时间约为60 μs．假定闪电前云地间的电场是均匀的．根据以上数据，下列判断正确的是（ ）
A．闪电电流的瞬时值可达到1×10⁵ A
B．整个闪电过程的平均功率约为1×10¹⁴ W
C．闪电前云地间的电场强度约为1×10⁹ V/m
D．整个闪电过程向外释放的能量约为6×10⁶ J

4. 难度：中等

两电荷量分别为q₁和q₂的点电荷放在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势为零，ND段中C点电势最高，则（ ）

A．C点的电场强度大小为零
B．A点的电场强度大小为零
C．NC间场强方向向x轴正方向
D．将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功

5. 难度：中等

质量相等的甲、乙两物体从离地面相同高度同时由静止开始下落，由于两物体的形状不同，运动中受到的空气阻力不同，将释放时刻作为t=0时刻，两物体的速度图象如图所示．则下列判断正确的是
（ ）

A．t时刻之前，甲物体受到的空气阻力总是大于乙物体受到的空气阻力
B．t时刻之后，甲物体受到的空气阻力总是小于乙物体受到的空气阻力
C．t时刻甲、乙两物体到达同一高度
D．t时刻之前甲下落的平均速度等于乙物体下落的平均速度

6. 难度：中等

图甲为一火灾报警系统．其中R为定值电阻，R为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小．理想变压器原、副线圈匝数比为5：1，副线圈输出电压如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）

A．原线圈输入电压有效值为220 V
B．副线圈输出电压瞬时值表达式u=44cos（100πt）V
C．R处出现火情时原线圈电流增大
D．R处出现火情时电阻R的电功率增大

7. 难度：中等

如图所示，小球从A点以初速度V0沿粗糙斜面向上运动，到达最高点B 后返回A，C为AB的中点．下列说法中正确的是（ ）

A．小球从A出发到返回A的过程中，位移为零，外力做功为零
B．小球从A到C过程与从C到B过程，减少的动能相等
C．小球从A到C过程与从C到B过程，速度的变化量相等
D．小球从A到C过程与从C到B过程，损失的机械能相等

8. 难度：中等

如图所示，xOy坐标平面在竖直面内，x轴沿水平方向，y轴正方向竖直向上，在图示空间内有垂直于xOy平面的水平匀强磁场．一带电小球从O点由静止释放，运动轨迹如图中曲线．关于带电小球的运动，下列说法中正确的是（ ）
A．OAB轨迹为半圆
B．小球运动至最低点A时速度最大，且沿水平方向
C．小球在整个运动过程中机械能守恒
D．小球在A点时受到的洛伦兹力与重力大小相等

9. 难度：中等

在圆轨道上运动的质量为m的人造地球卫星，它到地面的距离等于地球半径R，地面上的重力加速度为g，则（ ）
A．卫星的动能为mgR/4
B．卫星运动的周期为4π
C．卫星运动的加速度为g/2
D．卫星运动的速度为

二、解答题

10. 难度：中等

利用图所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度．一斜面上安装有两个光电门，其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处，光电门甲的位置可移动，当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时，与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t．改变光电门甲的位置进行多次测量，每次都使滑块从同一点由静止开始下滑，并用米尺测量甲、乙之间的距离s，记下相应的t值；所得数据如下表所示．

s（m）	0.500	0.600	0.700	0.800	0.900	0.950
t（ms）	292.9	371.5	452.3	552.8	673.8	776.4
s/t（m/s）	1.71	1.62	1.55	1.45	1.34	1.22

完成下列填空和作图：
（1）若滑块所受摩擦力为一常量，滑块加速度的大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度v₁、测量值s和t四个物理量之间所满足的关系式是______；
（2）根据表中给出的数据，在答题纸的图上给出的坐标纸上画出s/t-t图线；
（3）由所画出的s/t-t图线，得出滑块加速度的大小为a=______m/s²（保留2位有效数字）．

11. 难度：中等

某同学到实验室做《测电源电动势和内阻》的实验时，发现实验台上有以下器材：待测电源（电动势未知，内阻约为2Ω）；一个阻值未知的电阻R；多用电表一只；电压表两只；电流表一只；滑动变阻器一只；开关一个，导线若干．
（1）该同学首先用多用电表粗略测量电源的电压，电表指针和选择开关分别如图所示，则该电表读数为______V；

（2）为较准确地测量该电源的电动势和内电阻并同时测出定值电阻R的阻值，他设计了如图所示的电路．实验时他用U₁、U₂、I分别表示电表V₁、V₂、A的读数，在将滑动变阻器的滑片移动到不同位置时，记录了U₁、U₂、I的一系列值．并作出下列三幅U---I图线来处理实验数据，从而计算电源电动势、内阻以及定值电阻R的值．
其中，可直接算出电源电动势和内电阻的图是______，可直接算出定值电阻R的图是______．
（3）本实验中定值电阻的测量存在误差，造成这一误差的原因是______
A．由电压表V₁、V₂分流共同造成 B．由电压表V₁、V₂分流及电流表分压共同造成
C．只由电压表V₂分流造成        D．由电流表、滑动变阻器分压共同造成．

12. 难度：中等

A．（选修模块3-3）
（1）下列说法正确的是______
A．显微镜下看到墨水中的炭粒的无规则运动是热运动
B．一定量100℃的水变成100℃的水蒸汽，其分子之间的势能增加
C．晶体所有的物理性质各向异性，非晶体所有的物理性质各向同性
D．分子a从远处趋近固定不动的分子b，它们间分子力一直变大
（2）如图所示，一定质量理想气体经过三个不同的过程a、b、c后又回到初始状态．在过程a中，若系统对外界做功400J，在过程c 中，若外界对系统做功200J，则b过程外界对气体做功______J，全过程中系统______热量（填“吸收”或“出”），其热量是______J．
（3）现在轿车已进入普通家庭，为保证驾乘人员人身安全，汽车增设了安全气囊，它会在汽车发生一定强度的碰撞时，利用叠氮化钠（NaN₃）爆炸时产生气体（假设都是N₂）充入气囊，以保护驾乘人员．若已知爆炸瞬间气囊容量为70L，氮气的密度ρ=1.25×10²Kg/m³，氮气的平均摩尔质量M=0.028kg/mol，阿伏加德罗常数N_A=6.02×10²³mol^-1，试估算爆炸瞬间气囊中N₂分子的总个数N（结果保留一位有效数字）．
C．（选修模块3-5）
（1）下列说法中正确的是______
A．β衰变现象说明电子是原子核的组成部分
B．目前已建成的核电站的能量来自于重核裂变
C．一个氢原子从n=3的激发态跃迁到基态时，最多能产生3种不同频率的光子
D．卢瑟福依据极少数α粒子发生大角度散射提出了原子的核式结构模型
（2）当具有5.0eV能量的光子照射到某金属表面后，从金属表面逸出的光电子的最大初动能是1.5eV．为了使该金属产生光电效应，入射光子的最低能量为______
A．1.5eV         B．3.5eV           C．5.0eV           D．6.5eV
（3）总质量为M的火箭被飞机释放时的速度为v，方向水平．释放后火箭立即向后以相对于地面的速率u喷出质量为m的燃气，则火箭相对于地面的速度变为______．

13. 难度：中等

如图所示，两平行金属板M、N长度为L，两金属板间距为L．直流电源的电动势为E，内阻不计．位于金属板左侧中央的粒子源O可以沿水平方向向右连续发射电荷量为+q、质量为m的带电粒子，带电粒子的质量不计，射入板间的粒子速度均为v=．在金属板右侧有一个垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B．
（1）将变阻器滑动头置于a端，试求带电粒子在磁场中运动的时间；
（2）将变阻器滑动头置于b端，试求带电粒子射出电场的位置；
（3）将变阻器滑动头置于b端，试求带电粒子在磁场中运动的时间．

14. 难度：中等

如图所示，固定斜面的倾角θ=30°，物体A与斜面之间的动摩擦因数为μ=，轻弹簧下端固定在斜面底端，弹簧处于原长时上端位于C点．用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑的定滑轮连接物体A和B，滑轮右侧绳子与斜面平行，A的质量为4kg，B的质量为2kg，初始时物体A到C点的距离为L=1m．现给A、B一初速度v=3m/s使A开始沿斜面向下运动，B向上运动，物体A将弹簧压缩到最短后又恰好能弹到C点．已知重力加速度为g=10m/s²，不计空气阻力，整个过程中，轻绳始终处于伸直状态，求此过程中：
（1）物体A沿斜面向下运动时的加速度大小；
（2）物体A向下运动刚到C点时的速度大小；
（3）弹簧的最大压缩量和弹簧中的最大弹性势能．

15. 难度：中等

如图所示，质量为m、边长为L的正方形金属线框，放在倾角为θ的光滑足够长的斜面的底端，整个装置处在与斜面垂直的磁场中，在斜面内建立图示直角坐标系，磁感应强度在x轴方向分布均匀，在y轴方向分布为B=B+ky（k为大于零的常数）．现给线框沿斜面向上的初速度v，经时间t线框到达最高点，然后开始返回，到达底端前已经做匀速运动，速度大小为v/4．已知线框的电阻为R，重力加速度为g．求：
（1）线框从开始运动到返回底端的过程中，线框中产生的热量；
（2）线框在底端开始运动时的加速度大小；
（3）线框上升的最大高度．