2017届江苏省高三学情调研（三）物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

一质点从原点出发做直线运动的v－t图象如图所示。下列说法正确的是

A. 质点6 s时刻到原点的距离为10 m

B. 在0～2 s和4～6 s，质点的加速度相同

C. 在2～4 s，质点的速度和加速度大小都减小

D. 在2～4 s，质点的速度和加速度方向相同

2. 难度：中等

北斗导航系统具有导航、定位等功能。如图所示，“北斗”系统的三颗卫星a、b、c绕地心做匀速圆周运动，卫星c所在的轨道半径为r，卫星a、b所在的轨道半径为2r，若三颗卫星均沿顺时针方向(从上向下看)运行，质量均为m，卫星c所受地球的万有引力大小为F，引力常量为G，不计卫星间的相互作用。下列判断中正确的是(   )

A. 卫星a所受地球的万有引力大小为

B. 地球质量为

C. 如果使卫星b加速，它一定能追上卫星a

D. 卫星b的周期是卫星c的两倍

3. 难度：中等

如图所示为一孤立的负点电荷形成的电场，一带电粒子仅在电场力的作用下以某一速度进入该电场，依次经过A、B、C三点，其中A、C两点与负点电荷的距离相等，B点是轨迹上距离负点电荷最近的点．则下列说法正确的是(　　)

A. 粒子运动到B点的速率最大

B. 相邻两点间的电势差关系为U_AB＝U_BC

C. 该粒子带负电，并且在B点时的加速度最大

D. 粒子在B点的电势能小于在C点的电势能

4. 难度：中等

如图所示，将a、b两小球以大小为20 m/s的初速度分别从A、B两点相差1 s先后水平相向抛出，a小球从A点抛出后，经过时间t，a、b两小球恰好在空中相遇，且速度方向相互垂直，不计空气阻力，取g＝10 m/s²，则抛出点A、B间的水平距离是（　　）

A．80 m     B．100 m           C．200 m          D．180 m

5. 难度：中等

如图为某种电磁泵模型，泵体是长为L₁，宽与高均为L₂的长方体。泵体处在方向垂直向外、磁感应强度为B的匀强磁场中，泵体的上下表面接电压为U的电源(内阻不计)，理想电流表示数为I，若电磁泵和水面高度差为h，液体的电阻率为ρ，在t时间内抽取液体的质量为m，不计液体在流动中和管壁之间的阻力，取重力加速度为g。则

A. 泵体上表面应接电源负极

B. 电磁泵对液体产生的推力大小为BIL₁

C. 电源提供的电功率为

D. 质量为m的液体离开泵时的动能为

二、不定项选择题

6. 难度：中等

涡流检测是工业上无损检测的方法之一。如图所示，线圈中通以一定频率的正弦交流电，靠近待测工件时，工件内会产生涡流，同时线圈中的电流受涡流影响也会发生变化。下列说法中正确的是(  )

A. 涡流的磁场总是要阻碍穿过工件磁通量的变化

B. 涡流的频率等于通入线圈的交流电频率

C. 通电线圈和待测工件间存在周期性变化的作用力

D. 待测工件可以是塑料或橡胶制品

三、选择题

7. 难度：中等

如图所示，一轻弹簧的左端固定，右端与一小球相连，小球处于光滑水平面上。现对小球施加一个方向水平向右的恒力F，使小球从静止开始运动，则小球在向右运动的整个过程中(  )

A. 小球和弹簧组成的系统机械能守恒

B. 小球和弹簧组成的系统机械能逐渐增大

C. 小球的动能逐渐增大

D. 小球的动能先增大后减小

8. 难度：中等

如图所示，一理想自耦变压器的原线圈接有正弦交变电压，其最大值保持不变，副线圈接有可调电阻R，触头P与线圈始终接触良好，下列判断正确的是(  )

A. 若通过电路中A、C两处的电流分别为I_A、I_C，则I_A>I_C

B. 若仅将触头P向A端滑动，则电阻R消耗的电功率增大

C. 若仅使电阻R增大，则原线圈的输入电功率增大

D. 若在使电阻R减小的同时，将触头P向A端滑动，则通过A处的电流增大

四、不定项选择题

9. 难度：中等

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v₀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，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

五、实验题

10. 难度：中等

在测量一节干电池电动势E和内阻r的实验中，小明设计了如图甲所示的实验电路．

(1)根据图甲实验电路，请在图乙中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接．

(2)实验开始前，应先将滑动变阻器的滑片P调到______(选填“a”或“b”)端．

(3)合上开关S₁，S₂接图甲中的1位置，改变滑动变阻器的阻值，记录下几组电压表示数和对应的电流表示数；S₂改接图甲中的2位置，改变滑动变阻器的阻值，再记录下几组电压表示数和对应的电流表示数．在同一坐标系内分别描点作出电压表示数U和对应的电流表示数I的图象，如图丙所示，两直线与纵轴的截距分别为U_A、U_B，与横轴的截距分别为I_A、I_B. 

S₂接2位置时，作出的U－I图线是图丙中的________(选填“A”或“B”)线；测出的电池电动势E和内阻r存在系统误差，原因是________________．由图丙可知，干电池电动势和内阻的真实值分别为E_真＝________，r_真＝________．

11. 难度：中等

某实验中学的物理兴趣实验小组利用如图甲所示的实验装置验证系统的机械能守恒定律。

将一气垫导轨倾斜地固定在水平桌面上，导轨的倾角为θ，在气垫导轨的左端固定一光滑的定滑轮，在靠近滑轮的B处固定一光电门，将质量为m的小球通过一质量不计的细线与一带有遮光板的总质量为M的滑块相连接。现将带有遮光板的滑块由气垫导轨的A处由静止释放，通过计算机测出遮光板的挡光时间为t，用游标卡尺测出遮光板的宽度为b，用刻度尺测出A、B之间的距离为d。假设滑块在B处的瞬时速度等于挡光时间t内的平均速度。

由以上的叙述回答下列问题：

(1)若游标卡尺的读数如图乙所示，则遮光板的宽度为________ mm；

(2)滑块到达光电门B处的瞬时速度v_B为＝________；(用字母表示)

(3)如果该小组的同学测得气垫导轨的倾角θ＝30°，在滑块由A点运动到B点的过程中，系统动能增加量ΔE_k为 ________，系统重力势能减少量ΔE_p为________，若在误差允许的范围内ΔE_k＝ΔE_p，则滑块与小球组成的系统机械能守恒。重力加速度用g表示。(以上结果均用字母表示)

(4)在验证了机械能守恒定律后，该小组的同学多次改变A、B间的距离d，并作出了v²－d图象，如图丙所示，如果M＝m，则g＝________ m/s²。

六、不定项选择题

12. 难度：简单

人类对物质属性的认识是从宏观到微观不断深入的过程，下列说法中正确的是(  )

A. 晶体的物理性质都是各向异性的

B. 露珠呈球状是由于液体表面张力的作用

C. 布朗运动是固体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动

D. 分子热运动是无规则的，但对大量分子的整体而言，它们却表现出规律性

七、填空题

13. 难度：简单

一定质量的理想气体从状态(p₁、V₁)开始做等温膨胀，状态变化如图中实线所示。若该部分气体从状态(p₁、V₁)开始做绝热膨胀至体积V₂，则对应的状态变化图线可能是图中虚线________(选填图中虚线代号)，在这一过程中气体的内能________(填“增大”“减少”或“不变”)

八、简答题

14. 难度：中等

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70 L，氮气的密度ρ＝1.25×10² kg/m³，氮气的平均摩尔质量M＝0.028 kg/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)。

九、选择题

15. 难度：困难

如图所示，在一条张紧的绳子上挂几个摆，其中A、B的摆长相等。当A摆振动的时候，通过张紧的绳子给B、C、D摆施加驱动力，使其余各摆做受迫振动。观察B、C、D摆的振动发现(  )

A. C摆的频率最小

B. D摆的周期最大

C. B摆的摆角最大

D. B、C、D的摆角相同

十、填空题

16. 难度：简单

如图所示，宽度为l的宇宙飞船沿其长度方向以速度u(u接近光速c)远离地球，飞船发出频率为ν的单色光。地面上的人接收到光的频率________(选填“大于”、“等于”或“小于”)ν，看到宇宙飞船宽度________(选填“大于”、“等于”或“小于”)l。

十一、简答题

17. 难度：简单

如图所示，光线沿半圆形玻璃砖的半径射到它的平直的边AB上，在这个边与空气界面上发生反射和折射。反射光线与AB边的夹角为60°，折射光线与AB边的夹角为45°，要使折射光线消失，求入射光线绕入射点O转动的角度。

十二、选择题

18. 难度：简单

下列说法正确的是(  )

A. 电子的衍射图样表明电子具有波动性

B. 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应

C. 氢原子从某激发态跃迁至基态要吸收特定频率的光子

D. 结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定

十三、填空题

19. 难度：困难

图示是某金属发生光电效应时光电子的最大初动能E_k与入射光频率ν 的关系图象，可知该金属的逸出功为     ．若入射光的频率为2ν₀，则产生的光电子最大初动能为     ．已知普朗克常量为h．

十四、简答题

20. 难度：中等

光滑水平面上质量为1 kg的小球A以2.0 m/s的速度与同向运动的速度为1.0 m/s、质量为2 kg的大小相同的小球B发生正碰，碰撞后小球B以1.5 m/s的速度运动。求：

①碰后A球的速度；

②碰撞过程中A、B系统损失的机械能。

21. 难度：困难

平行金属板A、B的间距为d，板间加有随时间变化的电压，如图20所示。设U₀、T为已知，A板上孔O处有静止的带电粒子(不计重力)，其电荷量为q，质量为m。在t＝0的时刻受AB间电场力的作用而加速向B板运动，途中由于电场方向反向粒子又向O处返回，为使t＝T时粒子恰好又回到O点，则：

(1) 的比值应满足什么条件？

(2)粒子返回O点时动能多大？

(3)为使带电粒子在由A向B运动过程中不碰到金属板，求U₀满足的条件。

22. 难度：简单

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为R的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为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μ，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v₀，导体棒向右运动L停止，求此过程导体棒中产生的热量；

(3)若磁场随时间均匀变化，磁感应强度B＝B₀＋kt(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。

23. 难度：中等

（12分）如图所示，以水平地面建立x轴，有一个质量为m=1kg的木块放在质量为M=2kg的长木板上，木板长L=11.5m.已知木板与地面的动摩擦因数为 µ₁=0.1，m与M之间的动摩擦因数 µ₂=0.9（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）．m与M保持相对静止共同向右运动，已知木板的左端A点经过坐标原点O时的速度为v₀=10m/s，在坐标为x=21m处的P点有一挡板，木板与挡板瞬间碰撞后立即以原速率反向弹回，而木块在此瞬间速度不变，若碰后立刻撤去挡板，g取10m/s²,求：

（1）木板碰挡板时的速度V₁为多少？

（2）碰后M与m刚好共速时的速度？

（3）最终木板停止运动时AP间距离？