金湖县第二中学2017届高三物理第二次学情调研测试卷

金湖县第二中学 2017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．1．2016年，神舟十一号飞船和天宫二号在距地面393千米的圆轨道上顺利对接，比神舟十号与天宫一号对接轨道高出了50千米．则

A．天宫二号运动的周期大于天宫一号运动的周期

B．天宫二号运动的速度大于天宫一号运动的速度

C．天宫二号运动的加速度大于天宫一号运动的加速度

D．天宫二号运动的角速度大于天宫一号运动的角速度

2．如图所示，闭合导线框匀速穿过垂直纸面向里的匀强磁场区域，磁场区域宽度大于线框尺寸，规定线框中逆时针方向的电流为正，则线框中电流i随时间t变化的图象可能正确的是

3．如图所示，质量为m2的物块B放置在光滑水平桌面上，其上放置质

量m1的物块A，A通过跨过光滑定滑轮的细线与质量为M的物块C 连接．释放C，A和B一起以加速度a从静止开始运动，已知A、B 间动摩擦因数为μ1，则细线中的拉力大小为

A．Mg B．Mg+Ma C．(m1+m2)a D．m1a+μ1m1g

第2题图 D

4．体育课进行定点投篮训练，某次训练中，篮球运动轨迹如图中虚线所示．下列所做的调整肯定不能使球落入篮框的是

A ．保持球抛出方向不变，增加球出手时的速度

B ．保持球抛出方向不变，减小球出手时的速度

C ．增加球出手时的速度，减小球速度方向与水平方向的夹角

D ．增加球出手时的速度，增加球速度方向与水平方向的夹角

5．实验表明，地球表面上方的电场强度不为零，且方向竖直向下，说明地球表面有净负电荷．设 地球表面净负电荷均匀分布，且电荷量绝对值为Q ，已知地球半径为R ，静电力常量为k ，选地面电势为零，则与学校高度为h 的教学楼顶等高处的电势为 A ．2

()kQh R h -

+ B ．kQh

R h

+ C ．kQh R - D ．2kQh R 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．如图所示的闭合电路中，R 是半导体光敏电阻，R 1为滑动变阻器．现用一束光照射光敏电阻，则 A ．电压表读数变小 B ．电流表读数变小 C ．电源的总功率变大 D ．电源内阻的功率变大

7．如图所示，竖直平面内有一半圆槽，A 、C 等高，B 为圆槽最低点，小球从A 点正上方O 点静止释放，从A 点切入圆槽，刚好能运动至C 点．设球在AB 段和BC 段运动过程中，运动时间分别为t 1、t 2，克服摩擦力做功分别为W 1、W 2，则 A ．t 1>t 2 B ．t 1W 2 D ．W 1

8．如图所示，空间有竖直方向的匀强电场，一带正电的小球质量为m ，在竖直平面内沿与水平方向成30o角的虚线以速度v 0斜向上做匀速运动．当小球经过O 点时突然将电场方向旋转一定的角度，电场强度大小不变，小球仍沿虚线方向做直线运动，选O 点电势为零，重力加速度为g ，则

A ．原电场方向竖直向下

B ．改变后的电场方向垂直于ON

C ．电场方向改变后，小球的加速度大小为g

D ．电场方向改变后，小球的最大电势能为2

04

mv

第6题图

第4题图

9．霍尔传感器测量转速的原理图如图所示，传感器固定在圆盘附近，圆盘上固定4个小磁体．在a 、b 间输入方向由a 到b 的恒定电流，圆盘转动时，每当

磁体经过霍尔元件，传感器c 、d 端输出一个脉冲电压，检

测单位时间内的脉冲数可得到圆盘的转速．关于该测速传感

器，下列说法中正确的有

A ．在图示位置时刻d 点电势高于c 点电势

B ．圆盘转动越快，输出脉动电压峰值越高

C ．c 、d 端输出脉冲电压的频率是圆盘转速的4倍

D ．增加小磁体个数，传感器转速测量更准确

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．（8分）探究外力做功与物体动能变化关系的实验

装置如图甲所示，根据实验中力传感器读数和电磁

打点器打出纸带的测量数据等可分别求得外力对

小车做功和小车动能的变化．

（1）关于该实验，下列说法正确的有 ▲ ． A ．调整垫块的高度，改变钩码质量，使小

车能在木板上做匀速运动

B ．调整滑轮的高度，使连接小车的细线与木板平行

C ．实验中要始终满足钩码的质量远小于小车质量

D ．若纸带上打出的是短线，可能是打点计时器输入电压过高造成的

（2）除了图中所注明的器材外，实验中还需要交流电源、导线、刻度尺和 ▲ ．

（3）某次实验中打出了一根纸带，其中一部分如图所示，各个打点是连续的计时点， A 、B 、

D 、

E 、

F 各点与O 点的距离如图，若小车质量为m 、打点周期为T ，且已读出这次实验过程中力传感器的读数F ，则A 、E 两点间外力做功W = ▲ ，小车动能变化ΔE k = ▲ ；在不同次实验中测得多组外力做功W i 和动能变化ΔE ki 的数据，作出W —ΔE k

（4）每次实验结果显示，拉力F 做的功W 总略小于小车动能的变化ΔE k ，请分析出现这种情

况的可能原因 ▲ ．（写出1条）

第9题图

第10题图

乙 丙

电磁打点

11．（10分）在探究“决定电阻丝电阻的因素”实验中，实验小组根据下表中给出的电阻丝，分

别探究电阻与长度、横截面积、材料的关系．

▲ （填写编号）进行实验． （2）实验小组设计了如图甲、乙所示的电路，其中R 1和R 2为两段电阻丝，为能直观反映

两电阻大小关系，应选择 ▲ （选填“甲”或“乙”）电路进行实验．

（3）实验小组采用图丙所示装置测量电阻丝的电阻率，通过改变鳄鱼嘴夹子在电阻丝上位

置，改变接入电路电阻丝长度．测出接入电路电阻丝的长度L 和对应的电流表读数I ． ①请用笔画线代替导线在图丙中将实物电路连接完整．

②实验中测出多组I 和L 的数据，作出

L I

1

图线，测得图线斜率为k ，已知电源电动势为E ，电阻丝横截面积为s ，则电阻丝电阻率ρ= ▲ ．

③关于实验操作过程和误差分析，下列说法中正确的有

▲ ． A ．开关闭合前，应将图丙中滑动变阻器滑动头移到最左端

B ．闭合开关，电流表指针不偏转，在不断开电路情况下，用多用表电压档检查电路

C ．实验误差原因之一是测量电阻丝接入电路的长度有误差

D ．实验误差的主要来源是电流表内阻和电源内阻

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 小题评分．) A ．(选修模块3-3)(12分)

（1）一定质量的理想气体经历了如图ABCDA 的循环过程，其中

A →

B 、

C

→D 是两个等压过程，B →C 、D →A 是两个绝热过程．关于气体状态变化及其能量变化，下列说法中正确的有 ▲ ． A ．A →B 过程，气体对外做功，内能增大

B ．B →

C 过程，气体分子平均动能增大 C ．ABCDA 循环过程中，气体吸热对外做功

D ．ABCDA 循环过程中，A 点对应气体状态温度最低

第12A 题图

V

p O

A B C D

第11题图

甲 乙

（2）要增强雨伞的防水作用，伞面可选择对水是 ▲ （选填“浸润”或“不浸润”）的布

料；布料经纬线间空隙很小，水珠落在伞面上由于 ▲ 的作用，不能透过空隙． （3） 在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将V 0=1 mL 的油酸溶于酒精，制成V =600 mL

的油酸酒精溶液，测得1mL 的油酸酒精溶液有75滴．现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成稳定的油膜面积S =0.04 m 2，由此估算油酸分子的直径为多大？（结果保留一位有效数字）

B ．(选修模块3-4)(12分)

（1）利用光的干涉，两台相距很远（几千公里）联合动作的射电望远镜观察固定的射电恒星，

可以精确测定大陆板块漂移速度．模型可简化为如图甲所示的双缝干涉，射电恒星看成点光源S

当于两个狭缝S 1、S 2，点．设某时刻P 点到S

1、S 2的距离也相等，当S 2向上远离S 1正确的有 ▲ ．

A ．P 点接收到的信号先变强

B ．P 点接收到的信号先变弱

C ．干涉条纹间距发生改变

D ．干涉条纹间距不变 （2）图乙是一列沿x 轴传播的正弦波在某时刻的图象，O 点是波源，图丙为波源O 点的振动图象，图中x 0、T 、A 均为已知量．由图象可求波的

传播速度v= ▲ ，从t =0时刻到图甲对应时刻，波源O （3）如图丁所示，玻璃砖ABCD 的折射率n =1.732，左右两个侧面

AD 、BC 垂直于上表面AB ，∠ADC =120o．一束光从图示方向射

到AB 面上，试通过计算作出光经过玻璃砖的光路图．

C ．(选修模块3-5)(12分)

2017年1月，我国“墨子号”量子科学实验卫星正式进入应用研究．在量子理论中，有共同来源的两个微观粒子，不论它们相距都远，

它们总是相关的，一个粒子状态的变化会立即影响到另一个粒子，这就是所谓的量子纠缠． （1）关于量子理论，下列说法中正确的有 ▲ ．

A ．玻尔氢原子理论，第一次提出了能量量子化的观念

B ．爱因斯坦研究光电效应提出光子说，光子说属于量子理论的范畴

C ．量子理论中，实物粒子具有波粒二象性

D ．微观粒子在受力状况和初速度确定的前提下，可以确定它此后运动状态和位置 （2）设一对静止的正、负电子湮灭后产生两个光子A 和B ，已知电子质量为m ，真空中光速

为c ，普朗克常量为h ，则光子A 的频率是 ▲ ；若测量得光子A 的波长为λ，则光子B 的动量大小为 ▲ ．

第12B 题图

第12B 题图丁

（3）原子核的能量也是量子化的，22689Ac 能发生β

衰变产生新核22690Th ，处于激发态的新核226

90Th

的能级图如图所示．

①写出c A 22689发生β衰变的方程；

②发生上述衰变时，探测器能接收到γ射线谱线

有几条？求出波长最长γ光子的能量E ．

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）如图所示，MN 、PQ 为光滑平行的水平金属导轨，电阻R=3.0Ω，置于竖直向下的

有界匀强磁场中，OO ′为磁场边界，磁场磁感应强度B =1.0T ，导轨间距L=1.0m ，质量m=1.0kg 的导体棒垂直置于导轨上且与导轨电接触良好，导体棒接入电路的电阻为r =1.0Ω．t =0时刻，导体棒在水平拉力作用下从OO ′左侧某处由静止开始以加速度a 0=1.0m/s 2做匀加速运动， t 0=2.0s 时刻棒进入磁场继续运动，导体棒始终与导轨垂直． （1）求0～t 0时间内棒受到拉力的大小F 0及t 0时刻进

入磁场时回路的电功率P 0． （2）求导体棒t 0时刻进入磁场瞬间的加速度a ；若此

后棒在磁场中以加速度a 做匀加速运动至t 1=4s 时刻，求t 0～t 1时间内通过电阻R 的电量q ． （3）在（2）情况下，已知t 0～t 1时间内拉力做功W =5.7J ，求此过程中回路中产生的焦耳热Q ． 14．（16分）如图所示，左端带有挡板P 的长木板质量为m ，置于光滑水平面上，劲度系数很大

的轻弹簧左端与P 相连，弹簧处于原长时右端在O 点，木板上表面O 点右侧粗糙、左侧光滑．若将木板固定，质量也为m 的小物块以速度v 0从距O 点L 的A 点向左运动，与弹簧碰撞后反弹，向右最远运动至B 点，OB 的距离为3L ，已知重力加速度为g ． （1）求物块和木板间动摩擦因数μ及上述过程弹簧的最大弹性势能E p ．

（2）解除对木板的固定，物块仍然从A 点以初速度v 0向左运动，由于弹簧劲度系数很大，物

块与弹簧接触时间很短可以忽略不计，物块与弹簧碰撞后，木板与物块交换速度． ①求物块从A 点运动到刚接触弹簧经历的时间t ； ②物块最终离O 点的距离x ．

E 2=0.0721MeV

E 1=0

E 3=0.2306MeV 第12C 题图

第13题图

第14题图

15．（16分）如图甲所示，放射性粒子源S 持续放出质量为m 、电荷量为+q 的粒子，粒子经过ab

间电场加速从小孔O 沿OO 1方向射入MN 板间匀强电场中，OO 1为两板间的中心线，与板间匀强电场垂直，在小孔O 1处只有沿OO 1延长线方向运动的粒子穿出．已知M 、N 板长为L ，间距为d ，两板间电压U MN 随时间t 变化规律如图乙所示，电压变化周期是T 1．不计粒子重力和粒子间的相互作用．

（1）设放射源S 放出的粒子速度大小在0~v 0范围内，已知U ab =U 0，求带电粒子经a 、b 间电

场加速后速度大小的范围．

（2）要保证有粒子能从小孔O 1射出电场，U 大小应满足什么条件？若从小孔O 射入电场的

粒子速度v 大小满足3.5×106m/s ≤v ≤1.2×107m/s ，L =0.10m ，T 1=10-8s ，则能从小孔O 1射出电场的粒子速度大小有几种？

（3）设某个粒子以速度v 从小孔O 1射出沿OO 1的延长线CD 匀速运动至图甲中O 2点时，空

间C 1D 1D 2C 2矩形区域加一个变化的有界匀强磁场，磁感应强度B 随时间t 变化规律如图丙所示（T 2未知），最终该粒子从边界上P 点垂直于C 1D 1穿出磁场区．规定粒子运动

到O 2点时刻为零时刻，磁场方向垂直纸面向里为正．已知DD 1=l ，03mv

B ql

，CD 平行于C 1D 1，O 2P 与CD 夹角为45o．求粒子在磁场中运动时间t ．

D

D 1

D

2

甲

第15题图

B -B

金湖县第二中学2017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．A 2．B 3．C 4．B 5．D

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．ACD 7．BC 8．CD 9．BD

三、简答题：本题共3小题，共计42分．请将解答填写在答题卡相应的位置． 10. （8分）（1）BD （2分） （2）天平 （1分）

（3）41()F s s -（1分） 22

532

2

()8m s s ms T --（1分）

外力对物体所做的功等于物体动能的增量 （1分） （4）平衡摩擦力时木板垫得偏高（2分） 11．（10分）（1）ABD （2分）

（2）甲（2分）

（3）①如图 （2分）

② kES （2分） ③ BC （2分）

12．A (选修模块3-3)(12分)

（1）AC （3分，漏选得2分）

（2）不浸润（2分） 表面张力（2分）

（3）一滴溶液中油酸体积 01075V

V V V =? （1分）

油酸分子的直径 1V

d S

= （2分）

代入数据解得 10

610

m d -=?

（2分）

B (选修模块3- 4)(12分)

（1）BC （3分，漏选得2分） （2）

T

x 540

（2分） A （2分） （3）① 在AB 面发生折射的入射角 o

160θ=

由折射定律有 1

2

sin sin n θθ= （1分）

解得 θ2=30o

则在CD 面上入射角 θ3=60o（1分） 设发生全反射临界角为C ，则

第11题答图

第12B(3)答图

1sin C n

=

（1分）

可知C <60o，故光在CD 面上发生全反射，垂直射向BC 面

光经过玻璃砖的光路如图所示（2分）

C (选修模块3-5)(12分)

（1） BC （3分，漏选得2分） （2）2

mc h

（2分） λh （2分）

（3）①2262260

89901Ac Th e -→+

（2分）

②三个能级间跃迁有3条谱线 （1分）

波长最长对应能级差最小 E= E 2- E 1=0.0721MeV （2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）设导体棒在进入磁场前运动的加速度为a 0，则

F =ma 0 （1分）

棒在t 0时刻速度 v 0=a 0t 0

（1分） 棒在t 0时刻产生的电动势 E=BLv 0

（1分） 电功率 2

0E P R r

=+

（1分） 代入数据解得 0 1.0W

P =

（1分）

（2）回路在t 0时刻产生的感应电流 E

I R r

=

+ （1分）

棒在t 0时刻受到的安培力 A F B I L = （1分） 根据牛顿定律有 F -F A =ma

（1分） 代入数据解得 a=0.5m/s 2

（2分） （3）t 1时刻棒的速度 v = v 0+a (t 1- t 0)

（1分） 由动能定理有 2201122A W W mv mv +=

-

（1分）

Q =- W A

（1分）

代入数据解得 3.2J Q =

（2分）

14．（16分）解：（1）研究物块从A 点开始运动至B 点的过程，由动能定理有

2

01-(40-2mg L mv μ=）

（2分） 解得 gL

v 820

=μ

（1分）

研究物块从弹簧压缩量最大处至B 点的过程，由功能关系有 p E L mg -=03-）（μ （2分）

解得 2

08

3mv E p =

（1分）

（2）①设物块在木板上运动的加速度大小为a 1，则

1ma mg =μ

（1分）

解得 g a μ=1（方向水平向右）

设木板运动的加速度大小为a 2，则 2ma mg =μ

（1分）

解得 2a g μ=（方向水平向左） 由几何关系有 L t a t a t v =--

222102

1

21 （1分）

解得

10

2(2)

L t v =

，20

2(2()L

t v =

舍去

（2分）

②设物块刚接触弹簧时，物块和木板速度分别是v 1、v 2，则

1011v v a t =-，221v a t =

物块和木板碰撞交换速度后，在摩擦力作用下分别做加速和减速运动，设运动的时间为t 、达到共同速度为v ，则

21+v v a t =，12-v v a t =

（2分）

解得

10v =

，20v =，20v v =

（1分）

上述过程由功能关系有 2022

1)2(21)(-mv v m x L mg -=

+μ（1分） 解得 x= L （1分）

15．（16分）解：（1）设放射源S 放出的粒子速度为v 1，粒子在小孔O 时的速度为v ，则

2

1202

121mv mv qU -=

（2分）

其中 010v v ≤≤

解得

m

qU v v m qU 02

0022+

≤≤ （2分）

（2）粒子在MN 板间电场中运动的加速度 qU

a dm

=

（1分）

能从小孔O 1射出电场的粒子，沿电场方向的位移和速度都是零，粒子应该在t =(2i +1)T 1/4（其中i=0，1，2，3……）时刻从小孔O 进入MN 板间电场．为了保证粒子不撞到极板上，应满足

2112()242

T d a ?

< （1分）

解得 2

2

1

8md U qT <

（1分）

粒子在MN 板间电场中运动的时间 L

t v

?= （1分）

且应满足 1t k T ?=（k=1，2，3……）

（1分）

则有 7

110(m/s)L v kT k

== （k=1，2，3……）

故在3.5×10 6m/s ≤v ≤1.2×10 7m/s 范围内，只有107m/s 和5×106m/s 两种速率的

粒子能从小孔O 1射出电场 （1分） （3）设粒子在磁场中做圆周运动的半径为r ，则

2

0v qvB m r

=

（1分）

解得 3

l

r =

（1分）

根据题意可知，粒子轨迹如图，粒子在磁场中运动的周期

2r

T v π=

则 23l

T v

π=

（1分）

粒子在磁场中运动时间应满足

11

2()44t n T T =++（n=0，1，2，3……）

（2分）

解得 32(2)43l

t n v

π=+（n=0，1，2，3……）

（1分）

2

C D 1

第15题答图