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江苏省启东中学2008届高三阶段考试物理


江苏省启东中学 2008 届 高 三 阶 段 考 试

物 理 试 卷
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共120分.考试时间100分钟.

第Ⅰ卷(选择题,共31分)
一、本题共5小题;每小题3分,共15分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是正确的, 选对的得3分,选错或不答的得0分.请考生将选择题

答案填涂在答题卡上! 1.下列是由基本门电路组成的逻辑电路,其中能使小灯泡发光的是 ( )

2.在“探究弹性势能的表达式”的活动中,为计算弹簧弹力所做功,把拉伸弹簧的过程分 为很多小段, 拉力在每小段可以认为是恒力, 用各小段做功的代数和代表弹力在整个过 程所做的功,物理学中把这种研究方法叫做“微元法”。下面几个实例中应用到这一思 想方法的是 ( ) ?v ?v A.由加速度的定义 a = ,当 ?t 非常小, 就可以表示物体在 t 时刻的瞬时加速度 ?t ?t B. 在探究加速度、 力和质量三者之间关系时, 先保持质量不变研究加速度与力的关系, 再保持力不变研究加速度与质量的关系 C.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近 似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加 D.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用有质量的点来代替物体,即质点 3.如图所示,一个带负电的滑环套在水平且足够长的粗糙的绝缘杆上,整个装置处于方向 如图所示的匀强磁场 B 中.现给滑环施以一个水平向右的瞬时速度,使其由静止开始 运动,则滑环在杆上的运动情况不可能的是 ( ) 不 ... . A.始终作匀速运动 B.开始作减速运动,最后静止于杆上? C.先作减速运动,最后作匀速运动 D.先作加速运动,最后作匀速运动 4.A、B 两物体叠放在一起,放在光滑的水 平面上,从静止开始受到一变力的作用, 该力与时间的关系如图所示,A、B 始终 相对静止,则下列说法不正确的是( ) 不正确 ...
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A.t0 时刻,A、B 间静摩擦力最大 B.t0 时刻,B 速度最大 C.2t0 时刻,A、B 间静摩擦力最大 D.2t0 时刻,A、B 位移最大 5.AB 和 CD 为圆上两条相互垂直的直径,圆心为 O。将电量 分别为+q 和-q 的两点电荷放在圆周上,其位置关于 AB 对 称且距离等于圆的半径,如图所示。要使圆心处的电场强 度为零,可在圆周上再放一个适当的点电荷 Q,则该点电 荷Q ( ) A.应放在 A 点,Q=2q B.应放在 B 点,Q=-2q C.应放在 C 点,Q=-q D.应放在 0 点,Q=-q 二、本题共4小题;每小题4分,共16分.在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选 项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有错选或不答的得0分. 6.如图所示,质量相等的两个滑块位于光滑水平桌面上。其中,弹簧两端分别与静止的滑 块 N 和挡板 P 相连接,弹簧与挡板的质量均不计;滑块 M 以初速度 V0 向右运动,它与 挡板 P 碰撞(不粘连)后开始压缩弹簧,最后,滑块 N 以速度 V0 向右运动。在此过程 中: ( ) A.M 的速度等于 0 时,弹簧的弹性势能最大。 B.M 与 N 具有相同的速度时,两滑块动能之和最小。 C.M 的速度为 V0/2 时,弹簧的长度最长。 D.M 的速度为 V0/2 时,弹簧的长度最短。 7.如图所示,弹簧下端挂一质量为 m 的物体,物体在竖直方向上做 振幅为 A 的简谐运动,当物体振动到最高点时,弹簧正好为原长, 则物体在振动过程中 ( ) A.物体在最低点时的弹力大小应为 2mg? B.弹簧的弹性势能和物体动能总和不变 C.弹簧的最大弹性势能等于 2mgA? D.物体的最大动能应等于 mgA?

8.某同学将一直流电源的总功率 PE、输出功率 PR 和电源内部 P (W) N 的发热功率 Pr 随电流 I 变化的图线画在同一坐标系中,如 a 右图中的 a、b、c 所示。则下列说法中正确的是( ) b A.图线 b 表示输出功率 PR 随电流 I 变化的关系, M B.图中 a 线最高点对应的功率为最大输出功率, c C.在 a、b、c 三条图线上分别取横坐标相同的 A、B、C 0 I(A) 三点这三点的纵坐标一定满足关系 PA=PB+PC D.b、c 线的交点 M 与 a、b 线的交点 N 的横坐标之比一定为 1:2,纵坐标之比一定为
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1:4。 9.我国于 2007 年 10 月 24 日发射的“嫦娥一号”探月卫星简化后的路线示意图如图所示。 卫星由地面发射后, 经过发射轨道进入停泊轨道, 然后在停泊轨道经过调速后进入地月 转移轨道,再次调速后进入工作轨道,卫星开始对月球进行探测。已知地球与月球的质 量之比为 a,卫星的停泊轨道与工作轨道的半径之比为 b,卫星在停泊轨道与工作轨道 上均可视为做匀速圆周运动,则: ( ) A.卫星在停泊轨道和工作轨道运行的速度之比为

a b
3

B.卫星在停泊轨道和工作轨道运行的周期之比为 b C.卫星在停泊轨道和工作轨道运行的向心加速度之 比为

a b2

D.卫星在停泊轨道运行的速度大于地球的第一宇宙速度 三、本题共2小题,共20分.把答案填在题中的横线上或按题目要求作答. 10.(10 分)某同学在实验室里熟悉各种仪器的使用。他将一条形磁铁放在转盘上,如图 甲所示, 磁铁可随转盘转动, 另将一磁感强度传感器固定在转盘旁边, 当转盘 (及磁铁) 转动时, 引起磁感强度测量值周期性地变化, 该变化与转盘转动的周期一致。 经过操作, 该同学在计算机上得到了如图乙所示的图像。
B/mT 条形磁铁 磁感强度传感器
3.0 2.0 1.0 0 -1.0 -2.0 -3.0

0.1

0.3

0.5

0.7

0.9

1.1

1.3

t/s

图甲

图乙

(1)在图像记录的这段时间内,圆盘转动的快慢情况是 。 (2)圆盘匀速转动时的周期是 s。 (3) 该同学猜测磁感强度传感器内有一线圈, 当测得磁感强度最大时就是穿过线圈的磁 通量最大时。按照这种猜测 ( ) A.在 t = 0.1s 时刻,线圈内产生的感应电流的方向发生了变化 B.在 t = 0.15s 时刻,线圈内产生的感应电流的方向发生了变化 C.在 t 趋近 0.1s 时,线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值 D.在 t 趋近 0.15s 时,线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值 11.(10 分)在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材: A.待测的干电池(电动势约为 1. 5 V,内电阻小于 1. 0Ω) B.电流表 G(满偏电流 3 mA,内阻 Rg=10Ω) C.电流表 A(0~0. 6 A,内阻 0.1Ω) D.滑动变阻器 R1(0~20Ω,10 A) E.滑动变阻器 R2(0~200Ω,l A)
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F.定值电阻 R0 (990Ω) G.开关和导线若干 (1)某同学发现上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,于是他设计了如图 所示中甲的(a)、 (b)两个参考实验电路,其中合理的是 图所示的电路;在该电路 (填写器材前的字母代 中,为了操作方便且能准确地进行测量,滑动变阻器应选 号). (2)图乙为该同学根据(1)中选出的合理的实验电路利用测出的数据绘出的 I1—I2 图 线(I1 为电流表 G 的示数,I2 为电流表 A 的示数),则由图线可以得被测电池的电动势 E= V,内阻 r= Ω。

四、计算题.本题共5小题,共69分.解答应写出文字说明、方程式和重要演算步骤,只写 出最后答案的不能给分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位. 12.如图所示,一台模型发电机的电枢是矩形导线框 abcd,其 ab 和 cd 边长 l1 = 0.4m ,ad 和 bc 边长 l 2 = 0.2m ,匝数 n=100 匝,它在磁感应强度 B=0.2T 的匀强磁场中绕通过线框对 称中心线且垂直于磁场方向的轴 OO′匀速转动,当开关 S 断开时,电压表的示数为 10 2V ,开关 S 闭合时,外电路上标有“10V,10W”的灯泡恰好正常发光,求: (1)导线框 abcd 在磁场中转动的角速度? (2)S 闭合后,当导线框从图示位置转过θ=60° 时的过程中通过灯泡的电量? 13.在某介质中形成一列简谐波,t=0 时刻的波形如图中的实线所示.若波向右传播,零时 刻刚好传到 B 点,且再经过 0.6 s,P 点也开始起振,求: (1)该列波的周期 T; (2)从 t=0 时刻起到 P 点第一次达到波峰时止,O 点对平衡位置的位移 y0 及其所经过 的路程 s0 各为多少?

14.如图所示,质量 M=10kg,上表面光滑的足够长的木板在水平拉力 F=50N 作用下,以 v0=5m/s 的速度沿水平地面向右匀速运动, 现有足够多的小铁块, 它们质量均为 m=1kg, 将第一个铁块无初速地放在木板最右端, 当木板运动了 L=1m 时, 又无初速地在木板最 右端放上第二个铁块,只要木板运动了 L=1m 就在木板最右端无初速放一个铁块。取 g=10m/s2。求:
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(1)第一个铁块放上后,木板的加速度是多大? (2)木板运动 1m 时,木板的速度多大? (3)最终有几个铁块能留在木板上?

15.如图所示,质量为 m 的跨接杆 ab 可以无摩擦地沿水平的导轨滑行,两轨间宽为 L,导 轨与电阻 R 连接,放在竖直向下的匀强磁场中,磁感强度为 B。杆从 x 轴原点 O 以大 小为 vo 的水平初速度向右滑行,直到静止。已知杆在整个运动过程中速度 v 和位移 x x 的函数关系是:v = v0- B2L2 。杆及导轨的电阻均不计。 mR (1)试求杆所受的安培力 F 随其位移 x 变化的函数式。 (2)求出杆开始运动到停止运动过程中通过 R 的电量。 (3)求出电阻 R 所增加的内能△E。

16.如图(甲)所示,两平行金属板间接有如图(乙)所示的随时间 t 变化的电压 u,两板 间电场可看作是均匀的,且两板外无电场,极板长 L=0.2m,板间距离 d=0.2m,在金属 板右侧有一边界为 MN 的区域足够大的匀强磁场,MN 与两板中线 OO′垂直,磁感应强 - 度 B=5×10 3T,方向垂直纸面向里。现有带正电的粒子流沿两板中线 OO′连续射入电场 中,已知每个粒子的速度 v0=105m/s,比荷 q/m=108C/kg,重力忽略不计,在每个粒子通 过电场区域的极短时间内,电场可视作是恒定不变的。 (1)试求带电粒子射出电场时的最大速度。 (2)证明任意时刻从电场射出的带电粒子,进入磁场时在 MN 上的入射点和出磁场时 在 MN 上的出射点间的距离为定值。写出表达式并求出这个定值。 (3)从电场射出的带电粒子,进入磁场运动一段时间后又射出磁场。求粒子在磁场中运 动的最长时间和最短时间。

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参考答案
一、1.A 二、6.BD
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2.C 7.AC
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3.D 8.CD

4.A 9.AD

5.C

三、 10.(1)先快慢不变,后越来越慢; (2)0.2; (3)A C 11.(1)b D 或 R, (2) (1.48 士 0.02) 0.77(0.75~0.80) 四 12.①12.5rad/s ② 0.04 2C 13.解:由图象可知, λ =2 m,A=2 cm. (1)当波向右传播时,点 B 的起振方向竖直向下,包括 P 点在内的各质点的起振方向 均为竖直向下. ⑴波速 v =

λ λ x 6 = m / s = 10m / s ,由 v = ,得 T = = 0.2 s . T v ?t1 0.6
3 3 T = 0.75s = (3 + )T , 4 4

⑵由 t= 0 至 P 点第一次到达波峰止,经历的时间 ?t2 = ?t1 +

而 t=0 时 O 点的振动方向竖直向上(沿 y 轴正方向),故经 ?t 2 时间,O 点振动到波谷, 即 y0 = ?2cm, s0 = n ? 4 A = (3 + ) × 4 A = 0.3m 14.解:(1)F=μMg ∴μ=0.5 第一个铁块放上后,木板做匀减速运动 F-μ(M+m)g=Ma ∴a =

3 4

F ? ? ( M + m) g = ? 0 .5 m / s 2 M 2 2 (2) v1 ? v 0 = 2 aL
∴ v1 = (3)对木板:F 合=Ff-F=nμmg

2 v0 + 2aL = 52 ? 2 × 0.5 × 1 = 2 6m / s

1 1 2 Mv0 ? Mv12 2 2 1 1 2 第二个铁块放上 2 ?mgL = Mv12 ? Mv2 2 2
第一个铁块放上 ?mgL = …… 第 n 个铁块放上 n?mgL =

1 1 2 2 Mvn ?1 ? Mvn 2 2 1 1 2 2 (1 + 2 + 3 + L + n) ?mgL = Mv0 ? Mvn 2 2

木板停下时 vn=0,得 n=6.6 ∴最终有 7 个铁块能留在木板上 15.解: (1)安培力 F = BIL BLv 式中 I = R
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据题意,杆的速度 v 和位移 x 的函数关系为:v = v0- B2L2 所以, F= B2L2v0 B4L4x B 2L 2v = R R mR2

x , mR

由上式可知,安培力 F 与位移 x 成线性关系。 (2)

mv 0 BL
1 mv02 2

(3)根据能量守恒,杆的动能完全转化为电阻 R 的内能 ΔE =ΔEK = 16.解: (1)设两板间电压为 U1 时,带电粒子刚好从极板边缘射出电场,则有 d 1 2 1 U1q L 2 ;代入数据,解得:U =100V 1 = at = ? ( ) 2 2 2 dm v0

在电压低于 100V 时,带电粒子才能从两板间射出,电压高于 100V 时,带电粒子打在 极板上,不能从两板间射出。粒子刚好从极板边缘射出电场时,速度最大,设最大速度 2 为 v1,则有: 1 mv12 = 1 mv0 + q ? U1 ; 2 2 2 5 5 解得: v1 = 2 ×10 m/s=1.414×10 m/s (2)设粒子进入磁场时速度方向与 OO'的夹角为 θ, v 则速度大小 v = 0 ,粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径 cosθ mv mv0 ,粒子从磁场中飞出的位置与进入磁场的 R= = qB qB cos θ 位置之间的距离 s = 2 R cos θ = 2mv0 ,代入数据, qB 解得 s=0.4m,s 与 θ 无关,即射出电场的任何一个带电粒子进入磁场的入射点与出射点 间距离恒为定值。 (3)粒子飞出电场进入磁场,在磁场中按逆时针方向做匀速圆周运动。粒子飞出电场时 的速度方向与 OO'的最大夹角为 α, cos α = v 0 = 2 ,α=45°。当粒子从下板边缘飞出 v1 2 电场再进入磁场时,在磁场中运动时间最长, t max = 3T = 3πm =3π×10-6s=9.42×10-6s(2 4 2qB 分);当粒子从上板边缘飞出电场再进入磁场时,在磁场中运动时间最短, T πm =π×10-6s=3.14×10-6s(2分) t min = = 4 2qB

θ

θ

α α α

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