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江苏省示范高中2012届高三百校大联考一模物理试题


江苏省 2012 届高三百校大联考一模

物 理 试 题
注意事项: 1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分 120 分,考试用时 100 分钟。 2.答题前考生务必将学校、班级、姓名、学号、准考证号写在答题纸的密封线 内,每 题答案写在答卷纸上对应题目的答案空格里,答案不写在试卷上,考试结束,将答题纸 交回。

/>第Ⅰ卷(选择题,共 31 分)
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。 ) 5 1. 已知地球半径为 6400km, 一颗人造地球卫星在地球表面附近的重量为 1.0×10 N, 则该卫得在距离地心 12800km 的轨道上运行时受到的万有引力大小为( ) 4 4 A.1.0×10 N B.2.5×10 N 4 C.5.0×10 N D.1.0×104N 2.如图所示,一个重为 30N 的物体,放在倾角 ? ? 30? 的斜面上静止不动,若用 F=5N 的 竖直向下的力压物体,物体仍静止,下述结论正确的是 ( ) A.物体受到的摩擦力增大 5N B.物体对斜面的作用力增大 5N C.斜面受到的压力增大 5N D.物体受到的合外力增大 5N 3.足球运动员在距球门正前方 s 处的罚球点,准确地从球门正中央横梁下 边缘踢进一球, 横梁下边缘离地面的高度为 h,足球质量为 m,不计空气阻力,运动员至少要对足球 做的功为 W,下面给出功 W 的四个表达式中哪一个是合理的 ( ) A. W ?

1 s2 mg (2h ? ) 2 2h

B. W ? D. W ?

1 mg h 2 ? s 2 2

C. W ? mgh

1 mg (h 2 ? h 2 ? s 2 ) 2

4.在如图所示电路中,电源电动势 E=12V,电阻 R 的阻值 R=6Ω ,线圈 L 的自感系数 L=4H, 不计电源和电感线圈的内阻,则 ( ) A.在电键刚闭合的瞬间,电流值是 2A B.在电键刚闭合的瞬间,电流的瞬时变化率为 2A/s C.在电键闭合了很长一段时以后,其最终电流为 3A D.在电键闭合了很长一段时间以后,其最终电流为 2A

1

5.两小球分别带有电荷+2Q 及-Q,相距 12cm,两球连线上各点的电势 ? 与距正电荷的距离 x 之间的函数关系可以由下图中的哪一个最合适地表示出来 ( )

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,200 匝矩形闭合导线框 ABCD 处于磁感应强度大小 B ?

2 T 的水平匀强磁场 10

中 , 线 框 面 积 S=0.2m2 , 线 框 电 阻 不 计 , 线 框 绕 垂 直 于 磁 场 的 轴 OO ? 以 角 速 度 ? ? 100rad / s匀速转动,并与理想变压器原线圈相连,副线圈接入一只“220V,60W” 灯泡,且灯泡正常发光,熔断器允许通过的最大电流为 10A。下列说法正确的是 ( ) A.在图示位置穿过线框的磁通量为零 B.线框中产生变电压的有效值为 40 2 V C.变压器原、副线圈匝数之比为 20:11 D.允许变压器输出的最大功率为 4000W 7.某物体以 30m/s 的初速度竖直上抛,不计空气阻力,取 g=10m/s2,则 5s 内物体的 ( ) A.路程为 65m B.位移大小为 25m,方向竖直向上 C.速度改变量的大小为 10m/s,方向竖直向下 D.平均速度大小为 13m/s,方向竖直向上 8.如图所示,一长木块被固定在水平面上,质量相同的子弹 A、B 从木块两侧同时水平相 向地射入木块,最终都停在木块中,子弹 A 的射入深度 d A 大于子弹 B 的深度 d B ,假设 子弹 A、B 在运动过程中所受阻力大小恒定且相同,则可判断 ( ) A.子弹在木块中运动时间长短关系为 t A ? tB B.子弹射入初动能大小关系为 EkA ? EkB C.子弹入射初速度大小关系为 vA ? vB D.子弹对木块的作用力做功多少关系为 WA ? WB
2

9.如图所示,一个高度为 L 的矩形线框无初速地从高处落下,设线框下落过程中,下边保 持水平向下平动,在线框的下方,有一个上、下界面都是水平的匀强磁场区,磁场区高 度为 2L,磁场方向与线框平面垂直,闭合线框下落后,则好匀速进入磁场区,在整个 进出磁场过程中,线框的感应电流 I 随位移变化的图像可能是下图中的 ( )

第Ⅱ卷(非选择题,共 89 分)
三、简答题:本题分必做题(第 10、11 题)和选做题(第 12 题)两部分,共计 42 分,请 将解答写在答题纸相应的位置。 [必做题] 10. 分)小杨同学用如图所示的实验装置“探究小车动能变化 (8 与合外力做功的关系” 图中 A 为小车, , 连接在小车后面的纸 带穿过电火花计时器 B 的限位孔,它们均置于水平放置的一 端带有定滑轮的足够长的木板上,C 为弹簧测力计,假设绳 与滑轮之间的摩擦以及纸带穿过计时器时受到的摩擦均不 计,实验时,先接通电源再松开小车,计时器在纸带上留下 一系列点。 (1)该同学在一条比较理想的纸带上,依次选取 O、A、B、C、D、E 共 6 个计数点,分 别测量后 5 个计数点与计数点 O 之间的距离,并计算了它们与 O 点之间的速度平方差
2 2 ?v 2 (注: ?v2 ? vA ? vB ) ,填入下表:

请以 ?v

2

纵坐标,以 s 为横坐标作了 ?v ? s 图像,若测出小车质量为 0.2kg,结合图
2

像可求得小车所受合外力的大小为 N。 (结果保留两位有效数字 (2) 该同学通过计算发现小车所受合外力小于测力计读数, 明显超出实验误差的正常范 围,你认为主要原因是 。

3

11. (10 分)一根固定在刻度尺上的均匀电阻丝(总电阻小于 5Ω ) ,两端各有一个固定的连 线柱 a 和 b,刻度尺的中间有一个可沿电阻丝滑动的触头 c,c 的上端为接线柱,触头 c 与电阻丝通常不接触,当用手按住时才与电阻丝接触,且可在直尺上读出触点的位置, 现给你以下器材,要求测量该电阻丝的电阻率。 A.电压表(0-3V,电阻约为 30kΩ ) B.电流表(0-0.6A,电阻约为 0.5Ω ) C.电池组(电动势为 6V,内阻不计) D.保护电阻 R0 E.开关 S F.螺旋测微器 G.连接用导线若干 (1)用螺旋测微器测量电阻丝直径的示数如图所示,则该电阻丝的直径 d= mm。 (2)将下图中提供的器材连接成实验电路(注意量程的选择) ,要求:①尽量减小由于 电流热效应而使电阻丝的电阻率随电阻的变化而发生变化;②能进行多次测量。 (3)通过改变滑动变阻器触头 c 的位置,分别测量出了多组与接入电阻丝的有效长度 L 对应的电压 U 的数据(电流表示 I 保持在 0.50A 不变) ,并绘出 U-L 图线如图所示,若 测出 U-L 图线的斜率为 k,则用 d、I、k 等物理量表示出该电阻丝的电阻率 ? ? , 代入数据求得该电阻丝电阻率的测量值为 Ω ·m。

12.[选做题]本题包括 A、B、C 三个小题,请选定其中两题,并在相应的答题区域内作答, 若三题都做,则按 A、B 两题评分。 A. (选修模块 3-3) (12 分) (1) 光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将太阳能转变为电能的一项技术, 关 键元件是太阳能电池,如图所示的是太阳能电池组,关于太阳能及其利用,下列说法中 正确的是( ) A.由于日地距离过大,因此地球上能被利用的太阳能很少 B.太阳能主要以热传递的方式传到地球 C.太阳能电池是将电能转换为其他能的装置 D.太阳能电池已经被广泛应用于航天事业 (2)如图是探究气体等温变化规律的简易装置图,下表是某小组的数 据。

4

①若要研究 p 、V 之间的关系,绘制图像时应选用 坐标系: ②仔细观察发现 pV 的值越来越小,可能的原因是

(填“p-V”或“ p ?

1 ” )作为 V



(3)如图所示,光滑活塞把一定质量的气体封闭在汽缸里,活塞面积为 10cm2,汽缸内 温度为 27℃时,弹簧测力计的读数为 10N,已知气体压强比外界大气压强大 2×104Pa, 则活塞的重为多大?

B. (选修模块 3-4) (12 分) (1)如图所示是双缝干涉实验,使用波长为 600nm 的橙色光照射时,在光屏上的 P 点 0 和 P 点上方的 P 点恰好形成两列相邻的亮条纹,若用波长为 400nm 的紫光重复上述实 0 1 验,则 P 点和 P 点形成的明暗条纹情况是 0 1 ( A. P 点和 P 点都是亮条纹 0 1 B. P 点是亮条纹, P 点是暗条纹 0 1 C. P 点是暗条纹, P 点是亮条纹 0 1 D. P 点和 P 点都是暗条纹 0 1 (2)质点 1 在外力作用下沿竖直方向做简谐运动,带动 2、3、4?各个质点依次上下运 动,把振动从绳左端传到右端,已知 t=0 时质点 1 开始向上振动, t ? )

T 时质点 1 到达 4

5

t 上方最大位移处, 质点 5 开始向上运动, ?
质点 8 的振动方向

3T 时, 质点 5 振动方向 4



(填“向上”“向下”或“向左”“向右”。 、 、 )

(3)如图所示,介质折射率为 2 ,光以接近 90? 的入射角从空气折射进入介质,这时 的折射角为多大?由此可知光从介质射入空气时发生全反射的临界角为多大?

C. (选修模块 3-5) (12 分) (1)如图所示,光滑水平面上两小车中间夹一压缩了的轻弹簧,两手分别按住小车,使 它们静止,对两车及弹簧组成的系统,下列说法中正确的是 ( ) A.先放开右手,后放开左手,总动量向左 B.先放开在手,后放开右手,总动量向右 C.先放开左手,后放开右手,总动量向左 D.先放开右手,后放开左手,总动量向右 (2)如图所示为卢瑟福用 ? 粒子轰击氮核的过程示意图,在轰 击过程中产生了一种新粒子,同时产生了 12 O,请你写出其核反 8 应方程式 。反应中产生的新粒子是 (填“质子” “中子”或“电子”。 ) (3)根据卢瑟福的核式结构模型,画出了核外电子绕核运动时的分立轨道示意图如图, 已知电子处于最内层轨道时原子能量的绝对值为 E,若该电子吸收波长为 ? 的光子,则 跃迁到最外层轨道,随后又立即辐射出一个光子,从而跃迁到中层轨道,此时原子能量 的绝对值为 E ? ,求辐射光子的频率。

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)如图所示为一位于竖直平面内的轨道装置示意图,其中 AB 段平直、长度为 5R、 与水平面成 53? ,BC 段呈水平,CD 段为半径为 R,下端与水平面相切的半圆,一质量
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为 m 可以看成质点的小木块从 A 点由静止开始下落,最终从 D 点飞出,又正好落在 B 点,不计轨道摩擦以及小木块经过各个轨道连接点的动能损失,已知 sin 53? ? 0.8. (1)求 BC 段长度; (2)若 BC 段有摩擦,且动摩擦因数 ? ? 0.25 ,求小木块落到 BC 面上的落点距 C 点的 距离。

14. (16 分)如图所示,刚性 U 形金属导轨 M1N1N2M2 位于光滑水平桌面上,质量为 m0 , 在导轨左端接有阻值为 R 的电阻,两条轨道间的距离为 l ,PQ 是质量为 m 的金属杆, 可在轨道上滑动,在滑动过程中始终保持与轨道垂直,杆与轨道之间有摩擦,开始时, 杆 PQ 位于图中虚线处,虚线右侧为一匀强磁场区域,磁场方向垂直于桌面,磁感应强 度大小为 B。现在 PQ 上施加一个位于导轨平面内、与轨道平行的恒力 F,使之从静止 开始在 轨道上向右做加速运动,经过时间 t ,PQ 离开虚线的距离为 x ,此时通过电阻 的电流为 I0,在此过程中导轨向右移动的距离为 x0 ,但 N1N2 尚未进入磁场区域,若不 计杆与民增轨的电阻,求: (1)PQ 杆与导轨之间的摩擦力大小; (2) t 时刻 PQ 杆的速度 v1 ; (3)不考虑回路的自感,在此过程中电阻所消耗的能量。

15. (16 分)如图所示,在 x ? 0与x ? 0 的区域中,存在磁感应强度大小分别为 B1 与 B2 的 匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,且 B1 大于 B2,一个带负电、比荷为 k 的粒子从 坐标原点 O,以速度 v 沿 x 轴负方向射出,粒子重力不计。
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(1)求粒子在两个磁场中运动的轨道半径; (2)如果 B1=2B2,则粒子再次回到原点时运动了多少时间? (3)要使该粒子经过一段时间后又经过 O 点,B1 与 B2 的比值应满足什么条件?

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