江苏省泰州市泰兴一中高三物理下学期段考试卷（三）（含解析）.doc

2014-2015学年江苏省泰州市泰兴一中高三（下）段考物理试卷（三）一、单项选择题：本大题共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（3分）（2015江苏一模）两根相互靠近的长直导线1、2中通有相同的电流，相互作用力为f若在两根导线所在空间内加一匀强磁场后，导线2所受安培力的合力恰好为零则所加磁场的方向是（）a垂直纸面向里b垂直纸面向外c垂直导线向右d垂直导线向左2（3分）（2015江苏一模）如图所示为空间站中模拟地球上重力的装置环形实验装置的外侧壁相当于“地板”让环形实验装置绕o点旋转，能使“地板”上可视为质点的物体与在地球表面处有同样的“重力”，则旋转角速度应为（地球表面重力加速度为g，装置的外半径为r）（）abc2d3（3分）（2015江苏一模）如图所示，边长为a的导线框abcd处于磁感应强度为b0的匀强磁场中，bc边与磁场右边界重合现发生以下两个过程：一是仅让线框以垂直于边界的速度v匀速向右运动；二是仅使磁感应强度随时间均匀变化若导线框在上述两个过程中产生的感应电流大小相等，则磁感应强度随时间的变化率为（）abcd4（3分）（2015春泰兴市校级月考）已知月球半径为r，飞船在距月球表面高度为r的圆轨道上飞行，周期为t万有引力常量为g，下列说法正确的是（）a月球第一宇宙速度为b月球质量为c月球密度为d月球表面重力加速度为r5（3分）（2015江苏一模）汽车从静止开始先做匀加速直线运动，然后做匀速运动汽车所受阻力恒定，下列汽车功率p与时间t的关系图象中，能描述上述过程的是（）abcd二、多项选择题：本大题共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，错选或不选的得0分6（4分）（2015江苏一模）如图所示，轻质弹簧上端固定，下端系一物体物体在a处时，弹簧处于原长状态现用手托住物体使它从a处缓慢下降，到达b处时，手和物体自然分开此过程中，物体克服手的支持力所做的功为w不考虑空气阻力关于此过程，下列说法正确的有（）a物体重力势能减小量一定大于wb弹簧弹性势能增加量一定小于wc物体与弹簧组成的系统机械能增加量为wd若将物体从a处由静止释放，则物体到达b处时的动能为w7（4分）（2015春泰兴市校级月考）图中理想变压器的原、副线圈匝数之比为2：1，电阻r1=r2=10，电表a、v均为理想交流电表若r1两端电压1=10sin100t（v），则下列说法正确的有（）a电流表的示数为0.5 ab电压表示数为14.14vcr1消耗的功率为20wd原线圈输入交流电频率为50hz8（4分）（2015春泰兴市校级月考）如图所示，从同一竖直线上不同高度a、b两点处，分别以速率v1、v2同向水平抛出两个小球，p为它们运动轨迹的交点则下列说法正确的有（）a若同时抛出，两球不可能在p点相碰b两球在p点一定具有相同的速率c若同时抛出，落地前两球之间的距离逐渐变大d若同时抛出，落地前两球竖直方向的距离逐渐变大9（4分）（2015江苏一模）沿电场中某条直线电场线方向建立x轴，该电场线上各点电场强度e随x的变化规律如图所示，坐标点0、x1、x2和x3分别与x轴上o、a、b、c四点相对应，相邻两点间距相等一个带正电的粒子从o点附近由静止释放，运动到a点处的动能为ek，仅考虑电场力作用则（）a从o点到c点，电势先升高后降低b粒子先做匀加速运动，后做变加速运动c粒子在ab段电势能变化量大于bc段的d粒子运动到c点时动能小于3ek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分请将解答填写在答题卡相应的位置【必做题】10（8分）（2015江苏一模）在测量某电源电动势和内电阻的实验中：（1）图1是实验中得到的ui图象，由此可得该电源电动势和内电阻的测量值分别是v和；（以上结果均保留两位有效数字）（2）某同学在完成上述实验之后，又进行了下述探究实验他将相同器材分别按图2和图3所示电路进行连接，在每次保持电压表（可视为理想电表）示数相同的情形下，读出电流表的示数分别为i1和i2调节滑动变阻器r，测得多组数据，得到i1与i2的关系为：i1=ki2（k为已知）则电流表与电源的内阻之比为11（ 10分）（2015江苏一模）某研究性学习小组用图1装置来测定当地重力加速度，主要操作如下：安装实验器材，调节试管夹（小铁球）、光电门和纸杯在同一竖直线上；打开试管夹，由静止释放小铁球，用光电计时器记录小铁球在两个光电门间的运动时间t，并用刻度尺（图上未画出）测量出两个光电门之间的高度h，计算出小铁球通过两光电门间的平均速度v；保持光电门1的位置不变，改变光电门2的位置，重复的操作测出多组（h，t），计算出对应的平均速度v；画出vt图象请根据实验，回答如下问题：（1）设小铁球到达光电门1时的速度为v0，当地的重力加速度为g则小铁球通过两光电门间平均速度v的表达式为（用v0、g和t表示）（2）实验测得的数据如表：实验次数123456h（cm）10.0020.0030.0040.0050.0060.00t （ s ）0.0690.1190.1590.1950.2260.255v （ m/s ）1.451.681.892.052.212.35请在如图2坐标纸上画出vt图象（3）根据vt图象，可以求得当地重力加速度g=m/s2，试管夹到光电门1的距离约为cm（以上结果均保留两位有效数字）【选做题】本题包括a、b、c三小题，请选定其中两题，并在答题卡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）12（4分）（2015江苏一模）下列说法中正确的是（）a在较暗的房间里，看到透过窗户的“阳光柱”里粉尘的运动不是布朗运动b随着分子间距离增大，分子间作用力减小，分子势能也减小c“第一类永动机”不可能制成，是因为它违反了能量守恒定律d一定量理想气体发生绝热膨胀时，其内能不变13（8分）（2015江苏一模）（1）如图所示是一定质量的理想气体沿直线abc发生状态变化的pv图象已知ab的过程中，理想气体内能变化量为250j，吸收的热量为500j，则由bc的过程中，气体温度（选填“升高”或“降低”），放出热量j（2）在1atm、0下，1mol理想气体的体积均为22.4l若题（1）中气体在c时的温度为27，求该气体的分子数（结果取两位有效数字）阿伏伽德罗常数取6.01023mol1b（选修模块3-4）（12分）14（4分）（2015江苏一模）下列说法中正确的是（）a光速不变原理指出光在真空中传播速度在不同惯性参考系中都是相同的b变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场c在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变宽d声源与观察者相对靠近时，观察者所接收的频率大于声源振动的频率15（4分）（2015江苏一模）如图所示，实线是一列简谐横波在t时刻的波形图，虚线是在t时刻后t=0.2s时刻的波形图已知tt若该简谐波的波速为5m/s，则质点m在t时刻的振动方向为，质点m在t时间内通过的路程为m16（4分）（2015潍坊模拟）如图所示，一艘赛艇停在平静的水面上，赛艇前部上端有一标记p，在其正前方a处有一浮标潜水员从p前方s=4m处开始下潜，当下潜至深度为h=2m的b处时，才能看到赛艇尾端后方水面上的景物，且看到p刚好被浮标挡住测得pa、ba与竖直方向的夹角分别为53和37忽略赛艇吃水深度，求赛艇的长度lsin53=0.8，cos53=0.6c（选修模块3-5）（12分）17（2015江苏一模）在光电效应实验中，用同一种单色光，先后照射锌和银的表面，都能发生光电效应现象对于这两个过程，下列四个物理量中，一定不同的是（）a单位时间内逸出的光电子数b反向截止电压c饱和光电流d光电子的最大初动能18（2015江苏一模）电子俘获是指原子核俘获一个核外轨道电子，使核内一个质子转变为一个中子一种理论认为地热是镍58（ni）在地球内部的高温高压环境下发生电子俘获核反应生成钴57（co）时产生的则镍58电子俘获的核反应方程为；若该核反应中释放出的能量与一个频率为的光子能量相等，已知真空中光速和普朗克常量分别是c和h，则该核反应中质量亏损m为19（2015江苏一模）如图所示，位于光滑水平桌面上的小滑块p和q均可视为质点，质量均为m，q与轻质弹簧相连并处于静止状态，p以初速度v向q运动并与弹簧发生作用求整个过程中弹簧的最大弹性势能四、计算题：本题共3小题，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有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20（15分）（2015江苏一模）如图是某学习小组在空旷的场地上做“摇绳发电实验”的示意图他们将一铜芯线像甩跳绳一样匀速摇动，铜芯线的两端分别通过细铜线与灵敏交流电流表相连摇绳的两位同学的连线与所在处的地磁场（可视为匀强磁场）垂直摇动时，铜芯线所围成半圆周的面积s=2m2，转动角速度=10rad/s，用电表测得电路中电流i=40a，电路总电阻r=10，取=2.25（1）求该处地磁场的磁感应强度b；（2）从铜芯线所在平面与该处地磁场平行开始计时，求其转过四分之一周的过程中，通过电流表的电量q；（3）求铜芯线转动一周的过程中，电路产生的焦耳热q21（16分）（2015潍坊模拟）如图所示为仓储公司常采用的“自动化”货物装卸装置，两个相互垂直的斜面固定在地面上，货箱a（含货物）和配重b通过与斜面平行的轻绳跨过光滑滑轮相连a装载货物后从h=8.0m高处由静止释放，运动到底端时，a和b同时被锁定，卸货后解除锁定，a在b的牵引下被拉回原高度处，再次被锁定已知=53，b的质量m为1.0103kg，a、b与斜面间的动摩擦因数均为=0.5，滑动摩擦力与最大静摩擦力相等，g取10m/s2，sin53=0.8，cos53=0.6（1）为使a由静止释放后能沿斜面下滑，其质量m需要满足什么条件？（2）若a的质量m=4.0103kg，求它到达底端时的速度v；（3）为了保证能被安全锁定，a到达底端的速率不能大于12m/s请通过计算判断：当a的质量m不断增加时，该装置能否被安全锁定22（16分）（2015江苏一模）如图1所示，在xoy平面的第象限内有沿x轴正方向的匀强电场e1；第、象限内同时存在着竖直向上的匀强电场e2和垂直纸面的匀强磁场b，e2=2.5n/c，磁场b随时间t周期性变化的规律如图2所示，b0=0.5t，垂直纸面向外为磁场正方向一个质量为m、电荷量为q的带正电液滴从p点（0.6m，0.8m）处以速度v0=3m/s沿x轴负方向入射，恰好以指向y轴负方向的速度v经过原点o后进入x0的区域已知：m=5105kg，q=2104c，t=0时液滴恰好通过o点，g取10m/s2（1）求电场强度e1和液滴到达o点时速度v的大小；（2）液滴从p点开始运动到第二次经过x轴所需的时间；（3）若从某时刻起磁场突然消失，发现液滴恰好以与y轴正方向成30角的方向穿过y轴后进入x0的区域，试确定液滴穿过y轴时的位置2014-2015学年江苏省泰州市泰兴一中高三（下）段考物理试卷（三）参考答案与试题解析一、单项选择题：本大题共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（3分）（2015江苏一模）两根相互靠近的长直导线1、2中通有相同的电流，相互作用力为f若在两根导线所在空间内加一匀强磁场后，导线2所受安培力的合力恰好为零则所加磁场的方向是（）a垂直纸面向里b垂直纸面向外c垂直导线向右d垂直导线向左考点：安培力分析：当两根通大小相同方向相同的电流时，12两导线受到是引力，故2受到向左的安培力，故所加的磁场使导线受到的安培力向右，根据左手定则可知即可判断解答：解：当两根通大小相同方向相同的电流时，12两导线受到是引力，故2受到向左的安培力，故所加的磁场使导线受到的安培力向右，根据左手定则所加的磁场方向为垂直纸面向外，故b正确；故选：b点评：当没有加入匀强磁场时，两根通电直导线的作用力是相互；当加入匀强磁场时，根据共点力平衡即可判断2（3分）（2015江苏一模）如图所示为空间站中模拟地球上重力的装置环形实验装置的外侧壁相当于“地板”让环形实验装置绕o点旋转，能使“地板”上可视为质点的物体与在地球表面处有同样的“重力”，则旋转角速度应为（地球表面重力加速度为g，装置的外半径为r）（）abc2d考点：向心力专题：匀速圆周运动专题分析：根据题意，能使“地板”上可视为质点的物体与在地球表面处有同样的“重力”，结合牛顿第二定律求出角速度的大小解答：解：根据牛顿第二定律得，mg=mr2，解得，故a正确，b、c、d错误故选：a点评：解决本题的关键知道圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求解基础题3（3分）（2015江苏一模）如图所示，边长为a的导线框abcd处于磁感应强度为b0的匀强磁场中，bc边与磁场右边界重合现发生以下两个过程：一是仅让线框以垂直于边界的速度v匀速向右运动；二是仅使磁感应强度随时间均匀变化若导线框在上述两个过程中产生的感应电流大小相等，则磁感应强度随时间的变化率为（）abcd考点：导体切割磁感线时的感应电动势；法拉第电磁感应定律专题：电磁感应与电路结合分析：仅让线框以垂直于边界的速度v匀速向右运动时产生的感应电动势为 e=bav；仅使磁感应强度随时间均匀变化产生的感应电动势为 e=a2，根据感应电流大小相等，感应电动势大小相等，即可求解解答：解：仅让线框以垂直于边界的速度v匀速向右运动时产生的感应电动势为 e1=b0av；仅使磁感应强度随时间均匀变化产生的感应电动势为 e2=a2据题线框中感应电流大小相等，则感应电动势大小相等，即e1=e2 解得 =故选：b点评：解决本题的关键要掌握法拉第电磁感应定律两种表达式，明确只有磁场变化时，感应电动势为 e=s4（3分）（2015春泰兴市校级月考）已知月球半径为r，飞船在距月球表面高度为r的圆轨道上飞行，周期为t万有引力常量为g，下列说法正确的是（）a月球第一宇宙速度为b月球质量为c月球密度为d月球表面重力加速度为r考点：万有引力定律及其应用专题：万有引力定律的应用专题分析：飞船在距月球表面高度为r的圆轨道上飞行，做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律列式；在月球表面，重力等于万有引力，根据万有引力定律列式；月球的第一宇宙速度等于月球表面的瞬时速度解答：解：a、月球第一宇宙速度为：=，故a错误；b、d、飞船在距月球表面高度为r的圆轨道上做匀速圆周运动，故：g=m（）2（r+r）在月球表面，重力等于万有引力，故：g=mg 联立解得：g=m=故b正确，d错误；c、月球的密度：=；故c错误；故选：b点评：本题是卫星类型的问题，常常建立这样的模型：环绕天体绕中心天体做匀速圆周运动，由中心天体的万有引力提供向心力重力加速度g是联系星球表面宏观物体运动和天体运动的桥梁5（3分）（2015江苏一模）汽车从静止开始先做匀加速直线运动，然后做匀速运动汽车所受阻力恒定，下列汽车功率p与时间t的关系图象中，能描述上述过程的是（）abcd考点：功率、平均功率和瞬时功率专题：功率的计算专题分析：根据p=fv分析：匀加速运动时f不变，v随时间均匀增大，故p随时间均匀增大，当匀速时牵引力等于阻力，说明牵引力突变，故功率突变解答：解：根据p=fv分析知匀加速运动时牵引力大于阻力，f不变，v随时间均匀增大，故p随时间均匀增大，故ad错误；当匀速时牵引力等于阻力，说明f突变小，速度不变，故功率突变小，以后保持不变，故b错误，c正确故选：c点评：此题考查p=fv的应用，注意在机车问题中f为牵引力，不是合力，力可以突变，速度不会突变二、多项选择题：本大题共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，错选或不选的得0分6（4分）（2015江苏一模）如图所示，轻质弹簧上端固定，下端系一物体物体在a处时，弹簧处于原长状态现用手托住物体使它从a处缓慢下降，到达b处时，手和物体自然分开此过程中，物体克服手的支持力所做的功为w不考虑空气阻力关于此过程，下列说法正确的有（）a物体重力势能减小量一定大于wb弹簧弹性势能增加量一定小于wc物体与弹簧组成的系统机械能增加量为wd若将物体从a处由静止释放，则物体到达b处时的动能为w考点：功能关系；弹性势能分析：物体在b为平衡位置mg=kh，根据功能关系分析能量变化情况即可解答：解：a、重物在向下运动的过程中，要克服弹簧拉力做功w弹力，根据动能定理知mghww弹力=0，故物体重力势能减小量一定大于w，故a正确；b、根据动能定理知mghww弹力=0，由平衡知kh=mg，即mghw=，弹簧弹性势能增加量一定等于w，b错误；c、物体克服手的支持力所做的功为w，机械能减小w，故c错误；d、重物从静止下落到b速度最大的过程中，根据动能定理，有mgh=ek结合b选项知ek=w，故d正确；故选：ad点评：本题通过弹簧模型综合考了力与运动关系、动能定理、能量守恒定律，综合性较强7（4分）（2015春泰兴市校级月考）图中理想变压器的原、副线圈匝数之比为2：1，电阻r1=r2=10，电表a、v均为理想交流电表若r1两端电压1=10sin100t（v），则下列说法正确的有（）a电流表的示数为0.5 ab电压表示数为14.14vcr1消耗的功率为20wd原线圈输入交流电频率为50hz考点：变压器的构造和原理专题：交流电专题分析：根据瞬时值的表达式可以求得输出电压的有效值、周期和频率等，再根据部分电路的欧姆定律、以及电流与匝数成反比即可求得结论解答：解：a、r1两端电压u1=10sin100t（v），其最大值是10v，有效值是10v；由于电阻r1=r2=10则两个电阻上分担的电压是相等的，所以电压表的读数是10v，副线圈中的电流与流过r1、r2的电流是相等的，即：i2=1a，由原副线圈的电流与匝数的关系得：i1=0.5a，故a正确b错误；c、流过r1、r2的电流是相等的，r1消耗的功率为pr1=i2r=1210=10w，故c错误；d、变压器不会改变电流的频率，则副线圈输出电流的f=50hz，故d正确故选：ad点评：掌握住理想变压器的电压、电流之间的关系，即电压与匝数成正比，电流与匝数成反比知道正弦交变电流最大值和有效值之间的关系即可解决本题8（4分）（2015春泰兴市校级月考）如图所示，从同一竖直线上不同高度a、b两点处，分别以速率v1、v2同向水平抛出两个小球，p为它们运动轨迹的交点则下列说法正确的有（）a若同时抛出，两球不可能在p点相碰b两球在p点一定具有相同的速率c若同时抛出，落地前两球之间的距离逐渐变大d若同时抛出，落地前两球竖直方向的距离逐渐变大考点：平抛运动专题：平抛运动专题分析：平抛运动的高度决定运动的时间，结合下降的高度判断两球能否在p点相碰若两球同时抛出，在竖直方向上相同时间内位移大小相等，结合水平方向位移的变化判断两物体间的距离变化解答：解：a、若同时抛出，在p点，a下落的高度大于b下落的高度，则a下落的时间大于b下落的时间，可知两球不可能在p点相碰，故a正确b、两球的初速度大小关系未知，在p点，a的竖直分速度大于b的竖直分速度，根据平行四边形定则知，两球在p点的速度大小不一定相同，故b错误c、若同时抛出，由图可知，下落相同的高度，b的水平位移大于a的水平位移，可知b的初速度大于a的初速度，由于两球在竖直方向上的距离不变，水平距离逐渐增大，则两球之间的距离逐渐增大，故c正确d、若同时抛出，根据h=知，经过相同的时间下落的高度相同，则竖直方向上的距离保持不变，故d错误故选：ac点评：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移9（4分）（2015江苏一模）沿电场中某条直线电场线方向建立x轴，该电场线上各点电场强度e随x的变化规律如图所示，坐标点0、x1、x2和x3分别与x轴上o、a、b、c四点相对应，相邻两点间距相等一个带正电的粒子从o点附近由静止释放，运动到a点处的动能为ek，仅考虑电场力作用则（）a从o点到c点，电势先升高后降低b粒子先做匀加速运动，后做变加速运动c粒子在ab段电势能变化量大于bc段的d粒子运动到c点时动能小于3ek考点：电势能；电势专题：电场力与电势的性质专题分析：电场力做正功，动能增加，电势能减小，因是正电荷则电势降低，动能的变化量等于电势能的变化量，结合动能定理逐项分析解答：解：a、由o点到c点，沿电场方向，电势一直降低，则a错误b、带正电的粒子一直加速运动，则b错误c、ab段的平均电场力大于bc的平均电场力，则电场力做功不则粒子在ab段电势能变化量大于bc段的，c正确d、由a到c电场力做功小于2ek，则粒子运动到c点时动能小于3ek，则d正确故选：cd点评：考查电场力做功与能量的变化关系，明确电场力做功与电势能的变化关系，结合运动定理求解三、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分请将解答填写在答题卡相应的位置【必做题】10（8分）（2015江苏一模）在测量某电源电动势和内电阻的实验中：（1）图1是实验中得到的ui图象，由此可得该电源电动势和内电阻的测量值分别是1.4v和0.86；（以上结果均保留两位有效数字）（2）某同学在完成上述实验之后，又进行了下述探究实验他将相同器材分别按图2和图3所示电路进行连接，在每次保持电压表（可视为理想电表）示数相同的情形下，读出电流表的示数分别为i1和i2调节滑动变阻器r，测得多组数据，得到i1与i2的关系为：i1=ki2（k为已知）则电流表与电源的内阻之比为k1考点：测定电源的电动势和内阻专题：实验题分析：（1）伏安持性曲线中图象与纵坐标的交点为电源的电动势；图象的斜率表示内阻；（2）明确实验原理，由闭合电路欧姆定律列式联立可求得电流表内阻与电源内阻的比值解答：解：（1）由图1可知，电源的电动势e=1.4v，内阻r=0.86；（2）由闭合电路欧姆定律可知：e=u+ire=u+i2（r+ra）联立解得：=k1；故答案为：（1）1.4 0.86 （2）（k1）点评：本题考查测量电动势和内阻的实验，要注意正确分析题意，明确实验原理，由闭合电路欧姆定律可明确数据处理方法11（10分）（2015江苏一模）某研究性学习小组用图1装置来测定当地重力加速度，主要操作如下：安装实验器材，调节试管夹（小铁球）、光电门和纸杯在同一竖直线上；打开试管夹，由静止释放小铁球，用光电计时器记录小铁球在两个光电门间的运动时间t，并用刻度尺（图上未画出）测量出两个光电门之间的高度h，计算出小铁球通过两光电门间的平均速度v；保持光电门1的位置不变，改变光电门2的位置，重复的操作测出多组（h，t），计算出对应的平均速度v；画出vt图象请根据实验，回答如下问题：（1）设小铁球到达光电门1时的速度为v0，当地的重力加速度为g则小铁球通过两光电门间平均速度v的表达式为v=v0+gt（用v0、g和t表示）（2）实验测得的数据如表：实验次数123456h（cm）10.0020.0030.0040.0050.0060.00t （ s ）0.0690.1190.1590.1950.2260.255v （ m/s ）1.451.681.892.052.212.35请在如图2坐标纸上画出vt图象（3）根据vt图象，可以求得当地重力加速度g=9.7m/s2，试管夹到光电门1的距离约为6.2cm（以上结果均保留两位有效数字）考点：测定匀变速直线运动的加速度专题：实验题分析：根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度求解通过两光电门间平均速度v；根据数据作出vt图象，根据vt图象的斜率物理意义求解重力加速度解答：解：（1）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度得小铁球通过两光电门间平均速度v的表达式为v=v0+gt；（2）根据数据作出vt图象：（3）小铁球通过两光电门间平均速度v的表达式为v=v0+gt；所以vt图象的斜率表示g，所以当地重力加速度g=2k=9.7m/s2，根据vt图象得出v0=1.10m/s，根据运动学公式得试管夹到光电门1的距离约为x=0.062m=6.2cm，故答案为：（1）v=v0+gt （2）如图（3）9.7；6.2点评：本题的关键知道极短时间的平均速度等于瞬时速度的大小，并能熟练应用运动学公式求解【选做题】本题包括a、b、c三小题，请选定其中两题，并在答题卡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）12（4分）（2015江苏一模）下列说法中正确的是（）a在较暗的房间里，看到透过窗户的“阳光柱”里粉尘的运动不是布朗运动b随着分子间距离增大，分子间作用力减小，分子势能也减小c“第一类永动机”不可能制成，是因为它违反了能量守恒定律d一定量理想气体发生绝热膨胀时，其内能不变考点：热力学第一定律；布朗运动分析：布朗运动是悬浮在液体或气体中固体小颗粒的无规则运动，它反映的是液体分子的无规则运动分子间有间隙，存在着相互作用的引力和斥力，当分子间距离增大时，表现为引力，当分子间距离减小时，表现为斥力，而分子间的作用力随分子间的距离增大先减小后增大，再减小；当分子间距等于平衡位置时，引力等于斥力，即分子力等于零分子间距离增大，分子力不一定减小，分子势能也不一定减小；第一类永动机违反了能量的转化与守恒，永远不可能实现解答：解：a、布朗运动是悬浮在液体或气体中固体小颗粒的无规则运动，在较暗的房间里可以观察到射入屋内的阳光中有悬浮在空气里的小颗粒在飞舞，是由于气体的流动，这不是布朗运动故a正确；b、随着分子间距离的增大，分子间作用力不一定减小，当分子表现为引力时，分子做负功，分子势能增大故b错误；c、“第一类永动机”不可能制成，是因为它违反了能量守恒定律故c正确；d、一定量理想气体发生绝热膨胀时，不吸收热量，同时对外做功，其内能减小，故d错误故选：ac点评：布朗运动是固体颗粒的运动，不是液体分子的运动，不要把布朗运动与分子的热运动混为一谈本题关键是明确热力学第一定律的表达式的意义13（8分）（2015江苏一模）（1）如图所示是一定质量的理想气体沿直线abc发生状态变化的pv图象已知ab的过程中，理想气体内能变化量为250j，吸收的热量为500j，则由bc的过程中，气体温度降低（选填“升高”或“降低”），放出热量0j（2）在1atm、0下，1mol理想气体的体积均为22.4l若题（1）中气体在c时的温度为27，求该气体的分子数（结果取两位有效数字）阿伏伽德罗常数取6.01023mol1考点：理想气体的状态方程专题：理想气体状态方程专题分析：（1）根据理想气体状态方程和已知的变化量去判断a、b两个状态温度的关系，即可判断气体的温度如何变化对于一定质量的理想气体，内能只与温度有关根据热力学第一定律判断气体吸热还是放热（2）由理想气体状态方程和摩尔数的计算方法求分子数解答：解；（1）pv=ct，c不变，pv越大，t越高状态在b（2，2）处温度最高，故从ab过程温度升高，由bc的过程温度降低在a和c状态，pv乘积相等，所以温度相等，则内能相等，根据热力学第一定律u=q+w，由状态a变化到状态c的过程中u=0，则理想气体吸收的热量等于它对外界做的功ab的过程中，理想气体内能增加250j，气体对外界做功250j，放出热量为0（2）由理想气体状态方程： 气体的摩尔数n=气体分子数n=nna解得：n=7.31022个故答案为：降低，0；7.31022个点评：本题要要掌握理想气体状态方程和热力学第一定律u=w+q的应用b（选修模块3-4）（12分）14（4分）（2015江苏一模）下列说法中正确的是（）a光速不变原理指出光在真空中传播速度在不同惯性参考系中都是相同的b变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场c在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变宽d声源与观察者相对靠近时，观察者所接收的频率大于声源振动的频率考点：* 爱因斯坦相对性原理和光速不变原理；光的干涉分析：光速不变原理是：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的；均匀变化的电场一定产生稳定的磁场，均匀变化的磁场一定产生稳定的电场；在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变窄；声源与观察者相对靠近，观察者所接收的频率大于声源发出的频率解答：解：a、根据光速不变原理是：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的故a正确；b、均匀变化的电场一定产生稳定的磁场，均匀变化的磁场一定产生稳定的电场故b错误；c、在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，光的波长减小，则干涉条纹间距变窄故c错误；d、根据多普勒效应可知，声源与观察者相对靠近，观察者所接收的频率大于声源发出的频率故d正确故选：ad点评：该题考查34中几个不同的记忆性的知识点，其中对电磁场理论的理解是该题的关键15（4分）（2015江苏一模）如图所示，实线是一列简谐横波在t时刻的波形图，虚线是在t时刻后t=0.2s时刻的波形图已知tt若该简谐波的波速为5m/s，则质点m在t时刻的振动方向为y轴正方向，质点m在t时间内通过的路程为0.10m考点：横波的图象；波长、频率和波速的关系专题：振动图像与波动图像专题分析：由图读出波长，由v=求出周期，根据时间t=0.2s与周期的关系，根据波形的平移法，分析波的传播方向，即可知道质点m在t时刻的振动方向在t的时间内，根据m通过的路程与振幅的关系，即可求的路程解答：解：由图读出波长=4m由v=得，t=0.8s经历的t=0.2s，由，根据波形的平移法可知，波向右传播，则质点m在t时刻的振动方向向上由图知，振幅a=10cm=0.1m在t的时间内，m通过的路程为a=0.10m，故答案为：y轴正方向 0.10点评：本题的解题关键抓住时间与周期的关系，根据波形的平移法确定波的传播方向16（4分）（2015潍坊模拟）如图所示，一艘赛艇停在平静的水面上，赛艇前部上端有一标记p，在其正前方a处有一浮标潜水员从p前方s=4m处开始下潜，当下潜至深度为h=2m的b处时，才能看到赛艇尾端后方水面上的景物，且看到p刚好被浮标挡住测得pa、ba与竖直方向的夹角分别为53和37忽略赛艇吃水深度，求赛艇的长度lsin53=0.8，cos53=0.6考点：光的折射定律专题：光的折射专题分析：由题意可作出光路图，由题意可作出光路图，由入射角和折射角，则可求得折射率；由题意可知潜水员和q点的连线与竖直方向夹角刚好为临界角，由几何知识可解得赛艇的长度解答：解：水的折射率为 n=潜水员和b点连线与竖直方向的夹角刚好为临界角，设临界角为，则有 sin=由几何知识解得：sin=解得赛艇的长度 l=2m答：赛艇的长度为2m点评：本题以光的直线传播为基础，利用几何知识，研究光传播到两种介质的界面时发生的折射、全反射等现象和它们表现的规律，即光的反射和折射定律，难点是光的全反射及其应用c（选修模块3-5）（12分）17（2015江苏一模）在光电效应实验中，用同一种单色光，先后照射锌和银的表面，都能发生光电效应现象对于这两个过程，下列四个物理量中，一定不同的是（）a单位时间内逸出的光电子数b反向截止电压c饱和光电流d光电子的最大初动能考点：光电效应专题：光电效应专题分析：同一束光的光子能量相同，不同的金属，逸出功不同，根据光电效应方程ekm=hvw0判断光电子最大初动能的大小解答：解：同一束光照射不同的金属，一定相同的是入射光的光子能量，不同的金属，逸出功不同，根据光电效应方程ekm=hvw0知，最大初动能不同，则遏止电压不同；同一束光照射，光中的光子数目相等，所以饱和光电流是相同的故选：bd点评：解决本题的关键知道不同的金属逸出功不同，以及掌握光电效应方程ekm=hvw018（2015江苏一模）电子俘获是指原子核俘获一个核外轨道电子，使核内一个质子转变为一个中子一种理论认为地热是镍58（ni）在地球内部的高温高压环境下发生电子俘获核反应生成钴57（co）时产生的则镍58电子俘获的核反应方程为ni+；若该核反应中释放出的能量与一个频率为的光子能量相等，已知真空中光速和普朗克常量分别是c和h，则该核反应中质量亏损m为考点：爱因斯坦质能方程专题：爱因斯坦的质能方程应用专题分析：根据电荷数守恒、质量数守恒写出核反应方程，通过爱因斯坦质能方程求出核反应过程中质量的亏损解答：解：核反应方程为：ni+根据爱因斯坦质能方程得，h=mc2，则质量亏损：故答案为：ni+；点评：解决本题的关键知道在核反应过程中电荷数守恒、质量数守恒，以及掌握爱因斯坦质能方程19（2015江苏一模）如图所示，位于光滑水平桌面上的小滑块p和q均可视为质点，质量均为m，q与轻质弹簧相连并处于静止状态， p以初速度v向q运动并与弹簧发生作用求整个过程中弹簧的最大弹性势能考点：动量守恒定律；机械能守恒定律专题：动量定理应用专题分析：当弹簧的压缩量最大时，弹簧的弹性势能最大，此时两物块速度相等，由动量守恒定律与机械能守恒定律可以求出最大弹性势能解答：解：以p、q组成的系统为研究对象，以p的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mv0=（m+m）v，由机械能守恒定律得：mv2=2mv2+ep，解得：ep=mv02；答：整个过程中弹簧的最大弹性势能是mv02 点评：本题考查了求弹性势能、动能问题，分析清楚物体运动过程、应用动量守恒定律、机械能守恒定律即可正确解题四、计算题：本题共3小题，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有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20（15分）（2015江苏一模）如图是某学习小组在空旷的场地上做“摇绳发电实验”的示意图他们将一铜芯线像甩跳绳一样匀速摇动，铜芯线的两端分别通过细铜线与灵敏交流电流表相连摇绳的两位同学的连线与所在处的地磁场（可视为匀强磁场）垂直摇动时，铜芯线所围成半圆周的面积s=2m2，转动角速度=10rad/s，用电表测得电路中电流i=40a，电路总电阻r=10，取=2.25（1）求该处地磁场的磁感应强度b；（2）从铜芯线所在平面与该处地磁场平行开始计时，求其转过四分之一周的过程中，通过电流表的电量q；（3）求铜芯线转动一周的过程中，电路产生的焦耳热q考点：交流发电机及其产生正弦式电流的原理；焦耳定律专题：交流电专题分析：（1）根据欧姆定律可求摇绳发电的电动势有效值，再根据有效值可求峰值，再根据em=nbs即可求b；（2）根据求解；（3）根据焦耳定律列式求解解答：解：（1）铜芯线中产生的是正弦交流电，则：im=i 由欧姆定律得：em=imr 又em=bs 联立解得：b=2105t；（2）在铜芯线与地面平行开始至铜芯线转动四分之一周的过程中根据法拉第电磁感应定律得： e=r q=t 联立解得：q=4106c （3）铜芯线转动一周，电路中产生的焦耳热qq=i2rt=答：1）求该处地磁场的磁感应强度b为2105t；（2）从铜芯线所在平面与该处地磁场平行开始计时，求其转过四分之一周的过程中，通过电流表的电量q为4106；（3）求铜芯线转动一周的过程中，电路产生的焦耳热q为7.2109j点评：本题考查发电机的工作原理及有效值的计算，要注意明确电表示数、求焦耳热等均要用到有效值，求电荷量用平均值21（16分）（2015潍坊模拟）如图所示为仓储公司常采用的“自动化”货物装卸装置，两个相互垂直的斜面固定在地面上，货箱a（含货物）和配重b通过与斜面平行的轻绳跨过光滑滑轮相连a装载货物后从h=8.0m高处由静止释放，运动到底端时，a和b同时被锁定，卸货后解除锁定，a在b的牵引下被拉回原高度处，再次被锁定已知=53，b的质量m为1.0103kg，a、b与斜面间的动摩擦因数均为=0.5，滑动摩擦力与最大静摩擦力相等，g取10m/s2，sin53=0.8，cos53=0.6（1）为使a由静止释放后能沿斜面下滑，其质量m需要满足什么条件？（2）若a的质量m=4.0103kg，求它到达底端时的速度v；（3）为了保证能被安全锁定，a到达底端的速率不能大于12m/s请通过计算判断：当a的质量m不断增加时，该装置能否被安全锁定考点：动能定理的应用；匀变速直线运动的速度与时间的关系专题：动能定理的应用专题分析：（1）由题意可明确下滑的条件，则可求得质量的范围；（2）对系统应用动能定理可求得速度大小；（3）由题意明确货箱加速度最大的条件，再牛顿第二定律及运动学规律可确定能否被锁定解答