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高三年级学情自主检测12（2014.4.28）物 理 时间：100分钟 分值：120分一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分，每小题只有一个选项符合题意。1雨点从高空由静止下落，在下落过程中，受到的阻力与雨点下落的速度成正比，图中能正确反映雨点下落运动情景的是( )ABCD2两颗靠得较近的天体叫双星，它们以两者重心连线上的某点为圆心做匀速圆周运动，因而不至于因引力作用而吸引在一起，以下关于双星的说法中正确的是( )A它们做圆周运动的角速度与其质量成反比B它们做圆周运动的线速度与其质量成反比C它们所受向心力与其质量成反比D它们做圆周运动的半径与其质量成正比3如图所示，一质量为m的滑块以初速度v0自固定斜面底端A开始冲上斜面，到达某一高度后返回A，斜面与滑块之间有摩擦。如图分别表示滑块在斜面上运动的整个过程中速度v、加速度a、重力势能Ep和机械能E随时间的变化图线，可能正确的是( )4如图甲是回旋加速器的原理示意图，其核心部分是两个D型金属盒，在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中(磁感应强度大小恒定)，并分别与高频电源相连。加速时某带电粒子的动能Ek随时间t变化规律如图乙所示，若忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列判断正确的是( )A高频电源的变化周期应该等于tntn1B在Ek-t图象中t4t3t3t2t2t1C粒子加速次数越多，粒子获得的最大动能一定越大D不同粒子获得的最大动能都相同5如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，电感L的电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡D的阻值，在t=0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在t=t1时刻断开S，下列表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图像中，正确的是（ ）二、多项选择题：本大题共4小题，每小题4分，共l6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在水平地面上M点的正上方某一高度处，将S1球以初速度v1水平向右抛出，同时在M点右方地面上N点处，将S2球以初速度v2斜向左上方抛出，两球恰在M、N连线的中点正上方相遇，不计空气阻力，则两球从抛出到相遇过程中( )A初速度大小关系为v1=v2B速度变化量相等C都是匀变速运动D都不是匀变速运动7如图甲所示，物块的质量m1 kg，初速度v010 m/s，在一水平向左的恒力F作用下从O点沿粗糙的水平面向右运动，某时刻后恒力F突然反向，整个过程中物块速度的平方随位置坐标变化的关系图象如图乙所示，g10 m/s2。下列选项中正确的是 ( ) 图甲 图乙A2 s3 s内物块做匀减速运动B在t1 s时刻，恒力F反向C恒力F大小为10 ND物块与水平面间的动摩擦因数为0.38远距离输电装置如图所示，升压变压器和降压变压器均是理想变压器当S由2改接为1时，下列说法正确的是( )A电压表读数变大 B电流表读数变大C电流表读数变小 D输电线损失的功率减小9空间存在着平行于x轴方向的静电场， A、M、O、N、B为x轴上的点，|OA|OB|，|OM|=|ON|。一个带正电的粒子在AB间的电势能EP随x的变化规律为如图所示的折线，则下列判断中正确的是（ ）AM点电势比N点电势高B粒子从M向O运动过程中所受电场力做正功CAO间的电场强度大于OB间的电场强度D若将一带负电的粒子从M点静止释放，它一定能通过N点第卷（非选择题共89分）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 【必做题】10(1)用如图所示的实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。图中给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出)，计数点间的距离如图所示。已知电源的频率为50Hz，m1=50g，m2=150g，g=9.8 m/s2，则(所有结果均保留三位有效数字)在纸带上打下计数点5时的速度v5= m/s；在打点05过程中系统动能的增量Ek= J，系统势能的减少量Ep= J。在打点06过程中，m2运动平均加速度的大小 m/s2。11有一个小灯泡上标有“4 V 2 W”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的伏安特性曲线，有下列器材供选用：A电压表（05 V，内阻约10 k） B电压表（010 V，内阻约20 k）C电流表（00.3 A，内阻约1 ） D电流表（00.6 A，内阻约0.4 ）E滑动变阻器（5 ，1 A） F滑动变阻器（500 ，0.2 A）G学生电源（直流输出4V）及开关、导线等（1）实验中电压表应选用_，电流表应选用_。为使实验误差尽量减小，要求电压表从零开始变化且多取几组数据，滑动变阻器应选用_（均用序号字母表示）。（2）请在方框内画出满足实验要求的电路图，并把图中所示的实验器材用实线连接成相应的实物电路图。12【选做题】（请从A、B和C三小题中选定两小题作答，并在答题卡相应的答题区域内作答，如都作答则按A、B两小题评分）A（选修模块3-3）（12分）（1）我国将开展空气中PM2.5浓度的监测工作， PM2.5是指空气中直径小于2.5微米的悬浮颗粒物，其漂浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后会进入血液对人体形成危害。矿物燃料燃烧的排放是形成PM2.5的主要原因.下列关于PM2.5的说法中不正确的是（ ） A温度越高，PM2.5的运动越激烈 BPM2.5在空气中的运动属于分子热运动C周围大量分子对PM2.5碰撞的不平衡使其在空中做无规则运动D倡导低碳生活减少化石燃料的使用能有效减小PM2.5在空气中的浓度V/L（2）一定质量的理想气体由状态A经状态B变化到状态C的p-V图象如图所示。在由状态A变化到状态B的过程中，理想气体的温度 （填“升高”、“降低”或“不变”）。在由状态A变化到状态C的过程中，理想气体吸收的热量 它对外界做的功（填“大于”、“小于”或“等于”）（3）已知阿伏伽德罗常数为6.01023mol-1，在标准状态（压强p0=1atm、温度t0=0）下理想气体的摩尔体积都为22.4L，已知第（2）问中理想气体在状态C时的温度为27，求该气体的分子数（计算结果保留两位有效数字）。w w w.ks5 u .c omB（选修模块3-4）（12分）（1）一质点作简谐运动的振动图象如图所示，则该质点 （ ）A在0至0.01s内，速度与加速度反方向B在0.01s至0.02s内，速度与回复力同方向C在0.04s时刻，速度最大，回复力为零D在0.025s时刻，速度与加速度均沿x轴正方向（2） 在做“用单摆测定重力加速度”的实验时，用摆长L和周期T计算重力加速度的公式是g=_。如果测定了40次全振动的时间如图中秒表所示，那么秒表读数是_s。 （3）如图所示，为某种透明介质的截面图，AOC为等腰直角三角形，BC为半径R12cm的四分之一圆弧，AB与水平屏幕MN垂直并接触于A点由红光和紫光两种单色光组成的复色光射向圆心O，在AB分界面上的入射角i45，结果在水平屏幕MN上出现两个亮斑。已知该介质对红光和紫光的折射率分别为n1，n2。在M和N两处产生亮斑的颜色分别为 和 ；求两个亮斑间的距离。C（选修模块3-5）（12分）（1）用同一光管研究a、b两种单色光产生的光电效应，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图。则这两种光（ ）A照射该光电管时a光使其逸出的光电子最大初动能大Bb光光子能量比a小C用b光照射光电管时，金属的逸出功大D达到饱和光电流时，用a光照射光电管单位时间内逸出的光电子数多（2）如图所示为氢原子的能级图。让一束单色光照射到大量处于基态（量子数n=1）的氢原子上，被激发的氢原子能自发地发出3种不同频率的色光，则照射氢原子的单色光的光子能量为 eV。用这种光照射逸出功为4.54eV的金属表面时，逸出的光电子的最大初动能是 eV。（3）1928年，德国物理学家玻特用粒子轰击轻金属铍时，发现有一种贯穿能力很强的中性射线。查德威克测出了它的速度不到光速的十分之一，否定了是射线的看法，他用这种射线与氢核和氮核分别发生碰撞，求出了这种中性粒子的质量，从而发现了中子。请写出粒子轰击铍核（）得到中子的方程式；若中子以速度v0与一质量为mN的静止氮核发生碰撞，测得中子反向弹回的速率为v1，氮核碰后的速率为v2，则中子的质量m等于多少？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答案中必须明确写出数值和单位13如图所示，两根质量同为m、电阻同为R、长度同为l的导体棒，用两条等长的、质量和电阻均可忽略的长直导线连接后，放在距地面足够高的光滑绝缘水平桌面上，两根导体棒均与桌边缘平行，一根在桌面上，另一根移动到靠在桌子的光滑绝缘侧面上。整个空间存在水平向右的匀强磁场，磁感应强度为B。开始时两棒静止，自由释放后开始运动。已知两条导线除桌边拐弯处外其余部位均处于伸直状态，导线与桌子侧棱间无摩擦。求： （1）刚释放时，导体棒的加速度大小；（2）导体棒运动稳定时的速度大小；（3）若从开始下滑到刚稳定时通过横截面的电荷量为q，求该过程中系统产生的焦耳热。14如图所示，竖直平面内的一半径R=0.50 m的光滑圆弧槽BCD，B点与圆心O等高，一水平面与圆弧槽相接于D点，质量m=0.10 kg的小球从B点正上方H=0.95 m高处的A点自由下落，由B点进入圆弧轨道，从D点飞出后落在水平面上的Q点，DQ间的距离s=2.4 m，球从D点飞出后的运动过程中相对水平面上升的最大高度h=0.80 m，取g=10 m/s2，不计空气阻力，求：(1)小球经过C点时轨道对它的支持力大小FN；（2）小球经过最高点P的速度大小vP；（3）D点与圆心O的高度差hOD。15如图在xOy坐标系第象限，磁场方向垂直xOy平面向里，磁感应强度大小均为B=1.0T ；电场方向水平向右，电场强度大小均为E=NC。一个质量m=2.010-7kg，电荷量q=2.010-6C的带正电粒子从x轴上P点以速度v0射入第象限，恰好在xOy平面中做匀速直线运动。0.10s后改变电场强度大小和方向，带电粒子在xOy平面内做匀速圆周运动，取g=10ms2。求： （1）带电粒子在xOy平面内做匀速直线运动的速度v0大小和方向。 （2）带电粒子在xOy平面内做匀速圆周运动时电场强度。（3）若匀速圆周运动时恰好未离开第象限，x轴上入射P点应满足何条件？（此问结果保留两位有效数字）高三年级学情自主检测12答题纸（物理）三、简答题： 10(1) ； ， 。 。11 （1）_ ， _ 。_。（2）12A（选修模块3-3）（1）（ ）（2） （3）B（选修模块3-4）（1）（ ）（2） ； 。（3） C（选修模块3-5）（1）（ ）（2） ； 。（3） 四、计算题： 131415 高三年级学情自主检测12答案与提示一、单项选择题： 题号12345答案DBCBB二、多项选择题： 题号6789答案BCBDABCD三、简答题：102.40 m/s（2分）0.576 J（2分） 0.588 J（2分） 4.80（2分）11 （1）A、D、E。 （每空2分）（2）电路图2分 连线2分12A（选修模块33）（12分）（1）B（4分） （2）升高（2分），等于（2分）（3）设理想气体在标准状态下体积为V，由气体实验定律得 代入数据得V=2.73L （2分） 该气体的分子数 （2分） B（选修模块34）（12分）（1） D （4分） （2） 75.2（3） 设红光和紫光的临界角分别为C1、C2，C1=600，同理C2=450，所以紫光在AB面发生全反射，而红光在AB面一部分折射，一部分反射，且由几何关系可知，反射光线与AC垂直，所以在AM处产生的亮斑P1为红色，(1分)在AN处产生的亮斑P2为红色与紫色的混合色(1分)画出如图光路图，设折射角为r，两个光斑分别为P1 、P2根据折射定律 求得sinr=由几何知识可得：tanr=， 解得= cm由几何知识可得OA P2为等腰直角三角形，解得=10cm所以P1 P2=（12+）cm(2分)C（选修模块35）（12分）（1）D（4分） （2）12.09（2分），7.55（2分）（3） (1分)m v0=m(-v1) +mN v2(2分) m= (1分)四、计算题： 13(15分) 解析(1)刚释放时，设细线中拉力为T，对a棒：mgTma，b棒：Tma，解得：ag.(2)导体棒运动稳定时，设细线中拉力为T，b棒：T0，对a棒：mgF安，又：F安BIl，解得：v.(3)从开始下滑到稳定，设b棒下降的高度为h，则通过横截面的电荷量qt，由能量关系得：系统产生的焦耳热Qmgh2mv2，解得Q.14(16分)解析(1)设经过C点速度为v1，由机械能守恒有mg(H+R)=mv12由牛顿第二定律有FN-mg=代入数据解得：FN=6.8 N(2)过P点时速度为vP，小球由P到Q做平抛运动，有h=gt2，=vPt代入数据解得：vP=3.0 m/s(3)对球从A到P，由动能定理得：mg(H+hOD)-mgh=mvP 2得hOD=0.30 m15(16分) 解析：（1）如图粒子在复合场中做匀速直线运动，设速度v0与x轴夹角为，依题意得：粒子合力为零 （1分）重