【试题解析】江苏省四市2012届高三物理教学调研测试（一）试题（教师版）

用心 爱心 专心1 试题解析试题解析 江苏省四市江苏省四市 20122012 届高三物理教学调研测试 一 试题届高三物理教学调研测试 一 试题 教师版 教师版 四市 苏州 无锡 常州 镇江 四市 苏州 无锡 常州 镇江 试题总评 试题按照江苏省考试说明命制 试题覆盖新课标全部内容 难度适宜 考查重试题总评 试题按照江苏省考试说明命制 试题覆盖新课标全部内容 难度适宜 考查重 点突出 具有一定的信度和区分度 点突出 具有一定的信度和区分度 注意事项 注意事项 考生在答题前请认真阅读本注意事项 1 本试卷包含选择题和非选择题两部分 考生答题全部答在答题卡上 答在本试卷上无 效 本次考试时间为 100 分钟 满分值为 120 分 2 答题前 请务必将自己的姓名 准考证号 考试号 用书写黑色字迹的 0 5 毫米签字笔 填写在答题卡上 并用 2B 铅笔将对应的数字标号涂黑 3 答选择题必须用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑 如需改动 请用橡皮擦 干净后 再选涂其它答案 答非选择题必须用书写黑色字迹的 0 5 毫米签字笔写在答题 卡上的指定位置 在其它位置答题一律无效 4 如有作图需要 可用 2B 铅笔作答 并请加黑加粗画清楚 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 选对得 3 分 错选或不答得 0 分 1 关于物理学的研究方法 下列说法正确的是 A 把带电体看成点电荷运用了理想化模型的方法 B 力的平行四边形定则的探究实验中运用了控制变量的方法 C 伽利略在研究自由落体运动时运用了理想实验的方法 D 法拉第在发现电磁感应现象的实验中运用了等效替代的方法 1 答案 A 解析 把带电体看成点电荷运用了理想化模型的方法 选项 A 正确 力的平行 四边形定则的探究实验中运用了等效替代的方法 选项 B 错误 伽利略在研究自由落 体运动时运用了实验和逻辑推理和谐结合的方法 选项 C 错误 法拉第在发现电磁感 应现象的实验中运用了实验探究的方法 选项 D 错误 2 我国已成功发射了两颗探月卫星 嫦娥 1 号 和 嫦娥 2 号 嫦娥 1 号 绕月运 行的轨道高度为 200 公里 嫦娥 2 号 绕月运行的轨道高度为 100 公里 以下说法正 确的是 用心 爱心 专心2 A 嫦娥 2 号 和 嫦娥 1 号 发射速度都必须大于第三宇宙速度 B 嫦娥 2 号 绕月运动的周期小于 嫦娥 1 号 绕月运动的周期 C 嫦娥 2 号 绕月运动的向心加速度小于 嫦娥 1 号 绕月运动的向心加速度 D 嫦娥 2 号 与 嫦娥 1 号 绕月运动的速度大小之比为2 1 3 如图所示 虚线表示某电场的等势面 一带电粒子仅在电场力作用下由A运动到B 的径迹如图中实线所示 粒子在A点的加速度为 aA 电势能为EA 在B点的加速度为aB 电势 能为EB 则下列结论正确的是 A 粒子带正电 aA aB EA EB B 粒子带负电 aA aB EA EB C 粒子带正电 aA aB EA EB D 粒子带负电 aA aB EA EB 3 答案 D 解析 由电场的等势面 可画出电场线 根据等差等势面密处电场强度大可知 B 处电场强度大于 A 粒子在A点所受电场力较小 由牛顿第二定律可知 粒子在A点 的加速度较小 aA aB 根据电势能与电势的关系 EA S B S S C S S D 无法判断 答案 A 解析 观察者 B 以 0 8 倍光速平行 y 轴正方向 运动 根据运动的尺子缩短 观察到钟的面积为S S 选项 A 正确 2 一束细光束由真空沿着径向射入一块半圆柱形透明体 O 用心 爱心 专心10 如图 a 所示 对其射出后的折射光线的强度进行记录 发现折射光线的强度随着 的 变化而变化 如图 b 的图线所示 此透明体的临界角为 折射率为 答案 60 2 3 3 解析 由图 b 的图线可知 当 小于等于 30 入射角大于等于 60 折射光线的强 度为零 所以此透明体的临界角为 60 由临界角公式 sinC 1 n 解得 n 2 3 3 3 一列简谐横波 在t 0 4s 时刻的波形图象如下图甲所示 波上 A 质点的 1 1927 年戴维逊和革末完成了电子衍射实验 该实验是荣获诺贝尔奖的重大近代物理 实验之一 如图所示的是该实验装置的简化图 下列说法不正确的是 填写选项前的字母 A 亮条纹是电子到达概率大的地方 B 该实验说明物质波理论是正确的 C 该实验再次说明光子具有波动性 O 用心 爱心 专心11 D 该实验说明实物粒子具有波动性 答案 C 解析 亮条纹是电子到达概率大的地方 该实验说明物质波理论是正确的 该实验说明实物粒子具有波动性 该实验不能说明光子具有波动性 选项 C 说法不正确 2 核电池又叫 放射性同位素电池 一个硬币大小的 核电池 就可以让手机不充电使 用5000 年 燃料中钚 238 94Pu 是一种人造同位素 可通过下 列反应合成 用氘核 D 2 1 轰击铀 238 92 U 生成镎 NP238 和两个相同的粒子 X 核反应方程是238 92 U D 2 1 238 93Np 2X 镎 NP238 放出一个粒子 Y 后转变成钚 238 94Pu 核反应方程是 238 93Np 238 94Pu Y 则 X 粒子的符号为 Y 粒子的符号为 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 有数值计算的答案中必须明确写出数值 和单位 13 15 分 水上滑梯可简化成如图所示的模 型 倾角为 37 斜滑道AB和水平滑道 BC平滑连接 起点A距水面的高度 H 7 0m BC长d 2 0m 端点C距水面的 高度h 1 0m 一质量m 50kg 的运动员从 用心 爱心 专心12 滑道起点A点无初速地自由滑下 运动员与AB BC间的动摩擦因数均为 0 10 取重力加速度g 10m s2 cos37 0 8 sin37 0 6 运动员在运动过 程中可视为质点 1 求运动员沿AB下滑时加速度的大小a 2 求运动员从A滑到C的过程中克服摩擦力所做的功W和到达C点时速度的大小v 3 保持水平滑道端点在同一竖直线上 调节水平滑道高度h和长度d到图中 B C 位置时 运动员从滑梯平抛到水面的水平位移最大 求此时滑道B C 距水面的高度h cosmgFF Nf 1 分 根据牛顿第二定律 mamgmg cossin 2 分 得运动员沿AB下滑时加速度的大小为 a gsin gcos 5 2 m s2 1 分 直接用此式可得 4 分 2 运动员从A滑到C的过程中 克服摩擦力做功为 cos cot sin Hh Wmgmgdmg dHh 500J 3 分 0 2 1 2 mvWhHmg 2 分 得运动员滑到C点时速度的大小 v 10 m s 1 分 3 在从C点滑出至落到水面的过程中 运动员做平抛运动的时间为t 由 2 2 1 gth 解得 g h t 2 1 分 下滑过程中克服摩擦做功保持不变 W 500J 1 分 根据动能定理得 0 2 1 2 mvWhHmg 解得 1 2hHgv 1 分 用心 爱心 专心13 运动员在水平方向的位移 hhH g h hHgvtx 1 4 2 1 2 分 当h 1 2 H 3m 时 水平位移最大 1 分 14 16 分 如图所示 在直角坐标系xoy的第 一 四象限区域内存在两个有界的匀强磁场 垂 直纸面向外的匀强磁场 垂直纸面向里的匀强 磁场 O M P Q为磁场边界和x轴的交点 OM MP L 在第三象限存在沿y轴正向的匀强 电场 一质量为 m 带电量为 q 的带电粒子从电场中坐标 为 2L L 的点以速度v0沿 x方向射出 恰好 经过原点O处射入区域 又从M点射出区域 粒子的重力忽略不计 1 求第三象限匀强电场场强E的大小 2 求区域 内匀强磁场磁感应强度B的大小 3 如带电粒子能再次回到原点O 问区域 内磁场的宽度至少为多少 粒子两次经过 原点O的时间间隔为多少 14 16 分 解题指导 由类平抛运动规律及其相关知识解得第三象限匀强电场场强E的 大小 由洛伦兹力等于向心力和几何关系列方程解得区域 内匀强磁场磁感应强度B的大 小 计算出带电粒子各段运动的时间 求出粒子两次经过原点O的时间间隔 解 1 带电粒子在匀强电场中做类平抛运动 2L v0t 1 分 L 1 2 at2 qE ma 1 分 联立解得 qL mv E 2 2 0 1 分 2 设到原点时带电粒子的竖直分速度为vy 0 0 2 v v L m qE t m qE vy 1 分 带电粒子进入磁场时速度 0 2vv 方向与 x 用心 爱心 专心14 轴正向成 45 1 分 粒子进入区域 做匀速圆周运动 由几何知识可得 LR 2 2 1 2 分 由洛伦兹力充当向心力 1 2 R v mBqv 1 分 可解得 qL mv qR mv B 0 1 2 1 分 3 运动轨迹如图 在区域 做匀速圆周的半径为 LR2 2 2 分 LLRd 12 22 1 分 运动时间 0 0 1 42 2 2 2 v L v L t 1 分 0 0 2 2 2 v L v L t 1 分 0 0 3 2 3 2 2 2 3 v L v L t 1 分 0 321 22 2 v L tttt 总 1 分 15 16 分 如图所示 两根足够长的平行金 属导轨MN PQ与水平面的夹角为 30 导 轨光滑且电阻不计 导轨处在垂直导轨平面向 上的有界匀强磁场中 两根电阻都为R 2 质量都为m 0 2kg 的完全相同的细金属棒ab 和cd垂直导轨并排靠紧的放置在导轨上 与 磁场上边界距离为x 1 6m 有界匀强磁场宽度 为 3x 4 8m 先将金属棒ab由静止释放 金属 棒ab刚进入磁场就恰好做匀速运动 此时立即由静止释放金属棒cd 金属棒cd在出磁 场前已做匀速运动 两金属棒在下滑过程中与导轨接触始终良好 取重力加速度g 10m s2 求 用心 爱心 专心15 1 金属棒ab刚进入磁场时棒中电流I 2 金属棒cd在磁场中运动的过程中通过回路某一截面的电量q 3 两根金属棒全部通过磁场的过程中回路产生的焦耳热Q 解 1 方法一 2 2 1 sinmvmgx 1 分 4sin2smxgv 1 分 sin 2 22 mg R vLB 1 TmBL 1 分 sinmgBLI 1 分 AI1 1 分 方法二