2019-2020年高三上学期期初调研物理试卷（9月份） 含解析.doc

2019-2020年高三上学期期初调研物理试卷（9月份） 含解析一、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1“西电东送”是实现经济跨地区可持续快速发展的重要保证，它将西部丰富的能源转化为电能输送到电力供应紧张的沿海地区为了减少远距离输电线路中电阻损耗的能量，需要采用高压输电，在保持输送功率及输电线路电阻不变的情况下，将输送电压提高到原来的10倍，则输电线路中电阻损耗的能量将减少到原来的（）ABCD2如图所示两个中子星相互吸引旋转并靠近最终合并成黑洞的过程，科学家预言在此过程中释放引力波根据牛顿力学，在中子星靠近的过程中（）A中子星间的引力变大B中子星的线速度变小C中子星的角速度变小D中子星的加速度变小3沿不带电金属球直径的延长线放置一均匀带电细杆NM，如图所示，金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a、b、c三点场强大小分别为Ea、Eb、Ec，三者相比较（）AEa最大BEb最大CEc最大DEa=Eb=Ec4如图所示，直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位置时间（xt）图线由图可知（）A在t1时刻，两车速度相等B在t2时刻，a、b两车运动方向相同C在t1到t2这段时间内，b车的速率先减小后增大D在t1到t2这段时间内，b车的速率一直比a车大5如图所示，连接两平行金属板的一部分是导线CD与有源回路的一部分导线GH平行，金属板置于磁场中，当一束等离子体射入两金属板之间时，下列说法正确的是（）A若等离子体从右方射入，上金属板的电势高B若等离子体从左方射入，下金属板的电势高C若等离子体从右方射入，CD段导线受到向左的安培力D若等离子体从左方射入，GH段导线受到向右的安培力二、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如图甲所示，圆桶沿固定的光滑斜面匀加速下滑，现把一个直径与桶内径相同的光滑球置于其中后，仍置于该斜面上，如图乙所示，释放后圆桶（）A仍沿斜面以原来的加速度下滑B将沿斜面以更大的加速度下滑C下滑过程中，圆桶内壁与球间没有相互作用力D下滑过程中，圆桶内壁对球有沿斜面向下的压力7如图在纸面内有一匀强电场，一带正电的小球（不计重力）在恒力F作用下沿虚线从A点匀速运动到B点已知力F和AB间的夹角，点A、B间的距离为d，小球带电q，则下列结论正确的是（）A场强大小为：E=BA、B两点间的电势差为C带电小球从A点运动到B点的过程中电势能增加了FdcosD若带电小球从B点向A点做匀速直线运动，则F必须反向8如图所示，质量为1kg的小球静止在竖直放置的轻弹簧上，弹簧劲度系数k=50N/m现用大小为5N、方向竖直向下的力F作用在小球上，当小球向下运动到最大速度时撤去F（g取10m/s2，已知弹簧一直处于弹性限度内），则小球（）A返回到初始位置时的速度大小为1m/sB返回到初始位置时的速度大小为m/sC由最低点返回到初始位置过程中动能一直增加D由最低点返回到初始位置过程中动能先增加后减少9如图所示，用粗细不同的铜导线制成边长相同的正方形单匝线框，红框平面与匀强磁场垂直，现让两线框从有界匀强磁场外同一高度同时自由下落，磁场边界与水平地面平行，则（）A下落全过程中通过导线横截面的电量不同B两者同时落地，落地速率相同C粗线框先落地，且速率大D下落过程中粗线框产生的焦耳热多三、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纸相应的位置【必做题】10某同学利用如图所示的实验装置来测定当地的重力加速度（1）图甲中打点计时器应接电源（选填“直流”、“交流”）；（2）该同学经正确操作得到如图乙所示的纸带，取连续的点A、B、C、D为计数点，测得点A到B、C、D的距离分别为h1、h2、h3若打点的频率为f，则打B点时重物速度的表达式vB=；（3）若从A点开始计时，B、C、D、点对应时刻分别为t1、t2、t3，求得v1=，v2=，v3=，作出vt图象如图丙所示图线的斜率为k，截距为b则由图可知vA=，当地的加速度g=11要测量一根电阻丝的电阻率，某同学采用的做法是：（1）用螺旋测微器测得电阻丝的直径如图甲所示，其计数为d=mm（2）用多用电表粗测其电阻，如图乙所示，当选择开关旋至“R10”时，指针指在接近刻度盘右端的位置；为了较为准确地测量该电阻，应将选择开关旋至档（选填“1”、“100”、“1k”）进行测量，此时指针指示的位置接近刻度盘的中央位置（3）某同学设计了如图丙所示电路，电路中ab段是粗细均匀的待测电阻丝，保护电阻R0=4.0，电源的电动势E=3.0V，电流表内阻忽略不计，滑片P与电阻丝始终接触良好实验时闭合开关，调节滑片P的位置，分别测量出每次实验中ap长度x及对应的电流值I，实验数据如表所示：x（m）0.100.200.300.400.500.60I（A）0.490.430.380.330.310.28（A1）2.042.332.633.033.233.57为了直观方便处理表中的实验数据，请在丁图中选择纵、横坐标为（选填Ix或x）描点，并在坐标纸上画出相应的图线，根据图线与其他测量的数据求得电阻丝的电阻率=m（保留两位有效数字）四【选做题】本题包括A、B、C三小题，请选定其中两小题，并在相应的答题区内作答若多做则按A、B两小题评分A选修3-312下列说法正确的是（）A布朗运动虽不是分子运动，但它说明了组成固体颗粒的分子在做无规则运动B液体的表面层内分子间的相互作用力表现为引力C在温度不变的情况下，饱和汽压跟体积无关D晶体沿各个方向的所有物理性质都不相同13如图所示，圆柱形绝热气缸水平放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体，活塞横截面积为S，与容器底部相距L现通过电热丝缓慢加热气体，当气体温度升高到T时，内能增加U，活塞向右移动了L已知大气压强为P0，不计活塞与气缸的摩擦加热前气体的温度为，加热过程中气体吸收的热量为14若上题中加热前气缸内理想气体的体积V=0.4m3，密度=0.45kg/m3，摩尔质量M=1.6102kg/mol，试估算气缸内理想气体的分子数（结果保留两位有效数字）五B选修3-415下列说法中正确的是（）A全息照相利用了光的全反射原理B在干涉现象中，振动加强点的位移可能会比减弱占的位移要小C若列车以近光速行驶，地面上静止的观察者，测的车厢长度比静止的短D波源与接收者相互靠近会使波源的发射频率变高16如图所示为一列简谐横波某时刻的波形图，波沿x轴正方向传播，质点P平衡位置的坐标为x=0.32m，此时质点P的振动方向，若从时刻开始计时，P点经0.8s第一次到达平衡位置，则波速为m/s17如图所示，透明柱状介质的横截面是半径为0.6m，圆心角AOB为60的扇形一束平行于角平分线OM的单色光由P点射入介质，折射光线PM平行于OB，已知光在真空中的传播速度为3108m/s求：介质的折射率n；光在介质中由P点到M点的传播时间六、C选修3-518下列说法中正确的是（）A结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢，原子核越稳定B衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子时所产生的C康普顿效应表明光子除了具有能量外还具有动量D在光电效应实验中，某金属的截止频率对应的波长为0，若用波长为（0）的单色光做该实验，会产生光电效应19如图所示为氢原子的能级图用光子能量为12.75eV的光照射一群处于基态的氢原子，可能观测到氢原子发射的不同波长的光有种，其中最长波长的光子的频率为Hz（已知普朗克常量h=6.631034Js，计算结果保留2位有效数字）201919年，卢瑟福用粒子轰击氮核，发生核反应后产生了氧核和一个新粒子，若核反应前氮核静止，粒子的速度为6.0106m/s，核反应后氧核的速度大小是2.0106m/s，方向与反应前的粒子速度方向相同写出此核反应的方程式；求反应后新粒子的速度大小四、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21如图甲所示，间距为L、足够长的光滑平行金属导轨MN和PQ放置在绝缘水平桌面上，N、Q间接有电阻R0，导体棒ab垂直放置在导轨上，接触良好导轨间直径为L的圆形区域内有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B的大小随时间t变化规律如图乙所示，导体棒和导轨的电阻不计，导体棒ab静止求：（1）在0t0时间内，回路中的感应电动势E；（2）在0t0时间内，电阻R0产生的热量Q；（3）若从t=t0时刻开始，导体棒以速度v向右匀速运动，则导体棒通过圆形区域过程中，导体棒所受安培力F的最大值22如图所示，高度h=0.8m的光滑导轨AB位于竖直平面内，其末端与长度L=0.7m的粗糙水平导轨BC相连，BC与竖直放置内壁光滑的半圆形管道CD相连，半圆的圆心O在C点的正下方，C点离地面的高度H=1.25m一个质量m=1kg的小滑块（可视为质点），从A点由静止下滑，小滑块与BC段的动摩擦因数=0.5，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力（1）求小滑块在水平导轨BC段运动的时间；（2）若半圆的半径r=0.5m，求小滑块刚进入圆管时对管壁的弹力；（3）若半圆形管道半径可以变化，则当半径为多大时，小滑块从其下端射出的水平距离最远？最远的水平距离为多少？23如图甲所示，在直角坐标系中的0xL区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，以点（3L，0）为圆心、半径为L的圆形区域，与x轴的交点分别为M、N，在xOy平面内，从电离室产生的质量为m，带电量为e的电子以几乎为零的初速度飘入电势差为U的加速电场中，加速后经过右侧极板上的小孔沿x轴正向由y轴上的P点进入到磁场，飞出磁场后从M点进入圆形区域，速度方向与x轴夹角为30，此时在圆形区域加如图乙所示的周期性变化的磁场，以垂直于纸面向外为磁场正方向，电子运动一段时间后从N点飞出，速度方向与M点进入磁场时的速度方向相同求：（1）电子刚进入磁场区域时的yP坐标；（2）0xL 区域内匀强磁场磁感应强度B的大小；（3）写出圆形磁场区域磁感应强度B0的大小、磁场变化周期T各应满足的表达式xx学年江苏省南京市高三（上）期初调研物理试卷（9月份）参考答案与试题解析一、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1“西电东送”是实现经济跨地区可持续快速发展的重要保证，它将西部丰富的能源转化为电能输送到电力供应紧张的沿海地区为了减少远距离输电线路中电阻损耗的能量，需要采用高压输电，在保持输送功率及输电线路电阻不变的情况下，将输送电压提高到原来的10倍，则输电线路中电阻损耗的能量将减少到原来的（）ABCD【考点】远距离输电【分析】根据P=UI得出输送电流，结合P损=I2R求出输电导线上功率的损失变化【解答】解：根据P=UI得，I=，则输电导线上损失的功率，输出电压提高到原来的10倍，则损失的功率变为原来的故B正确，A、C、D错误故选：B2如图所示两个中子星相互吸引旋转并靠近最终合并成黑洞的过程，科学家预言在此过程中释放引力波根据牛顿力学，在中子星靠近的过程中（）A中子星间的引力变大B中子星的线速度变小C中子星的角速度变小D中子星的加速度变小【考点】万有引力定律及其应用【分析】双星做匀速圆周运动具有相同的角速度，靠相互间的万有引力提供向心力，根据万有引力提供向心力得出双星的轨道半径关系，从而确定出双星的半径如何变化，以及得出双星的角速度、线速度、加速度和周期的变化【解答】解：A、根据万有引力定律：F=，可知二者的距离减小时，中子星间的引力变大故A正确；B、根据，解得，由于L平方的减小比r1和r2的减小量大，则线速度增大，故B错误C、根据=，解得L2同理可得R2所以当M1+M2不变时，L增大，则T增大，即双星系统运行周期会随间距减小而减小角速度，结合A可知，角速度增大，故C错误；D、根据=M1a1=M2a知，L变小，则两星的向心加速度增大，故D错误故选：A3沿不带电金属球直径的延长线放置一均匀带电细杆NM，如图所示，金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a、b、c三点场强大小分别为Ea、Eb、Ec，三者相比较（）AEa最大BEb最大CEc最大DEa=Eb=Ec【考点】电场强度；电势差与电场强度的关系【分析】静电平衡后，金属球内的合场强处处为零，则金属球上感应电荷产生的附加电场与带电的细杆MN产生的场强大小相等，方向相反，相互抵消根据带电的细杆MN在abc三点产生的场强大小，判断金属球上感应电荷产生的电场在a、b、c三点的场强大小关系【解答】解：静电平衡后，金属球内的合场强处处为零，金属球上感应电荷产生的附加电场与带电的细杆MN产生的场强大小相等，方向相反，相互抵消c点离带电的细杆MN最近，带电的细杆MN在c点处产生的场强最大，则金属球上感应电荷在c点处产生的场强最大，即Ec最大，故ABD错误，C正确故选：C4如图所示，直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位置时间（xt）图线由图可知（）A在t1时刻，两车速度相等B在t2时刻，a、b两车运动方向相同C在t1到t2这段时间内，b车的速率先减小后增大D在t1到t2这段时间内，b车的速率一直比a车大【考点】匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的位移与时间的关系【分析】位移时间关系图线反映位移随时间的变化规律，图线的斜率表示速度的大小【解答】解：A、在时刻t1，b的斜率大于a的斜率，所以b的速度大于a的速度，故A错误B、在时刻t2，a的位移增大，b的位移减小，知两车运动方向相反故B错误C、图线切线的斜率表示速度，在t1到t2这段时间内，b车图线斜率先减小后增大，则b车的速率先减小后增加故C正确D、在t1到t2这段时间内，b图线的斜率不是一直大于a图线的斜率，所以b车的速率不是一直比a车大故D错误故选：C5如图所示，连接两平行金属板的一部分是导线CD与有源回路的一部分导线GH平行，金属板置于磁场中，当一束等离子体射入两金属板之间时，下列说法正确的是（）A若等离子体从右方射入，上金属板的电势高B若等离子体从左方射入，下金属板的电势高C若等离子体从右方射入，CD段导线受到向左的安培力D若等离子体从左方射入，GH段导线受到向右的安培力【考点】带电粒子在混合场中的运动；安培力【分析】根据右侧的电路可知导线GH中的电流的方向为由G到H，在由粒子的进入的方向可以判断电容器中的电流的方向，由同向电流互相吸引，异向电流互相排斥可以得出CD与GH的受力的方向【解答】解：AC、电路中的电流的方向为由G到H，当等离子体从右方射入时，由左手定则可以判断电容器的上极板带负电，下极板带正电，电流的方向为由D到C，电流的方向与电路中GH的电流的方向相反，所以CD受到的作用力向左，因上极板带负电，则电势低，所以C正确，A错误BD、等离子体从左方射入时，由左手定则可以判断电容器的上极板带正电，下极板带负电，电流的方向为由C到D，电流的方向与电路中GH的电流的方向相同，所以GH受到的作用力向左，且下金属板的电势低，所以BD错误，故选：C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如图甲所示，圆桶沿固定的光滑斜面匀加速下滑，现把一个直径与桶内径相同的光滑球置于其中后，仍置于该斜面上，如图乙所示，释放后圆桶（）A仍沿斜面以原来的加速度下滑B将沿斜面以更大的加速度下滑C下滑过程中，圆桶内壁与球间没有相互作用力D下滑过程中，圆桶内壁对球有沿斜面向下的压力【考点】牛顿第二定律【分析】对物体受力分析，明确施加压力后的物体受力变化情况，再由牛顿第二定律分析加速度的变化情况【解答】解：A、设斜面与水平面之间的夹角是，斜面是光滑的，开始时圆筒沿斜面方向受到的重力的分力提供加速度，则：a=gsin把一个直径与桶内径相同的光滑球置于其中后，整体的重力沿斜面方向的分力仍然提供沿斜面向下的加速度，所以：a=a=gsin所以桶仍沿斜面以原来的加速度下滑故A正确，B错误；C、对球进行受力分析，可知沿斜面方向：ma=ma=mgsin，小球沿斜面方向提供加速度的合力恰好等于其重力沿斜面方向的分力，所以小球与桶的内壁之间没有相互作用力故C正确，D错误故选：AC7如图在纸面内有一匀强电场，一带正电的小球（不计重力）在恒力F作用下沿虚线从A点匀速运动到B点已知力F和AB间的夹角，点A、B间的距离为d，小球带电q，则下列结论正确的是（）A场强大小为：E=BA、B两点间的电势差为C带电小球从A点运动到B点的过程中电势能增加了FdcosD若带电小球从B点向A点做匀速直线运动，则F必须反向【考点】电势差；电场强度；电势能【分析】由题意可知，小球只受到拉力F与电场力，做匀速直线运动，所以它受到的合力为0，拉力与电场力是一对平衡力再根据电场力做功的特点求出其他的物理量【解答】解：A、由题意可知，小球只受到恒力F与电场力，做匀速直线运动，所以它受到的合力为0，恒力F与电场力是一对平衡力所以电场力的大小也是F，方向与恒力F的方向相反即有qE=F，则得E=故A错误B、从A到B的过程，电场力做功的大小：W=Fdcos则AB两点的电势差为：U=，故B正确；C、从A到B的过程，电场力做负功，电势能增加，大小为Fdcos，故C正确；D、要使带电小球由B向A做匀速直线运动，仍然是合力为0，故F的大小和方向都不变故D错误故选：BC8如图所示，质量为1kg的小球静止在竖直放置的轻弹簧上，弹簧劲度系数k=50N/m现用大小为5N、方向竖直向下的力F作用在小球上，当小球向下运动到最大速度时撤去F（g取10m/s2，已知弹簧一直处于弹性限度内），则小球（）A返回到初始位置时的速度大小为1m/sB返回到初始位置时的速度大小为m/sC由最低点返回到初始位置过程中动能一直增加D由最低点返回到初始位置过程中动能先增加后减少【考点】功能关系【分析】先根据胡克定律求出初始时弹簧的压缩量小球向下运动到最大速度时合力为零，由平衡条件和胡克定律求此时弹簧的压缩量，从而得到F作用下小球向下运动的位移再对从开始到返回初始位置的过程，运用动能定理求小球返回到初始位置时的速度根据小球的受力情况，分析其运动情况，从而判断出小球动能的变化情况【解答】解：AB、初始时弹簧的压缩量 x1=0.2m小球向下运动到最大速度时合力为零，由平衡条件得：mg+F=kx2，得 x2=0.3m则小球从开始向下到速度最大的位置通过的位移 x=x2x1=0.1m从开始到返回初始位置的过程，运用动能定理得：Fx=，解得，小球返回到初始位置时的速度大小为 v=1m/s，故A正确，B错误CD、由最低点返回到初始位置过程中，弹簧对小球的弹力一直大于重力，则小球做加速运动，动能一直增加，故C正确，D错误故选：AC9如图所示，用粗细不同的铜导线制成边长相同的正方形单匝线框，红框平面与匀强磁场垂直，现让两线框从有界匀强磁场外同一高度同时自由下落，磁场边界与水平地面平行，则（）A下落全过程中通过导线横截面的电量不同B两者同时落地，落地速率相同C粗线框先落地，且速率大D下落过程中粗线框产生的焦耳热多【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律【分析】根据即可求出通过导线横截面的电量；根据牛顿第二定律、安培力公式F=、电阻定律、密度公式结合，推导出线框的加速度的表达式，分析加速度与导线截面积的关系，判断加速度的大小，分析线框的运动情况，就能确定下落时间的关系根据能量守恒定律分析线圈发热量的关系【解答】解：设线框的边长为L，金属的电阻率为电，导线的横截面积为S，则线框的电阻值：；线框的质量：m=密4LSA、线框在进入磁场的过程中，通过导线横截面的电荷量：q=n由于是单匝线圈，n=1，故：q=可知下落全过程中通过导线横截面的电量与导体的横截面积成正比，通过导线横截面粗的导线的电量大故A正确；B、由v=得知，两个线圈进入磁场时的速度相等根据牛顿第二定律得：mgF=ma，得：a=g又安培力得：将，m=密4LS代入上式得可见，上式各量都相同，则两个线圈下落过程中加速度始终相同，运动情况相同，故运动时间相同，同时落地，且落地的速度也相等故B正确，C错误；D、根据能量守恒定律得：Q=mgHmv2，下落的总高度H和落地速度v都相同，则质量大的发热量也大，即比较粗的线框I发出的热量多故D正确故选：ABD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纸相应的位置【必做题】10某同学利用如图所示的实验装置来测定当地的重力加速度（1）图甲中打点计时器应接交流电源（选填“直流”、“交流”）；（2）该同学经正确操作得到如图乙所示的纸带，取连续的点A、B、C、D为计数点，测得点A到B、C、D的距离分别为h1、h2、h3若打点的频率为f，则打B点时重物速度的表达式vB=；（3）若从A点开始计时，B、C、D、点对应时刻分别为t1、t2、t3，求得v1=，v2=，v3=，作出vt图象如图丙所示图线的斜率为k，截距为b则由图可知vA=b，当地的加速度g=2k【考点】测定匀变速直线运动的加速度【分析】（1）根据打点计时器应接的交流电源；（2）匀变速直线运动某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可以通过求AC段的平均速度表示B点的瞬时速度；（3）分析t图象的斜率的物理含义与加速度的关系【解答】解：（1）打点计时器工作电源为交流电；故在测定当地的重力加速度时，打点计时器应接在交流电源上；（2）匀变速直线运动某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，两相邻计数点间的时间间隔：T=，打B点时的速度vB=；（3）图线纵轴截距是0时刻对应的速度，即表示A点的瞬时速度，图线的斜率为k，截距为b则由图可知vA=b，各段的平均速度表示各段中间时刻的瞬时速度，以平均速度为纵坐标，相应的运动时间t的一半为横坐标，即的图象的斜率表示加速度a，则t图象的斜率的2倍表示加速度，即a=2k；故答案为：（1）交流；（2）；（3）b，2k11要测量一根电阻丝的电阻率，某同学采用的做法是：（1）用螺旋测微器测得电阻丝的直径如图甲所示，其计数为d=0.390mm（2）用多用电表粗测其电阻，如图乙所示，当选择开关旋至“R10”时，指针指在接近刻度盘右端的位置；为了较为准确地测量该电阻，应将选择开关旋至1档（选填“1”、“100”、“1k”）进行测量，此时指针指示的位置接近刻度盘的中央位置（3）某同学设计了如图丙所示电路，电路中ab段是粗细均匀的待测电阻丝，保护电阻R0=4.0，电源的电动势E=3.0V，电流表内阻忽略不计，滑片P与电阻丝始终接触良好实验时闭合开关，调节滑片P的位置，分别测量出每次实验中ap长度x及对应的电流值I，实验数据如表所示：x（m）0.100.200.300.400.500.60I（A）0.490.430.380.330.310.28（A1）2.042.332.633.033.233.57为了直观方便处理表中的实验数据，请在丁图中选择纵、横坐标为x（选填Ix或x）描点，并在坐标纸上画出相应的图线，根据图线与其他测量的数据求得电阻丝的电阻率=1.1106m（保留两位有效数字）【考点】测定金属的电阻率【分析】（1）螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数（2）用欧姆表测电阻要选择合适的挡位使指针指在中央刻度线附近（3）应用描点法作出图象，根据电路图应用欧姆定律与电阻定律求出函数表达式，然后分析答题【解答】解：（1）由图示螺旋测微器可知，其示数为：d=0mm+39.00.01mm=0.390mm；（2）选择开关旋至“R10”时，指针指在接近刻度盘右端的位置，指针偏角太大，说明所选挡位太大；为了较为准确地测量该电阻，应选择较小的挡位，应将选择开关旋至1挡进行测量（3）电阻丝电阻：R=，由闭合电路欧姆定律可知，电流：I=，=x+，如果作Ix图象，图象不是直线，不便于实验数据处理，x图象是直线，便于实验数据处理，因此需要作x图象；根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后作出图象如图所示：由图示x图象可知，其斜率：k=3，图象的斜率：k=，则电阻率：=1.1106m；故答案为：（1）0.390；（2）1；（3）x；图象如图所示；1.1106四【选做题】本题包括A、B、C三小题，请选定其中两小题，并在相应的答题区内作答若多做则按A、B两小题评分A选修3-312下列说法正确的是（）A布朗运动虽不是分子运动，但它说明了组成固体颗粒的分子在做无规则运动B液体的表面层内分子间的相互作用力表现为引力C在温度不变的情况下，饱和汽压跟体积无关D晶体沿各个方向的所有物理性质都不相同【考点】* 晶体和非晶体；* 液晶【分析】解答本题应该掌握：布朗运动特点以及物理意义；液体分子距离与分子力的变化关系；一定液体的饱和汽压与温度有关；多晶体具有各向同性【解答】解：A、布朗运动是悬浮在液体中固体微粒的无规则运动，是由大量分子撞击引起的，反应了液体分子的无规则运动，故A错误；B、液体内部的分子间距离近似等于r0，表面层内的分子之间距离小于r0，所以表面层内分子间的相互作用力表现为引力，故B正确C、饱和蒸汽压仅仅与液体的种类以及温度有关，所以在温度不变的情况下，饱和汽压跟体积无关，故C正确；D、多晶体具有各向同性，各个方向的所有物理性质都相同故D错误故选：BC13如图所示，圆柱形绝热气缸水平放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体，活塞横截面积为S，与容器底部相距L现通过电热丝缓慢加热气体，当气体温度升高到T时，内能增加U，活塞向右移动了L已知大气压强为P0，不计活塞与气缸的摩擦加热前气体的温度为，加热过程中气体吸收的热量为【考点】理想气体的状态方程；热力学第一定律【分析】汽缸中的气体发生等圧変化，根据盖吕萨克定律求加热前气体的温度，由热力学第一定律求加热过程气体吸收的热量【解答】解：气缸中的气体发生等圧変化，初态： 末态： 根据盖吕萨克定律，有：代入数据解得：气缸内气体的压强为气体膨胀对外做功根据热力学第一定律U=W+Q解得：Q=UW=故答案为： 14若上题中加热前气缸内理想气体的体积V=0.4m3，密度=0.45kg/m3，摩尔质量M=1.6102kg/mol，试估算气缸内理想气体的分子数（结果保留两位有效数字）【考点】阿伏加德罗常数【分析】体积与密度的乘积等于质量，气体的质量与摩尔质量的比值等于气体的物质的量，最后乘以阿伏伽德罗常数即可【解答】解：气体的质量：m=V所以，理想气体的分子数 代入数据得 n=6.81024个 答：气缸内理想气体的分子数为6.81024个五B选修3-415下列说法中正确的是（）A全息照相利用了光的全反射原理B在干涉现象中，振动加强点的位移可能会比减弱占的位移要小C若列车以近光速行驶，地面上静止的观察者，测的车厢长度比静止的短D波源与接收者相互靠近会使波源的发射频率变高【考点】光的干涉；多普勒效应【分析】全息照片则是利用光的干涉来制成的；当质点振动方向相同时，则振动加强；当质点振动方向相反时，则振动减弱在相互叠加过程中，满足矢量运算法则；根据狭义相对论的长度变化公式分析长度的变化；波源与观察者互相靠近或者互相远离时，会产生多普勒效应【解答】解：A、全息照片则是利用光的干涉来制成的故A错误；B、振动加强质点的位移不总是最大，在随着时间在变化，加强点可能处于波峰，也可能波谷，也可能在平衡位置；在某一时刻，振动加强质点处于平衡位置时，其位移等于零，所以小于振动减弱点的位移，因此可能存在，故B正确；C、根据狭义相对论，达到光速时物体，沿着速度的方向长度才明显缩短，故C正确；D、波源与观察者互相靠近或者互相远离时，观察者接收到的波的频率都会发生变化，而波源的发射频率不变故D错误；故选：BC16如图所示为一列简谐横波某时刻的波形图，波沿x轴正方向传播，质点P平衡位置的坐标为x=0.32m，此时质点P的振动方向沿y轴正向，若从时刻开始计时，P点经0.8s第一次到达平衡位置，则波速为0.4m/s【考点】波长、频率和波速的关系；横波的图象【分析】简谐横波沿x轴正方向传播，介质中质点只能上下振动，根据波形的平移法判断质点P的振动方向当图中x=0处质点的状态传到P时，P点第一到达平衡位置，根据x=vt求出波速【解答】解：简谐横波沿x轴正方向传播，波形向右平移，则此时质点P的振动方向沿y轴正向当图中x=0处质点的状态传到P时，P点第一到达平衡位置，传播距离 x=0.32m，用时 t=0.8s，则波速为 v=0.4m/s故答案为：沿y轴正向，0.417如图所示，透明柱状介质的横截面是半径为0.6m，圆心角AOB为60的扇形一束平行于角平分线OM的单色光由P点射入介质，折射光线PM平行于OB，已知光在真空中的传播速度为3108m/s求：介质的折射率n；光在介质中由P点到M点的传播时间【考点】光的折射定律【分析】根据题意作出光路图，由几何关系求出光线在P点的入射角和折射角，再由折射定律求出介质的折射率n求出光在介质中的传播路程，然后求出由P点到M点的传播时间【解答】解：光路图如图所示，由几何知识得：i=60，r=30，=30介质的折射率为：n=1.73光在介质中的传播速度为：设光在介质中的路程为s，由几何知识可得： s=光在介质中由P点到M点的传播时间为：代入数据解得：t=2109s答：介质的折射率n是1.73；光在介质中由P点到M点的传播时间是1.73六、C选修3-518下列说法中正确的是（）A结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢，原子核越稳定B衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子时所产生的C康普顿效应表明光子除了具有能量外还具有动量D在光电效应实验中，某金属的截止频率对应的波长为0，若用波长为（0）的单色光做该实验，会产生光电效应【考点】光电效应；物质波【分析】衰变所释放的电子是原子核内的中子衰变得来的；比结合能越大，原子中核子结合的越牢固，原子核越稳定；光电效应和康普顿效应深入揭示了光的粒子性；根据光电效应的条件：入射光的频率大于极限频率，且波长越长，频率越小【解答】解：A、比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢靠，原子核越稳定，故A错误；B、衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子时所产生的，故B正确；C、光电效应和康普顿效应深入揭示了光的粒子性，前者表明光子具有能量，后者表明光子除了具有能量外还具有动量故C正确；D、某金属的截止频率对应的波长为0，根据，结合光电效应发生的条件可知，若用波长为（0）的单色光做该实验，其频率变小，不会产生光电效应故D错误故选：BC19如图所示为氢原子的能级图用光子能量为12.75eV的光照射一群处于基态的氢原子，可能观测到氢原子发射的不同波长的光有6种，其中最长波长的光子的频率为1.61014Hz（已知普朗克常量h=6.631034Js，计算结果保留2位有效数字）【考点】氢原子的能级公式和跃迁【分析】根据吸收的光子能量确定氢原子跃迁到第几能级，根据数学组合公式确定发射不同波长光的种数，根据能级差求出最长波长的光子频率【解答】解：基态的氢原子吸收12.75eV后的能量E=13.60+12.75eV=0.85eV，可知氢原子跃迁到第4能级，根据知，可能观测到氢原子发射的不同波长的光有6种从n=4跃迁到n=3辐射的光子能量最大，波长最长，根据E4E3=hv得， Hz=1.61014Hz故答案为：6，1.61014201919年，卢瑟福用粒子轰击氮核，发生核反应后产生了氧核和一个新粒子，若核反应前氮核静止，粒子的速度为6.0106m/s，核反应后氧核的速度大小是2.0106m/s，方向与反应前的粒子速度方向相同写出此核反应的方程式；求反应后新粒子的速度大小【考点】动量守恒定律【分析】根据质量数和电荷数守恒可以正确书写核反应方程，粒子轰击静止的氮核过程中动量和能量守恒，因此根据动量守恒即可正确解答该题【解答】解：根据质量数和电荷数守恒可得粒子轰击氮核方程为：设粒子的质量为m1，速度为v1，氧核的质量为m2，速度为v2，新粒子的质量为m3，速度为v3，粒子的质量数为4，氧核的质量数为17，质子的质量数为1，以粒子的初速度的方向为正方向，根据动量守恒定律得：m1v1=m2v2+m3v3代入数据得：v3=1.0107 m/s，负号表示方向与粒子的初速度方向相反答：此核反应的方程式为；反应后新粒子的速度大小约等于1.0107 m/s，方向与粒子初速度的方向相反四、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21如图甲所示，间距为L、足够长的光滑平行金属导轨MN和PQ放置在绝缘水平桌面上，N、Q间接有电阻R0，导体棒ab垂直放置在导轨上，接触良好导轨间直径为L的圆形区域内有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B的大小随时间t变化规律如图乙所示，导体棒和导轨的电阻不计，导体棒ab静止求：（1）在0t0时间内，回路中的感应电动势E；（2）在0t0时间内，电阻R0产生的热量Q；（3）若从t=t0时刻开始，导体棒以速度v向右匀速运动，则导体棒通过圆形区域过程中，导体棒所受安培力F的最大值【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律【分析】（1）根据法拉第电磁感应定律，结合圆的面积公式即可求出；（2）根据欧姆定律求出电路中的电流值，由Q=I2Rt即可求出；（3）当导体棒的有效切割长度为L时，安培力最大，由法拉第电磁感应强度结合欧姆定律即可求出水平拉力F的最大值【解答】解：（1）在0t0时间内，回路中的磁感应强度的变化率为 圆形区域的面积 回路中的感应电动势 （2）在0t0时间内，电阻R上的电流 电阻R产生的热量 （3）导体棒进入圆形磁场区域，保持匀速直线运动，说明在水平拉力和安培力二力平衡，当有效切割长度为L时，安培力最大，水平拉力F的最大值电动势 E=B0Lv回路中的电流 导体棒受到的安培力 F=B0IL水平拉力F的最大值 答：（1）在0t0时间内，回路中的感应电动势是；（2）在0t0时间内，电阻R0产生的热量是；（3）若从t=t0时刻开始，导体棒以速度v向右匀速运动，则导体棒通过圆形区域过程中，导体棒所受安培力F的最大值22如图所示，高度h=0.8m的光滑导轨AB位于竖直平面内，其末端与长度L=0.7m的粗糙水平导轨BC相连，BC与竖直放置内壁光滑的半圆形管道CD相连，半圆的圆心O在C点的正下方，C点离地面的高度H=1.25m一个质量m=1kg的小滑块（可视为质点），从A点由静止下滑，小滑块与BC段的动摩擦因数=0.5，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力（1）求小滑块在水平导轨BC段运动的时间；（2）若半圆的半径r=0.5m，求小滑块刚进入圆管时对管壁的弹力；（3）若半圆形管道半径可以变化，则当半径为多大时，小滑块从其下端射出的水平距离最远？最远的水平距离为多少？【考点】动能定理的应用；机械能守恒定律【分析】（1）先研究小滑块在AB段下滑的过程，运用机械能守恒定律求出滑块进入水平导轨BC的初速度由牛顿第二定律求得滑块在BC段运动的加速度，最后由位移公式求时间（2）由速度时间公式求出滑块到达C点的速度在C点，由合力提供向心力，由牛顿定律求小滑块刚进入圆管时对管壁的弹力（3）由动能定理和平抛运动的规律得到水平距离与轨道半径的关系式，再由数学知识求解【解答】解：（1）设进入水平导轨BC的初速度为vB，由机械能守恒定律有：得 滑块在BC段所受的摩擦力为 f=mg加速度 由解得 t=0.2s（2）滑块到达C点的速度 vC=vBat=3m/s在C点，由牛顿第二定律得 代入数据可得 FN=8N，方向竖直向下所以小滑块刚进入圆管时对管壁的弹力大小为8N，方向竖直向上 （3）设平抛运动的时间为t，则有：水平射程为：x=vDt从C到D的过程，由动能定理：解得 当r=0.2m时水平射程最远最远距离为xm=1.7m答：（1）小滑块在水平导轨BC段运动的时间是0.2s；（2）若半圆的半径r=0.5m，小滑块刚进入圆管时对管壁的弹力大小为8N，方向竖直向上；（3）若半圆形管道半径可以变化，则当半径为0.2m时，小滑块从其下端射出的水平距离最远，最远的水平距离为1.7m23如图甲所示，在直角坐标系中的0xL区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，以点（3L，0）为圆心、半径为L的圆形区域，与x轴的交点分别为M、N，在xOy平面内，从电离室产生的质量为m，带电量为e的电子以几乎为零的初速度飘入电势差为U的加速电场中，加速后经过右侧极板上的小孔沿x轴正向由y轴上的P点进入到磁场，飞出磁场后从M点进入圆形区域，速度方向与x轴夹角为30，此时在圆形区域加如图乙所示的周期性变化的磁场，以垂直于纸面向外为磁场正方向，电子运动一段时间后从N点飞出，速度方向与M点进入磁场时的速度方向相同求：（1）电子刚进入磁场区域时的yP坐标；（2）0xL 区域内匀强磁场磁感应强度B的大小；（3）写出圆形磁场区域磁感应强度B0的大小、磁场变化周期T各应满足的表达式【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动【分析】（1）粒子做匀速圆周运动，依据几何关系，即可求解；（2）依据动能定理，结合几何关系，即可求解（3）质子在磁场中，洛伦兹力提供向心力，做匀速圆周运动分析质子进入磁场的速度方向与进入磁场时的速度方向相同条件，根据圆的对称性，由几何知识得到半径，周期T各应满足的表达式【解答】解：（1）电子在矩形磁场区域做圆周运动，出磁场后做直线运动，其轨迹如图所示由几何关系有：R=2L因此刚进入磁场区域时的yP坐标（0，（2）L）；（2）由动能定理：可得：又把几何关系R=2L代入解得 （3）在磁场变化的半个周期内粒子的偏转角为60，根据几何知识，在磁场变化的半个周期内，粒子在x轴方向上的位移恰好等于R粒子到达N点而且速度符合要求的空间条件是：2nR=2L电子在磁场作圆周运动的轨道半径解得 （n=1，2，3，）粒子在磁场变化的半个周期恰好转过圆周，同时MN间运动时间是磁场变化周期的整数倍时，可使粒子到达N点并且速度满足题设要求应满足的时间条件：又T的表达式得：（n=1，2，3，）答：（1）电子刚进入磁场区域时的yP坐标（0，（2）L）；（2）0xL 区域内匀强磁场磁感应强度B的大小；（3）圆形磁场区域磁感应强度B0的大小表达式（n=1，2，3，）；磁场变化周期T应满足的表达式（n=1，2，3，）xx年12月21日