江蘇省無錫市天一高級中學(xué)高三物理聯(lián)考試題含解析

江蘇省無錫市天一高級中學(xué)高三物理聯(lián)考試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項(xiàng)符合題意1.(單選)汽車以36km/h的速度行駛，剎車后得到的加速度大小為4m/s2，從剎車開始，經(jīng)過5s，汽車通過的位移是()A．0

B．10m

C．12.5m D．37.5m參考答案：C2.21．如圖1所示，在O≤x≤L和2L≤x≤3L的區(qū)域內(nèi)存在著勻強(qiáng)磁場，磁場的方向垂直于xOy平面（紙面）向里，具有一定電阻的正方形線框abcd邊長為2L，位于xOy平面內(nèi)，線框的ab邊與y軸重合。令線框從t=0時刻由靜止開始沿x軸正方向做勻加速直線運(yùn)動，則線框中的感應(yīng)電流i（取逆時針方向的電流為正）隨時間t的函數(shù)圖象大致是圖2中的

()參考答案：A3.格林尼治時間2012年2月24日22時15分，MUOS—1衛(wèi)星從佛羅里達(dá)州卡納維拉爾角空軍基地發(fā)射升空.據(jù)路透社報道，MUOS系統(tǒng)搭建完畢后，美軍通信能力可望增強(qiáng)10倍，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)超髙頻衛(wèi)星通信，還可同時傳輸音頻、視頻和數(shù)據(jù)資料.若衛(wèi)星在發(fā)射升空的過程中總質(zhì)量不變，則下列有關(guān)該通信衛(wèi)星的說法正確的是A．衛(wèi)星在向上發(fā)射升空的過程中其重力勢能逐漸變大B．當(dāng)衛(wèi)星到達(dá)它的運(yùn)行軌道時，其內(nèi)的物體將不受重力的作用C．該衛(wèi)星的發(fā)射速度應(yīng)不小于11.2km/sD．當(dāng)衛(wèi)星到達(dá)它的的運(yùn)行軌道（視為圓形）時，其線速度必大于7.9km/s參考答案：A4.空間某區(qū)域內(nèi)存在著電場，電場線在豎直平面上的分布如圖所示．一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電小球在該電場中運(yùn)動，小球經(jīng)過A點(diǎn)時的速度大小為v1，方向水平向右，運(yùn)動至B點(diǎn)時的速度大小為v2，運(yùn)動方向與水平方向之間的夾角為α，且，A、B兩點(diǎn)之間的高度差為h，則以下判斷中正確的是A．A、B兩點(diǎn)的電勢關(guān)系為φA>φBB．A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度關(guān)系為EA>EBC．A、B兩點(diǎn)間的電勢差為

D．小球從A運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中電場力做負(fù)功參考答案：AD5.某靜電場沿x方向的電勢分布如圖所示，則（

）A．在0—x1之間不存在沿x方向的電場B．在0—x1之間存在著沿x方向的勻強(qiáng)電場C．在x1—x2之間存在著沿x方向的勻強(qiáng)電場D．在x1—x2之間存在著沿x方向的非勻強(qiáng)電場參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某興趣小組用下面的方法測量小球的帶電量：圖中小球是一個外表面鍍有金屬膜的空心塑料球．用絕緣絲線懸掛于O點(diǎn)，O點(diǎn)固定一個可測量絲線偏離豎直方向角度的量角器，M、N是兩塊豎直放置的較大金屬板，加上電壓后其兩板間電場可視為勻強(qiáng)電場。另外還要用到的器材有天平、刻度尺、電壓表、直流電源、開關(guān)、滑動變阻器及導(dǎo)線若干。

實(shí)驗(yàn)步驟如下：①用天平測出小球的質(zhì)量m．并用刻度尺測出M、N板之間的距離d，使小球帶上一定的電量；②連接電路：在虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)所需的完整的電路圖；③閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的位置，讀出多組相應(yīng)的電壓表的示數(shù)U和絲線偏離豎直方向的角度；④以電壓U為縱坐標(biāo)，以_____為橫坐標(biāo)作出過原點(diǎn)的直線，求出直線的斜率為k；⑤計算小球的帶電量q=_________.參考答案：②電路如圖(3分)

④tanθ(2分)

⑤q=mgd/k

(2分)電路圖如圖（a）所示。帶電小球的受力如圖（b），根據(jù)平衡條件有tanθ=，又有F=qE=q，聯(lián)立解得，U=tanθ=ktanθ，所以應(yīng)以tanθ為橫坐標(biāo)．由上可知k=，則小球的帶電量為q=。7.如圖所示為一小球做平拋運(yùn)動的閃光照片的一部分，圖中背景方格的邊長均為5cm，如果取g＝10m/s2，那么：（1）閃光頻率是

Hz．（2）小球運(yùn)動中水平分速度的大小

__m/s．（3）小球經(jīng)過B點(diǎn)時的速度大小是

__m/s．參考答案：8.有一只家用電熨斗，其電路結(jié)構(gòu)如圖（a）所示，圖中1、2、3、4是內(nèi)部4個接線柱，改變內(nèi)部接線方式可使電熨斗獲得低、中、高三個不同的溫度擋。圖（b）是它的四種不同的連線方式，其中能獲得低擋溫度的連線方式是圖（b）中的

?

，能獲得高擋溫度的連線方式是圖（b）中的

?

。參考答案：B，D9.如圖所示，一物體m在沿斜面向上的恒力F作用下，由靜止從底端沿光滑的斜面向上做勻加速直線運(yùn)動，經(jīng)時間t力F做功為60J，此后撤去力F，物體又經(jīng)過時間t回到出發(fā)點(diǎn)，若以地面為零勢能面，物體回到出發(fā)點(diǎn)的動能為

▲

；撤去力F時物體的重力勢能為

▲

。]參考答案：60J

45J

試題分析：物體沿光滑斜面向上運(yùn)動一直到回到出發(fā)點(diǎn)的過程，只有恒力F做功，根據(jù)動能定理，回到出發(fā)點(diǎn)的動能。設(shè)力F撤去時速度大小為，返回地面后速度大小為，力F撤去前為勻變速直線運(yùn)動，撤去后仍是勻變速直線運(yùn)動，則有位移，整理得，即力F撤去時物體動能為，根據(jù)動能定理，在力F撤去前，，所以撤去力F時物體的重力勢能為。

考點(diǎn)：動能定理

勻變速直線運(yùn)動10.如圖所示，實(shí)線表示兩個相干波源S1、S2發(fā)出的波的波峰位置，則圖中的＿＿＿＿＿點(diǎn)為振動加強(qiáng)的位置，圖中的＿＿＿＿＿點(diǎn)為振動減弱的位置。參考答案：答案：b，a11.某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，通過改變重物的質(zhì)量，利用計算機(jī)可得滑塊運(yùn)動的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖線，如圖乙所示。

滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量m=

kg；滑塊和軌道間的動摩擦因數(shù)μ=

。（重力加速度g取10m／s2，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力）參考答案：0.5

0.212.長為L的輕桿上端連著一質(zhì)量為m的小球，桿的下端用鉸鏈固接于水平地面上的O點(diǎn)，斜靠在質(zhì)量為M的正方體上，在外力作用下保持靜止，如圖所示。忽略一切摩擦，現(xiàn)撤去外力，使桿向右傾倒，當(dāng)正方體和小球剛脫離瞬間，桿與水平面的夾角為θ，小球速度大小為v，此時正方體M的速度大小為__________，小球m落地時的速度大小為__________。參考答案：，（或） 13.在研究彈簧的形變與外力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，將彈簧水平放置測出其自然長度，然后豎直懸掛讓其自然下垂．在其下端豎直向下施加外力F，實(shí)驗(yàn)過程是在彈簧的彈性限度內(nèi)進(jìn)行的，用記錄的外力F與彈簧的形變量x作出F－x圖線如圖所示，由圖

可知彈簧的勁度系數(shù)為k=

N/m，圖線不過原點(diǎn)

的原因是由于______．參考答案：k=200N/m；彈簧具有重量，應(yīng)將彈簧懸掛后測量原長三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.“水立方”國家游泳中心是北京為2008年夏季奧運(yùn)會修建的主游泳館．水立方游泳館共有8條泳道的國際標(biāo)準(zhǔn)比賽用游泳池，游泳池長50m、寬25m、水深3m．設(shè)水的摩爾質(zhì)量為M＝1.8×10-2kg／mol，試估算該游泳池中水分子數(shù)．參考答案：1.3×1032個解：游泳池中水的質(zhì)量為m，阿伏加德羅常數(shù)為，游泳池中水的總體積為。則游泳池中水的物質(zhì)的量為；所含的水分子數(shù)為個15.（7分）如圖所示，一束光從空氣射入玻璃中，MN為空氣與玻璃的分界面．試判斷玻璃在圖中哪個區(qū)域內(nèi)（Ⅰ或Ⅱ）？簡要說明理由．并在入射光線和反射光線上標(biāo)出箭頭。參考答案：當(dāng)光由空氣射入玻璃中時，根據(jù)折射定律

=n，因n>1，所以i>γ，即當(dāng)光由空氣射入玻璃中時，入射角應(yīng)該大于折射角．如圖，在圖中作出法線，比較角度i和γ的大小，即可得出玻璃介質(zhì)應(yīng)在區(qū)域?內(nèi)．箭頭如圖所示．（7分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，水平放置的兩條光滑平行金屬導(dǎo)軌ab，相距為d=1m，導(dǎo)軌之間垂直放置一質(zhì)量為m=1kg，長度L=2m的均勻金屬棒MN，棒與導(dǎo)軌始終良好接觸。棒的電阻r=2Ω，導(dǎo)軌的電阻忽略不計。左端導(dǎo)軌之間接有一電阻為R=2Ω的燈泡，整個裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下?，F(xiàn)對棒MN施加一水平向右的拉力F，使棒從靜止開始運(yùn)動，試求：ks5u（1）若施加的水平恒力F=8N，則金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度為多少？（2）在（1）的前提下，金屬棒MN兩端的電勢差UMN（3）若施加的水平外力功率恒為P=20W，經(jīng)歷t=1s時間，棒的速度達(dá)到2m/s，則此過程中燈泡產(chǎn)生的熱量是多少？

參考答案：（1）穩(wěn)定時金屬棒平衡，設(shè)速度為，則有

①由法拉第電磁感應(yīng)定律

②閉合電路歐姆定律

③聯(lián)立①②③得

④（2）

⑤

（或）

⑥聯(lián)立②③④⑤⑥得

⑦ks5u（3）設(shè)金屬棒克服安培力做功為W，由動能定理得

⑧克服安培力做功轉(zhuǎn)化為總電能，設(shè)為Q，則有

⑨故燈泡發(fā)熱為

⑩聯(lián)立⑦⑧⑨的

17.如圖，在xOy平面第一象限內(nèi)有平行于y軸的勻強(qiáng)電場和垂直于xOy平面的勻強(qiáng)磁場．一質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球從y軸上離坐標(biāo)原點(diǎn)距離為L的A點(diǎn)處，以沿x正向的初速度v0進(jìn)入第一象限，小球恰好做勻速圓周運(yùn)動，并從x軸上距坐標(biāo)原點(diǎn)的C點(diǎn)離開磁場．求：（1）勻強(qiáng)電場電場強(qiáng)度E的大小和方向；（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向；（3）如果撤去磁場，并且將電場反向，帶電小球仍以相同的初速度從A點(diǎn)進(jìn)入第一象限，求帶電小球到達(dá)x軸時的坐標(biāo)．參考答案：解：（1）由帶電小球做勻速圓周運(yùn)動可知重力與電場力平衡，由洛倫茲力提供向心力，則：mg=qE解得：，方向豎直向上．（2）做勻速圓周運(yùn)動的軌跡如圖，由圓周運(yùn)動軌跡分析得：整理可以得到：帶電小球做勻速圓周運(yùn)動時，洛侖茲力提供向心力，有：解得：，方向垂直紙面向外．（3）電場反向后受到合力豎直向下，根據(jù)牛頓第二定律有：qE+mg=ma解得：a=2g小球做類平拋運(yùn)動，則有：x=v0t解得：，即坐標(biāo)為．答：（1）勻強(qiáng)電場電場強(qiáng)度E的大小，方向豎直向上；（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小，方向垂直紙面向外；（3）如果撤去磁場，并且將電場反向，帶電小球仍以相同的初速度從A點(diǎn)進(jìn)入第一象限，帶電小球到達(dá)x軸時的坐標(biāo)為．【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動；帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動；CM：帶電粒子在混合場中的運(yùn)動．【分析】（1）由帶電小球做勻速圓周運(yùn)動判斷出小球受到的重力等于電場力，洛倫茲力提供向心力，進(jìn)而得到電場強(qiáng)度；（2）根據(jù)洛倫茲力提供向心力，得到磁感應(yīng)強(qiáng)度；（3）撤去磁場，電場反向過后電場力的方向向下，根據(jù)牛頓第二定律求得小球的加速度，然后根據(jù)小球做類平拋運(yùn)動，將運(yùn)動分解即可求得小球到達(dá)x軸的坐標(biāo)；18.如圖所示，內(nèi)徑均勻的“L”形直角細(xì)玻璃管，一端封閉，一端開口豎直向上，用水銀柱將一定質(zhì)量的空氣封存在封閉端內(nèi)。細(xì)玻璃管豎直部分總長度L=76cm，空氣柱長l1=4cm，水銀柱高h(yuǎn)=57cm，進(jìn)入封閉端長2cm，大氣壓強(qiáng)p=76cmHg，以下兩個過程中環(huán)境溫度不變

（i）若將細(xì)玻璃管沿逆時針方向緩慢旋轉(zhuǎn)90°，求此時空氣柱的長度

（ⅱ）若在圖示位置，向開口端緩慢注入水銀，直至注滿水銀，則需向開口端注入的水銀柱長度為多少？參考答案：解：（i）設(shè)玻璃管的橫截面積為S，氣體初狀態(tài)的狀態(tài)參量：

p1=p0+h=76+57=133cmHg，V1=4S，

假設(shè)將細(xì)玻璃管沿逆時針方向緩慢旋轉(zhuǎn)90°，水銀柱全部進(jìn)入豎直管內(nèi)，則氣體末狀態(tài)的狀態(tài)參量：

p2=p0=75cmHg，V2=xS

由玻意耳定律得：

P1V1=P2V2

代入數(shù)據(jù)解得：x=7.09cm＞4+2cm=6cm

故假設(shè)成立，即此時氣柱長為7.09初末

（ii）向開口端緩慢注入水銀，直至注滿水銀，此時有：

p3=p0+L=76+76=142cmHg，V3=x′S

由玻意耳定律得：P1V1=P3V3

代入數(shù)據(jù)解得：x′=3.75cm

由幾何關(guān)系得注入