江苏省南通扬州淮安泰州四市2015届高三第三次调研物理有详解答案

。第页南通、扬州、淮安、泰州四市2015届高三第三次调研物理试题（附详解答案）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，选对得3分，错选或不答得0分．1．在无风的环境中，将乒乓球从高处由静止释放，小明用摄像机研究乒乓球下落的运动，发现它在落地前已经做匀速运动，若空气阻力与速度成正比，则乒乓球（）A．在下落过程中，加速度先变大后变小B．在下落过程中，机械能先增大后不变C．从更高处由静止释放，在空中运动时间变长D．从更高处由静止释放，落地前瞬间的速度变大【答案】C【考查方向】本题旨在考查机械能守恒定律、牛顿第二定律。【解析】AD、根据牛顿第二定律得：，得加速度随着速度的增大，空气阻力增大，则知加速度减小，当加速度时做匀速运动，设匀速运动的速度为，则，由得，匀速运动的速度由于乒乓球在落地前已经做匀速运动，可知从更高处由静止释放，落地前也做匀速运动，落地瞬间的速度不变，故AD错误；B、在下落过程中，空气阻力一直做负功，所以其机械能不断减小，故B错误；C、从更高处由静止释放，变加速运动的时间相同，而匀速运动的时间变长，所以在空中运动时间变长，故C正确。故选：C2、如图所示，验电器带有少量正电荷，将一带负电的小球从远处逐渐靠近验电器的金属球，此过程可能看到金属箔片张开的角度（）A．不断增大B．先减小至零，后逐渐增大C．先增大，后减小D．先增大，后不变【答案】B【考查方向】本题旨在考查电荷守恒定律。【解析】验电器原来带少量正电荷，现将带有少量负电荷的小球向验电器的金属球适当靠近，由于异种电荷相互吸引，导体上的电子中和了验电器上的正电荷，所以所以验电器金属箔的张角减小至零；然后小球上剩余负电荷向验电器金属箔转移，使其上负电荷逐渐增多，所以验电器金属箔的张角逐渐增大．故ACD错误，B正确。故选：B3.如图所示，电源电动势为E，内阻为r，电动机M的线圈电阻为R1．闭合开关S，电动机开始转动，稳定后电路中的电流为I，滑动变阻器接入电路的电阻为R2．则（）A.电流大小B．电动机两端的电压U=IR1C．电源的效率D．电动机的机械功率P=IE-I2(R1+R2+r)【答案】D【考查方向】本题旨在考查电功、电功率.【解析】AB、只有纯电阻电路才能适用于欧姆定律求解，电动机为非纯电电路，不能用欧姆定律，故AB错误；C、因不能用欧姆定律求解电源的输出电压；故电源的效率无法求解，故C错误；D、电动机的机械功率等于电源的总功率与电路中各元件消耗的热功率的差值；故D正确。故选：D4．如图所示，某旋转磁极式发电机的转子有两对磁极，定子线圈的输出端接在一理想变压器的原线圈上．不计定子线圈的电阻．当转子以25r/s的转速匀速转动时，在定子线圈中产生频率为50Hz的正弦交流电．若使转子以50r/s的转速转动，则（）A．电流表A的示数变为原来的2倍B.电压表V的示数不变C.电阻R上交流电的频率为25HzD．变压器铁芯中磁通量变化率的最大值变为原来的4倍【答案】【考查方向】本题旨在考查变压器的构造和原理、法拉第电磁感应定律。【解析】转速加倍，根据则角速度加倍，根据加倍；AB、变压器原线圈两端电压加倍，根据变压器电压与匝数成正比，则副线圈两端电压加倍，则电流加倍，由根据电流与匝数关系可知电流表的示数也加倍，故A正确，B错误；C、转速加倍，则原线圈输入电压频率加倍，为，变压器不改变电流频率，所以电阻R上交流电的频率为，故C错误；D、根据法拉第电磁感应定律可知，电动势与磁通量变化率的成之比，因为电动势加倍，变压器铁芯中磁通量变化率的最大值变为原来的2倍，故D错误。故选：A【举一反三】本题考察交变电流的产生，最大电动势与匝数、磁场、面积和角速度有关，只要其中一个改变电动势就随着改变．变压器只改变电压、电流不改变交流电的频率。5.足球比赛中踢点球时，足球距球门10.97m,球正对球门踢出后恰好沿水平方向从横梁的下沿擦进球门，已知足球质量400g，不计空气阻力，则该球员此次踢球过程中对足球做的功约为（）A、30JB、60JC、90JD、120J【答案】B【考查方向】本题旨在考查动能定理的应用。【解析】（1）对足球从球员踢出到飞入球门的过程研究，设球门高为，足球距球门，发球时球的初速度为，进入球门时球速为，根据动能定理得：球员对足球做的功在数值上等于瞬间球的动能变化，所以该队员将足球踢出时对足球做的功为：，解得：。故选：B二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共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．如图所示，两个相同的小球A，B用长度分别为的细线悬于在天花板的O1，O2点，两球在水平面内做匀速圆周运动，两根细线与竖直轴夹角均为θ。设A，B两球的线速度分别为，角速度分别为（）【答案】BC【考查方向】本题旨在考查匀速圆周运动。【解析】小球的受力如图所示，小球受重力mg和绳子的拉力F，因为小球在水平面内做匀速圆周运动，靠合力提供向心力，根据平行四边形定则知，D、拉力为：，由于两根细线与竖直轴夹角均为，所以，故D错误；A根据牛顿第二定律得：解得：，由于，所以，故A错误；B小球做圆周运动的角速度为：，由于，所以，故B正确；C由得，，与无关，所以，故C正确。故选：BC7．木卫一是最靠近木星的卫星，丹麦天文学家罗迈早在十七世纪通过对木卫一的观测测出了光速．他测量了木卫一绕木星的运动周期T和通过木星影区的时间t.若已知木星的半径R和万有引力恒量G，T远小于木星绕太阳的运行周期，根据以上条件可以求出（）A．木星的密度木卫一的密度C.木卫一绕木星运动的向心加速度大小D.木卫一表面的重力加速度大小【答案】AC【考查方向】本题旨在考查万有引力定律及其应用。【解析】AB、如图：通过木星影区的时间t，周期为T，则：，解得：，而：，解得：根据万有引力提供向心力：，解得：，可求得中心天体的质量；球体体积，可得：，故A正确，B错误；C、根据万有引力提供向心力：，解得：，故C正确；D、公式只能计算中心天体的物理量，故D错误。

故选：AC8．电子眼系统通过路面下埋设的感应线来感知汽车的压力，感应线是一个压电薄膜传感器，压电薄膜在受压时两端产生电压，压力越大电压越大，压电薄膜与电容器C和电阻R组成图甲所示的回路，红灯亮时，如果汽车的前、后轮先后经过感应线，回路中产生两脉冲电流，如图乙所示，即现为“闯红灯”，电子眼拍照，则红灯亮时（）A、某车轮经过感应线的过程，电容器先充电后放电B、某车轮经过感应线的过程，电阻R上的电流先增加后减小C、车轮停在感应线上时，电阻R上和恒定的电流D、汽车前轮刚越过感应线，又倒回到线内，仍会被电子眼拍照【答案】AD【考查方向】本题旨在考查欧姆定律的应用、电阻、电容。【解析】A、由题意可知，某车轮经过感应线的过程，对压电薄膜的压力先增大后减小，则压电薄膜在受压时两端产生电压也是先增大后减小，根据图甲可得电容器两端电压等于压电薄膜在受压时两端产生电压，所以电容器两端电压先增大后减小，所以电容器先充电后放电，故A正确；BC、根据图甲可知，电路断路，五电流，故B错误；D、汽车前轮刚越过感应线，又倒回到线内，则前轮先后两次先后经过感应线，回路中产生两脉冲电流，依据题意即现为“闯红灯”，电子眼拍照，故D正确。故选：AD9.如图所示，有一范围足够大的水平匀强磁场，磁感应强度为B，一个质量为m、电荷量为+q的带电小圆环套在一根固定的绝缘竖直长杆上，环与杆间的动摩擦因数为μ．现使圆环以初速度v0向上运动，经时间t0圆环回到出发点，不计空气阻力，取竖直向上为正方向，下列描述该过程中圆环的速度v随时间t、摩擦力f随时间t、动能Ek最随位移x、机械能E随位移x变化规律的图象中，可能正确的是（）【答案】ABD【考查方向】本题旨在考查带电粒子在混合场中的运动。【解析】小球向上运动的过程中受重力、洛伦兹力、支持力和向下的滑动摩擦力，向上运动，重力和摩擦力做负功，速度不断减小，洛伦兹力不断减小，支持力减小，故滑动摩擦力减小，合力减小，物体做加速度不断减小的加速运动，当速度减为零时，向上的位移最大，摩擦力等于0，而加速度等于重力加速度；小球达到最高点后向下运动的过程中受重力、洛伦兹力、支持力和向上的滑动摩擦力，由于速度不断变大，洛伦兹力不断变大，支持力变大，故滑动摩擦力变大，合力减小，物体做加速度不断减小的加速运动，当加速度减为零时，速度最大；A、由以上的分析可知，小球先向上运动，加速度逐渐减小；后小球向下运动，加速度仍然继续减小．负号表示速度的方向前后相反．故A正确；B、由以上的分析可知，小球先向上运动，摩擦力的方向向下，逐渐减小；后小球向下运动，摩擦力的方向向上，逐渐增大．故B正确；C、小球向上运动的过程中：，由于逐渐减小，所以动能的变化率逐渐减小，故C错误；D、小球运动的过程中摩擦力做功使小球的机械能减小，向上运动的过程中：，由于向上运动的过程中逐渐减小，所以机械能的变化率逐渐减小；而向下运动的过程中摩擦力之间增大，所以机械能的变化率逐渐增大，故D正确。故选：ABD【易错警示】本题关键分析清楚带电小球的运动情况，明确：向上运动的过程中摩擦力逐渐减小，向下运动的过程中摩擦力逐渐增大，加速度、速度和动能、机械能都随之发生变化。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3小题，共计42分.请将解答填写在答题卡相应的位置．10、（8分）（1）如图甲所示，螺旋测微器的读数为＿＿＿mm（2）在测电源的电动势和内阻实验中，连接的电路如图乙所示，闭合开关，电压表有读数，电流表示数为零，改变滑动变阻器滑片P的位置，电流表示数仍为零，为检查故障，用多用表电压档测量相邻接线柱间的电压，发现2、3号导线和滑动变阻器两端的电压均为零，电流表两接线柱间的电压和电压表示数相等，则电路中可能的故障是＿＿＿＿。排除故障后继续实验，根据测得的数据在U－I坐标系上描点如图丙所示，由图象可得电源的电动势【答案】（1）；（2）电流表断路、、【考查方向】本题旨在考查测定电源的电动势和内阻。【解析】（1）螺旋测微器的读数为：主尺+半毫米+转筒；（2）接通开关，电压表有读数，电流表示数为零．说明电路断路；用多用表电压档测量相邻接线柱间的电压，发现2、3号导线和滑动变阻器两端的电压均为零，说明2、3号导线间和滑动变阻器正常，电流表两接线柱间的电压和电压表示数相等．说明多用表电压档测量的是电源两端电压，电路故障是与电压表并联的电阻断路，所以电路中发生故障的原因是电流表断路；在丙图中把所有点用直线连接起来，并延长与坐标轴相交，如图：则由图象可知，电源电动势：，电源内阻：故答案为：（1）；（2）电流表断路、、。11.（10分）验证机械能守恒定律实验装置如图甲所示，某小组完成了一系列实验操作后，得到了一条纸带如图乙所示，选取纸带上某个清晰的点标为O，然后每两个打点取一个计数点，分别标为l、2、3、4、5、6，用刻度尺量出计数点l、2、3、4、5、6与O点的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5、h6．(l)已知打点计时器的打点周期为T，可求出打各个计数点时对应的速度分别为vl、V2、V3、V4、v5，其中v5的计算式为v5=▲．(2)若重锤的质量为m，取打点O时重锤所在水平面为参考平面，分别算出打各个计数点时对应重锤的势能Epi和动能EKi，则打计数点3时对应重锤的势能Ep3=▲；接着在E-h坐标系中描点作出如图丙所示的EK-h和EP-h图线，求得EP-h图线斜率的绝对值为K1，EK-h图线斜率为k2．则k1与k2满足▲关系时重锤机械能守恒．(3)关于上述实验，下列说法中正确的是▲．A．实验中可用干电池作为电源B．为了减小阻力的影响，重锤的密度和质量应该适当大些C．若纸带上打出的点被拉长为短线，应适当调高电源电压D．图丙Ek-h图线纵轴上的截距表示重锤经过参考平面时的动能(4)关于该实验操作，你还能提出哪些注意事项（写出1条）：▲，【答案】（1）；（2）、；（3）BD；（4）生锺从靠近打点计时器处释放，或调节打点计时器限位孔在同一竖直线上。【考查方向】本题旨在考查验证机械能守恒定律。【解析】（1）根据平均速度等于瞬时速度，则有5点的瞬时速度；（2）取打点O时重锤所在水平面为参考平面，那么3点处，对应重锤的势能：根据图象可知，每一段对应的重力势能减小量和动能增加量相等，那么机械能守恒，即图线的斜率相同，才能满足条件，因此；（3）A、实验中打点计时器，不可用干电池作为电源，故A错误；B、为了减小阻力的影响，重锤的密度和质量应该适当大些，故B正确；C、若纸带上打出的点被拉长为短线，说明打点时间过长，频率太高，因此应适当调低电源的频率，故C错误；D、图丙Ek-h图线纵轴上的截距表示重锤经过参考平面时的初动能，故D正确；（4）关于该实验操作，仍要注意事项：生锺从靠近打点计时器处释放，或调节打点计时器限位孔在同一竖直线上．

故答案为：（1）；（2）、；（3）BD；（4）生锺从靠近打点计时器处释放，或调节打点计时器限位孔在同一竖直线上。12.【选做题】本题包括A、B、C三小题，请选定其中两题作答.如三题都做，则按A、B两题评分.A．（选修模块3—3)（12分）（1）下列说法正确的是▲A．分子间存在引力，使液体分子之间保持一定的间隙B．气体的温度越高，某速率区间分子占总分子数的百分率一定越大C．液晶分子没有固定的位置，但排列有大致相同的取向D．蜘蛛网上挂着的小露珠呈球状属于毛细现象【答案】A【考查方向】本题旨在考查液体的表面张力现象和毛细现象、分子间的相互作用力。【解析】A、液体分子之间保持一定的间隙还不会分散开，聚合在一起保持一定的体积，是由于分子之间存在引力的原因，故A正确；B、同一温度下，中等速率大的分子数所占的比例大，温度升高使得分子的平均速率增大；不同温度下相同速率的分子所占比例不同，故B错误；C、液晶一方面像液体具有流动性，另一方面又像晶体，分子在特定方向排列比较整齐有序，具有各向异性的特点，故C错误；D、由于液体表面存在张力，所以露珠呈现球状，不属于毛细现象．故D错误。故选：A（2）如图所示，汽车在进行撞击实验时，安全气囊内迅速产生大量氮气而打开，气囊表面的气孔开始排气，若气囊表面有n个面积均为S的气孔，密度为的氮气以速度为v从气孔排出，氮气的摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，则在短时间t内排出的氮气分子数为＿＿＿该气囊内氮气不与外界进行热交换，则排气过程中气囊内温度＿＿＿（选填“升高”，“不变”或“降低”）。【答案】、降低【考查方向】本题旨在考查阿伏加德罗常数。【解析】（1）时间t内排出的氮气的摩尔数为：则时间t内排出的氮气的分子数为：（2）不与外界进行热交换，则排气过程中气囊内气体对外做功，所以温度降低。故答案为：、降低（3）如图所示，内壁光滑的导热气缸水平放置，一定质量的理想气体被封闭在气缸内，外界大气压强为p0、温度为T0．现对气缸缓慢加热，体积由V1增大为V2,此过程气体吸收热量Q1；然后固定活塞，停止加热，封闭气体的温度逐渐降低至与外界大气温度相同．求：①刚停止加热时封闭气体的温度T；②停止加热后，封闭气体向外传递的热量Q2【答案】①；②【考查方向】本题旨在考查理想气体的状态方程、热力学第一定律。【解析】①加热过程气体做等压变化，根据盖吕萨克定律得：解得：②加热过程，温度升高，气体内能增加，体积增大，气体对外界做功为：由热力学第一定律得：

①

停止加热，封闭气体的温度逐渐降低至与外界大气温度相同内能减小，减小量与温度升高过程相等；由热力学第一定律得：②①②联立得：答：①刚停止加热时封闭气体的温度为；②停止加热后，封闭气体向外传递的热量为。B．（选修模块3—4)（12分）（1）爱因斯坦1905年提出狭义相对论，1915年提出广义相对认，使人们进一步认识了光的本性，下列善于光的说法中正确的是＿＿＿A、光能在弯曲的光导纤维中传播，说明光在同种均匀介质中是沿曲线传播的B、白光照射到DVD片表面时出现彩色是因为光具有波动性C、某参考系中的两处同时发光，在另一惯性参考系中观察一定也是同时发光D、真空中的光速在不同惯性参考系中相同，因此光的频率与参考系无关【答案】B【考查方向】本题旨在考查光的波粒二象性、爱因斯坦相对性原理。【解析】A、光能在弯曲的光导纤维中传播，是由于在其内部发生全反射现象，故A错误；B、DVD片表面白色的，白光照射到DVD片表面时出现彩色，是由于光线在DVD片表面发生干涉造成的，而干涉是波特有的性质，故证明了光具有波动性，故B正确；C、相对论时空观认为在某参考系中同时发生的两件事，在另一参考系看来不一定是同时的，故C错误；D、真空中的光速在不同惯性参考系中相同，因此光的频率与参考系有关，故D错误。故选：B（2）飞机黑匣子是用来记录飞行数据数据和驾驶舱语音的电子设备。一旦飞机失事黑匣子入水，水敏开关启动水下超声波脉冲发生器工作，通过金属外壳把频率为37.5kHz的超声波信号发射到周围水域，已知超声波在水中传播速度为1500m/s，则该波在水中的波长约为＿＿m；超声波不能发生＿＿＿【答案】、偏振【考查方向】本题旨在考查超声波。【解析】由，得：；超声波是声波，故不能发生偏振现象。故答案为：、偏振（3）如图所示，银行为了安全在水平柜台上安装了厚度为d的坚直玻璃板，某同学为了粗测其折射率，用一支激光笔在垂直于板面的竖直平面内，让激光以45°的入射角斜向下射向玻璃板，入射点到柜台面的距离为h，他请银行柜员测量了激光透过玻璃板落在柜台面上光点到玻璃板的距离为s，求：①激光透过玻璃板后光线方向与玻璃板的夹角θ；②该玻璃板的折射率n。【答案】①；②【考查方向】本题旨在考查光的折射定律。【解析】①激光的光路图如图所示：设在左侧界面上的入射角为，折射角为，由光的折射定律，得：即：解得：②由几何知识，得：解得：答：①激光透过玻璃板后光线方向与玻璃板的夹角为；②该玻璃板的折射率为。C．(选修模块3—5)（12分)(1)下列说法中正确的是．A．γ射线是原子受激发后向低能级跃迁时放出的B．在稳定的重原子核中，质子数比中子数多C．核反应过程中如果核子的平均质量减小，则要吸收核能D.诊断甲状腺疾病时，注入的放射性同位素碘131作为示踪原子【答案】D【考查方向】本题旨在考查放射性同位素的应用、氢原子的能级公式和跃迁。【解析】A、射线是一般伴随着或射线产生的电磁波，具有一定的能量，原子核受激发后向低能级跃迁时放出的，故A错误；B、在稳定的重原子核中，质子数比中子数少，故B错误；C、核反应过程中如果核子的平均质量减小，说明核反应的过程中由质量亏损，属于要释放核能，故C错误；D、给怀疑患有甲状腺的病人注射碘131，诊断甲状腺的器质性和功能性疾病，是将碘131作为示踪原子，故D正确。故选：D(2)2014年三位科学家因发明高亮度蓝色发光二极管而获得诺贝尔物理学奖．发光二极管(LED)产生波长450nm-,455nm的蓝光，照射荧光粉后发光，荧光粉辐射光子的波长（选填“≥”、“≤”或“="）入射蓝光光子的波长，荧光粉辐射光形成的光谱是（选填“连续光谱”或“线状谱”）．【答案】、线状谱【考查方向】本题旨在考查光谱和光谱分析。【解析】荧光粉吸收蓝光后受激辐射产生的光的光子能量小于或等于蓝光的光子能量，根据公式和，有，故荧光粉辐射光子的波长大于或等于入射蓝光光子的波长；荧光粉辐射光形成的光谱是发射光谱，故一定是线状谱。故答案为：、线状谱（3）1930年英国物理学家考克饶夫和瓦尔顿建造了世界上第一台粒子加速器，他们获得了高速运动的质子，用来轰击静止的锂原子核，形成一个不稳定的复合核后分解成两个相同的原子核。①写出核反应方程式；②已知质子的质量为m，初速度为v0，反应后产生的一个原子核速度大小为，方向与质子运动方向相反，求反应后产生的另一个原子核的速度以及反应过程中释放的核能（设反应过程释放的核能全部转变为动能）【答案】①；②【考查方向】本题旨在考查质谱仪和回旋加速器的工作原理。【解析】①核反应方程为：②由动量守恒定律，有：解得：由能量守恒定律得，释放的核能为：解得：答：①写出核反应方程式为；②反应后产生的另一个原子核的速度以及反应过程中释放的核为。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.

13．（15分）如图所示，在磁感应强度为N，方向竖直向下的匀强磁场中，相距为L的两根足够长平行光滑金属轨道MN、PQ固定在水平面内，一质量为m、电阻为R1的导体棒ab垂直轨道旋转且与轨道电接触良好，轨道左端M点接一单刀双掷开关S，P点与电动势为E，内阻为r的电源和定值R2相连接，不计连轨道的电阻。（1）求开关S合向1瞬间导体棒的加速度a；（2）开关S合向1，在导体棒速度等于v时把S合到2，导体椴又向右运动距离x后停下，求S合到2的瞬间导体棒ab两端的电压U及此后通过导体棒的电荷量q1；【答案】（1）；（2）、；（3）【考查方向】本题旨在考查导体切割磁感线时的感应电动势、安培力、电磁感应中的能量转化。【解析】（1）开关K与1闭合瞬间，由欧姆定律得：所受安培力为：由牛顿第二定律，有：解得：（2）导体棒速度等于时产生的电动势为：导体棒两端的电压为：解得：此后过程中产生的平均电动势为：通过的电量为：解得：（3）设此过程中电路中产生的焦耳热为，则：在导体棒ab上产生的焦耳热为：解得：答：（1）开关S合向1瞬间导体棒的加速度为；（2）S合到2的瞬间导体棒ab两端的电压为，此后通过导体棒的电荷量为；（3）在导体棒ab上产生的焦耳热为。14．（16分）如图所示，光滑斜面倾角为θ，底端固定一垂直于斜面的挡板C．在斜面上放置长木板A，A的下端与C的距离为d，A的上端放置小物块B,A、B的质量均为m，A.B间的动摩擦因数μ=tanθ.现同时由静止释放A、B,A与C发生碰撞的时间极短，碰撞前后瞬间速度大小相等，运动过程中小物块始终没有从木板上滑落，已知重力加速度为g求：(l)A与C发生第一次碰撞前瞬间的速度大小v1；(2)A与C发生第一次碰撞后上滑到最高点时，小物块B的速度大小V2；(3)为使B不与C碰撞，木板A长度的最小值L．【答案】（l）；（2）；（3）