学情检测
注意：本120分，时间100分钟．请将答案填写在答题卡上，直接写在上不得分．
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. 关于物理学家和他们的贡献，下列说法中正确的是
A. 奥斯特发现了电流的磁效应，并提出了电磁感应定律
B. 库仑提出了库仑定律，并最早实验测得元电荷e的数值
C. 伽利略发现了行星运动的规律，并通过实验测出了引力常量
D. 法拉第不仅提出了场的概念，而且发明了人类上的第一台发电机
2. 如图所示，质量为m、电荷量为e的质子以某一初速度从坐标原点O沿x轴正方向进入场区，若场区仅存在平行于y轴向上的匀强电场时，质子通过P（d ，d）点时的动能为 ；若场区仅存在垂直于xoy平面的匀强磁场时，质子也能通过P点。不计质子的重力。设上述匀强电场的电场强度大小为 、匀强磁场的磁感应强度大小为B，则下列说法中正确的是
A. B. C. D.
3. 如图所示的电路中，R1、R2、R3是固定电阻，R4是光敏电阻，其阻值随光照的强度增强而减小。当开关S闭合且没有光照射时，电容器C不带电。当用强光照
射R4且电路稳定时，则与无光照射时比较
A．电容器C的上极板带正电
B．电容器C的下极板带正电
C．通过R4的电流变小，电源的路端电压增大
D．通过R4的电流变大，电源提供的总功率变小
4．假设有一载人宇宙飞船在距地面高度为4200km 的赤道上空绕地球做匀速圆周运动，地球半径约为6400km，地球同步卫星距地面高度为36000km，宇宙飞船和地球同步卫星绕地球同向运动，每当二者相距最近时，宇宙飞船就向同步卫星发射信号，然后再由同步卫星将信号发送到地面接收站，某时刻二者相距最远，从此刻开始，在一昼夜的时间内，接收站共接收到信号的次数为
A．4次 B．6次 C．7次 D．8次
5. 如图所示，一半径为R的均匀带正电圆环水平放置,环心为O点,质量为m的带正电的 小球从O点正上方h高的A点静止释放，并穿过带电环，关于小球从A到A关于O的对称点A′过程加速度(a)、重力势能(EpG)、机械能(E)、电势能(Ep电)随位置变化的图象一定错误的是(取O点为坐标原点且重力势能为零,向下为正方向,无限远 电势为零)( )
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，错选或不答得0分．
6. 如图所示电路中，电源电动势为E，线圈L的电阻不计。以下判断正确的是
A．闭合S瞬间，R1、R2中电流强度大小相等
B．闭合S，稳定后，R1中电流强度为零
C．断开S的瞬间，R1、R2中电流立即变为零
D．断开S的瞬间，R1中电流方向向右，R2中电流方向向左
7．图甲是某小型家用电器电源部分的主要电路图，时Ⅰ部分变压器原线圈A、B两端与输出电压为220V的交流电源相连接，通过电路元件的最后在Ⅲ部分E、F两端输出6.0V的直流电．当A、B两端输入如图乙所示的交变电压时，在Ⅱ部分的M、N两端输出的电压如图丙所示．Ⅲ部分中的自感线圈L的直流电阻可忽略不计，关于该电路元件及其工作过程，下列说法中正确的是
A．Ⅰ部分的变压器是降压变压器
B．Ⅱ部分的M、N端输出电压的有效值为
C．Ⅲ部分的电容器C的作用是阻碍交流成分，导通直流成分
D．Ⅲ部分的自感线圈L的作用是阻碍直流成分，导通交流成分
8．内壁光滑的环形凹槽半径为R，固定在竖直平面内，一根长度为 R的轻杆，一端固定有质量为m的小球甲，另一端固定有质量为2m的小球乙，将两小球放入凹槽内，小球乙位于凹槽的最低点，如图所示．由静止释放后
A．下滑过程中甲球减少的机械能总等于乙球增加的机械能
B．下滑过程中甲球减少的重力势能总等于乙球增加的重力势能
C．甲球可沿凹槽下滑到槽的最低点
D．杆从右向左滑回时，乙球一定能回到凹槽的最低点
9. 在光滑的绝缘水平面上，有一个正三角形abc，顶点a、b、c处分别固定一个正点电荷，电荷量相等，如图所示，D点为正三角形外接圆的圆心，E、G、H点分别为ab、ac、bc的中点，F点为E关于c电荷的对称点，则下列说法中正确的是
A．D点的电场强度为零、电势可能为零
B．E、F两点的电场强度等大反向、电势相等
C．E、G、H三点的电场强度和电势均相同
D．若释放c电荷，c电荷将一直做加速运动（不计空气阻力）
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
将解答填在答题卡相应的位置．
【必做题】
10、用如图实验装置验证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．下图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m1= 50g 、m2=150g ，则（g取9.8m/s2，所有结果均保留三位有效数字）
（1）在纸带上打下记数点5时的速度v = m/s；
（2）在打点0~5过程中系统动能的增量△EK = J，系统势能的减少量△EP = J；
（3）若某同学作出 图像如图，则当地的实际重力加速度g = m/s2．
11、测量一未知电阻的阻值．
(1) 某同学首先用多用电表粗测电阻的大小，将多用表选择开关置于×10Ω挡，调零后，将红黑表笔分别接电阻两端，发现指针读数如图所示，则所测阻值为________Ω.
(2) 接着该同学计划用VA法准确测量电阻的阻值，提供的实验器材有：8V直流电源；电压表(0～10V，内阻约20kΩ)；电流表(0～50mA，内阻约10Ω)；滑动变阻器(0～20Ω，1A)；开关和导线．
请根据实验要求和提供的器材，参考下面未完全连接好的实物电路在下面虚线方框内画出实验电路图，并完成下面实物电路未连接的导线．
(3) 实验中移动变阻器滑动头，记下多组电流表、电压表读数(U，I)，然后在坐标纸上作出UI图线，图线的________大小表示待测电阻阻值．在这个实验中，测量值________真实值．(填“＞”“＝”或“＜”)
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
高三，如都作答则按A、B两小题评分）
A．（选修模块3-3）（12分）
封闭在气缸内一定质量的理想气体由状态A变到状态D，其体积V与热力学温度关T系如图所示，该气体的摩尔质量为M，状态A的体积为V0，温度为T0，O、A、D三点在同一直线上，阿伏伽德罗常数为NA。
（1）由状态A变到状态D过程中 ▲
A．气体从外界吸收热量，内能增加
B．气体体积增大，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数减少
C．气体温度升高，每个气体分子的动能都会增大
D．气体的密度不变
（2）在上述过程中，气体对外做功为5J，内能增加9J，则气体 ▲ （选“吸收”或“放出”）热量 ▲ J。
（3）在状态D，该气体的密度为ρ，体积为2V0，则状态D的温度为多少？该气体的分子数为多少？
C．(选修模块3-5)(12分)
（1）（4分）下列说法正确的是 ▲
A．汤姆生发现了电子，表明原子具有核式结构
B．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应
C．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短
D．将放射性元素掺杂到其它稳定元素中，并降低其温度，它的半衰期不发生改变
（2）（4分）北京时间2011年3月11日在日本海域发生强烈地震，并引发了福岛核电站产生大量的核辐射，经研究，其中核辐射的影响最大的是铯137（ ），可广泛散布到几百公里之外，且半衰期大约是30年左右）．请写出铯137发生β衰变的核反应方程：
▲ ．如果在该反应过程中释放的核能为 ，则该反应过程中质量亏损为 ▲ ．（已知碘（I）为53号元素，钡（ ）为56号元素）
（3）（4分）如图甲所示，光滑水平面上有A、B两物块，已知A物块的质量mA=1kg．初始时刻B静止，A以一定的初速度向右运动，之后与B发生碰撞并一起运动，它们的位移-时间图象如图乙所示（规定向右为位移的正方向），则物体B的质量为多少？
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．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．
13、如图所示，长L＝1.2 m、质量M＝3 kg的木板静止放在倾角为37°的光滑斜面上，质量m＝1 kg、带电荷量q＝＋2.5×10－4 C的物块放在木板的上端，木板和物块间的动摩擦因数μ＝0.1，所在空间加有一个方向垂直斜面向下、场强E＝4.0×104 N/C的匀强电场．现对木板施加一平行于斜面向上的拉力F＝10.8 N. 取g＝10 m/s2，斜面足够长．求：
(1)物块经多长时间离开木板；
(2)物块离开木板时木板获得的动能；
(3)物块在木板上运动的过程中，由于摩擦而产生的内能．
14. （15分）如图所示，两平行光滑的金属导轨MN、PQ固定在水平面上，相距为L，处于竖直方向的磁场中，整个磁场由若干个宽度皆为d的条形匀强磁场区域1、2、3、4……组成，磁感应强度B1、B2的方向相反，大小相等，即B1=B2=B。导轨左端MP间接一电阻R，质量为m、电阻为r的细导体棒ab垂直放置在导轨上，与导轨接触良好，不计导轨的电阻。现对棒ab施加水平向右的拉力，使其从区域1磁场左边界位置开始以速度v0向右作匀速直线运动并穿越n个磁场区域。
（1）求棒ab穿越区域1磁场的过程中电阻R产生的焦耳热Q；
（2）求棒ab穿越n个磁场区域的过程中拉力对棒ab所做的功W；
（3）规定棒中从a到b的电流方向为正，画出上述过程中通过棒ab的电流I随时间t变化的图象；
15.（16分） 如图甲所示，在光滑绝缘的水平桌面上建立一xoy坐标系，平面处在周期性变化的电场和磁场中，电场和磁场的变化规律如图乙所示（规定沿＋y方向为电场强度的正方向，竖直向下为磁感应强度的正方向）．在t=0时刻，一质量为10g、电荷量为0.1C的带电金属小球自坐标原点O处，以v0=2m/s的速度沿x轴正方向射出．已知E0=0.2N/C、B0=0.2 T．求：
（1）t=1s末速度的大小和方向；
（2）1s～2s内，金属小球在磁场中做圆周运动的半径和周期；
（3）在给定的坐标系中，大体画出小球在0到6S内运动的轨迹示意图。
（4）6s内金属小球运动至离x轴最远点的位置坐标．
高三物理答案：
题 号 1 2 3 4 5
答 案 D D B C D
题 号 6 7 8 9
答 案 BD AB AD AD
10、（1）2.40m/s
（2）0.576J ，0.588J，
（3）9.70m/s2
11(1) 200 (2) 如图所示
(3) 斜率 ＜
12A.（3-3）（12分）
（1）AB （4分）
（2）吸收；14J （各2分）
（3）A D，由状态方程 ，得 （2分）
分子数 （2分）
C．(选修模块3-5)(12分)
（1）（4分）B D
（2） （2分） （2分）
（3）（4分）根据公式 由 图可知，
撞前 （1分）
撞后 （1分）
则由 （1分）
解得： （1分）
13、 (1)物块向下做加速运动，设其加速度为a1，木板的加速度为a2，则由牛顿第二定律
对物块：mgsin37°－μ(mgcos37°＋qE)＝ma1 a1=4.2m/s2
对木板：Mgsin37°＋μ(mgcos37°＋qE)－F＝Ma2 a2=3m/s2
又12a1t2－12a2t2＝L
得物块滑过木板所用时间t＝2 s.
(2)物块离开木板时木板的速度v2＝a2t＝32 m/s.
其动能为Ek2＝12Mv22＝27 J
(3)由于摩擦而产生的内能为 Q＝F摩x相＝μ(mgcos37°＋qE)•L＝2.16 J.
14.（15分）
解：（1）棒产生的感应电动势 （2分）
通过棒的感应电流 （1分）
电阻R产生的焦耳热 （2分）
（2）拉力对棒ab所做的功 （5分）
（3）如图所示 （5分）
注：（2）问中功W也可用功的定义式求解；
15（16分）
解析：（1）在0~1s内，金属小球在电场力作用下，在x轴方向上做匀速运动
y方向做匀加速运动 （1分）
1s末粒子的速度 （1分）
设 与x轴正方向的夹角为 ，则 = （1分）
（2）在1s~2s内，粒子在磁场中做圆周运动，由牛顿第二定律
得 m （1分）
粒子做圆周运动的周期 （1分）
（3）粒子运动轨迹如图所示 （ 2分）
（4））5s末粒子的坐标为x=v0t=6m y=at2/2=9m
此时粒子y轴方向的速度：vy=qEOt/m=6m/s
合速度大小为 （2分）
第6s内粒子做圆周运动的半径 （ 2分）
带电粒子在第6s内做圆周运动的轨迹如图所示
第6s内粒子运动至离x轴最远点坐标为
（ m ） （2分）
其中
（m ） （2分）
其中
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