2005年南京市金陵中学高三第三次质量检测

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 2005．5

物　理

第一卷（选择题　共40分）

一、本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。

1.　在我国古代学者沈括的著作《梦溪笔谈》中有如下记载：“若鸢飞空中，其影随鸢而移，或中间为窗隙所束，则影与鸢遂相违，鸢东则影西，鸢西则影东。”意思说，若鹞鹰在空中飞翔，它的影子随鹞鹰而移动，如鹞鹰和影子中间被窗户孔隙所约束，影子与鹞鹰就作相反方向移动，鹞鹰向东则影子向西移，鹞鹰向西则影子向东移动。这描述的是光的什么现象？　　　　　　　　　　　　　　　　 
A.直线传播　　　　　　　　　　　　 B.折射现象
C.干涉现象　　　　　　　　　　　　 D.衍射现象

2.　根据玻尔理论，以下说法中正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 
A.电子绕核运动是变速运动，就要向外辐射电磁波
B.处于定态的原子，其电子虽然做变加速运动，但它并不向外辐射能量
C.原子内电子的可能轨道是不连续的
D.原子跃迁时，辐射或吸收光子的能量取决于两个能级轨道的能量差

3.　文艺复兴时期意大利的达·芬奇（Leonardo da Vinci，1452-1519）设计如图所示的装置。他设计时认为，在轮子转动过程中，右边的小球总比左边的小球离轮心更远些，在两边不均衡的力矩作用下会使轮子沿箭头方向转动不息，而且可以不断地向外输出能量。但实验结果却是否定的。达·芬奇敏锐地由此得出结论：永动机是不可能实现的。下列有关的说法中正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　 
A.如果没有摩擦力和空气阻力，该装置中就能永不停息地转动，并在不消　　
　耗能量的同时不断地对外做功
B.如果没有摩擦力和空气阻力，忽略碰撞中能量的损耗，并给它一个初速度就　
　能永不停息地转动，但在不消耗能量的同时，并不能对外做功
C.右边所有小球施加于轮子的动力矩并不大于左边所有小球施于轮子的阻力
　矩，所　以不可能在不消耗能量的同时，不断地对外做功
D.在现代科学技术比较发达的今天，这种装置可以实现它永不停息的转动，在
　不消耗其它能量的基础上，而且还能源源不断地对外做功

4.　地球的年龄到底有多大，科学家利用天然放射性元素的衰变规律，通过对目前发现最古老的岩石中铀和铅含量来推算。测得该岩石中现含有的铀是岩石形成初期时（岩石形成初期时不含铅）的一半，铀238衰变后形成铅206，铀238的相对含量随时间变化规律如图所示，图中N为铀238的原子数，N₀为铀和铅的总原子数．由此可以判断出

　　A．铀238的半衰期为90亿年

　　B．地球的年龄大致为45亿年

　　C．被测定的古老岩石样品在90亿年时的铀、铅原子数　
之比约为1∶4

　　D．被测定的古老岩石样品在90亿年时铀、铅原子数之
比约为1∶3

5.　图中活塞将气缸分成两气室，气缸、活塞（连同拉杆）是绝热的，且气缸不漏气，以E_甲、E_乙分别表示甲、乙两气室中气体的内能，则在用一定的拉力将拉杆缓慢向外拉的过程中
A．E_甲不变，E_乙不变　　　 　　 B．E_甲增大，E_乙减小
C．E_甲与E_乙总量不变　　　　　  D．E_甲与E_乙总量增加

6.　如图所示是工业生产中大部分光电控制设备用到的光控继电器的示意图，它是由电源、光电管(A、K)、放大器、电磁继电器(MN)等几个部分组成，当用绿光照射光电管的阴极K时，可以发生光电效应，则下列说法中正确的是

A.图中a端为电源的正极

B.放大器的作用是将光电管中产生的电流放大后，使铁芯M磁化，
将衔铁N吸住

C.若增大绿光的照射强度，光电子最大初动能增大

D.改用蓝光照射光电管的阴极K时，电路中仍有光电流

7.　如图所示空间有一匀强电场，电场方向与纸面平行。一带电量为-q的粒子（重力不计），在恒力F的作用下沿虚线由M匀速运动到N。已知力F和MN间夹角为θ，MN间距离为d，则下列结论中正确的是

A．MN两点的电势差的

B．匀强电场的电场强度大小为

C．带电粒子由M运动到N的过程中，电势能增加了

D．若要使带电粒子由N向M做匀速直线运动，则F必须反向

8.　一个物体做加速直线运动，依次经过A、B、C三点，B为AC的中点，物体在AB段的加速度恒为a₁，在BC段的加速度恒为a₂，已知物体通过A、B、C三点的速度大小分别为v_A、v_B、v_C，且有v_A< v_C ，v_B=(v_A+v_C)/2，则加速度a₁和a₂的大小关系为

A．a₁< a₂　　B.a₁= a₂　  C.a₁> a₂　　 D.条件不足，无法确定

9.   如图所示为一简谐横波在t时刻的波形图，箭头表示波的传播方向，该列波的波速大小为v，a、b、c、d是介质中4个质量相等的振动质点，由此可知
A.在t时刻，在4个质点中d的动能最大，c的动能为最小
B.在时刻，在4个质点中d的动能最大，c的动能为最小
C.从t时刻算起，在4个质点中a将比b先到达其平衡位置
D.从时刻算起，质点a将比b先到达其平衡位置

10.　 在照明电路中，为了安全，一般在电度表后面电路上安装一个漏电保护器，如图所示，当漏电保护器的ef两端没有电压时，脱扣开关K能始终保持接通，当ef两端有电压时，脱扣开关立即断开，下列说法中正确的是
A.当用户的电流超过一定值时，脱扣开关会自动断开，即有过流保
　护作用
B.当火线和零线间的电压太高时，脱扣开关会自动断开，即有过压
　保护作用
C.站在地面上的人触及b线时，脱扣开关会自动断开，起保护作用
D.当站在绝缘物上的人两手分别触到b线和d线，脱扣开关会自动断开，起保护作用

第二卷（非选择题 共110分）

二、本题共2小题，共20分，把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。

11.　 (1)下表中是实验时作简谐运动物体的位移x、回复力F、加速度a、速度v与时刻的对应关系表，T是振动周期，请在灰色空格中填上对应关系（填“零”、“正向最大”或“负向最大”）

状　　  时刻 态 物理量	0	T/4	T/2	3T/4	T
位移x	零	负向最大	零		零
回复力F	零		零	负向最大	零
速度v		零		零	负向最大
加速度a		正向最大	零	负向最大

(2)下列三张图片分别反映了飞机以三种不同速度在空中(不考虑空气的流动)水平飞行时，产生声波的情况。图中一系列圆表示声波的传播情况，A点表示飞机的位置。请你利用给出的图，确定飞机飞行速度最大的是_________(填a、b、c)，并用刻度尺等工具估测c图中飞机的速度为_________ m/s。已知声波在空气中的速度为340m/s。

12.　 如图甲所示是一种测量电容器电容的实验电路图，实验是通过对高阻值电阻放电的方法，测出电容器充电至电压U时所带电荷量Q，从而再求出待测电容器的电容C。某同学在一次实验时的情况如下：

A．按如图甲所示的电路图接好电路；

B．接通开关S，调节电阻箱R的阻值，使电流表的指针偏转接近满刻度，记下此时电流表的示数是I₀ = 490μA，电压表的示数U₀= 8.0V。

C．断开开关S，同时开始计时，每隔5s测读一次电流i的值，将测得数据填入表格，并标示在图乙的坐标纸上（时间t为横坐标，电流i为纵坐标），如图乙中小黑点所示。

(1) 在图乙中画出i— t图线；

(2) 图乙中图线与坐标轴所围成面积的物理意义是_______________；

(3) 该电容器电容为________F（结果保留两位有效数字）；

(4) 若某同学实验时把电压表接在E、D两端，则电容的测量值比它的真实值_____　 (填“大”、“小”或相等)。

三、（第13小题）、本题满分14分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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.　 一空间探测器从某一星球表面竖直升空，假设探测器质量恒为1500 kg，发动机推动力F为恒力，若探测器升空过程中发动机突然关闭，其速度随时间的变化情况如图所示，图线上A、B、C三点对应的时刻分别为9 s、25 s和45 s。已知该星球表面没有空气。试求：（1）求探测器在该星球表面达到的最大高度H；（2）求该星球表面的重力加速度；（3）求发动机的推动力F大小。
四、（第14小题）、本题满分14分。解答写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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。

14.　 如图所示电路中，R₁＝4 W，R₂＝6 W，电源内阻不可忽略，当电键S₁闭合时，电流表A的示数为3 A，则当S₁断开时，电流表示数可能为
（A）3.2 A，　　（B）2.1 A， （C）1.2 A， （D）0.8 A
　　某同学认为当S₁断开后，电路总电阻变大，电路总电流变小，因此，B、C、D三种情况都是可能的。你同意该同学的判断吗？若同意，请简述你的理由；若不同意，请说明理由并推导出你认为正确的结果

　　

五、（第15小题）、本题满分15分。解答写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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。

15.　 北京时间2004年1月4日，美国的“勇气”号火星探测器在火星表面成功着陆，在“勇气”号离火星表面12m时与降落伞自动脱离并以一定的初速度竖直向下，被气囊包裹的探测器落到表面后又弹起15m高，这样上下撞多次，才静止在火星表面上。已知火星半径为地球半径为，质量为地球质量的，地球表面的重力加速度g₀=10m/s²。(计算结果取二位有效数字)

(1) 求火星表面的重力加速度；
（2）若探测器第一次碰撞火星表面时其机械能损失10%，求探测器脱离降落伞时的速度。(不计火星表面的空气阻力)

　

六、（第16小题）、本题满分15分。解答写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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。

16.　 如图所示，在长为2L、宽为L的区域内有正好一半空间有场强为E、方向平行于短边的匀强电场，有一个质量为m，电量为e的电子，以平行于长边的速度v₀从区域的左上角A点射入该区域，不计电子所受重力，要使这个电子能从区域的右下角的B点射出，求：

（1）无电场区域位于区域左侧一半内时，如图甲所示，电子的初速应满足什么条件？

（2）无电场区域的左边界离区域左边的距离为x时，如图乙所示，电子的初速又应满足什么条件。

七、（第17小题）、本题满分16分。解答写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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。

17.　　 (16分)如图甲所示，一个足够长的“U”形金属导轨NMPQ固定在水平面内，MN、PQ两导轨间的宽为L=0.50m．一根质量为m=0.50kg的均匀金属导体棒ab静止在导轨上且接触良好，abMP恰好围成一个正方形．该轨道平面处在磁感应强度大小可以调节的竖直向上的匀强磁场中．ab棒的电阻为R=0.10，其他各部分电阻均不计．开始时，磁感应强度B₀=0.50T

 (1)若保持磁感应强度B₀的大小不变，从t=0时刻开始，给ab棒施加一个水平向右的拉力，使它做匀加速直线运动．此拉力F的大小随时间t变化关系如图乙所示．求匀加速运动的加速度及ab棒与导轨间的滑动摩擦力．

　(2)若从t=0开始，使磁感应强度的大小从B₀开始使其以=0.20 T/s的变化率均匀增加．求经过多长时间ab棒开始滑动?此时通过ab棒的电流大小和方向如何?(ab棒与导轨间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等)

 

八、（第18小题）、本题满分16分。解答写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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。

18.　　　  在光滑的水平面上停放着一辆质量为m₁的小车，小车上放置一个质量为m₂的物块，现将轻弹簧压缩在物块与小车左边固定挡板之间，并用细线拴拄，使m₂静止在小车上的A点，如图所示。设物块与小车之间的动摩擦因数为μ，O点为弹簧原长的位置，将细线烧断后，m₂ 、m₁开始运动。
(1)问m₂ 位于O点左侧还是右侧时，物体m₂ 的速度最大？
(2)若物体m₂ 达最大速度v₂时，物体m₂ 已相对小车移动了距离s，求此时m₁的速度v₁和这一个过程弹
　簧释放的弹性势能；
(3)如果在细线烧断前弹簧的弹性势为E，A点到小车最右端的距离为L，则当E满足什么条件物块m₂能离开小车，并求离开小车时物块的速度。

参考答案

一、选择题：

题号	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
答案	A	BCD	BC	BD	D	ABD	AC	A	BD	C

二、实验题：

11．(1)每格1分，共6分

状　　  时刻 态 物理量	0	T/4	T/2	3T/4	T
位移x	零	负向最大	零	正向最大	零
回复力F	零	正负最大	零	负向最大	零
速度v	负向最大	零	正向最大	零	负向最大
加速度a	零	正向最大	零	负向最大	零

(2)　　C、v_c=­­­710-750m/s. (共4分)

12.

　(1) 如图所示(此题2分，将第二点除处，否则扣1分)

　(2) 在开始时电容器所带的电量(2分)
　　
　(3) 1.0×10^-3F(4分)

　(4) 小(2分)

　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

13．

(1)由图象可知，在25秒末探测器达到最大高度

H=64×25/2=800m--------------------------4分

(2)AB直线的加速度为该星球的重力加速度

g=64/(25-9)=4m/s²---------------------------4分

(3) F-mg=ma₁---------------------------------------2分

F=m(a₁+g)=1.67×10⁴N-----------------------4分

14．设电源的电动势为E，内阻为r

---------------------------------------2分

--------------------------------2分

　 ① 当r=0时，I₂=1.2A--------------------------2分

② 当r=∞时，I₂=3A----------------------------2分

由于电源的内阻不能不计，所以1.2A<I₂<3A--------------------2分

所以答案应该选　B---------------------------------4分

15．(1)设火星表面的重力加速度为g

---------------------------------------------------2分

--------------------------------------------------2分

-------------------------------------------3分

(2)---------------------------------------------4分

----------------------------------------------4分

16．(1)---------------------------------------------------------------2分

---------------------------------------------------------------3分

---------------------------------------------------------------2分

(2) ---------------------------------------------------------------1分

在两个电场中的偏距：----------------------------------------------------2分

在无电场区域中的运动时间为t₂，偏距y₂

---------------------------------------------------------------1分

---------------------------------------------------------------1分

---------------------------------------------------------------1分

---------------------------------------------------------------2分

17．(1) t=0时，F₁=3N

　　 F₁－f=ma………………①-------------------------------------------2分

当t=2s时，F₂＝8N
………………②------------------2分

--------------------------------------------2分

f = F₁－ma=1N ----------------------------------------------------------2分

(2)　 ----------------------------------------------2分

　　　B=4T-----------------------------------------------------------2分

　　　B=B₀+--------------------------------------------------2分

　　　t =17.5s--------------------------------------------------------2分

18．(1)对m₂，先做加速运动，后做减速运动，当弹力等于摩擦力等于弹力时，速度最大，则m₂速度最大在O点的左侧------------------------------------------------------------------------------4分

　　(2) m₂v₂－m₁v₁＝0-------------------------------------------------------------------------2分

　　　-----------------------------------------------------------------------------2分

　　　--------2分

　 (3) -------------------------------------------------------------------2分

-------------------------------------------------------------------1分

-------------------------------------------------------------------1分

-------------------------------------------------------------------2分