南京市高三年级学情调研卷
物 理
本试卷分选择题和非选择题两部分，共120分．考试用时100分钟．
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
A ．101
B ．1001
C ．10001
D ．100001
2．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
A ．Ea 最大
B ．Eb 最大
C ．Ec 最大
a N M
b c
b
t1
O
t
x
a
D ．Ea= Eb = Ec
4．如图所示，直线a 和曲线b 分别是物体A 、B 作直线运动的 位移-时间（x-t ）图线，由图可知 A ．在t1时刻，A 、B 速度相等 B ．在t2时刻，A 、B 运动方向相同
C ．在t1到t2这段时间内，B 的速率先减小后增大
D ．在t1到t2这段时间内，B 的速率一直比A 的大
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，C
D 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，仍静置于该斜面上，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．如图所示，纸面内有一匀强电场，带正电的小球（重力不计）在恒力F 的作用下沿图中虚线由A 匀速运动至B ，已知力F 和AB 间夹角为θ，AB 间距离为d ，小球带电量为q ，则下列结论正确的是 A ．电场强度的大小为E=Fcos θ/q B ．AB 两点的电势差为UAB=-Fdcos θ/q
B A
F
θ
C．带电小球由A运动至B过程中电势能增加了Fdcosθ
D．带电小球若由B匀速运动至A，则恒力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
F 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/s
B．返回到初始位置时的速度大小为3m/s
C．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v _
1=11
t h ，
v _
2=22t h ，v _
3=33t h ……，作出v _
-t 图像如图丙所示．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 ．
v _
t
O
b
（2）用多用电表粗测其电阻，如图乙所示，当选择开关旋至“R ×10”时，指针指在接近刻度盘右端的位置Ⅰ；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Ⅱ.
（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=4.0Ω，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 ，实验数据如下表所示： x （m ） 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 I （A ）
0.49
0.43 0.38 0.33 0.31 0.28 I 1
（A-1）
2.04
2.33
2.63
3.03
3.23
3.57
填I-x 或I 1
-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ρ=________Ω·m （保留两位有效数字）
12．【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3-3］（12分）
（1）下列说法正确的是_________
A
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
（2
）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ΔU ，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________________． （3）若上题中加热前气缸内理想气体的体积V=0.4m3，密度ρM=1.6×10-2kg/mol ，试估算气缸内理想气体的分子数．
B ．［选修3-4］（12分）
（1）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
（2）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/s ．
（3）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3×108m/s ．求：①介质的折射率n ； ②光在介质中由P 点到M 点的传播时间． C ．［选修3-5］（12分）
（1）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 ．β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λ0，若用波长为λ （λ>λ0）的单色光做该实验，会产生光电效应
（2）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=6.63×10-34J ·s ， 计算结果保留2位有效数字）． （3）1919年，卢瑟福用α
粒子轰击氮核N 14
7
，发生核反应后产生了氧核O 178和一个新
粒子，若核反应前氮核静止，α粒子的速度为6.0×106m/s ，核反应后氧核的速度大小是2.0106m/s ，方向与反应前的α粒子速度方向相同． ①写出此核反应的方程式；②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．
13．（15分）如图所示，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0~t0时间内，回路中的感应电动势E ； （2）在0~t0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．
14．（16分）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μ=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？
B0
B t0
t
O
15．（16分）如图甲所示，在直角坐标系中的0≤x≤L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）0≤x≤L 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．
南京市高三年级学情调研测试 物理参考答案与评分建议 一、单项选择题
1．B 2．A 3．A 4．C 5．C
评分建议：每小题选对的得3分，错选或不答的得0分；全题15分． 二、多项选择题
6．AC 7．BC 8．AC 9．ABD
评分建议：每小题全选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分；全题16分． 三、简答题 【必做题】
10．（1）交流 （2）22f
h （3）b 2k
评分建议：本题4空，每空2分．共8分 11．（1）0.390～0.392 （2）×1
（3）I 1--x
描点作图如右图所示 0.90×10-6~1.3×10-6
评分建议：第（1）、（2）问各2分，第（3）问6分，共10分． 【选做题】
12．本题包括A 、B 、C 三小题，请选定其中两小题,并在相应的答题区域内作答。若多做则按A 、B 两小题评分。 12A （选修3-3）（12分）
（1）B C （2）2T
SL
P U 0+?
（3）理想气体的分子数
A
N M
V
n ρ=
（2分）
代入数据得 n=6.8×1024个 （2分） 评分建议：每问4分，共12分． 12B （选修3-4）（12分）
（1）B C （2）沿y 轴正向，0.4
（3）①732.1330sin 60sin 0
===n
②
n c v =
030cos 2R s = v s
t =
代入数据解得： t=2×10-9s 评分建议：每问4分，共12分． 12C （选修3-5）（12分）
（1）B C （2）6 1.6×1014
（3）①H
O He N 1
11784214
7
+→+
②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 根据动量守恒定律得：
3
32211v m v m v m +=
代入数据得：v=1.0×107 m/s 评分建议：每问4分，共12分．
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．（1）在0～t0时间内，
回路中的磁感应强度的变化率为 00
t B t B =?? （2分）
圆形区域的面积 4)2(2
2L L S ππ=
= （2分）
回路中的感应电动势 0204t L B S t B E π=
??= （2分）
（2）在0～t0时间内，
电阻R 上的电流
R t L B R E I 02
04π=
= （2
分）
电阻R 产生的热量 R t L B Rt I Q 04
20202
16π=
= （2
分）
（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 Lv
B E 0/= （1
分）
回路中的电流
R E I /
/
=
（1分）
导体棒受到的安培力 L
I B F /0= （1
分）
水平拉力F 的最大值
R v L B F m 220=
（2分）
14．（1）设进入水平导轨BC 的初速度为B v ，由机械能守恒有：
2B
12mgh mv =
1分
B 4/v m s
==
1分
f m
g μ=
加速度
2m/s 5=?==
g m f
a μ
1分
由2
B 1
2x v t at =-解得 0.2t s =
2分
(2) C B 3/v v at m s =-= 1分
2
N mv F mg r +=
1分
代入数据可得 8N F N =
1分 方向竖直向上
1分
(3) 设平抛运动的时间为t ,则有:
2122H r gt -=
1分
由动能定理:
22
11222D C
mg r mv mv ?=- 1分
水平射程为: D x v t =
1分
解得
x 当0.2r m =时水平射程最远. 2分
最远距离为 1.7m x m =.
1分
15．（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：2R L =
1分
P 23y L ?=- ??
2分
（2）由动能定理：2
12eU mv =
1分
可得
:
0v 1分
又
20
0mv ev B R =
1分 把几何关系2R L =代入
解得
B 2分
（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：
22nR L =
1分
粒子在磁场变化的半个周期恰好转过1
6圆周，同时MN 间运动时间是磁场变化周期的整
P
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:
0162T T = 1分
又
002m
T eB π=
1分
T
的表达式得：T (1,2,3,)n =L
2分