2013届高三调研测试试卷(七)

物　　理2013.01

本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分．满分120分，考试时间100分钟．

第Ⅰ卷(选择题　共31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，选对得3分，错选或不答得0分)

1. 下列说法不符合物理学史实的是(　　)

A. 库仑通过扭秤实验发现了库仑定律

B. 奥斯特最早发现电流周围存在磁场

C. 在研究电磁现象时，安培引入了“场”的概念

D. 伽利略通过理想实验，说明物体的运动不需要力来维持

2. 下列图中实线为河岸，河水的流动方向如图v的箭头所示，虚线为小船从河岸M驶向对岸N的实际航线．则其中可能正确是(　　)

3. 如图所示，在两个等量异种电荷M、N的连线上有A、B两点，已知MA＝NB，MA＜NA.下列关于A、B两点电场强度和电势的比较，正确的是(　　)

A. EA>EB，φA>φB

B. EAφB

C. EA>EB，φA<φB

D. EA

4. 如图所示为缓慢关门时(图中箭头方向)门锁的示意图，锁舌尖角为37°，此时弹簧弹力为24 N，锁舌表面较光滑，摩擦不计(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)，则下列说法正确的是(　　)

A. 关门时锁壳碰锁舌的弹力逐渐减小

B. 关门时锁壳碰锁舌的弹力保持不变

C. 此时锁壳碰锁舌的弹力为40 N

D. 此时锁壳碰锁舌的弹力为30 N

5. 如图所示，足够长的竖直绝缘管处于方向彼此垂直，电场强度和磁感应强度分别为E和B的匀强电场和匀强磁场中，一个质量为m的带正电q的小球，从静止开始沿管下滑，则在下滑的全过程中小球的加速度a与时间t的关系图象正确的是(　　)

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，全选对的得4分，漏选得2分，错选或不选的得0分)

6. 如图，理想变压器原线圈输入电压u＝Umsinωt，副线圈电路中R0为定值电阻，R是滑动变阻器，V1和V2是理想交流电压表，示数分别用U1和U2表示，A1和A2是理想交流电流表，示数分别用I1和I2表示，下列说法正确的是(　　)

A. I1和I2表示电流的瞬时值

B. U1和U2表示电压的有效值

C. 滑片P向下滑动过程中，U2不变、I1变大

D. 滑片P向下滑动过程中，U2不变、I1变小

7. 如果把水星和金星绕太阳的运动视为匀速圆周运动，从水星与金星在一条直线上开始计时，若天文学家测得在相同时间内水星转过的角度为θ1，金星转过的角度为θ2(θ1、θ2均为锐角)，则由此条件可求得(　　)

A. 水星和金星的质量之比

B. 水星和金星的运动轨道半径之比

C. 水星和金星受到太阳的引力之比

D. 水星和金星的向心加速度大小之比

8. 某一热敏电阻其阻值随温度的升高而减小，在一次实验中，将该热敏电阻与一小灯泡串联，通电后各自的电流I随所加电压U变化的图线如右图所示，M为两元件的伏安特性曲线的交点．则关于热敏电阻和小灯泡的下列说法正确的是(　　)

A. 图线b是小灯泡的伏安特性曲线，图线a是热敏电阻的伏安特性曲线

B. 图线a是小灯泡的伏安特性曲线，图线b是热敏电阻的伏安特性曲线

C. 图线中的M点表示该状态小灯泡的电阻大于热敏电阻的阻值

D. 图线中M点对应的状态，小灯泡的功率与热敏电阻的功率相等

9. 如图所示，一个滑雪运动员从左侧斜坡距离坡底8 m高处由静止自由滑下，以坡底为零势能参考面，当下滑到距离坡底h1高处时，运动员的动能和势能恰好相等，到坡底后运动员又靠惯性冲上右侧斜坡，当上滑到距离坡底h2处时，运动员的动能和势能再次相等，最后上滑的最大高度为4 m，全程运动员通过的水平距离为20 m，不计经过坡底时的机械能损失．在此过程中，下列说法正确的是(　　)

A. h1<4 m，h2>2 m

B. 滑雪板与雪面的动摩擦因数为0.2

C. 滑雪运动员到达右侧最高处后可能不再返回

D. 滑雪运动员从右侧返回再次冲上左侧斜坡的高度为2 m

第Ⅱ卷(非选择题　共89分)

三、 实验题：(本题共两小题，共计19分，把答案填在相应的横线上或按题目要求作答)

10. (9分)用如图甲所示装置做“探究物体的加速度跟力的关系”的实验．实验时保持小车的质量M(含车中的钩码)不变，用在绳的下端挂的钩码的总重力mg作为小车受到的合力，用打点计时器和小车后端拖动的纸带测出小车运动的加速度．

(1) 实验时绳的下端先不挂钩码，反复调整垫木的左右位置，直到小车做匀速直线运动，这样做的目的是____________________________________．

(2) 图乙为实验中打出的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间都有4个点迹没有标出，测出各计数点到A点之间的距离，如图乙所示．已知打点计时器接在频率为50 Hz的交流电源两端，则此次实验中小车运动的加速度的测量值a＝________m/s2.(结果保留两位有效数字)

(3) 通过增加绳的下端挂的钩码的个数来改变小车所受的拉力F，得到小车的加速度a与拉力F的数据，画出a–F图线后，发现当F较大时，图线发生了如图丙所示的弯曲．该同学经过思考后将实验方案改变为用小车中的钩码挂在绳的下端来增加钩码的个数和外力．那么关于该同学的修正方案，下列说法正确的是________．(写选项字母)

A. 该修正方案可以避免aF图线的末端发生弯曲

B. 该修正方案要避免a–F图线的末端发生弯曲的的条件是M≥m

C. 该修正方案画出的a–F图线的斜率为

D. 该修正方案画出的a–F图线的斜率为

11. (10分)小明利用实验室提供的器材测量某种电阻丝材料的电阻率，所用电阻丝的电阻约为20 Ω.他首先把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上，在电阻丝上夹上一个与接线柱c相连的小金属夹，沿电阻丝移动金属夹，可改变其与电阻丝接触点P的位置，从而改变接入电路中电阻丝的长度．可供选择的器材还有：

电池组E(电动势为3.0 V，内阻约1 Ω)；

电流表A1(量程0～100 mA，内阻约5 Ω)；

电流表A2(量程0～0.6 A，内阻约0.2 Ω)；

电阻箱R(0～999.9 Ω)；

开关、导线若干．

小明的实验操作步骤如下：

A. 用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径；

B. 根据所提供的实验器材，设计并连接好如图甲所示的实验电路；

C. 调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大，闭合开关；

D. 将金属夹夹在电阻丝上某位置，调整电阻箱接入电路中的电阻值，使电流表满偏，记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L；

E. 改变金属夹与电阻丝接触点的位置，调整电阻箱接入电路中的阻值，使电流表再次满偏．重复多次，记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L.

F. 断开开关．

(1) 小明某次用螺旋测微器测量电阻丝直径时其示数如图乙所示，则这次测量中该电阻丝直径的测量值d＝________mm；

(2) 实验中电流表应选择________(填“A1”或“A2”)；

(3) 小明用记录的多组电阻箱的电阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据，绘出了如图丙所示的R–L关系图线，图线在R轴的截距为R0，在L轴的截距为L0，再结合测出的电阻丝直径d，可求出这种电阻丝材料的电阻率ρ＝________(用给定的物理量符号和已知常数表示)．

(4) 若在本实验中的操作、读数及计算均正确无误，那么由于电流表内阻的存在，电阻率的测量结果将________(填“偏大”“偏小”或“不变”)

四、 计算题：(本题共5小题，共计70分．解题时要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得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)

12. (12分)运动员驾驶摩托车做腾跃特技表演是一种刺激性很强的运动项目．如图所示，AB是水平路面，长度为L＝6 m，BC是半径为R＝40 m的圆弧，AB、BC相切于B点，CDE是一段曲面．运动员驾驶摩托车的功率始终为P＝9 kW，从A点由静止出发，经过t1＝4.3 s到B点，此时压力传感器显示摩托车对地压力大小为F＝3.6×103 N．摩托车通过坡面到达离地面h＝5 m的E点水平飞出，落地点与E点的水平距离x＝16 m，已知人的质量为m＝60 kg，摩托车的质量为M＝120 kg，重力加速度g取10 m/s2，运动员和摩托车整体全过程可视为质点，不计空气阻力．求：

(1) 摩托车过B点时速度vB；

(2) 摩托车过E点时速度vE；

(3) 设人和摩托车在AB段所受的阻力恒定，求该阻力f；

13. (12分)如图甲所示，在一个正方形金属线圈区域内存在着磁感应强度B随时间变化的匀强磁场，磁场的方向与线圈平面垂直．金属线圈所围的面积S＝200 cm2，匝数n＝1 000，线圈电阻r＝1.0 Ω.线圈与电阻R构成闭合回路，电阻的阻值R＝4.0 Ω.匀强磁场的磁感应强度随时间变化的情况如图乙所示，求：

(1) 在t＝2.0 s时通过电阻R的感应电流的大小和方向；

(2) 在t＝5.0 s时刻，线圈端点a、b间的电压；

(3) 0～6.0 s内整个闭合电路中产生的热量．

14. (14分)如图所示，在矩形ABCD区域内，对角线BD以上的区域存在有平行于AD向下的匀强电场，对角线BD以下的区域存在有垂直于纸面的匀强磁场(图中未标出)，矩形AD边长为L，AB边长为2L.一个质量为m、电荷量为＋q的带电粒子(重力不计)以初速度v0从A点沿AB方向进入电场，在对角线BD的中点P处进入磁场，并从DC边上以垂直于DC边的速度离开磁场(图中未画出)，求：

(1) 带电粒子经过P点时速度v的大小和方向；

(2) 电场强度E的大小；

(3) 磁场的磁感应强度B的大小和方向．

15. (15分)如图甲所示，表面绝缘、倾角θ＝30°的足够长的斜面固定在水平地面上，斜面所在空间有一宽度D＝0.40 m的匀强磁场区域，其边界与斜面底边平行，磁场方向垂直斜面向上．一个质量m＝0.10 kg、总电阻R＝0.25 Ω的单匝矩形闭合金属框abcd放在斜面的底端，其中ab边与斜面底边重合，ab边长L＝0.50 m．从t＝0时刻开始，线框在垂直cd边沿斜面向上大小恒定的拉力作用下，从静止开始运动，当线框的ab边离开磁场区域时撤去拉力，让线框自由滑动，线框运动速度与时间的关系如图乙所示．已知线框在整个运动过程中始终未脱离斜面，且保持ab边与斜面底边平行，线框与斜面之间的动摩擦因数μ＝/3，重力加速度g取10 m/s2.求：

(1) 线框受到的拉力F的大小；

(2) 匀强磁场的磁感应强度B的大小；

(3) 线框在斜面上运动的过程中克服摩擦所做的功和回路产生的电热．

16. (17分)如图所示，P是倾角为30°的光滑固定斜面．劲度为k的轻弹簧一端同定在斜面底端的固定挡板C上，另一端与质量为m的物块A相连接．细绳的一端系在物体A上，细绳跨过不计质量和摩擦的定滑轮，另一端有一个不计质量的小挂钩．小挂钩不挂任何物体时，物体A处于静止状态，细绳与斜面平行．在小挂钩上轻轻挂上一个质量也为m的物块B后，物体A沿斜面向上运动．斜面足够长，运动过程中B始终未接触地面．

(1) 求物块A刚开始运动时的加速度大小a；

(2) 设物块A沿斜面上升通过Q点位置时速度最大，求Q点到出发点的距离x0及最大速度vm；

(3) 把物块B的质量变为Nm(N＞0.5)，小明同学认为，只要N足够大，就可以使物块A沿斜面上滑到Q点时的速度增大到2vm，你认为是否正确？如果正确，请说明理由，如果不正确，请求出A沿斜面上升到Q点位置时的速度的范围．

2013届高三调研测试试卷(七)(常州)

物理参考答案及评分标准

1. C　2. B　3. A　4. C　5. D　6. BC　7. BD　8. AD　9. AB

10. (1) 平衡小车运动中所受的摩擦阻力(3分)

(2) 0.99或1.0(3分，答1.00或1.01扣1分)　(3) AD(3分)

11. (1) 0.728～0.732(2分)　(2) A1

(3)
(3分)　(4) 不变(3分)

12. (12分)解：(1) 根据牛顿第二定律，对人和车在B点分析：

F－(M＋m)g＝

解得vB＝20 m/s(4分)

(2) 又由平抛运动得

h＝gt

x＝vEt3

解得vE＝16 m/s(4分)

(3) 在AB段运动过程中有：

Pt1－fL＝(M＋m)v

解得f＝450 N(4分)

13. (12分)解：(1) 根据法拉第电磁感应定律，0～4.0 s时间内线圈中磁通量均匀变化，产生恒定的感应电流．t1＝2.0 s时的感应电动势

(1分)

根据闭合电路欧姆定律，闭合回路中的感应电流

I1＝(2分)

解得I1＝0.2 A，方向b→R→a(2分)

(2) 由图象可知，在4.0～6.0 s时间内，线圈中产生的感应电动势

(1分)

根据闭合电路欧姆定律，t2＝5.0 s时闭合回路中的感应电流

I2＝＝0.8 A，方向a→R→b

Uab＝I2R＝3.2 V(2分)

(3) 根据焦耳定律，0～4.0 s内闭合电路中产生的热量

Q1＝I(r＋R)Δt1＝0.8 J(1分)

4．0～6.0 s内闭合电路中产生的热量

Q2＝I(r＋R)Δt2＝6.4 J(2分)

0～6.0 s内闭合电路中产生的热量

Q＝Q1＋Q2＝7.2 J(1分)

14. (14分)解：(1) 带电粒子在电场中做类平抛运动，则

水平方向：L＝v0t

竖直方向：＝t

得vy＝v0(2分)

则P点的速度为v＝v0(1分)

速度与水平方向的夹角为θ，tanθ＝＝1，所以θ＝45°(1分)

(2) vy＝at，a＝，L＝v0t，解得E＝(4分)

(3) 由几何关系可知，粒子在磁场中转过的圆心角为45°(1分)

由几何关系得r＝L(2分)

粒子在磁场中做匀速圆周运动，qvB＝m(1分)

得B＝(1分)

磁场方向垂直纸面向外．(1分)

15. (15分)解：(1) 由vt图象可知，在0～4 s时间内线框做匀加速直线运动，进入磁场时的速度为v1＝2.0 m/s，所以在此过程中的加速度a1＝
＝5.0 m/s2(1分)

由牛顿第二定律得F－mgsinθ－μmgcosθ＝ma1(1分)

解得F＝1.5 N(1分)

(2) 由vt图象可知，线框进入磁场区域后以速度v1＝2.0 m/s做匀速直线运动，

产生的感应电动势E＝BLv1(1分)

线框所受安培力F安＝BIL＝(1分)

对于线框匀速运动的过程，由力的平衡条件，有F＝mgsinθ＋μmgcosθ＋(1分)

解得B＝0.50 T(1分)

(3) 由vt图象可知，线框进入磁场区域后做匀速直线运动，并以速度v1匀速穿出磁场，说明线框的宽度等于磁场的宽度D＝0.40 m(1分)

S1＝＋2D＝1.2 m(1分)

离开磁场后，
(1分)

离开磁场上滑的距离S2＝＝0.2 m(1分)

根据μmgcosθ＝mgsinθ可知，线框运动到最高点不再下滑，线框在斜面上运动的过程中克服摩擦所做的功

W＝μmgcosθ(S1＋S2)＝0.7 J(1分)

穿过磁场区域的时间t＝＝0.4 s

线框向上运动通过磁场区域产生的焦耳热Q1＝I2Rt＝＝0.40 J(3分)

16. (17分)解：(1) 设绳的拉力大小为T，分别以A、B为对象用牛顿第二定律，

有T＝ma，mg－T＝ma，则a＝(4分)

(2) A加速上升阶段，弹簧恢复原长前对A用牛顿第二定律有T＋kx－＝ma，对B用牛顿第二定律有mg－T＝ma，消去T得＋kx＝2ma，上升过程x减小，a减小，v增大；弹簧变为伸长后同理得－kx＝2ma，上升过程x增大，a减小，v继续增大；当kx＝时a＝0，速度达到最大．可见Q点时速度最大，对应的弹力大小恰好是，弹性势能和初始状态相同．A上升到Q点过程，A、B的位移大小都是x0＝，该过程对A、B和弹簧系统用机械能守恒定律有mgx0＝mgx0sinθ＋·2m·v，可得vm＝(6分)

(3) 不正确(2分)

Nmgx0＝mgx0sinθ＋·(Nm＋m)·v2(2分)

v＝，x0＝，当N→∞时，0＜v＜＝2vm(3分)