2013届高三上学期期末考试

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，满分15分．每小题只有一个选项符合题意．

1. 物理学发展史上，哪位物理学家最先采用了用实验检验猜想和假设的科学方法？(　　)

A. 亚里士多德 B. 伽利略 C. 牛顿 D. 法拉第

2. 一颗炮弹以速度v0水平射出，炮弹在空中飞行时所受的空气阻力与其速度成正比，下列图象中可以正确反映炮弹水平分速度vx、竖直分速度vy随时间t变化规律的是(　　)

3. 如图所示，电阻不能忽略的矩形闭合导线框ABCD处于水平匀强磁场中，线框绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈接有一只“22 V　6 W”的灯泡．当灯泡正常发光时，线框输出电压u＝66sin100πt V．下列说法正确的是(　　)

A. 线框转动的频率为100 Hz

B. 图示位置线框中产生的感应电动势最大

C. 变压器原、副线圈匝数之比为3∶1

D. 若副线圈再并联一个相同的灯泡，则变压器的输入功率为12 W

4. 如图所示，A、B、C、D四个人做杂技表演，B站在A的肩上，双手拉着C和D，A撑开双手水平支持着C和D.若四个人的质量均为m，他们的臂长相等，重力加速度为g，不计A手掌与C、D身体间的摩擦．下列结论错误的是(　　)

A. A受到地面支持力为4mg

B. B受到A的支持力为3mg

C. B受到C的拉力约为mg

D. C受到A的推力约为mg

5. 如图所示，空间存在着与圆台母线垂直向外的磁场，各处的磁感应强度大小均为B，圆台母线与竖直方向的夹角为θ.一个质量为m、半径为r的匀质金属环位于圆台底部．环中通以恒定的电流I后圆环由静止向上运动，经过时间t后撤去该恒定电流并保持圆环闭合，圆环上升的最大高度为H.已知重力加速度为g，磁场的范围足够大．在圆环向上运动的过程中，下列说法正确的是(　　)

A. 在时间t内安培力对圆环做功为mgH

B. 圆环先做匀加速运动后做匀减速运动

C. 圆环运动的最大速度为－gt

D. 圆环先有扩张后有收缩的趋势

二、 多项选择题．本题共4小题，每小题4分，满分16分．每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. 2012年6月18日，“神舟九号”飞船经5次变轨追“天宫一号”．如果将“神舟九号”飞船的五次变轨简化为如图所示的二次变轨：由轨道Ⅰ变至轨道Ⅱ，再变至轨道Ⅲ.下列关于“神舟九号”飞船的描述正确的是(　　)

A. 沿轨道Ⅱ的运动周期比沿轨道Ⅰ的运动周期短

B. 沿轨道Ⅱ从P向Q的运动过程中速度逐渐变小

C. 沿轨道Ⅲ运动的机械能比沿轨道Ⅰ运动的机械能大

D. 沿轨道Ⅲ运动的加速度比沿轨道Ⅰ运动的加速度小

7. 如图所示，一带电粒子在两个固定的等量正点电荷的电场中运动，图中的实线为等势面，虚线ABC为粒子的运动轨迹，其中B点是两点电荷连线的中点，A、C位于同一等势面上．下列说法正确的是(　　)

A. 该粒子可能带正电

B. 该粒子经过B点时的速度最大

C. 该粒子经过B点时的加速度一定为零

D. 该粒子在B点处的电势能小于在A点处的电势能

8. 如图为回旋加速器的示意图．其核心部分是两个D型金属盒，置于磁感应强度大小恒定的匀强磁场中，并与高频交流电源相连．带电粒子在D型盒中心附近由静止释放，忽略带电粒子在电场中的加速时间，不考虑相对论效应．欲使粒子在D型盒内运动的时间增大为原来的2倍，下列措施可行的是(　　)

A. 仅将磁感应强度变为原来的2倍

B. 仅将交流电源的电压变为原来的1/2

C. 仅将D型盒的半径变为原来的倍

D. 仅将交流电源的周期变为原来的2倍

9. 如图所示，倾角为θ的粗糙斜面固定在地面上，长为l、质量为m的匀质软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端平齐，用细线将质量也为m的物块与软绳连接．物块由静止释放后向下运动，当软绳全部离开斜面时，物块仍未到达地面．已知软绳与斜面之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g.下列说法正确的是(　　)

A. 释放物块的瞬间，软绳的加速度为g(1－sinθ－μcosθ)

B. 从释放物块到软绳刚好全部离开斜面过程中，物块的加速度逐渐增大

C. 从释放物块到软绳刚好全部离开斜面过程中，软绳克服摩擦力做功为μmglcosθ

D. 软绳刚好全部离开斜面时的速度为

第Ⅱ卷(非选择题　共89分)

三、 简答题．本题分必做题(第10、11题)和选做题(第12题)两部分，满分42分．请将解答填在相应的位置．

10. (8分)如图甲所示，两物块A、B分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，利用光电门验证A、B所构成的系统机械能守恒．

甲

　　　　　　　
乙

(1) 用游标卡尺测出遮光板的宽度如图乙所示，遮光板的宽度d＝________mm.

(2) 测出A、B两物块的质量分别为mA和mB，mA＜mB，用刻度尺测出两光电门间的距离H，光电门1记录了遮光条遮光的时间为Δt1，光电门2记录了遮光条遮光的时间为Δt2，重力加速度为g.则系统的动能增加量ΔEk＝________，重力势能的减小量ΔEp＝________，如果在误差允许的范围内ΔEk＝ΔEp，则系统的机械能守恒．

(3) 实验中发现总有ΔEk＜ΔEp，可能的原因是_________________________．(至少写出两条)

11. (10分)实验室中有一只允许最大电流为20 mA、阻值约为150 Ω的电阻Rx，某同学为了准确测量该电阻的阻值，进行了如下的实验．

(1) 由于没有合适量程的电流表，该同学将一灵敏电流表G(量程200 μA，内阻为360 Ω)改装成量程为2 mA的电流表A，应将电流表G________联一只阻值为________Ω的定值电阻．

Ｋ(2) 除以上改装好的电流表A，实验室还提供了下列器材：电源E(电动势4 V)，电压表V(量程3.0 V，内阻约为3 kΩ)、滑动变阻器R(最大阻值为10 Ω)、电键S、导线若干．请在右面的方框中画出你设计的电路图．

(3) 该同学连接好电路后，调节滑动电阻器R，得到下表中5组数据．根据实验数据作出该电阻的UI图线，并计算出电阻的阻值为________Ω.(保留三位有效数字)

实验次数

1

2

3

4

5



电压表V示数U/V

0.48

0.99

1.63

2.10

2.57



电流表A示数I/mA

0.26

0.52

0.86

1.12

1.32



　　

12. 选做题．请从A、B和C三小题中选定两小题作答，如都作答则按A、B两小题评分．

A. (选修模块33)(12分)

(1) (4分)下列说法正确的是________．

A. 布朗运动就是固体颗粒分子的无规则运动

B. 一定质量的理想气体的内能只与温度有关，温度越高，内能越大

C. 液晶显示不同的颜色是由于液晶中电场不同时，对不同颜色的光的吸收强度不同造成的

D. 分子间的引力和斥力是同时存在的，引力随距离的增大而减小，而斥力随距离的增大而增大

(2) (4分)一定质量的气体从外界吸收4.2×105 J的热量，同时气体对外做了6×105 J的功，则气体的内能________(填“增加”或“减少”)了________J.

(3) (4分)一位体重为67 kg的高中生走进教室，估算该生从教室中排挤出多少个空气分子？(阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023 mol－1，人体平均密度约为1.0×103 kg/m3，计算结果保留一位有效数字)

B. (选修模块34)(12分)

(1) (4分)下列说法正确的是________．

A. 全息照片的拍摄利用了光的衍射原理

B. 太阳辐射的能量大部分集中在可见光及附近的区域

C. X射线有较强的穿透本领，在机场等地用其探测箱内物品进行安全检查

D. 实用光导纤维是由内芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套的小，光在内芯与外套的界面上发生全反射

(2) (4分)宇航员在地面上将两只钟校准到零时刻(如甲图所示)，其中一只留在地面上，另一只跟随宇航员一起乘坐上高速运行的飞船．从零时刻开始计时，宇航员根据随身携带的手表指示，经过了半个小时，宇航员观察飞船内钟的分针指示可能为________图，宇航员观察地面上钟的分针指示可能为________图．

(3) (4分)一列沿x轴正方向传播的简谐横波，在t＝0时刻波刚好传播到x＝6 m处的A点，如图所示，已知波的传播速度为48 m/s.请回答下列问题：

① 从图示时刻起再经过多少时间B点第一次处于波峰？

② 写出从图示时刻起A点的振动方程．

C. (选修模块35)(12分)

(1) (4分)下列说法正确的是________．

A. 光电效应说明光具有粒子性

B. 天然放射现象说明原子具有复杂的结构

C. 太阳光中强度最大的是绿光，所以绿光的光子能量最大

D. 卢瑟福根据α粒子散射实验的结果提出了原子的核式结构模型

(2) (4分)汞原子的能级如图所示，现让光子能量为E的一束光照射到大量处于基态的汞原子上，汞原子能发出3种不同频率的光，那么入射光光子的能量为__________eV，发出光的最大波长为__________m．(普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，计算结果保留两位有效数字)

(3) (4分)一个静止的氮核N俘获一个速度为2.3×107 m/s的中子生成一个复核A，A又衰变成B、C两个新核．设B、C的速度方向与中子速度方向相同，B的质量是中子的11倍，B的速度是106 m/s，B、C两原子核的电荷数之比为5∶2.求：

① C为何种粒子？

② C核的速度大小．

四、 计算题．本题共3小题，共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)如图所示为摩托车特技比赛用的部分赛道，由一段倾斜坡道AB与竖直圆形轨道BCD衔接而成，衔接处平滑过渡且长度不计．已知坡道的倾角θ＝11.5°，圆形轨道的半径R＝10 m，摩托车及选手的总质量m＝250 kg，摩托车在坡道行驶时所受阻力为其重力的0.1倍．摩托车从坡道上的A点由静止开始向下行驶，A与圆形轨道最低点B之间的竖直距离h＝5 m，发动机在斜坡上产生的牵引力F＝2 750 N，到达B点后摩托车关闭发动机．已知sin11.5°＝，g取10 m/s2，求：

(1) 摩托车在AB坡道上运动的加速度；

(2) 摩托车运动到圆轨道最低点时对轨道的压力；

(3) 若运动到C点时恰好不脱离轨道，求摩托车在BC之间克服摩擦力做的功．

14. (16分)如图甲所示，一对足够长的平行粗糙导轨固定在水平面上，两导轨间距l＝1 m，左端之间用R＝3 Ω的电阻连接，导轨的电阻忽略不计．一根质量m＝0.5 kg、电阻r＝1 Ω的导体杆静置于两导轨上，并与两导轨垂直．整个装置处于磁感应强度B＝2 T的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上．现用水平向右的拉力F拉导体杆，拉力F与时间t的关系如图乙所示，导体杆恰好做匀加速直线运动．在0～2 s内拉力F所做的功为W＝ J，重力加速度g取10 m/s2.求：

(1) 导体杆与导轨间的动摩擦因数μ；

(2) 在0～2 s内通过电阻R的电量q；

(3) 在0～2 s内电阻R上产生的热量Q.

15. (16分)以竖直向上为y轴正方向的平面直角系xOy，如图所示．在第一、四象限内存在沿x轴负方向的匀强电场E1，在第二、三象限内存在着沿y轴正方向的匀强电场E2和垂直于xOy平面向外的匀强磁场．现有一质量为m、电荷量为q的带正电小球从坐标原点O以初速度v0沿与x轴正方向成45°角的方向射出．已知两电场的电场强度E1＝E2＝，磁场的磁感应强度为B.

(1) 求小球离开O点后第一次经过y轴所用的时间；

(2) 求小球离开O点后第三次经过y轴的坐标；

(3) 若小球从O点以某一初速度沿与x轴正方向成135°角的方向射出且能再次回到O点，则该初速度的大小为多少？

2013届高三调研测试试卷(三)(连云港)

物理参考答案及评分标准

1. B　2. A　3. C　4. D　5. C　6. BCD　7. CD　8. BC　9. BC

10. (1) 5.2(2分)

(2) (mA＋mB)(2分)　(mB－mA)gH(2分)

(3) 滑轮的质量不能忽略，滑轮与轴的摩擦，绳子的质量、空气阻力(只要写出合理两条得2分)

11. (1) 并(2分)　40(2分)

(2) 如下图(2分)

(3) 画图象(2分)　156～160(2分)

12A. (1) BC(4分)

(2) 减少(2分)　1.8×105(2分)

(3) 2×1024～4×1024(4分)

12B. (1) BC(4分)

(2) 乙图(2分)　丙图(2分)

(3) ① 0.5 s(2分)　② y＝－2sin12πt cm(2分)

12C. (1) AD(4分)

(2) 7.7(2分)　4.4×10－7(2分)

(3) ① α粒子(氦原子核He)(2分)　② 3×106 m/s(2分)

13. (1) 由受力分析与牛顿第二定律可知

F＋mgsinθ－kmg＝ma(2分)

代入数字解得a＝12 m/s2(2分)

(2) 设摩托车到达B点时的速度为v1，由运动学公式可得

v＝2ah/sinθ，由此可得v1＝10 m/s(2分)

在B点由牛顿第二定律可知

FN－mg＝m(2分)

轨道对摩托车的支持力为FN＝1.75×104 N(1分)

则摩擦车对轨道的压力为1.75×104 N(1分)

(3) 摩托车恰好不脱离轨道时，在最高点速度为v2

由牛顿第二定律得mg＝m(2分)

从B点到C点，由动能定理得－mg2R－Wf＝mv－mv(2分)

由此可解得Wf＝1.25×104 J(1分)

14. (1) 设导体杆的加速度为a，则t时刻导体杆的速度v＝at

产生的感应电动势为E＝Blv

电路中的感应电流为I＝

导体杆上所受的安培力为F安＝BIl＝＝

由牛顿第二定律可知F－μmg－＝ma

即F＝ma＋μmg＋

代入数字得F＝a＋5μ＋at N(3分)

由图象可知F＝3＋2t N(1分)

由于物体做匀加速直线运动，加速度a为常数，比较两式可得

a＝2 m/s2，μ＝0.4(2分)

(2) 在F作用的时间内，导体杆的位移为x＝at2＝4 m(1分)

在时间t内的平均感应电动势＝＝

平均电流为＝

通过的电荷量q＝t＝(2分)

代入数得q＝2 C(1分)

(3) t＝2 s时刻，导体杆的速度v＝at＝4 m/s(1分)

在力F的作用过程中，设电路中产生的总热量为Q′.由动能定理可知

WF－μmgx－Q′＝mv2(2分)

代入数字可得Q′＝ J(1分)

由串联电路的知识可知Q＝Q′＝8 J(2分)

15. (1) 设小球在第一象限中的加速度为a，由牛顿第二定律得

＝ma

得到a＝g，方向与v0的方向相反(2分)

在第一象限中小球先匀减速运动再反向匀加速运动，所以

t1＝＝(2分)

(2) 小球第一次经过y轴后，在第二、三象限内由qE＝mg，电场力与重力平衡，故做匀速圆周运动．设轨迹半径为R.有

qv0B＝m

得R＝

小球第二次经过y轴的坐标

y1＝