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江苏省淮安市2013-2014学年度高三年级第一次调研测试物理试题及答案

淮安市 2013-2014 学年度高三年级第一次调研测试

物 理 试 题
试卷上无效。

2013.11

注意:本试卷满分 120 分,考试时间 100 分钟。请将答案填写在答题卡上,若答案写在本 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.如图所示,一飞行器围绕地球沿半径为 r 的圆轨道 1 运动。经 P 点时,启动推进器短 时间向前喷气使其变轨,2、3 是与轨道 1 相切于 P 点的可 2 能轨道。则飞行器 3 1 A.变轨后将沿轨道 2 运动 P B.相对于变轨前运行周期变长 r C.变轨前、后在两轨道上经 P 点的速度大小相等 D.变轨前、后在两轨道上经 P 点的加速度大小相等 2.不带电导体 P 置于电场中,其周围电场线分布如图所示,导体 b P 表面处的电场线与导体表面垂直,a、b 为电场中的两点,则 a A.a 点电场强度小于 b 点电场强度 P B.a 点电势低于 b 点的电势 C.负检验电荷在 a 点的电势能比在 b 点的大 D.正检验电荷从 a 点移到 b 点的过程中,电场力做正功 3.如图所示,用相同导线制成的边长为 L 或 2L 的四个单匝闭合回路,它们以相同的速度 先后垂直穿过正方形匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外,区域宽度大于 2L。则进入 磁场过程中,电流最大的回路是
L 2L

v

B









A.甲 B.乙 C.丙 D.丁 4.如图所示,质量为 m 的硬质面字典 A 对称跨放在硬质面的书本 B 上。将书本 B 的一端 缓慢抬高至字典刚要滑动,此时书脊与水平面的夹角为 θ。下列说法中正确的是 A.A 受到三个力的作用 A B.B 对 A 的最大静摩擦力的合力为 mgsinθ 书脊 C.B 的一个侧面对 A 的弹力为 mgcosθ B D.B 对 A 的作用力为零
?

高三物理试题

第1页

共6页

5.如图所示,将小球沿与水平方向成 α 角以速度 v 向右侧抛出,经时间 t1 击中墙上距水 平面高度为 h1 的 A 点;再将此球仍从同一点以相同速率抛出,抛出速度与水平方向成 β (β>α)角,经时间 t2 击中墙上距水平面高度为 h 2 的 B 点(图中未标出) ,空气阻力不 计。则 A.t1 一定小于 t2 A B.t1 一定大于 t2 v C.h1 一定小于 h2 α D.h1 一定大于 h2 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。 ) 6.2013 年 6 月 20 日,航天员王亚平在运行的天宫一号内上了节物理课,做了如图所示的 演示实验,当小球在最低点时给其一初速度,小球能在竖直平面内绕定点 O 做匀速圆周 运动。若把此装置带回地球表面,仍在最低点给小球相同初速度,则 A.小球仍能做匀速圆周运动 O B.小球不可能做匀速圆周运动 C.小球可能做完整的圆周运动 D.小球一定能做完整的圆周运动 7.如图所示,小车上固定一水平横杆,横杆左端的固定斜杆与竖直方向成 α 角,斜杆下 端连接一质量为 m 的小球;横杆右端用一根细线悬挂相同的小球。当小车沿水平面做直 线运动时,细线与竖直方向间的夹角 β(β≠α)保持不变。设斜杆、细线对小球的作用力 分别为 F1、F2,下列说法正确的是 A.F1、F2 大小相等 α β B.F1、F2 方向相同 C.小车加速度大小为 gtanα D.小车加速度大小为 gtanβ 8.如图所示,理想变压器原、副线圈匝数比为 4︰1,原线圈接 u=220 2 sin(100πt)V 的交变电压,副线圈上接有灯泡 A、理想电感线圈 L 及理想电压表 V。下列说法正确的 是 A.副线圈中电流的频率为 100HZ L ~ B.灯泡 A 两端电压为 55V V
A C.若 u 有效值不变,频率增大,则灯泡 A 将变暗 D.若 u 有效值不变,频率增大,电压表 V 的示数仍不变 9.如图,木板 A 放在水平地面上,小物块 B 通过轻弹簧与 A 的左侧档板 P 连接,A 与 B、 A 与地面之间均粗糙。开始时弹簧处于原长,B 位于 A 上的 O 点。现将 B 拉至 C 点由静 止释放向左运动,到达某点时速度为零(上述过程中 A 一直保持静止) ,则此时 A.B 所受的摩擦力可能为零 B.A 所受的摩擦力不可能为零 P B C.B 可能位于 O 点的左侧 A O C D.B 不可能位于 O 点的右侧 高三物理试题 第2页 共6页

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。 请将解答填在答题卡相应的位置。 10. (8 分)某小组用图示器材测量重力加速度的大小。实验器材由底 座带有标尺的竖直杆、光电计时器 A 和 B、钢制小球和网兜组成。 通过测量小球在 A、B 间不同位移时的平均速度,求重力加速度。 ⑴实验时,应先 ▲ (选填“释放小球”或“接通光电计时器”) ; ⑵实验中保持 A 不动,沿杆向下移动 B,测量 A、B 之间的距离 h 及钢球经过该距离所用时间 t,经多次实验绘出 h/t 与 t 关系图象如图所示。由图可知,重力加速度 g 与图象的斜率 k 的关系为 g= ▲ ,重力加速度 的大小为 ▲ m/s2;
2.5 3.0
h /(m ? s ?1 ) t

⑶若另一小组用同样的实验装置,保持 B 不动,沿 杆向上移动 A,则 ▲ (选填“能”或“不能” ) 通过上述方法测得重力加速度的大小; ⑷为减小重力加速度的测量误差,可采用哪些方 法? ▲ (提出一条即可) 。 11. (10 分)为研究热敏电阻的阻值随温度的变化关 系,实验室提供的器材有: 电流表(量程 60mA,内阻约为 10Ω) 电压表(量程 6V,内阻约为 20kΩ) 热敏电阻(100℃时阻值约为 100Ω) 电池、开关、一杯水、酒精灯、温度计和导线若干。 ⑴一位同学根据现有器材设计实验电路并连接了部分实 物,如右图所示,请用笔画线代替导线,将电压表
1.5 0 0.2 0.4 0.6 t/s 2.0

A V

接入电路; U /V ⑵用酒精灯对水加热,并通、断电路,记录了热 7.0 敏电阻在不同温度下电流和电压的测量值,如下 表所示,请在图示的坐标系中画出 U-I 图象; 6.0 20 40 60 80 100 t/℃ I/mA U/V 26.1 5.48 33.3 5.33 40.0 5.20 46.2 5.08 52.2 4.96

5.0 I / mA 60 20 40 Ω (结果保留 3 位有效数字)。

⑶根据所绘图象可知,热敏电阻的阻值随温度的 升高而 ▲ (选填“减小”、“增大”或“不变”); ⑷该同学发现,利用所画的 U-I 图象还可以得出 4.00 实验中所用电池的电动势 E= ▲ V、内电阻 r = ▲

高三物理试题

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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,如都作答则按 A、B 两小题评分。 ) A.(选修模块 3-3)(12 分) ⑴关于下列四幅图的说法,正确的是
单分子油膜


F
斥 力



O 乙 丙

引 力

r0 丁

r



A.甲图中估测油酸分子直径时,可把油酸分子简化为球形处理 B.乙图中,显微镜下看到的三颗微粒运动位置连线是它们做布朗运动的轨迹 C.烧热的针尖,接触涂上薄蜂蜡层的云母片背面上某点,经一段时间后形成图丙的形 状,则说明云母为非晶体 D.丁图中分子间距离为 r0 时,分子间作用力 F 最小,分子势能也最小 ⑵一定质量的理想气体压强 p 与热力学温度 T 的关系图象如图,AB、 BC 分别与 p 轴、T 轴平行,气体在状态 A 时体积为 V0,则在状态 C 时的体积为 量为 ▲ ▲ 。 ;从状态 A 经状态 B 变化到状态 C 的过程中, 气体对外界做功为 W,内能增加了△ U,则此过程中该气体吸收的热
2p0 p0 O p B A T T0 2 T0 C

⑶某热水袋容积为 900ml。请估算装水量为 80%时热水袋中水分子的数目(阿伏加德罗常 数 NA=6× 1023mol-1) 。 B. (选修模块 3-4)(12 分) ⑴关于下列四幅图的说法,正确的是 ▲

A B

D C

v









A.甲图中,一条张紧的绳子上挂四个摆,A、 C 的摆长相等, C 摆振动驱动其余三个摆, 当它们起振后,可发现 A、B、D 三个摆中,A 摆的振幅最小 B.乙图为两列水波在水槽中产生的干涉图样,这两列水波的频率一定相同 C.丙图是两种光现象图案,上方为光的干涉条纹、下方为光的衍射条纹 D.丁图中,一列火车飞快地匀速行驶,车厢中央有一光源发出一闪光,站在地面上的 观测者认为光同时到达该车厢前、后壁
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⑵如图,蛇形摆是演示单摆周期与摆长关系的实验装置。现将 10 个摆球由平衡位置沿 x 轴正方向移动相同的一小位移,然 左 右 后同时释放,摆球整体看上去像舞动的蛇。从左向右,10 个 摆的振动周期依次 ▲ (选填“增大”、“减小”或“不变”) ; 若摆长最长的摆为秒摆 (周期为 2s) , 则其摆长为 ▲ m(取 2 g = 9.80m/s ,结果保留 1 位有效数字)。 ⑶如图用某种折射率较大的透光物质制成的直角三棱镜 ABC,其中∠B=30° 。在垂直 AC M 面的直线 MN 上插两枚大头针 P1、P2,在 AB 面的左侧通过棱镜观察大头 P1 针 P1、P2 的像,调整视线方向,直到 P1 的像被 P2 的像挡住,再在观察的 P2 N 这一侧先后插上两枚大头针 P3、P4,使 P3 挡住 P1、P2 的像,P4 挡住 P3 和 A C P1、P2 的像,记下 P3、P4 和三棱镜的位置,移去大头针和三棱镜,过 P3、 P4 作直线与 AB 面交于 D,量出该直线与 AB 面间的夹角为 45° 。 30? ①在图中画出完整的光路图; ②求该物质的折射率。
B

C.(选修模块 3-5)(12 分) ⑴关于下列四幅图的说法,正确的是
2 1 B 3
验电器 锌板 紫外光灯


铀棒

镉棒

水 泥 防 护 层
石墨









A.甲图为放射源放出的三种射线在磁场中运动的轨迹,射线 1 为 α 射线 B.乙图中,用紫外光灯照射与验电器相连的锌板,发现原来闭合的验电器指针张开, 此时锌板和验电器均带正电 C.丙图为 α 粒子散射实验示意图,卢瑟福根据此实验提出了原子的核式结构模型 D.丁图为核反应堆示意图,它是利用了铀核聚变反应所释放的能量 ⑵在水平放置的气垫导轨上,质量为 0.4kg、速度为 0.5m/s 的滑块甲与质量为 0.6kg、速 度为 0.1m/s 的滑块乙迎面相撞,碰撞后滑块乙的速度大小变为 0.2m/s,此时滑块甲的 速度大小为 ▲ m/s,方向与它原来速度方向 ▲ 。 ⑶一静止的铀核 232 (原子质量为 232.0372u) 放出一个带电粒子 (原子质量为 4.0026u) 92 U 后衰变成钍核 228 90 Th(原子质量为 228.0287u)。 ①该过程的衰变方程为 ▲ ; ②求该衰变过程中放出的核能(1u 相当于 931MeV,结果保留 2 位有效数字)。

高三物理试题

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四、计算题: (本题共 3 小题,满分 47 分.解答时写出必要文字说明、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。 ) 13. (15 分)如图所示,相距 L=0.4m、电阻不计的两平行光滑金属导轨水平放置,一端 与阻值 R=0.15Ω 的电阻相连,导轨处于磁感应强度 B=0.5T 的匀强磁场中,磁场方向 垂直于导轨平面。质量 m=0.1kg、电阻 r=0.05Ω 的金属棒置于导轨上,并与导轨垂直。 t=0 时起棒在水平外力 F 作用下以初速度 v0=2m/s、 加速度 a=1m/s2 沿导轨向右匀加速 运动。求: ⑴t=1s 时回路中的电流; F R B L ⑵t=1s 时外力 F 大小; ⑶第 1s 内通过棒的电荷量。

14. (16 分)如图所示,水平传送带上 A、B 两端点间距 L= 4m,半径 R=1m 的光滑半圆形 轨道固定于竖直平面内, 下端与传送带 B 相切。 传送带以 v0 = 4m/s 的速度沿图示方向匀 速运动,质量 m =1kg 的小滑块由静止放到传送带的 A 端,经一段时间运动到 B 端,滑 块与传送带间的动摩擦因数 μ = 0.5,取 g=10m/s2。 ⑴求滑块到达 B 端的速度; R ⑵求滑块由 A 运动到 B 的过程中,滑块与传送带间 摩擦产生的热量; ⑶仅改变传送带的速度,其他条件不变,计算说明 滑块能否通过圆轨道最高点 C。 15. (16 分)如图所示,在 xoy 平面内,y 轴左侧有沿 x 轴正方向的匀强电场,电场强度大 小为 E;在 0<x<L 区域内,x 轴上、下方有相反方向的匀强电场,电场强度大小均为 2E; 在 x>L 的区域内有垂直于 xoy 平面的匀强磁场,磁感应强度大小不变、方向做周期性变 化。一电荷量为 q、质量为 m 的带正电粒子(粒子重力不计) ,由坐标为(-L, L )的 A 2 点静止释放。 ⑴求粒子第一次通过 y 轴时速度大小; ⑵求粒子第一次射入磁场时的位置坐标及速度; ⑶现控制磁场方向的变化周期和释放 粒子的时刻,实现粒子能沿一定轨道 做往复运动,求磁场的磁感应强度 B A 大小取值范围。
O 2E L 高三物理试题 第6页 共6页

y 2E B x

书脊 B

A

?

高三物理试题

第7页

共6页

y 2E A x O 2E L B

淮安市 2013-2014 学年度高三年级第一次调研测试

物理参考答案及评分标准

2013.11 ⑶能(1

1.D 2.D 3.C 4.B 5.A 6.BC 7.ABD 8.CD 9.AC 10.(8 分)⑴接通光电计时器(1 分) ⑵2k(2 分) 9.60~9.80(2 分) 分) ⑷AB 间距离尽可能大 钢球体积尽可能小等(2 分) U /V 11.(10 分)⑴正确连图(2 分) ⑵正确作图(2 分) 7.0 ⑶减小(2 分) ⑷5.95~6.05(2 分) 19.0~21.0(2 分)
6.0
A V 高三物理试题 第8页 共 6 页 5.0

4.0 0

I / mA

20

40

60

12.A ⑴AD(4分) ⑶n ?

⑵V0(2分) W +△U(2分)

1 ? 10 3 ? 900 ? 10 ?6 ? 0.8 mN A ?V ? 80% ? 6 ? 10 23 ? 2.4 ? 10 25 (4 ? ? NA ? M M 18 ? 10 ?3 M
P1

分) B ⑴BC(4 分)

⑵减小(2 分) 1(2 分)
A

P2

⑶①如图所示 (2 分) ②n ?

N

C

sin 45? ? 2 (2 分) sin 30 ?
⑵0.05 (2分)相同(2分)
228 90 Th(2分)

D
45? 30?

C ⑴BC(4分) ⑶①
232 92

U→ 2 He+

4

②△ m=232.0372 u-4.0026u-228.0287u=0.0059 u (1分) △ E=△ mc2=0.0059× 931 MeV =5.5 MeV (1分) 13.(15分) ⑴棒的速度 v1=v0+at=3m/s (2 分) 棒产生的电动势 E=BLv1=0.6V (2 分)

B

E ? 3A R?r ⑵根据牛顿第二定律 F-BIL=ma F=BIL+ma=0.7N 1 ⑶棒的位移 x ? v0t ? at 2 ? 2.5 m 2
回路中的感应电流 I ?

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

?? ?t E 根据闭合电路欧姆定律 I ? R?r BLx 通过棒的电量 q ? I?t ? =2.5C R?r
根据法拉第电磁感应定律 E ?

14.(16 分) ⑴滑块在传送带上先向右做加速运动,设当速度 v = v0 时已运动的距离为 x 根据动能定理

?mgx ? mv0 2 - 0

1 2

(2 分) (2 分) (1 分) (2 分)

得 x=1.6m<L, 所以滑块到达 B 端时的速度为 4m/s ⑵设滑块与传送带发生相对运动的时间为 t,则 v0 ? ?gt 滑块与传送带之间产生的热量 Q ? ?mg (v0 t ? x)
高三物理试题 第9页 共6页

解得 Q = 8J ⑶设滑块通过最高点 C 的最小速度为 v C

(2 分)

mv C 经过 C 点:根据向心力公式 mg ? R

2

(2 分)

从 B 到 C 过程:根据动能定理 ? mg ? 2 R ? 解得 经过 B 的速度 v B ? 50 m/s

1 1 2 2 mvC ? mv B 2 2
2 ?mgL ? mv m ?0

(2 分)

从 A 到 B 过程:若滑块一直加速,根据动能定理 解得

1 2

(2 分)

v m ? 40 m/s

由于速度 vm<vB ,所以仅改变传送带的速度,滑块不能通过圆轨道最高点 (1 分) 注:其他正确解法同样给分 15.(16 分) ⑴根据动能定理 qEL ?

1 2 mv 0 ? 0 2

(2 分)

v0 ?

2qEL m

(1 分)

⑵进入偏转电场作类平抛运动

L ? v0 t 1 q ? 2E 2 ?y ? ? t 2 m 2qE vy ? t m 1 解得: ?y ? L , v y ? v0 2
第一次射入磁场时的位置坐标为( L , L ) 速度大小 v ?
2 2 v0 ? vy ?

(1 分) (1 分) (1 分)

(1 分)

4qEL ,方向与 x 轴正方向成 45? 角斜向上 (2 分) m

⑶在磁场中,粒子做匀速圆周运动 根据向心力公式 qvB ?

mv 2 R

(1 分)

轨道半径 R ?

mv qB

(1 分)

高三物理试题

第 10 页

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由对称性可知,射出磁场后必须在 x 轴下方 的电场中运动,才能实现粒子沿一定轨道做 往复运动,如图所示。 (1 分) 当 CC1 ?

y A A1 v0

v C R O1 C1 x

L L L 3L 时,轨道半径 ? ? ? 2 2 2 2

R 最小,对应的磁感应强度 B 最大,粒子紧贴 x 轴进入 y 轴左侧的电场。 (1 分) 由 R ? R ? CC1
2 2 2

(1 分)

得最小半径 R ?

3 2 mv 4 2mEqL ? L ,磁感应强度的最大值 Bmax ? 3qL 4 qR
4 2mEqL 3qL

(1 分)

磁感应强度大小取值范围为: 0 ? B ? 注:其他正确答案同样给分。

(1 分)

高三物理试题

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