2013年天津市十二区县重点学校高三毕业班联考（二）

理科综合能力测试物理部分

理科综合能力测试分为物理、化学、生物三部分，共300分，考试用时l50分钟。

本部分为物理试卷，本试卷分第I卷（选择题）和第II卷两部分，共120分。第I卷l至3页，第II卷4至6页。

答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号涂写在答题卡上。答卷时，考生务必将卷I答案涂写在答题卡上，卷II答在答题纸上，答在试卷上的无效。

第I卷

注意事项；

1．每小题选出答案后，把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。

2．本卷共8题，每题6分，，共48分.

一、选择题（每小题6分，共30分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）

1．钍核（
）具有放射性，发生
衰变变成镤核(Pa)，伴随该过程有
光子放出，已知钍核、镤核和电子的质量分别为
和
，真空中光速为c，下列说法正确的是

A．给钍加热，钍的半衰期将变短

B．衰变方程为

C ．钍核(
)中含有234个核子

D．衰变过程中释放的核能为

【答案】C

钍元素的半衰期是由原子核的结构决定的，与外界因素无关，故A错误．发生的是
衰变，故核反应方程是
，B错误。质量数等于质子数与中子数之和，即等于核子数，C正确。由爱因斯坦质能方程可知衰变过程中释放的核能为
，D错误。

2．关于地球的同步卫星，下列说法中正确的是

A．同步卫星离地面的高度是一个定值

B．同步卫星相对地面静止,处于平衡状态

C．同步卫星运行的速度大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度

D．同步卫星运行的向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等

【答案】A

同步卫星定轨道、定周期、定速度，所以同步卫星离地面的高度是一个定值，A正确。同步卫星在做匀速圆周运动，其加速度不为零，不可能处于平衡状态，故B错误．第一宇宙速度又叫最大环绕速度，同步卫星的速度是3km/s，小于第一宇宙速度，故C错误．由
可知同步卫星运行的向心加速度大于静止在赤道上物体的向心加速度，D错误。

3．a、b两束单色光以相同的入射角从玻璃射入空气时，a光的折射角大于b光的折射角，关于这两束单色光，下列说法中正确的是

A．用同一装置进行双缝干涉实验，a光的条纹间距较大

B．用a、b两束单色光照射某金属都能发生光电效应，a光照射产生光电子的最大初动能较大

C．分别用a、b两束单色光照射同一单缝做衍射实验，a光的中央亮纹较宽

D．若发出a光的能级差为
，发出b光的能级差为
，则
小于

【答案】B

由题意可知玻璃对a光的折射率大于对b光的折射率，可假设a是紫光，b是红光。由于条纹间距
，红光波长大，故红光的条纹间距较大，A错误；由
可知，紫光频率大，紫光照射金属产生光电子的最大初动能较大，B正确；红光波长大，用同一单缝做衍射实验，红光的中央亮纹较宽，C错误；紫光频率大，光子能量大，则
大于
，D错误。

4．一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时波形图如图中实线所示，此时波刚好传到P点，t=0.6s时波恰好传到Q点，波形如图中虚线所示，a、b、C、P、Q是介质中的质点，下列说法正确的是

A．当t=0.6s时质点a速度沿y轴负方向

B．质点P在这段时间内沿x轴正方向移动了30m

C．质点c在这段时间内通过的路程为30cm

D．当t=0.5s时，质点b、P的位移相同

【答案】D

由题图可知，该横波的波长为40m，波速v=
m/s=50m/s，则周期
=0.8s，当t=0.6s时质点a正由波谷向平衡位置运动，其速度沿y轴正方向，A错误；质点P只在平衡位置附近上下振动，不随波迁移，B错误；质点c在t=0.2s时开始振动，t=0.6s时通过的路程为振幅的2倍，即20cm，C错误；当t=0.5s=
时，质点b、P均处于平衡位置和波谷之间的同一位置，故位移相同，D正确。

5．如图甲所示，两个平行金属板a、b竖直放置，两板加如图乙所示的电压：t=0时刻在两板的正中央O点由静止开始释放一个电子，电子仅在电场力作用下运动，假设始终未与两板相碰。则电子速度方向向左且大小逐渐减小的时间是

【答案】B

由题意可知0-
，电子向左做匀加速运动；
-2
，电子向左做匀减速运动；2
时刻，电子速度为0； 2
-3
,电子向右做匀加速运动；3
-4
，电子向右做匀减速运动，4
时刻，电子速度为0；4
- 5
，电子向左做匀加速运动，综上可知B正确。

二、选择题（每小题6分，共18分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分）

6．如图所示，理想变压器副线圈通过导线接两个相同的灯泡
和
。导线的等效电阻为R。现将开关S闭合，若变压器原线圈两端的交流电压保持不变，则下列说法中正确的是

A．电阻R两端的电压变大

B．通过灯泡
的电流增大

C．原线圈中的电流减小

D．变压器的输入功率变大

【答案】AD

开关S闭合后，副线圈的电阻减小，电流变大，R的电阻没有变，电流增大，所以R两端的电压增大，故A正确；副线圈电压由原线圈的电压和匝数比决定，而原线圈电压和匝数比都没有变，所以副线圈输出电压不变，故灯泡
两端的电压减小，通过灯泡
的电流减小，B错误；原副线圈的电流跟匝数成反比，副线圈电流增大，原副线圈匝数比没有变，所以原线圈电流增大，C错误；副线圈的电压不变，电流增大，则输出功率增大，故变压器的输入功率变大，故D正确．故选AD。

7．如图所示，绝缘轻弹簧的下端固定在斜面底端，弹簧与斜面平行，带电小球Q（可视为质点）固定在光滑绝缘斜面上的M点，且在通过弹簧中心的直线ab上。现把与Q大小相同，电性相同的小球P，从N点由静止释放，在小球P与弹簧接触到压缩到最短的过程中（弹簧始终在弹性限度内)，以下说法正确的是

A．小球P和弹簧组成的系统机械能守恒

B．小球P和弹簧刚接触时其速度最大

C．小球P的动能与弹簧弹性势能的总和增大

D．小球P的加速度先减小后增大

【答案】CD

在小球P与弹簧接触到速度变为零的过程中，库仑力做正功，机械能不守恒，故A错误。根据能量守恒定律知，小球P的动能、和弹簧弹性势能的总和不变，由于在小球P与弹簧接触到压缩到最短的过程中，重力、电场力做正功，故P与地球间重力势能、P与小球Q间电势能均减小，故球P的动能与弹簧弹性势能的总和增大，C正确。小球先沿斜面加速向下运动，沿斜面向下的加速度逐渐减小，当弹簧弹力等于重力沿斜面向下的分力和电场力时，速度最大，而后减速向下运动，沿斜面向上的加速度逐渐增大，当弹簧压缩量最大时，小球静止，故B错误D正确。故选CD。

8．电梯在t=0时由静止开始上升，运动的a一t图像如图所示，电梯总质量m=2.0
kg，电梯内乘客的质量
=50kg，忽略一切阻力，重力加速度g=
，下列说法正确的是

A．第1s内乘客处于超重状态，第9S内乘客处于失重状态

B．笫2s内乘客对电梯的压力大小为550N

C．第2s内钢索对电梯的拉力大小为2.2

N

D．第2s内电梯对乘客的冲量大小为550N
s

【答案】BD

1-9s内电梯的加速度一直向上，乘客一直处于超重状态，A错误；第2s内电梯做匀加速运动，对乘客，由牛顿第二定律可知，
解得N=550N，由作用力与反作用力的关系知乘客对电梯的压力大小为550N，同理可知，
，解得F=2.255

N ，故B正确C错误；由I=Ft可知第2s内电梯对乘客的冲量大小为550N
s，D正确。本题选BD.

2013年天津市十二区县重点学校高三毕业班联考（二）

物理试卷

第Ⅱ卷

注意事项：

1．用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题纸上。

2．本卷共4题，共72分。

9．（18分）(1)如图所示电路中，L为带铁芯电感线圈，
和
为完全相同的小灯泡，当开关S断开的瞬间，流过
灯的电流方向为_______，观察到
灯______________（填“立即熄灭”，“逐渐熄灭”，“闪亮一下再逐渐熄灭”）。

(2)在测定一根粗细均匀的合金丝
的电阻率的实验中。

①利用螺旋测微器测定合金丝的直径，示数如图所示，则合金丝的直径为_____________mm.

②待测合金丝
的电阻约为10Ω。实验室提供的器材有：

A．电压表V（量程为3V，内阻约为l0k
）

B．电流表
（量程为0.6A，内阻约3
）

C．电流表
（量程为3A，内阻约0.1
）

D．滑动变阻器R（最大阻值约为5
，额定电流为2A）

E．学生电源E（电动势为6V，内阻不计）

F．开关一个，导线若干

要求较准确地测量出合金丝
的阻值，请在答题纸上的方框内画出实验电路图（注明选择的电流表）

③若用L表示合金丝的长度，d表示直径，测得电阻为R，写出合金丝的电阻率的表达式为___________________。

(3)用如图所示的实验装置，探究加速度与力、质量的关系。

实验中，将一端带滑轮的长木板放在水平实验台上，实验小车通过轻细线跨过定滑轮与钩码相连，小车与纸带相连，打点计时器所用交流电的频率为
50Hz。在保持实验小车质量不变的情况下，放开钩码，小车加速运动，处理纸带得到小车运动的加速度a；改变钩码的个数，重复实验。

①实验过程中打出的一条纸带如图，在纸带上便于测量的地方选取第一个计数点，在这个点上标明A，第六个点上标明B，第十一个点上标明C，第十六个点上标明D，第二十一个点上标明E。测量时发现B点已模糊不清，于是测得AC的长度为12.30 cm，CD的长度为6.60cm，DF的长度为6.90cm，则小车运动的加速度a=_____________
.

②根据实验测得的数据，以小车运动的加速度a为纵轴，钩码的质量m为横轴，得到如图所示的a一m图像，已知重力加速度g=10
.

a、由图像求出实验小车的质量为_____kg；

b、平衡摩擦力时，长木板与水平实验台倾角的正切值约为_________.

【答案】

（1）断开开关S时，灯泡
中原来的电流I2突然减小到零，线圈产生的感应电流流过灯泡
，灯泡
中电流由Il逐渐减为零，方向由a至b，与I2相反，由于线圈有一定的内阻，故Il< I2，灯泡
逐渐熄灭，不会发生闪亮一下。

（2）螺旋测微器的固定刻度读数0.5mm，可动刻度读数为0.01×23.0=0.230mm，所以最终读数为：固定刻度读数+可动刻度读数=0.5mm+0.230mm=0.730mm.

待测电阻的阻值较小，电流表应采用外接法；滑动变阻器的阻值较小，宜采用分压式接法；由于电源电动势为6V，故电路中的最大电流约为0.6A，电流表应选A1，测量读数较准确。（电路图略）

（3）设A到B之间的距离为x1，B到C之间的距离为x2，C到D之间的距离为x3，D到E之间的距离为x4，根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：x3-x1=2a1T2?，x4-x2=2a2T2?，为了更加准确的求解加速度，我们对两个加速度取平均值得：a=
（a1+a2），即小车运动的加速度计算表达式为：a=
，a=
m/s2=0.3m/s2.

由题意可知
-k，故图线的斜率等于
，解得
=1.0kg；平衡摩擦力时，长木板与水平实验台倾角较小，其正切值近似等于正弦值，由题图可知摩擦力约为0.1N，故倾角的正切约为0.01.

10.（16分）如图所示，质量
=0.5kg的小球A系在细线的一端，线的另一端固定在O点，O点到水平面的距离R=0.8m，质量
=0.3kg的物块B置于高H=1.2m的粗糙的水平桌面上且位于O点正下方，物块B距桌面右边缘的距离L=lm．物块与水平桌面间的动摩擦因数
= 0.45。现拉动小球使线水平伸直，小球由静止开始释放，运动到最低点时与物块发生正碰（碰撞时间极短）。碰后，物块B沿桌面滑行并从桌面右边缘飞出，落地点与飞出点的水平距离s=2m 。小球与物块均视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g=10
，求：

(1)小球与物块碰撞后，物块B的速度
：

(2)小球与物块碰撞后，小球能上升的最大高度h.

【答案】见解析

11．（1 8分）如图所示．相距为d、板间电压为
的平行金属板间有方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为
的匀强磁场；op和x轴的夹角
，在poy区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，pox区域内有沿x轴正方向的匀强电场，场强大小为E：一质量为m、电量为q的正离子沿平行于金属板、垂直磁场的方向射入板问并做匀速直线运动，从坐标为（0,L）的a点垂直y轴进入磁场区域，从op上某点沿y轴负方向离开磁场进入电场，不计离子的重力。

(1)离子在平行金属板间的运动速度
：

(2)poy区域内匀强磁场的磁感应强度B；

(3)离子打在x轴上对应点的坐标。

【答案】见解析

12．（20分）电磁缓冲装置，能够产生连续变化的电磁作用力，有效缓冲车辆问的速度差，避免车辆间发生碰撞和追尾事故。该装置简化为如下物理模型：如图所示，水平面上有一个绝缘动力小车，在动力小车上竖直固定着一个长度
、宽度
的单匝矩形纯电阻金属线圈，线圈的总电阻为R，小车和线圈的总质量为m，小车运动过程中所受阻力恒为
。开始时，小车静止在缓冲区域的左侧，线圈的右边刚好与宽为d(d>
）的缓冲区域的左边界重合。缓冲区域内有方向垂直线圈平面向里、大小为B的匀强磁场，现控制动力小车牵引力的功率，让小车以恒定加速度a驶入缓冲区域，线圈全部进入缓冲区域后，立即开始做匀速直线运动，直至完全离开缓冲区域，整个过程中，牵引力的总功为W。

(1)线圈进入磁场过程中，通过线圈横截面的电量：

(2)写出线圈进入磁场过程中，牵引力的功率随时间变化的关系式：

(3)线圈进入磁场过程中，线圈中产生的焦耳热。

【答案】见解析