启东市汇龙中学2013届高三最后一卷

物理试题

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，共计15分．每小题只有一个选项符合题意．

1．伽利略和牛顿都是物理学发展史上最伟大的科学家，巧合的是牛顿就出生在伽利略去世后的第二年．下列关于力和运动关系的说法中，不属于他们的观点的是(　　)

A．自由落体运动是一种匀变速直线运动

B．力是使物体产生加速度的原因

C．物体都具有保持原来运动状态的属性，即惯性

D．力是维持物体运动的原因

2．某电源输出的电流既有交流成分又有直流成分，而我们只需要稳定的直流，下列设计的

电路图中，能最大限度使电阻R2获得稳定直流的是(　　)

3．如图所示电路中，电源电压u＝311sin100πt(V)，A、B间接有“220 V　440 W”的电暖宝、“220 V　220 W”的抽油烟机、交流电压表及保险丝．下列说法正确的是(　　)

A．交流电压表的示数为311 V

B．电路要正常工作，保险丝的额定电流不能小于3 A

C．电暖宝发热功率是抽油烟机发热功率的2倍

D．1 min抽油烟机消耗的电能为1.32×104 J

4．如图所示，表面光滑的固定斜面顶端安装有定滑轮，小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦)，A、B位于同一高度处并恰好处于静止状态．剪断轻绳后，A下落、B沿斜面下滑，则从剪断轻绳开始到物块着地的过程中，两物块(　　)

A．速度的变化量相同

B．重力势能的变化量相同

C．下落的时间一定相同

D．重力做功的平均功率相同

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

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，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，木块A放在木板B的左端，A、B间接触面粗糙，用恒力F将木块A拉到木板B的右端．第一次将B固定在水平地面上，第二次将B放在光滑水平地面上，则前后两个过程中相同的量是(　　)

A．物块A运动的加速度

B．物块A的运动时间

C．力F对物块A做的功

D．系统产生的摩擦热

7．2012年5月6日，天空出现“超级大月亮”，月亮的亮度和视觉直径都大于平常，如图．究其原因，月球的绕地运动轨道实际上是一个偏心率很小的椭圆，当天月球刚好运动到近地点．结合所学知识判断下列与月球椭圆轨道运动模型有关的说法正确的是(　　)

A．月球公转周期小于地球同步卫星的公转周期

B．月球在远地点的线速度小于地球第一宇宙速度

C．月球在远地点的加速度小于在近地点的加速度

D．月球在远地点的机械能小于在近地点的机械能

8．回旋加速器在科学研究中得到了广泛应用，其原理如图所示．D1和D2是两个中空的半圆形金属盒，置于与盒面垂直的匀强磁场中，它们接在电压为U、周期为T的交流电源上．位于D1圆心处的质子源A能不断产生质子(初速度可以忽略)，它们在两盒之间被电场加速．当质子被加速到最大动能Ek后，再将它们引出．忽略质子在电场中的运动时间，则下列说法正确的是(　　)

A．若只增大交变电压U，则质子的最大动能Ek会变大

B．若只增大交变电压U，则质子在回旋加速器中运行时间会变短

C．若只将交变电压的周期变为2T，仍可用此装置加速质子

D．质子第n次被加速前后的轨道半径之比为∶

9．在竖直方向的电场中一带电小球由静止开始竖直向上运动，运动过程中小球的机械能与其位移关系的图象如图所示，其中O～S1过程的图线为曲线，S1～S2过程的图线为直线．根据该图象，下列说法正确的是(　　)

A．小球一定带正电

B．O～S1过程中小球可能一直在做加速运动

C．S1～S2过程中所处的电场一定是匀强电场

D．S1～S2过程中小球的动能可能不变

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，共计42分．请将解答填写在答题卡相应的位置．

10．（8分）利用滑块在倾斜气垫导轨上的运动来验证机械能守恒定律。如图1所示，将长

为L、原来已调至水平的气垫导轨的左端垫高H，在导轨上间

距为l的两点处分别安装光电门P1和P2。

（1）用20分度的游标卡尺测量滑块上遮光条的宽度，测量结果

如图2所示，则遮光条的宽度d= cm。

（2）接通气源及光电计时器，将滑块从导轨左端自由释放。测

得滑块通过第1个光电门时遮光时间为
=0.5ms，则滑块

通过第1个光电门时的速度为 m/s.

（3）为了完成实验，除了上面提到的物理量外，

还应测出的物理量是 （用

文字和相应的符号表示）

（4）若滑块在气垫导轨上的运动过程中机械能守恒，

则应有关系式 成立 （用题中给出的、测出的及还应

测出的物理量的符号表示）

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20Ω。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3.0V，内阻约1Ω)；

电流表A1(量程0～100mA，内阻约5Ω)；

电流表A2(量程0～0.6A，内阻约0.2Ω)；

电阻箱R(0～999.9Ω)；

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”)

12.【选做题】本题包括A、B、C三小题，请选定其中两题，并在相应的答题区域内作答，若三题都做，则按A、B两题评分。

A．(选修模块3－3)(12分)

(1)下列说法正确的是(　　)

A．达到热平衡的系统内部各处都具有相同的温度

B．分子势能随着分子间距增大而增大

C．不具有规则几何形状的物体也可能是晶体

D．根据某种物质的摩尔体积和阿伏加德罗常数可估算出该种物

质分子的体积

(2)如图所示的折线为汽缸内一定质量的理想气体由状态1到状态2

的变化图线，则在整个过程中汽缸内气体温度的变化情况是 ；气体吸、放热情况是 （填“一直吸热”、“一直放热”、“先吸热后放热”或“先放热后吸热”）。

(3)已知全世界人口为N=60亿，假设这么多人同时数1g水的分子个数，每人每小时可以数n0=5000个，不间断地数，则完成任务所需时间为多少？（结果保留二位有效数字）(阿伏加德罗常数NA取6×1023 mol－1)

C．(选修模块3－5)(12分)

(1)已知处于某一能级n上的一群氢原子向低能级跃迁时，能够发出10种不同频率的光，下列能表示辐射光波长最长的那种跃迁的示意图是(　　)

(2)在实验室内较精准地测量到的双β衰变事例是在1987年公布的，在进行了7960小时的实验后，以68%的置信度认出
Se发生的36个双β衰变事例．已知静止的
Se发生双β衰变时，将释放出两个电子和两个中微子(中微子的质量数和电荷数都为零)，同时转变成一个新核X，则X核的中子数为________；若衰变过程释放的核能是E，真空中的光速为c，则衰变过程的质量亏损是____________．

(3)质量为m的小球A在光滑水平面上以速度v0与质量为2m的静止小球B发生正碰后以v0/3、的速率反弹，试通过计算判断发生的是不是弹性碰撞．

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)如图甲所示，MN、PQ为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导轨间距L为0.5m，导轨左端连接一个阻值为2
的定值电阻R，将一根质量为0.2kg的金属棒cd垂直放置在导轨上，且与导轨接触良好，金属棒cd的电阻r＝2
，导轨电阻不计，整个装置处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中，磁感应强度为B＝2T．若棒以1m/s的初速度向右运动，同时对棒施加水平向右的拉力F作用，并保持拉力的功率恒为4W，从此时开始计时，经过2s金属棒的速度稳定不变，图乙为安培力与时间的关系图象．试求：

(1)金属棒的最大速度；

(2)金属棒速度为3m/s时的加速度；

(3)求从开始计时起2s内电阻R上产生的电热．

14．(16分)如图，P是倾角为30°的光滑固定斜面．劲度系数为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．

15．(16分)如图所示，空间有沿y轴负方向的匀强电场和垂直于xOy平面(纸面)向里的匀强磁场。一带正电的粒子从P点以一定的速度平行于x轴正向入射．若只有磁场，粒子将做半径为R0的圆周运动；若同时存在电场和磁场，粒子恰好做直线运动．现只加上述电场，当粒子从P点运动到x＝R0处时，立即将电场改为上述磁场，粒子恰好不打在x轴上，不计粒子的重力．

(1)求粒子到达x＝R0处时速度方向与x轴的夹角；

(2)求粒子在虚线右侧做圆周运动的半径以及P点离x轴距离h；

(3)若粒子再次运动到x＝R0处时，再将磁场改为上述电场，求该粒子打到y轴上的点离P点的距离以及该粒子从P点射入后在电场中与磁场中运动时间之比．

启东市汇龙中学2013届高三最后一卷

物理试题参考答案及评分标准

一、单选题

1．D 2．A 3．D 4．D 5．C

二、多选题

6．AC 7．BC 8．BD 9．BCD

三、简答题

10．（1）0.015（2）0.3（3）滑块经过第2个光电门时的遮光时间
，

（4）
（等式两边的质量m可以约去）。（每空2分）

11．(1) 0.728～0.732(2分)　 (2) A1(2分) (3)
(3分)　 (4) 不变(3分)

12.A．(选修模块3－3)(12分)

(1)AC（4分） （2）先降低后升高（2分）；先放热后吸热（2分）

（3）水分子总数
(2分)

故完成任务所需时间为
小时(2分)

12C. (选修模块3－5)(12分)

(1)A(4分) (2) 46　E/c2(各2分)

(3) 由动量守恒定律得mv0＝m＋2mvB，则vB＝v0(2分)

碰后总动能E＝m＋·2m＝mv，故为弹性碰撞(2分)

四、计算题

13．(15分)解：(1) 金属棒的速度最大时，所受合外力为零，即BIL＝F

而 P＝F·vm (1分) I＝
(1分)

解出 vm＝
＝＝4m/s (2分) (若根据图象求解，同样给分)

(2)速度为3m/s时，感应电动势E＝BLv＝2×0.5×3＝3V (1分)

电流 I＝
(1分)，安培力F安＝BIL (1分)

金属棒受到的拉力 F＝
＝N(1分)

由牛顿第二定律得 F－F安＝ma(1分)

解得 a＝
＝＝m/s2(1分)

(3) 在此过程中，由动能定理得

Pt＋W安＝mv－mv(2分)

W安＝－6.5J(2分)

QR＝
＝3.25J(1分)

14．(16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 (1分)，

mg－T＝ma (1分)，

则 a＝g/2(2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由牛顿第二定律有mg－T＝ma，解得
＋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；可见，当kx＝
时a＝0，速度达到最大．即Q点速度最大，对应的弹力大小恰好是
，弹性势能和初始状态相同．

故A上升到Q点过程，A、B的位移大小都是x0＝
（3分）

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＝
(3分)

(3) 不正确(2分)

Nmgx0＝mgx0sinθ＋·(Nm＋m)·v2(2分)

v＝，x0＝，当N→∞时，0＜v＜＝2vm(2分)

15．(1) 做直线运动有qE＝qv0B(1分)

做圆周运动有qv0B＝m(1分)

只有电场时，粒子做类平抛运动，有

a＝，R0＝v0t，vy＝at

解得vy＝v0(1分)

此时粒子速度大小为v＝＝v0(1分)

速度方向与x轴夹角为θ＝(1分)

(2) 撤除电场加上磁场后qvB＝m(1分)

解得R＝R0(1分)

粒子在电场方向的位移y1＝at2＝R0(1分)

P点离x轴的距离

h＝R0＋(R0－R0)＝R0－R0(2分)

(3) 粒子再次进入电场后的运动轨迹可以看成上述类平抛运动的延续，根据运动学知识，粒子沿电场方向的位移y2＝3y1＝R0(2分)

而粒子在磁场中运动的入场点和出场点A、B间距离为2R0

粒子打在y轴上的Q点与P点重合，即yPQ＝0(1分)

粒子在电场中运动的时间t1＝2(1分)

粒子在磁场中运动的时间t2＝·＝(1分)

粒子在电场中与磁场中运动时间之比为＝(1分)