山东省菏泽市

2013届高三5月份模拟考试

理科综合能力试题

本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分。满分240分。考试用时150分钟。答题前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、座号、准考证号、县区和科类填写在试卷和答题卡规定的位置。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

以下数据可供解题时参考：

可能用到的相对原子质量：H—1 C—12 O—16 K—39 S—32 Fe—56 Cu—64

第Ⅰ卷（必做，共87分）

注意事项：

1．第Ⅰ卷共20小题，1—13题每小题4分，14—20题每小题5分。共87分。

2．每小题选出答案后，用2铅笔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，再选涂其他答案标号。不涂在答题卡上，只答在试卷上不得分）。

二、选择题（本题包括7小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）

14．许多科学家对物理学的发展作出了巨大贡献，下列表述正确的是

A．伽利略创造的科学研究方法以及他的发现，标志着物理学的真正开端

B．法拉第发现了电流的磁效应，使人们突破了对电与磁认识的局限性

C．开普勒关于行星运动的描述为万有引力定律的发现奠定了基础

D．奥斯特发现了电磁感应现象，使人们对电与磁内在联系的认识更加完善

【答案】AC

奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第发现了电磁感应现象，选项BD错误，选项AC符合物理学史实。

15．质量2kg的质点在竖直平面内斜向下做曲线运动，它在竖直方向的速度图象和水平方向的位移图象如图5所示，下列说法正确的是

A．前2s内质点处于失重状态

B．2s末质点速度大小为4m/s

C．质点的加速方向与初速度方向垂直

D．质点向下运动的过程中机械能减小

【答案】AD

根据速度和位移图象判断物体在水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀加速直线运动，加速度方向向下，质点处于失重状态，A正确．根据位移图象的斜率求出水平方向的速度，再将两个方向的分速度合成，可知2s末质点速度大于4m/s，B错误．由于质点水平方向的速度不为0，质点合外力方向竖直向下，故质点初速度的方向与合外力方向不垂直，C错误．由题意可知质点竖直方向的加速度小于重力加速度，故竖直方向受到向上的外力作用，此力做负功，质点的机械能减小，D正确。本题应选AD。

16．某星球的半径为R，在其表面上方高度为a的位置，以初速度v0水平抛出一个金属小球，水平射程为b，a、b均为数值极小的常数，则这个星球的第一宇宙速度为

A．
B．
C．
D．

【答案】C

由平抛运动的知识可知，
，由万有引力提供向心力可知
，在星球表面，由万有引力等于重力可知
，联立以上各式可得星球的第一宇宙速度为v=
。选项C正确。

17．如图6所示，水平面有一固定的粗糙程度处处相同的圆弧形框架ABC，框架下面放置一块厚度不计的金属板，金属板的中心O点是框架的圆心，框架上套有一个轻圆环，用轻弹簧把圆环与金属板的O点固定连接，开始轻弹簧处于水平拉紧状态。用一个始终沿框架切线方向的拉力F拉动圆环从左侧水平位置缓慢绕框架运动，直到轻弹簧达到竖直位置，金属板始终保持静止状态，则在整个过程中：

A．水平面对金属板的支持力逐渐减小

B．水平面对金属板的摩擦力逐渐增大

C．沿框架切线方向对圆环的拉力逐渐减小

D．

【答案】A

对金属板受力分析，受重力，支持力，弹簧的拉力和静摩擦力，水平方向静摩擦力大小等于弹簧拉力的水平分量，竖直方向重力等于支持力和弹簧拉力的竖直分量之和，弹簧由水平到竖直的过程中，弹力大小不变，与水平方向的夹角变化，导致水平分量减小，竖直分量增大，故水平面对金属板的支持力逐渐减小，水平面对金属板的摩擦力逐渐减小，选项A正确B错误。由于是轻圆环，故可忽略其重力的影响，拉力F等于滑动摩擦力，由于滑动摩擦力
，
大小不变，故沿框架切线方向对圆环的拉力和框架对圆环的摩擦力大小均不变化，选项CD错误。

18．某电场的电场分布如图7所示，在以点电荷为圆心的圆周上有a、b、c、d四点，a、c两点与点电荷的在同一水平线上，b、d与点电荷在同一竖直线上，则下列说法正确的是

A．a点电势最高，c点电势最低

B．同一试探电荷在b、d两点受的电场力相同

C．同一试探电荷在b、d两点的电势能相同

D．若将一负试探电荷由c点移到d点，电势能增大

【答案】AC

沿电场方向电势降低，由于四点相比c点处电场线最密集，故c点电场强度最大，电势降落最快，故a点电势最高，c点电势最低，A正确。由题图电场分布可知，b、d两点电场强度大小相等，方向不同，电势相等，故同一试探电荷在b、d两点受的电场力方向不同，电势能相同，B错误C正确。由于c点的电势比d点电势低，故负电荷由c点移到d点，电势能增大，D正确。

19．如图8所示，50匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小
的水平匀强磁场中，线框面积
， 线框电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴
以角速度
匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈线接入一只额定电压为220V、额定功率未知的灯泡，且灯泡正常发光，交流电流表的量程为0.6A读数为0.11A。下列说法正确的是

A．灯泡的额定功率为22.4W

B．线框中产生交变电压的有效值为500V

C．变压器原、副线圈匝数之比为25：11

D．变压器输出端最多能并联6只这样的灯泡

【答案】BC

由
可求出线框中产生交变电压的最大值为500
V，故有效值为500V，B正确。灯泡的额定功率等于原线圈的输入功率为55W，A错误。变压器原、副线圈匝数跟电压成正比，故C正确。副线圈接一只灯泡时，电流表示数是0.11A，又电流表量程为0.6A，故变压器输出端最多能并联5只这样的灯泡，D错误。

20．如图9所示，相距为L的两条足够长的平行金属导轨，与水平面的夹角
，导轨上固定有质量为m，电阻为R的两根相同的导体棒，导体棒MN上方轨道粗糙下方光滑，整个空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为B。将两根导体棒同时释放后，观察到导体棒MN下滑而EF保持静止，当MN下滑速度最大时，EF与轨道间的摩擦力刚好到达最大静摩擦力，下列叙述正确的是

A．导体棒MN的最大速度为

B．导体棒EF与轨道之间的最大静摩擦力为

C．导体棒MN受到的最大安培力为

D．导体棒MN所受重力的最大功率为

【答案】AC

由题意可知，导体棒MN切割磁感线，产生的感应电动势为
回路中的电流
MN受到的安培力
，故 MN沿斜面做加速度减小的加速运动，当MN受到的安培力大小等于其重力沿斜面方向的分力时，速度达到最大值，此后MN做匀速运动。故导体棒MN受到的最大安培力为
，导体棒MN的最大速度为
，选项AC正确。由于当MN下滑速度最大时，EF与轨道间的摩擦力刚好到达最大静摩擦力，由力的平衡知识可知EF与轨道之间的最大静摩擦力为2
，B错误。由
可知导体棒MN所受重力的最大功率为
，D错误。

第Ⅱ卷 （必做129分+选做24分，共153分）

21．（13分）（1）在物理实验中体现了很多的物理研究方法，如理想实验法、控制变量法、极限思维法、图像法、类比法、科学假说法、微小量放大法与等效替代法等。请把合适的方法或正确的答案填在相应的空格内。

①在“利用打点计时器测速度”的实验中，运用 法，可以利用打点计时器打出的纸带测算出某点的瞬时速度；

在“探究互成角度的两个力的合成”的实验中，分别用一个力F或两个互成角度的F1、F2，把一个一端固定的橡皮筋拉伸到同一位置，则F就是F1和F2的合力，实验原理采用的是 法。

在“探究平抛运动的规律”的实验中，如图10所示，用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向抛出，同时B球松开，自由下落，A、B两球同时开始运动，观察到两球同时落地。运用 法，可以判定平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动。

②图象法是物理实验中一种重要的研究方法。在研究加速度与外力（质量m一定）的关系、验证机械能守恒定律、探究弹力大小与弹簧伸长量之间的关系三个实验中，某同学正确作出了三个实验的相关图象，如图11中A、B、C所示。根据坐标轴代表的物理量判断，A实验的图象“斜率”表示 ；B实验图象的“斜率”表示 ；C实验图象的“斜率”表示 。

（2）某一小型电风扇额定电压为4.0V，额定功率为2.4W。某实验小组想通过实验描绘出小电风扇的伏安特性曲线。实验中除导线和开关外，还有以下器材可供选择：

A．电源E（电动势为4.5V）

B．电压表V（量程为0～5V，内阻约为4k
）

C．电流表A1（量程为0～0.6A，内阻约为0.2
）

D．电流表A2(量程3A，内阻约0.05
);

E．滑动变阻器R1（最大阻值10
,额定电流1A）

F．滑动变阻器R2（最大阻值2k
,额定电流100mA）

①为了便于调节，减小读数误差和系统误差，实验中所用电流表应选用 ，滑动变阻器应选用 。（填所选仪器前的字母序号）。

②请你为该小组设计实验电路，并把电路图画在虚线内（小

电风扇的电路符号如图12所示）。

③操作过程中发现，小电风扇通电后受阻力作用，电压表读数小于0.5V时电风扇没启动。该小组测绘出的小电风扇的伏安特性曲线如图13所示，由此可以判定，小电风扇的电阻为 ，正常工作时的发热功率为 ，机械功率为 。

【答案】

（1）结合实验的原理分析即可得出答案。

（2）由于小电风扇的额定电流为0.6A，故应选电流表C，电流表D的量程太大，测量读数不准确；实验要求描绘伏安特性曲线，风扇两端的电压需从0开始变化，故滑动变阻器应采用分压式接法，选小量程的便于调节。小风扇的电阻较小，电流表采用 外接法。

电压表读数小于0.5V时电风扇没启动，电路可看成纯电阻电路，由欧姆定律可知电风扇的内电阻为图线直线部分的斜率，进而可求出正常工作时的发热功率为0.9W，机械功率为1.5W.

22．（15分）如图14所示，光滑的
圆弧AB，半径
，固定在竖直平面内。一辆质量为M=2kg的小车处在水平光滑平面上，小车的表面CD与圆弧在B点的切线重合，初始时B与C紧挨着，小车长L=1m，高H=0.2m。现有一个质量为m=1kg的滑块（可视为质点），自圆弧上的A点从静止开始释放，滑块运动到B点后冲上小车，

带动小车向右运动，当滑块与小车分离时，小车运动了

，此时小车的速度为
。求

（1）滑块到达B点时对圆弧轨道的压力；

（2）滑块与小车间的动摩擦因数；

（3）滑块与小车分离时的速度；

（4）滑块着地时与小车右端的水平的距离；

【答案】见解析

23．（18分）如图15所示，平面直角坐标系
中，在第二

象限内有竖直放置的两平行金属板，其中右板开有小孔；

在第一象限内存在内、外半径分别为
、R的半圆形

区域，其圆心与小孔的连线与x轴平行，该区域内有磁感

应强度为B的匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里：在

区域内有电场强度为E的匀强电场，方向与x轴负方向

的夹角为60°。一个质量为m，带电量为－q的粒子（不计重力），从左金属板由静止开始经过加速后，进入第一象限的匀强磁场。求

（1）若两金属板间的电压为U，粒子离开金属板进入磁场时的速度是多少：

（2）若粒子在磁场中运动时，刚好不能进入
的中心区域，此情形下粒子在磁场中运动的速度大小。

（3）在（2）情形下，粒子运动到
的区域，它第一次在匀强电场中运动的时间。

【答案】见解析

【选做部分】

36．（8分）【物理—物理3—3】

（1）下列说法正确的是

A．当分子间的距离增大时，分子势能一定减小

B．判断物质是，主要从该物质是否有固定的熔点来看

C．水对玻璃是浸润液体，是因为在玻璃与水的接触面处，玻璃分子对水分子的引力大于水分子间的引力

D．在相同温度下，不同气体的分子平均动能是不同的

（2）湖水深10m，上下水温可认为相同，在湖底形成体积为1cm3的气泡，当气泡上升到湖面时的体积是多大（大气压强取1×105Pa，湖水密度取1×103kg/m3）？气泡在上升的过程中是吸热还是放热？简要说明你判断的理由。

【答案】见解析

(1) 分子势能的变化只跟分子力的做功情况有关，仅由分子距离的变化无法确定势能的变化情况，A错误。晶体有固定的熔点，而非晶体没有固定的熔点，B正确。水对玻璃是浸润液体，是因为在玻璃与水的接触面处，玻璃分子对水分子的引力大于水分子间的引力，C正确。温度是分子平均动能的量度，在相同温度下，不同气体的分子平均动能是相同的，只是平均速率不同，D错误。

37．（8分）【物理—物理3—4】（未命题）

38．（8分）I【物理—物理3—5】

（1）下列说法正确的是

A．卢瑟福a粒子散射实验中，产生大角度散射的主要原因是：原子核外的电子对a粒子的吸引力较大

B．处于激发态的氢原子，从高能级向低能级跃迁时，能够向外释放光子，能级差越大，释放光子的频率越大

C．重核的裂变反应和轻核的聚变反应过程中，都有质量亏损

D．若某次核反应中，质量亏损为△m则本次核反应中释放的能量△mc（c为光速）

（2）如图26（a）所示，光滑水平面上有A、B两物块，已知A物块的质量mA=1kg，，初始时刻B静止，A以一定的速度向右运动，之后与B发生碰撞，碰撞后它们的位移一时间图象如图26（b）所示（规定向右为位移的正方向），则物块B的质量为多少？

【答案】见解析

（1）卢瑟福a粒子散射实验中，产生大角度散射的主要原因是：原子核中心存在带正点的质子，A错误。处于激发态的氢原子，从高能级向低能级跃迁时，能量要减小，故能够向外释放光子，能级差越大，释放的能量越多，光子的频率越大，B正确。重核的裂变反应和轻核的聚变反应过程中，都释放大量的能量，都有质量亏损，C正确。若某次核反应中，质量亏损为△m则本次核反应中释放的能量△mc2（c为光速），D错误。