2013届第三次六校联考

理科综合能力测试试卷

物理部分

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。

答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号用2B铅笔涂写在答题卡上。答卷时，考生务必将卷Ⅰ答案用2B铅笔涂写在答题卡上，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. 单项选择题（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．如图所示，欲使在固定的粗糙斜面上匀速下滑的木块A停下，可采用的方法是：

A．增大斜面的倾角

B．对木块A施加一个垂直于斜面向下的力

C．对木块A施加一个竖直向下的力

D．在木块A上再叠放一个重物

【答案】B

由木块A匀速下滑可知，沿斜面方向，木块A受力平衡，则
。若斜面的倾角
增大，则
，木块A加速下滑，A错误；若对木块A施加一个垂直于斜面向下的力，则木块压紧斜面的力增大，滑动摩擦力增大，木块做减速运动，最终静止，B正确；若对木块A施加一个竖直向下的力，对木块A分析可得，沿斜面方向有
，则木块A仍匀速下滑，C错误；若在木块A上再叠放一个重物，相当于增大木块A的质量，仍有
，故木块A仍匀速下滑，D错误。本题应选B。

2．下列说法正确的是：

A．卢瑟福的原子核式结构模型很好的解释了α粒子散射实验

B．汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，从而揭示了原子核是有复杂结构的

C．β射线是原子核外电子挣脱原子核束缚后形成的

D．在核聚变反应：
H+
H →
He+
n中，质量数减少，并释放出能量

【答案】A

汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，从而揭示了原子可分，原子有复杂内部结构，并提出了原子的枣糕模型，B错误；β射线是由原子核内部发出的，C错误；在核聚变反应：
H+
H →
He+
n中，质量数守恒，但有质量亏损，故释放出能量，D错误。选项A说法正确。本题选A。

3．在图甲所示的电路中，理想变压器原线圈两端的正弦交变电压变化规律如图乙所示。已知变压器原、副线圈的匝数比
，串联在原线圈电路中电流表A1的示数为1A，下列说法正确的是：

A．变压器输出端交流电的频率为5Hz

B．电流表A2的示数为0.1A

C．电压表V的示数为220
V

D．变压器的输出功率为220W

【答案】D

由图乙可知，交流电的周期为0.02s，由
可知其频率为50Hz，A错误；原副线圈的电流跟线圈匝数成反比，故电流表A2的示数为10A，B错误；由图乙可知交流电的最大值是
V，故其有效值为220V，即电压表V的示数为220V，C错误；由P=UI可知变压器的输出功率为220W，D正确。

４．如图所示，从点光源S发出的一细束白光以一定的角度入射到三棱镜的表面，经过三棱镜的折射后发生色散现象，在光屏上ab之间形成一条彩色光带．下面的说法中正确的是：

A．a侧是红色光，b侧是紫色光

B．通过同一双缝干涉装置，a侧光所形成的干涉条纹间距比b侧光的大

C．若b侧光的光子能使某一金属发生光电效应，则a侧光的光子也一定能使其发生光电效应

D．在三棱镜中a侧光的传播速率大于b侧光的传播速率

【答案】C

由于a侧光的偏折程度大于b侧光，故三棱镜对a侧光的折射率大于对b侧光的折射率，a侧是紫色光，b侧是红色光，A错误。红光的波长大于紫光的波长，由
可知通过同一双缝干涉装置，紫光所形成的干涉条纹间距比红光的小，B错误。紫光的频率大于红光的频率，故若红光的光子能使某一金属发生光电效应，则紫光的光子也一定能使其发生光电效应，C正确。由
可知在三棱镜中紫光的传播速率小于红光的传播速率，故D错误。

5．物体在万有引力场中具有的势能叫做引力势能。若取两物体相距无穷远时的引力势能为零，一个质量为m0的质点到质量为M0的引力源中心的距离为r0时，其万有引力势能
（式中G为引力常数）。一颗质量为m的人造地球卫星以半径为r1的圆形轨道环绕地球匀速飞行，已知地球的质量为M，要使此卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径增大为r2，则卫星上的发动机所消耗的最小能量为：（假设卫星的质量始终不变，不计空气阻力及其它星体的影响）：

A．
B．

C．
D．

【答案】A

根据万有引力提供向心力由：G
=m
，解得EK1=
mv12=
．

G
=m
，解得EK2=
mv22=
．则动能的减小量为△EK=
-
．

引力势能的增加量△EP=-
-(-
)=
-
,

根据能量守恒定律，发动机消耗的最小能量E=△EP-△EK=
．故选A．

二. 不定项选择题（每小题6分，共18分。每小题给出的4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．某物体运动的v－t图象如图所示，下列说法正确的是：

A．物体在第1 s末运动方向发生变化

B．前４s内合外力冲量为零

C．第1s内合外力的功率保持不变

D．前3s内合外力做正功

【答案】BD

0-2s物体一直沿正方向运动，A错误；前４s内物体动量的变化量为0，故合外力的冲量为零，B正确；0-1s物体做匀加速直线运动，加速度不变，故合外力恒定，由P=Fv知第1s内合外力的功率逐渐增大，C错误；前3s内物体的动能增大，据动能定理可知，合外力做正功，D正确。

７．如图为一列沿
轴正方向传播的简谐横波在
时刻的波形图及传播的距离，已知该波的周期为
，
、
、
、
为沿波传播方向上的四个质点，下列判断正确的是：

A．在
时刻，
质点的速度达到最大

B．从
时刻起，质点
比质点
先回到平衡位置

C．在
时刻，
质点的速度向上且达到最大

D．从
时刻起，在一个周期内，
、
、
三个质点所通过的路程均为一个波长

【答案】BC

在t+
时刻，c质点到达波峰，速度为零，故A错误．波沿x轴正方向传播，此时刻b、a的振动方向都向上，所以从t时刻起，质点b比质点a先回到平衡位置，故B正确．波传到d质点的时间为
，d质点起振方向向下，则在t+
+
即
时刻，d质点的速度向上且达到最大，故C正确．从t时刻起，在一个周期内，a、b、c三个质点所通过的路程均四个振幅，不是一个波长，故D错误．故选BC。

8．如图所示，在匀强电场中
、
、
、
为矩形的四个顶点，
、
分别为

边和

的中点且

长为

长的2倍。已知电场线的方向平行于矩形所在平面，
、
、
三点电势分别为4V、8V、6V，则：

A．
点的电势为2V

B．电场线方向垂直于

向下

C．电场线方向垂直于

向下

D．一电子从a点运动到c点，电势能减少

【答案】ACD

由于ab与cd平行，故
，由于已知
、
、
三点电势分别为4V、8V、6V，则
点的电势为2V，A正确。在匀强电场中将某一线段等分同时就将该线段两端的电势差等分，故e点电势等于c点电势，ec是匀强电场的一条等势线，又电场线跟等势线垂直且沿电场线电势降低，故电场线方向垂直于

向下，B错误C正确。一电子从a点运动到c点，电场力做正功，电势能减少，D正确。本题选ACD。

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。

三．填空题：（每空2分，共18分）

9．(1) ①如图所示，一竖直的半圆形光滑轨道与一光滑曲面在最低点平滑连接，一小球从曲面上距水平面高
处由静止释放，恰好通过半圆最高点，则半圆的半径
=

②用游标卡尺测量小球的直径，如图所示的读数是 mm。

（2）在用如图甲所示的装置“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器接在频率为
的交流电源上，从实验中打出的几条纸带中选出一条理想纸带，如图乙所示，选取纸带上打出的连续４个点
、
、
、
，各点距起始点Ｏ的距离分别为
、
、
、
，已知重锤的质量为
，当地的重力加速度为
，则：

①从打下起始点
到打下
点的过程中，重锤重力势能的减少量为
＝ ，重锤动能的增加量为
＝ 。

②若
，且测出
，可求出当地的重力加速度

。

( 3 )实际电压表内阻并不是无限大，可等效为理想电流表与较大的电阻的串联。现要测量一只量程已知的电压表的内阻，器材如下：

①待测电压表（量程3V，内阻约3kΩ待测）一只；②电流表（量程3A，内阻0.01Ω）一只；③电池组（电动势约为3V，内阻不计）；④滑动变阻器一个；⑤变阻箱（可以读出电阻值，0-9999Ω）一个；⑥开关和导线若干。

某同学利用上面所给器材，进行如下实验操作：

（1）该同学设计了如图甲、乙两个实验电路。为了更准确地测出该电压表内阻的大小，你认为其中相对比较合理的是 （填“甲”或“乙”）电路。

（2）用你选择的电路进行实验时，闭合电键S，改变阻值，记录需要直接测量的物理量：电压表的读数U和 （填上文字和符号）；

（3）由所测物理量选择下面适当坐标轴，能作出相应的直线图线，最方便的计算出电压表的内阻：

（A）
（B）
（C）
（D）

（4）设直线图像的斜率为
、截距为
，请写出待测电压表内阻表达式
＝ 。

【答案】(1)①
②
(2) ①

②

（3）① 乙 ②变阻箱的阻值
③
④

（1）①由机械能守恒定律可得，
，在半圆轨道的最高点，由重力提供向心力可得
，两式联立可得R=
。

②游标卡尺的主尺读数为10mm，游标尺上第10个刻度和主尺上某一刻度对齐，游标读数为0.05×10mm=0.50mm，所以最终读数为：主尺读数+游标尺读数=10mm+0.50mm=10.50mm.

（2）①重锤重力势能的减少量为△EP=mgs2．打C点时重锤的速度vC=
，T=
，?重锤动能的增加量为△Ek=

。

②由已知数据，结合△x=aT2即可求解加速度．

（3）①由于电阻箱的读数可以直接读出，故应选乙电路。

②实验中需要记录电压表的读数和相应变阻箱的阻值。

③由闭合电路欧姆定律可得
,整理可得
,故可作出
的关系图线（为直线），选c。

④由③可知
，k=
,b=
,故
。

10．（16分）如图所示，在距水平地面高
的水平桌面一端的边缘放置一个质量
的木块
，桌面的另一端有一块质量
的木块
以初速度
开始向着木块
滑动，经过时间
与
发生碰撞，碰后两木块都落到地面上。木块
离开桌面后落到地面上的
点。设两木块均可以看作质点，它们的碰撞时间极短，且已知
点距桌面边缘的水平距离
，木块A与桌面间的动摩擦因数
，重力加速度取
。求：

（1）两木块碰撞前瞬间，木块
的速度大小；

（2）木块
离开桌面时的速度大小；

（3）碰撞过程中损失的机械能。

【答案】见解析

（1）木块A在桌面上受到滑动摩擦力作用做匀减速运动，根据牛顿第二定律，木块A的加速度

（2分）

设两木块碰撞前A的速度大小为v，根据运动学公式，得

（2分）

（2）两木块离开桌面后均做平抛运动，设木块B离开桌面时的速度大小为v2，在空中飞行的时间为t′。根据平抛运动规律有：
，
（2分）

解得：
＝1.5m/s （1分）

（3）设两木块碰撞后木块A的速度大小为v1，根据动量守恒定律有：

（3分）

解得：
=0.80m/s （1分）

设木块A落到地面过程的水平位移为s′，根据平抛运动规律，得

(4分)

解得：
（1分）

11．(18分)如图所示，水平放置足够长的电阻不计的粗糙平行金属导轨
、
相距为
，三根质量均为
的导体棒
、
、
相距一定距离垂直放在导轨上且与导轨间动摩擦因数均为
，导体棒
、
的电阻均为
，导体棒
的电阻为
。有磁感应强度为
的范围足够大的匀强磁场垂直于导轨平面方向向上。现用一平行于导轨水平向右的足够大的拉力F作用在导体棒
上，使之由静止开始向右做加速运动，导体棒始终与导轨垂直且接触良好，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，忽略导体棒间的相互作用，求：

（1）当导体棒
刚开始运动时，导体棒
的速度大小；

（2）当导体棒
刚开始运动时撤去拉力F，撤力后电路中产生焦耳热为
，撤去拉力F后导体棒
在导轨上滑行的距离

【答案】见解析

（1）导体棒
切割磁感线产生的电动势为：

（2分）

外电路的电阻为：

（2分）

由闭合电路欧姆定律得：