二O一三届高三模拟考试

高三理科综合试题

2013.4

本试卷分第I卷和第II卷两部分，共16页，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、学校和科类填写在席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。

第I卷（必做 共87分）

注意事项：

1.第I卷共20小题，1~13题每题4分，14~20题每题5分，共87分。

2.每小题选出答案后，必须使用2B铅笔将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。

以下数据可供答题时参考：

相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Cl 35.5 Ca 40 Ba 137

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.在物理学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献。关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是

A.开普勒进行了“月-地检验”，得出天上和地下的物体都遵从万有引力定律的结论

B.哥白尼提出“日心说”，发现了太阳系中行星沿椭圆轨道运动的规律

C.伽利略不畏权威，通过“理想斜面实验”，科学地推理出“力不是维持物持物体运动的原因”

D.奥斯特发现了电磁感应现象，使人类从蒸汽机时代步入了电气化时代

【答案】C

牛顿进行了“月-地检验”，得出天上和地下的物体都遵从万有引力定律的结论；哥白尼提出“日心说”，认为太阳系中行星沿圆轨道运动，开普勒发现了太阳系中行星沿椭圆轨道运动的规律；法拉第发现了电磁感应现象，使人类从蒸汽机时代步入了电气化时代，故选项ABC错误。选项D正确。

15.某物体沿竖直方向做直线运动，规定向上为正方向，其
图象如图所示，下列判断正确的是

A.在0~1 s内，物体的平均速度大小为2m/s

B.在1 s~2 s内，物体向上运动，且处于失重状态

C.在2 s~3 s内，物体的机械能守恒

D.在3 s末，物体处于出发点上方

【答案】ABD

由速度-时间图线可知物体0-1s向上做匀加速运动，1-2s向上做匀减速运动，2s末速度减为0，2-3s速度反向，向下做匀加速运动。由
可知在0~1 s内，物体的平均速度大小为2m/s，A正确。在1 s~2 s内，物体的加速度向下，处于失重状态，B正确。在2 s~3 s内，物体下落的加速度小于重力加速度，故物体的机械能减小，C错误。在3 s末，物体的位移大于0，仍处于出发点上方，D正确。

16.如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比是50：1，b是原线圈的中心抽头，图中电表均为理想的交流电表，定值电阻R=10
，其余电阻不计。从某时刻开始经c、d两端给原线圈加上如图乙所示的交变电压。则下列说法正确的是

A.当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为4.4V

B.当单刀双掷开关与a连接且t=0.01s时，电流表的示数为零

C.当单刀双掷开关由a拨向b时，原线圈的输入功率变大

D.当单刀双掷开关由a拨向b时，副线圈输出电压的频率变为25Hz

【答案】AC

由图象可知，电压的最大值为220
V，交流电的周期为2×10-2s，所以交流电的频率为f=
=50Hz，交流电的有效值为220V，根据电压与匝数成正比可知，当单刀双掷开关与a连接时，副线圈的电压为4.4V，电流表示数为电流的有效值，不随时间的变化而变化，所以电流表的示数为0.44A，所以A正确B错误．当单刀双掷开关由a拨向b时，原线圈的匝数变小，所以副线圈输出的电压要变大，电阻R上消耗的功率变大，原线圈的输入功率也要变大，所以C正确．变压器不会改变电流的频率，所以副线圈输出电压的频率仍为50Hz，所以D错误．故选AC．

17.如图所示是阴极射线示波管的聚焦电场。实线为电场线，虚线为等差等势线。a、b、c为从左侧进入聚焦电场的电子运动的轨迹上的三点。不计电子的重力，则

A.电场中a点的电势高于c点的电势

B.电子经a点的动能大于经c点的动能

C.电子经b点的加速度大于经c点的加速度

D.电子经b点的电势能大于经c点的电势能

【答案】CD

沿电场线方向电势降低，故a点的电势低于c点的电势，A错误；电子由a点运动到c点的过程中，电场力做正功，电势能减小，动能增大，故B错误D正确；等差等势面密集处电场强度大，故电子受到的电场力大，加速度大，故C正确。

18.已知质量分布均匀的球壳对内物体的万有引力为零。假设地球是半径为R、质量分布均匀的球体。若地球某处的一矿井深度为d，则矿井底部和地球表面处的重力加速度大小之比为

A.
B.
C.
D.

【答案】B

本题主要考查了向心力公式的直接应用，关键是应用矿井底部和地面处的角速度相等，难度不大，属于基础题．矿井底部和地面处的角速度相等，根据a=ω2r得矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为
，故选B。

19.如图甲所示的电路中，螺线管的匝数
匝、横截面积
、螺线管的导线电阻
；定值电阻
.穿过螺线管的匀强磁场的磁感应强度为B，在某段时间内其变化规律如图乙所示，规定磁感应强度B竖直向下的方向为正方向。则下列说法正确的是

A.螺线管中产生的感应电动势为1V

B.闭合开关S，电路中的电流稳定后，电阻R1的电功率为

C.闭合开关S，电路中的电流稳定后，电容器的下极板带负电

D.断开开关S后，一段时间内，流经R2的电流方向由下而上

【答案】AD

根据法拉第电磁感应定律：E=
=n?S
， 代入数据解得：E=5000×2×10-3×
=1V，A正确．电路中的电流稳定后，根据闭合电路欧姆定律得I=
=0.1(A)，根据P=I2R1求得?P=4×10-2W，B错误。根据楞次定律知，从上向下看电流方向为逆时针，电容器的下极板带正电，C错误。断开开关S后，电容器放电，一段时间内，流经R2的电流方向由下而上，D正确。本题选AD。

20.如图所示，细线的一端固定于O点，另一端系一小球。在水平拉力作用下，小球以恒定速率在O点下方的竖直平面内运动。在小球经A点向B点运动的过程中，下列说法正确的是

A.拉力保持不变 B.拉力逐渐增大

C.拉力的瞬时功率保持不变 D.拉力的瞬时功率逐渐增大

【答案】BD

小球做匀速率运动，向心力大小不变，即绳上的拉力大小T不变，对小球受力分析可知
，
是绳与水平方向的夹角，小球经A点向B点运动的过程中，
减小，故F增大。设小球水平方向的速度大小为
，则可将其分解为沿绳方向的
和垂直绳方向的
两个分量，由几何关系可得
，由于
减小，
大小不变，故v增大，由P=Fv知拉力的瞬时功率逐渐增大。本题选BD.

第II卷（必做129分+选做24分，共153分）

注意事项：

1.第II卷共18道题。其中21~30题为必做部分，31~38题为选做部分。

2.第II卷所有题目的答案，考生须用0.5毫米黑色签字笔答在答题纸规定的区域内，在试卷上答题不得分。

3.选做部分考生必须从中选择1道物理题、1道化学题和1道生物题作答。答题前，请考生务必将所选题号用2B铅笔涂黑，答完题后，再次确认所选题号。

【必做部分】

21.（13）（1）某活动小组利用图甲装置验证机械能守恒定律。钢球自由下落过程中，先、后通过光电门A、B，计时装置测出钢球通过光电门A、B的时间分别为
。用钢球通过光电门的平均速率表示钢球心通过光电门的瞬时速度。测出两光电门间的距离为h，当地的重力加速度为g。

①用游标卡尺测量钢球的直径，读数如图乙所示，钢球直径为D=___▲__cm。

②要验证机械能守恒，只要比较___▲__。

A.
是否相等 B.
是否相等

C.
是否相等 D.
是否相等

③钢球通过光电门的平均速度___▲__（选填“＞”或“＜”）钢球球心通过光电门的瞬时速度。

（2）为测定某电源的电动势E、内阻r以及一段电阻丝的电阻率
，设计了如图（a）所示的电路。ab是一段电阻率较大的粗细均匀的电阻丝，
是阻值为
的保护电阻，滑动片P与电阻丝接触始终良好。实验中用螺旋测微器测得电阻丝的直径为
。实验时，闭合开关S，调节P的位置，记录
和对应的电压U、电流I的数据，并求得
的数值，如下表所示：

①请根据表中数据在图（b）上描点连线作
关系图象，根据该图象，可得电源的电动势E=___▲__V、内阻r=___▲__
。

②根据表中数据作出的
关系图象如图（c）所示，利用该图象，可求得电阻丝的电阻率
___▲__
（保留两位有效数字）。

③图
关系图象纵轴截距的物理意义是___▲__。

【答案】

（1）该题利用自由落体运动来验证机械能守恒，因此需要测量物体自由下落的高度hAB以及物体通过A、B点的速度大小，在测量速度时我们利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，因此明白了实验原理即可解答此题．

游标卡尺的主尺读数为9mm，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=9mm+0.50mm=9.50mm=0.950cm；

物体做自由落体运动，加速度为g，由
可知选项D正确。

由匀变速运动中间时刻的速度小于中点位置的瞬时速度可知钢球通过光电门的平均速度小于钢球球心通过光电门的瞬时速度。

（2）由题意可知图b纵轴的截距表示电源的电动势，图线的斜率表示电源内电阻与保护电阻的电阻之和。

由题意可知
，结合图c中的数据即可解答。由以上分析可知当x=0时，
等于电流表的电阻。

22.（15分）如图所示，质量足够大、截面是直角梯形的物块静置在光滑水平地面上，其两个侧面恰好与两个固定在地面上的压力传感器X、Y相接触。图中AB高H=0.3m，AD长L=0.5m。斜面倾角
。可视为质点的小物块P（图中未画出）质量m=1kg，它与斜面的动摩擦因数
可以通过更换斜面表面的材料进行调节，调节范围是
。

（1）令
，将P由D点静止释放，求P在斜面上的运动时间。

（2）令
，在A点给P一个沿斜面上的初速度
，求P落地时的动能。

（3）将压力传感器X、Y接到同一个数据处理器上，已知当X和Y受到物块压力时，分别显示正值和负值。对于不同的
，每次都在D点给P一个方向沿斜面向下、大小足够大的初速度，以保证它能滑离斜面。求滑行过程中处理器显示的压力F随
变化的函数关系式，并在坐标系中画出其函数图象。

【答案】见解析

23.（18分）某放置在真空中的装置如图甲所示，水平放置的平行金属板A、B中间开有小孔，小孔的连线与竖直放置的平行金属板C、D的中心线重合。在C、D的下方有如图所示的、范围足够大的匀强磁场，磁场的理想上边界与金属板C、D下端重合，其磁感应强度随时间变化的图象如图乙所示，图乙中的
为已知，但其变化周期
未知。已知金属板A、B之间的电势差为
，金属板C、D的长度均为L，间距为
。质量为m、电荷量为q的带正电粒子P（初速度不计、重力不计）进入A、B两板之间被加速后，再进入C、D两板之间被偏转，恰能从D极下边缘射出。忽略偏转电场的边界效应。

（1）求金属板C、D之间的电势差UCD。

（2）求粒子离开偏转电场时速度的大小和方向。

（3）规定垂直纸面向里的磁场方向为正方向，在图乙中t=0时刻该粒子进入磁场，并在
时刻粒子的速度方向恰好水平，求磁场的变化周期T0和该粒子从射入磁场到离开磁场的总时间t总。

【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.知道水的摩尔质量和水分子的质量，可计算出阿伏加德罗常数

B.当液晶中电场强度不同时，它对不同颜色的光吸收强度就不同

C.蔗糖受潮后粘在一起，没有确定的几何形状，它是非晶体

D.理想气体的温度不断升高，则其压强也一定不断增大

（2）如图所示，用轻质活塞在气缸内封闭一定质量的理想气体，活塞与气缸壁之间的摩擦忽略不计。开始时活塞距气缸底的高度为
，气体温度为
。给气缸加热，活塞缓慢上升到距气缸底的高度为
处时，缸内气体吸收Q=450J的热量。已知活塞横截面积
，大气压强
。求：

①加热后缸内气体的温度。

②此过程中缸内气体增加的内能
。

【答案】见解析

（1）阿伏加德罗常数等于水的摩尔质量与一个水分子的质量的比值，A正确；液晶具有晶体的光学各向异性，当液晶中电场强度不同时，它对不同颜色的光吸收强度就不同，B正确；蔗糖是多晶体，C错误；理想气体的温度不断升高，体积有可能不断增大，故其压强不一定不断增大，D错误。

37.（8分）【物理—物理3—4】

（1）如图所示，一个半径为R、透明的
球体放置在水平面上，一束蓝光从A点沿水平方向射入球体后经B点射出，最后射到水平面上的C点。已知
，该球体对蓝光的折射率为
。则它从球面射出时的出射角
▲ 。

若换用一束紫光同样从A点射入该球体，则它从球体射出后落到水平面上形成的光点与C点相比，位置 ▲ （填“偏左”、“偏右”或“不变”）。

（2）一列简谐横波沿x轴正方向传播，周期为T=2s，t=0时刻的波形如图所示。此刻，波刚好传到
处，求：坐标
处的质点，经多长时间第一次经过平衡位置向y轴负方向运动？

【答案】见解析

（1）由折射率的定义式可得
,由几何关系可知
=30°，故
60°。在同种介质中，紫光的偏折程度大于蓝光，故紫光从球体射出后落到水平面上形成的光点与C点相比，位置偏左。

38.（8分）【物理—物理3—5】

（1）
发生衰变有多种可能性。其中的一种可能是
先衰变成
，再一次衰变变成
（X代表某种元素），或再经一次衰变变成
最后都衰变成
，衰变路径如图所示。则由图可知：①②③④四个过程中， ▲ 是
衰变； ▲ 是
衰变。

（2）如图所示，车厢的质量为M，长度为L，静止在光滑水平面上。质量为m的木块（可看成质点）以速度
无摩擦地在车厢底板上向右运动，木块与车前壁碰撞后以
的速度向左运动，则再经过多长时间，木块将与车后壁相碰？

【答案】见解析

（1）
衰变有
放出，
衰变有
放出，由质量数和电荷数守恒即可判断，得出正确答案。