2013~2014学年度

武汉市部分学校新高三起点调研测试

物理试卷

武汉市教育科学研究院命制 2013.9.6

注意事项：

1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。满分100分。考试用时90分钟。

2．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在试卷的答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

3．选择题选出答案后，用2B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，再选涂其它答案标号。非选择题答用黑色墨水的签字笔或铅笔直接答在答题卡上。答在试题卷上无效。

4．考试结束，监考人员将本试题卷和答题卡一并上交。

第Ⅰ卷（选择题，共40分）

一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~5题只有一项符合题目要求，第6~10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

1．物理学的发展极大地丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步。关于物理学发展过程中的认识，下列说法不正确的是：C

A．牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，不可能用实验直接验证

B．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

C．自然界的电荷只有两种，库仑把它们命名为正电荷和负电荷

D．纽曼、韦伯在对理论和实验资料进行严格分析后，先后指出：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率呈正比，后人称之为法拉第电磁感应定律

2．如图所示的电路中，开关S闭合后，灯泡A和B都正常发光。由于电路故障，灯泡B变暗（没有熄灭），灯泡A变亮，则电路中可能发生的故障是：B

A．R1短路

B．R1断路

C．R2短路

D．R2断路

3．2013年6月13日，神舟十号与天宫一号成功实现自动交会对接。假设神舟十号与天宫一号都在各自的轨道做匀速圆周运动。已知引力常量G，下列说法正确的是：A

A．由神舟十号运行的周期和轨道半径可以求出地球的质量

B．由神舟十号运行的周期可以求出它离地面的高度

C．若神舟十号的轨道半径比天宫一号大，则神舟十号的周期比天宫一号小

D．漂浮在天宫一号内的宇航员处于平衡状态

4．如图所示，光滑水平面上存在一有界匀强磁场，圆形金属线框在水平拉力的作用下，通过磁场的左边界MN。在此过程中，线框做匀速直线运动，速度的方向与MN成θ角。下列说法正确的是：B

A．线框内感应电流沿顺时针方向

B．线框内感应电流先增大后减小

C．水平拉力的大小与θ无关

D．水平拉力的方向与θ有关

5．y轴上放置着一块不带电的无限大接地金属板，现在x轴上的（L，0）点放一电量为q的正点电荷，它们之间的电场线分布如图甲所示。两个相距为2L的电量均为q的等量异种点电荷之间的电场线分布如图乙所示。某同学经过探究之后发现图甲所示的电场线分布与图乙中虚线（两点电荷连线的中垂线）右侧的电场线分布相同，则P（2L，0）点的电场强度的大小是：C

A．

B．

C．

D．

6．2012年6月24日，中国第一台自行设计、自主集成研制的深海载人潜水器——“蛟龙”号在西太平洋的马里亚纳海沟下潜深度超过7000米，预示着中国已经有能力征服全球99.8％的海底世界。假设在某次实验时，“蛟龙”号从水面开始下潜到最后返回水面共历时10min，其速度随时间的变化如图所示，则“蛟龙”号：AC

A．下潜的最大深度为360m

B．整个过程中的最大加速度为0.025m/s2

C．在3～4min和6～8min内出现超重现象

D．在8～10min内机械能守恒

7．如图所示，长度L=10 m的水平传送带以速率v0=4 m/s沿顺时针方向运行，质量m=1 kg的小物块（可视为质点）以v1=6 m/s的初速度从右端滑上传送带。已知物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.4，重力加速度g=10 m/s2，则物块：AD

A．相对地面向左运动的最大距离为4.5m

B．相对地面向左运动的最大距离为10.5m

C．从滑上传送带到滑下传送带所用的时间2.5 s

D．从滑上传送带到滑下传送带所用的时间3.125 s

8．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为5：1，原线圈接交流电源和交流电压表，副线圈通过电阻为R的导线与热水器、抽油烟机连接。已知原线圈两端的电压保持不变，副线圈上的电压按图乙所示规律变化，现闭合开关S接通抽油烟机，下列说法正确的是：AD

A．电压表示数为1100 V

B．抽油烟机上电压的瞬时值表达式为

C．热水器的实际功率增大

D．变压器的输入功率增大

9．如图所示，在区域I和区域II内分别存在与纸面垂直的匀强磁场，一带电粒子沿着弧线apb由区域I运动到区域II。已知圆弧ap与圆弧pb的弧长之比为2∶1，下列说法正确的是：ABD

A．粒子在区域I和区域II中的速率之比为1∶1

B．粒子通过圆弧ap、pb的时间之比为2∶1

C．圆弧ap与圆弧pb对应的圆心角之比为2∶1

D．区域I和区域II的磁感应强度方向相反

10．如图所示，水平地面上有楔形物体b，b的斜面上有一小物块a，a与b之间、b与地面之间均存在摩擦。已知a恰好可沿斜面匀速下滑，此时若对a施加如图所示的作用力，a仍沿斜面下滑，则下列说法正确的是：AD

A．在a上施加竖直向下的力F1，则地面对b无摩擦力

B．在a上施加沿斜面向下的力F2，则地面对b的摩擦力水平向左

C．在a上施加一个水平向左的力F3，则地面对b的摩擦力水平向右

D．无论在a上施加什么方向的力，地面对b均无摩擦力

第Ⅱ卷（选择题，共60分）

本卷包括必考题和选考题两部分。第11题~第16题为必考题，每个试题考生都必须做答。第17题~第19题为选考题，考生根据要求做答。

二、实验题：本大题共2小题，第11题4分，第12题6分，共10分。把答案写在答题卡指定的答题处，不要求写出演算过程。

11．在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中，采用如图甲所示的电路可以方便地调节灯泡两端的电压值，已知两个滑动变阻器的最大阻值分别为R1、R2，且R1=10R2。

（1）请根据图甲所示的实物图在图乙的方框中画出相应的电路图；

（2）在实验中，为了使小电珠的电压在开始时有最小值，在闭合开关前，两个滑动变阻器的滑片P1和P2应分别放在各自的 端（选填“a”或“b”）和 端（选填“c”或“d”）；

（3）采用这个电路能够达到精细调节小电珠两端电压的目的，其中变阻器 （选填“R1”“R2”或） 用于精细调节。

答案：（1） 如图所示（2分）

（2）b，c （各1分）

（3）R2 （2分）

12．如图甲所示，万能角度尺是利用游标读数原理来直接测量工件角度或进行划线的一种角度量具。它有一个可转动的圆盘（即主尺），在圆盘的边缘标有表示圆心角的刻度，在圆盘的外侧有一个固定不动的圆弧状的游标尺。如图乙所示，主尺上29°对应的弧长与游标尺上30格对应的弧长相等。图乙中万能角度尺所测量的角度为 。

答案：46°30′

四、计算题：本大题共4小题，第13题8分，第14题9分，第15题9分，第16题12分，共38分。把解答写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13． 2012年12月28日，武汉地铁2号线正式通车。已知相距4000 m的甲乙两站之间的线路为直线，在调试运行时，列车出站加速和进站减速的加速度大小均为1 m/s2，中途保持匀速运行。列车从甲站由静止出发到乙站停止正好用时4 min。某次调试时，列车从甲站出发比原定的出发时间晚了20 s，但仍保持与原来相同的加速度出站和进站，要使列车仍然准点到达乙站，求此次列车出站加速的时间应为多少？

解：设列车本次出站应加速的时间t0，列车从甲站到乙站实际用时t，列车加速出站过程的位移为

1分

同理，列车进站过程的位移为
1分

列车匀速运行的速度为
1分

列车匀速前进过程的位移为
1分

又
1分

联立解得
3分

14．如图所示，一细绳跨过装在天花板上的滑轮，细绳的一端悬挂一质量为M的物体，另一端悬挂一载人的梯子，人的质量为m，系统处于平衡状态。不计摩擦及滑轮与细绳的质量，要使天花板受力为零，人应如何运动？

解：要使天花板受力为零，须使细绳中的拉力为零，物体M应做自由落体运动，故梯子应以加速度g向上匀加速运动。人对梯子的作用力向上，人应向下加速运动。

最初人梯系统处于平衡状态，即
2分

设人与梯子之间的相互作用力为F，人向下的加速度为a。对梯子运用牛顿第二定律

2分

对人运用牛顿第二定律

2分

解得

2分

故人应以
的加速度向下加速运动，才能使天花板受力为零。1分

15．在托乒乓球跑步比赛时，某同学将球置于球拍中心，以大小为a的加速度从静止开始做匀加速直线运动，当速度达到v0时，再以v0做匀速直线运动跑至终点。比赛中，该同学在匀速直线运动阶段保持球拍的倾角为θ0，如图所示，设整个过程中球一直保持在球拍中心不动，球在运动中受到的空气阻力大小与其速度大小成正比，方向与运动方向相反，不计球与球拍之间的摩擦，球的质量为m，重力加速度为g。求

（1）空气阻力大小与球速大小的比例系数k；

（2）在加速跑阶段球拍倾角θ随速度v变化的关系式。

解：

（1）在匀速运动阶段，有
2分

解得
2分

（2）加速阶段，设球拍对球的支持力为N′，有

2分

2分

得
1分

16．某汽车研发机构在汽车的车轮上安装了小型发电机，将减速时的部分动能转化并储存在蓄电池中，以达到节能的目的。某次测试中，汽车以额定功率行驶700m后关闭发动机，测出了汽车动能Ek与位移x的关系图象如图，其中①是关闭储能装置时的关系图线，②是开启储能装置时的关系图线。已知汽车的质量为1000kg，设汽车运动过程中所受地面阻力恒定，空气阻力不计，求

（1）汽车的额定功率P；

（2）汽车加速运动500m所用的时间t；

（3）汽车开启储能装置后向蓄电池提供的电能E？

解：（1）关闭发动机且关闭储能装置后，汽车在地面的阻力f的作用下减速至静止，由动能定理

2分

解得
1分

汽车匀速运动的动能

解得
1分

汽车匀速运动时牵引力大小等于阻力，故汽车的额定功率

1分

解得
1分

（2）汽车加速运动过程中，由动能定理

2分

解得
1分

（3）由功能关系，汽车开启储能装置后向蓄电池提供的电能为

2分

解得
1分

五、选考题：请考生在17、18、19三题中任选一题作答，如果多做，则按所做的第一题计分。计算题请写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

17．模块3-3试题（12分）

（1）（4分）下列说法正确的是 。（填正确答案标号。选对1个给2分，选对2个给3分，选对3个给4分。每选错1个扣2分，最低得0分）

A．布朗运动就是分子的无规则运动

B．理想气体的热力学温度与分子的平均动能成正比

C．空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之比叫做空气的相对湿度

D．一定质量的物质，在一定的温度和压强下，汽化时吸收的热量与液化时放出的热量相等

E．一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性减小的方向进行

答案：BCD

（2）（8分）如图所示，一环形玻璃管放在水平面内，管内封闭有一定质量的理想气体，一固定的活塞C和一能自由移动的活塞A将管内的气体分成体积相等的两部分Ⅰ、Ⅱ。现保持气体Ⅱ的温度不变仍为T0 =300K，对气体Ⅰ缓慢加热至T=500K，求此时气体Ⅰ、Ⅱ的体积之比。（活塞绝热且不计体积）

解：设环形玻璃管内Ⅰ、Ⅱ两部分的初始体积为V0，加热前后两部分气体的压强分别为p0、p，Ⅰ中气体体积的增加量为ΔV，由理想气体状态方程，对Ⅰ中气体有

2分

由玻意耳定律，对Ⅱ中气体有

2分

解得
2分

故此时气体Ⅰ、Ⅱ的体积之比为
2分

18．模块3-4试题（12分）

（1）（4分）一枚静止时长30 m的火箭以0.6 c的速度从观察者的身边掠过，火箭上的人测得火箭的长度为 m，观察者测得火箭的长度为 m。

答案： 30 m，24m（各2分）

（2）（8分）半径为R的固定半圆形玻璃砖的横截面如图所示，O点为圆心，OO′为直径MN的垂线。足够大的光屏PQ紧靠在玻璃砖的右侧且与MN垂直。一束复色光沿半径方向与OO′成θ＝30°角射向O点，已知复色光包含有折射率从n1＝
到n2＝
的光束，因而光屏上出现了彩色光带。

（ⅰ）求彩色光带的宽度；

（ⅱ）当复色光入射角逐渐增大时，光屏上的彩色光带将变成一个光点，求θ角至少为多少？

解：（ⅰ）由折射定律

，
2分

代入数据，解得

β1＝45°，β2＝60° 2分

故彩色光带的宽度为

Rtan 45° 1分

（ⅱ）当所有光线均发生全反射时，光屏上的光带消失，反射光束将在PN上形成一个光点。即此时折射率为n1的单色光在玻璃表面上恰好先发生全反射，故

2分

即入射角θ＝C＝45° 1分

19．模块3-5试题（12分）

（1）（4分）如图所示是研究光电效应的电路，阴极K和阳极A是密封在真空玻璃管中的两个电极，K在受到光照时能够发射光电子。阳极A吸收阴极K发出的光电子，在电路中形成光电流。如果用单色光a照射阴极K，电流表的指针发生偏转；用单色光b照射光电管阴极K时，电流表的指针不发生偏转。下列说法正确的是 。（填正确答案标号。选对1个给2分，选对2个给3分，选对3个给4分。每选错1个扣2分，最低得0分）

A．a光的波长一定小于b光的波长

B．只增加a光的强度可能使通过电流表的电流增大

C．只增加a光的强度可使逸出的电子最大初动能变大

D．阴极材料的逸出功与入射光的频率有关

E．用单色光a照射阴极K，当电源的正负极对调时，电流表的读数可能减为零

答案：ABE

（2）（8分）如图所示，在竖直平面内固定着半径为R的半圆形轨道，小球B静止在轨道的最低点，小球A从轨道右端正上方3.5R处由静止自由落下，沿圆弧切线进入轨道后，与小球B发生弹性碰撞。碰撞后B球上升的最高点C，圆心O与C的连线与竖直方向的夹角为60°。若两球均可视为质点，不计一切摩擦，求A、B两球的质量之比mA：mB。

解：小球A从高处静止下落至轨道的最低点，由机械能守恒定律

1分

小球A与小球B发生弹性碰撞，由动量守恒定律和能量守恒定律

2分

2分

B球上升到最高点C，由机械能守恒定律

1分

联立解得
2分