江苏省如东高级中学2013-2014学年度第一学期高三年级期末考试

物理试题 2014.1

（卷面分值120分 考试时间100分钟）

一、单项选择题：本题共6小题，每小题3分，共计18分．每小题只有一个选项符合题意．

1．如图所示电路中，电源电压u=311sin100
t（V），A、B间接有“220V 440W”的电暖宝、“220V 220W”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311V

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．1min抽油烟机消耗的电能为1.32×104J

2．某压榨机的结构如图所示，期中B为固定铰链，C为质量可忽略不计的滑块，通过滑轮可沿光滑壁移动，D为被压榨的物体．当在铰链A处作用一大小为F且垂直于壁的压力时，物体D所受的压力为（ ）

A．
B．

C．
　　　　　　D．

3．如图所示，两次渡河时船对水的速度大小和方向都不变．已知第一次实际航程为A至B，位移为S1，实际航速为v1，所用时间为t1．由于水速增大，第二次实际航程为A至C，位移为S2，实际航速为v2，所用时间为t2．则（ ）

A．t2＞t1　　　
　　　　　B．t2＞t1　　　

C．t2＝t1　　　
　　　 D．t2＝t1　　　

4.如图所示，边界OA与OC之间分布有垂直纸面向里的匀强磁场，边界OA上有一粒子源S.某一时刻，从S平行于纸面向各个方向发射出大量带正电的同种粒子(不计粒子的重力及粒子间的相互作用)，所有粒子的初速度大小相同，经过一段时间有大量粒子从边界OC射出磁场．已知∠AOC＝60°，从边界OC射出的粒子在磁场中运动的最长时间等于T/2(T为粒子在磁场中运动的周期)，则从边界OC射出的粒子在磁场中运动的最短时间为(　　)

A.T/2　　　B.T/4 C.T/6 D. T/8

5．如图所示，匀强电场中有a、b、c三点，在以它们为顶点的三角形中，∠a＝30°，∠c＝90°.电场方向与三角形所在平面平行．已知a、b和c点的电势分别为(2－) V、(2＋) V和2 V．该三角形的外接圆上最低、最高电势分别为 (　　)

A．(2－) V、(2＋) V

B．0、4 V

C. V、 V

D．0、2 V

6．如图甲所示，AB是某电场中的一条电场线，若有一电子以某一初速度且仅在电场力的作用下，沿AB由点A运动到点B，所经位置的电势随距点A的距离变化的规律如图乙所示．以下说法正确的是(　　)

A．A、B两点的电场强度EA

B．电子在A、B两点的速度vA＜vB

C．A、B两点的电势φA<φB

D．电子在A、B两点的电势能EpA＜EpB

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．

7．设想我国宇航员随“嫦娥”号登月飞船贴近月球表面做匀速圆周运动，宇航员测出飞船绕行n圈所用的时间为t。登月后，宇航员利用身边的弹簧秤测出质量为m的物体重力G1。已知引力常量为G，根据以上信息可得到 ( )

A．月球的密度 B．飞船的质量 C．月球的第一宇宙速度 D．月球的自转周期

8. 如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比 n1：n2=3：1，L1、L2为两相同灯泡，R、L、D和C分别为定值电阻、理想线圈、理想二极管和电容器，其中C = 10
。当原线圈两端接如图乙所示的正弦交流电压时，下列说法中正确的是( )

A．灯泡L1一定比L2暗

B．副线圈两端的电压有效值为
V

C．电容器C放电周期为
s

D．电容器C所带电荷量为
C

9. 如图甲为应用于机场和火车站的安全检查仪，用于对旅客的行李进行安全检查．其传送装置可简化为如图乙的模型，紧绷的传送带始终保持v＝1 m/s的恒定速率运行．旅客把行李无初速度地放在A处，设行李与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.1，A、B间的距离为2 m，g取10 m/s2.若乘客把行李放到传送带的同时也以v＝1 m/s的恒定速率平行于传送带运动到B处取行李，则( 　)

A．乘客与行李同时到达B处

B．乘客提前0.5 s到达B处

C．行李提前0.5 s到达B处

D．若传送带速度足够大，行李最快也要2 s才能到达B处

10.如图所示，截面为三角形的斜面体由两种材料拼接而成． BC界面平行底面DE，两侧面与水平面夹角分别为300和600．已知在物块运动的过程中斜面体始终保持静止，物块从A由静止下滑，加速运动到B再匀速运动到D，若该物块从A由静止沿另一侧面下滑，则有（ ）

A． AB段的运动时间大于AC段的运动时间

B．在物块从A运动到E的过程中，物体一直向下做加速运动

C．在物块从A运动到D的过程中，斜面体一直受到地面向左的摩擦力

D．在物块从A运动到E的过程中，斜面体一直受到地面向右的摩擦力

第二卷（非选择题 共86分）

三、简答题：本题分必做题（第11、12题）和选做题（第13题）两部分，共计32分，请将解答题写在答题卡相应的位置。

【必做题】

11．（10分）某实验小组通过研究发现，采用如右图所示装置可以得到小车和小盘的质量，步骤如下：

（1）取一盒总质量为m0=0.2kg的砝码放置在小车上，不挂小盘，调节斜木板的倾角，使小车能匀速滑下；

（2）挂上小盘，使小车无初速滑下，用打点计时器打出纸带，并根据纸带计算加速度；

（3）从小车上取质量为mx的砝码放到小盘中，重复步骤（2），测出对应的加速度；

（4）改变mx的大小，重复步骤（3），得到mx及a的数据，作出a—mx的图线；

步骤（1）中调节木板的倾角使小车能匀速下滑的目的是______________________________．

通过实验判断小车做匀速运动的依据是__________________________________．

该实验中是否应该满足小车和砝码的质量远大于小盘和砝码的质量？___________（选填“是”或“否”）

若求得图线的斜率k=25m/(kg·s2)，截距b=0.5m/s2，g取10m/s2，则可知小盘的质量m1=________________kg，小车的质量m2=_______________kg．

12．（10分）有一金属电阻丝的阻值约为20Ω，现用以下实验器材测量其电阻率：

A．电压表V1（量程0～15V，内阻约15kΩ）

B．电压表V2（量程0～3V，内阻约3kΩ）

C．电流表A1 (量程为0～0.6A，内阻约为0.5Ω)

D．电流表A2（量程为0～50 mA，内阻约为10Ω）

E．滑动变阻器R1 （阻值范围0～1kΩ，允许最大电流0.2A）

F．滑动变阻器R2 （阻值范围0～20Ω，允许最大电流1.0A）

G．螺旋测微器

H．电池组（电动势3V，内电阻0.5Ω）

I．开关一个和导线若干

⑴ 某同学决定采用分压式接法调节电路，为了准确地测量出电阻丝的电阻，电压表选 ，电流表选 ，滑动变阻器选 （填写器材前面的字母）；

⑵ 用螺旋测微器测量该电阻丝的直径，示数如图a所示，该电阻丝直径的测量值

d = mm；

⑶ 如图b所示，将电阻丝拉直后两端分别固定在刻度尺两端的接线柱a和b上，其间有一可沿电阻丝滑动的触头P，触头的上端为接线柱c．当按下触头P时，它才与电阻丝接触，触头的位置可在刻度尺上读出．实验中改变触头与电阻丝接触的位置，并移动滑动变阻器的滑片，使电流表A示数I保持不变，记录对应的电压表读数U．

该同学的实物连接如图c所示，他的连线是否正确，如果有错，在连接的导线上打“×”并重新正确连线；如果有导线遗漏，请添加导线，完成正确的实物连接图．

⑷ 利用测量数据描点作出U – L图线，如图d所示，并求得图线的斜率k．用电阻丝的直径d、电流I和斜率k表示电阻丝的电阻率ρ = ．

【选做题】

13．本题包括A、B二小题，请选定其中一题，并在答题卡相应的答题区域内作答．若二题都做，则按A题评分．

A．(选修模块3—3)（12分）

（1)下列说法中正确的是＿＿＿＿．

A.要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出气体分子的体积

B.悬浮在液体中的微粒足够小，来自各个方向的液体分子撞击的不平衡性使微粒的运动无规则

C.由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间只有引力，没有斥力，所以液体表面具有收缩的趋势

D.液晶既具有液体的流动体，又具有光学各向异性

（2）内壁光滑的导热气缸竖直浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不计质量的活塞封闭压强为1.0×105 Pa、体积为2.0×10－3 m3的理想气体．现在活塞上方缓缓倒上沙子，使封闭气体的体积变为原来的一半，然后将汽缸移出水槽，缓慢加热，使气体温度变为127 ℃.(大气压强为1.0×105 Pa)

①求汽缸内气体的最终体积（保留三位有效数字）；

②在右图所示的p－V图上画出整个过程中汽缸内气体的状态变化．

(3)如图所示，用一重量为500N的活塞在气缸内封闭一定质量理想气体，活塞与气缸壁间摩擦忽略不计，开始时活塞距气缸底高度h1=0.50 m。给气缸加热，活塞缓慢上升到距离气缸底h2 =0.80 m处，同时缸内气体吸收Q =450 J的热量。已知活塞横截面积S = 5.0×10-3 m2，大气压强p0 =1.0×105 Pa。求：

①缸内气体对活塞所做的功W；

②此过程中缸内气体增加的内能ΔU。

B．(选修模块3-4)（12分）

（1）下列说法正确的是 ．（填写选项前的字母）

（A）用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏振

（B）如果做振动的质点所受的合外力总是指向平衡位置，质点的运动就是简谐运动

（C）变化的电场周围不一定产生变化的磁场

（D）狭义相对论认为：在惯性参照系中，光速与光源、观察者间的相对运动无关

（2） 一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t=0时刻的波形如图所示，波刚好传到x=3m处．此后x＝1m处的质点比x＝-1m处的质点

（选填“先” 、“后”或“同时”）到达波峰

位置；若该波的波速为10m/s，经过
时间，

在x轴上-3m~3m区间内的波形与t=0时刻的

正好相同，则
= ．

（3）被称为“光纤之父”的华裔物理学家高锟，由于在光纤传输信息研究方面做出了巨大贡献，与两位美国科学家共获2009年诺贝尔物理学奖．光纤由内芯和外套两层组成．某光纤内芯的折射率为
，外套的折射率为
，其剖面如图所示．在该光纤内芯和外套分界面上发生全反射的临界角为600，为保证从该光纤一端入射的光信号都不会通过外套“泄漏”出去，求内芯的折射率
的最小值．

四、计算题：本题共4小题，共计54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．

14．（12分）如图所示，光滑固定的竖直杆上套有一个质量m=0.4kg的小物块A，不可伸长的轻质细绳通过固定在墙壁上、大小可忽略的定滑轮D，连接物块A和小物块B，虚线CD水平，间距d=1.2m，此时连接物块A的细绳与竖直杆的夹角为37
，物块A恰能保持静止．现在物块B的下端再挂一个小物块Q，物块A可从图示位置上升并恰好能到达C处．不计摩擦和空气阻力，
、
，重力加速度g取10m/s2．求：

（1）物块A到达C处时的加速度大小；

（2）物块B的质量M；

（3）物块Q的质量mo．

15. (12分)如图所示，坐标平面第Ⅰ象限内存在大小为E＝4×105 N/C、方向水平向左的匀强电场，在第Ⅱ象限内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场．质荷比为＝4×10－10 kg/C的带正电粒子从x轴上的A点以初速度v0＝2×107 m/s垂直x轴射入电场，OA＝0.2 m，不计重力．求：

(1)粒子经过y轴时的位置到原点O的距离；

(2)若要求粒子不能进入第三象限，求磁感应强度B的取值范围(不考虑粒子第二次进入

电场后的运动情况．)

16.(15分)如图所示，水平虚线L1、L2之间是匀强磁场，磁场方向水平向里，磁场高度为h.竖直平面内有一等腰梯形线框，底边水平，其上下边长之比为5:1，高为2h.现使线框AB边在磁场边界L1的上方h高处由静止自由下落，当AB边刚进入磁场时加速度恰好为0，在DC边刚进入磁场前的一段时间内，线框做匀速运动。求：

（1）DC边刚进入磁场时，线框的加速度;

（2）从线框开始下落到DC边刚进入磁场的过程中，线框损失的机械能和重力做功之比;

17. (15分) 如图所示，有一个可视为质点的质量为m＝1 kg的小物块，从光滑平台上的A点以v0＝3 m/s的初速度水平抛出，到达C点时，恰好沿C点的切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道，最后小物块滑上紧靠轨道末端D点的质量为M＝3 kg的长木板．已知木板上表面与圆弧轨道末端切线相平，木板下表面与水平地面之间光滑接触，小物块与长木板间的动摩擦因数μ＝0.3，圆弧轨道的半径为R＝0.5 m，C点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角θ＝53°，不计空气阻力，取重力加速度g＝10 m/s2.求：

(1)A、C两点的高度差；

(2)小物块刚要到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力；

(3)要使小物块不滑出长木板，木板的最小长度．(sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6)

2013-2014学年度第一学期如东中学高三期末考试

物理试卷答题纸

第二卷（非选择题 共86分）

三、简答题：本题分必做题（第11、12题）和选做题（第13题）两部分。共计32分，请将解答题写在答题卡相应的位置。

【必做题】

11. 目的是 ；依据是

（选填“是”或“否”）； m1 = Kg; m2= Kg

12.(1) 电压表选 ，电流表选 ，滑动变阻器选 （填写器材前面的字母）；

(2) d = mm；

(3)

(4) 电阻率ρ =

【选做题】

13．本题包括A、B二小题，请选定其中一题，并在答题卡相应的答题区域内作答．若二题都做，则按A题评分．

A．(选修模块3—3)（12分）

(1)

(2) ①求汽缸内气体的最终体积；

②在右图所示的p－V图上画出整个过程中汽缸内气体的状态变化

(3) ①缸内气体对活塞所做的功W；

②此过程中缸内气体增加的内能ΔU。

B．(选修模块3-4)（12分）

（1） ．

(2) （选填“先” ,“后”或“同时”）;
= ;

(3) 求内芯的折射率
的最小值．

四、计算题：本题共4小题，共计54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．

14.

15.

16.

17.

参考答案

说明：定出评分标准是为了尽可能在统一标准下评定成绩．试题的参考解答是用来说明评分标准的．考生如按其他方法或步骤解答，正确的，同样给分；有错的，根据错误的性质，参照评分标准中相应的规定评分．

一、单选题（每小题3分）

1

2

3

4

5

6



D

B

D

C

B

D



二、多选题（每小题4分，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）

7

8

9

10



AC

BD

BD

ABD





11．平衡摩擦力 打点计时器打出的纸带点迹分布均匀 否 m1=0.02kg m2=0.18kg (每空2分)

12．⑴ B、C、F（3分）

⑵ 0.183（0.181～0.185）（2分）

⑶ 见图（3分）

⑷
（2分）

说明：图中电压表连接线柱b也正确。

13.A.（1)BD （4分） （2）①1.47×10－3 m3　（2分）②见解析图（2分）

⑶ ① 活塞缓慢上升，视为等压过程，

则气体对活塞做功 W = FΔh ＝pSΔh ＝ 300J （2分）

② 根据热力学定律ΔU ＝（－W ）+ Q ＝150J （2分）

B. (1) CD (2)后 0.4ns (n=1、2、3……)（每空2分） （式中没有单位扣1分，不写n取值扣1分；写成0.4s扣1分）

（3）如图所示，由题意在内芯和外套分界面上要发生全反射

当在端面上的入射角i最大（
）时，折射角r也最大，在内芯与外套分界面上的入射角
最小，如此时入射角等于临界角则恰能保证信号不会通过外套“泄漏” （1分）

这时
（1分）

得
（1分）

在端面上
时，由
（1分）

得n1=2 （1分）

所以，当n1=2时在所有情况中从端面入射到光纤中的信号恰能都不会通过外套 “泄漏”出去．

14．（12分）

（1）当A物块到达C处时，由受力分析可知：水平方向受力平衡（1分），竖直方向只受重力作用（1分），所以A物块的加速度a=g=10m/s2 （2分）

（2）设B物块的质量为M，绳子拉力为T；根据平衡条件：

T
= mg （1分）

T =Mg （1分）

联立解得M=0.5kg （1分）

（3）设Q物块的质量为m
，根据系统机械能守恒得：

mgh
=(M+m
)gh
（2分）

h
=
（1分）

h
=
（1分）

解之得： m
=0.3kg (1分)

15.　(1)设粒子在电场中运动的时间为t，粒子经过y轴时的位置与原点O的距离为y，

则：sOA＝at2 (1分)

a＝ (1分)

E＝ (1分)

y＝v0t (2分)

联立解得a＝1.0×1015 m/s2　t＝2.0×10－8 s　y＝0.4 m （1分）

(2)粒子经过y轴时在电场方向的分速度为：

vx＝at＝2×107 m/s

粒子经过y轴时的速度大小为：

v＝＝2×107 m/s (1分)

与y轴正方向的夹角为θ，θ＝arctan ＝45°(1分)

要使粒子不进入第三象限，如图所示，此时粒子做匀速圆周

运动的轨道半径为R，则：

R＋R≤y (2分)

qvB＝m (1分)

联立解得B≥(2＋2)×10－2 T. （1分）

16.答案　(1)设线框质量为