淮安市2013—2014学年度高三年级5月信息卷

物理试题 2014.5

注意：本试卷满分120分，考试时间100分钟。

一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分，每小题只有一个选项符合题意.

1. 如图所示，斜面的倾角为30°，物块A、B通过轻绳连接在弹簧测力计的两端，A、B重力分别为10N、6N，整个装置处于静止状态，不计一切摩擦，则弹簧测力计的读数为

A．1N B．5N C．6N D．11N

2．科学家在地球轨道外侧发现了一颗绕太阳运行的小行星，经过观测该小行星每隔t时间与地球相距最近，已知地球绕太阳公转的半径为R、公转周期为T，设地球和小行星运行轨道都是圆轨道，万有引力常量为G，由以上信息不能求出的物理量是

A．小行星的质量 B．太阳的质量

C．小行星的公转周期 D．小行星的公转轨道半径

3．如图所示，椭圆ABCD处于一匀强电场中，椭圆平面平

行于电场线， AC、BD分别是椭圆的长轴和短轴，已知

电场中A、B、C三点的电势分别为

，由此可得D点的电势为

A．8V B．6V C．4V D．2V

4．某机械在每次匀速吊起货物时所能提供的功率P与所吊货物质量m的关系如图所示。现用该机械将30个货箱吊上离地12m高的平台，每个货箱的质量为5kg（忽略机械从平台返回地面和装箱的时间，g取10m/s2），所需最短时间约为

A．360s B．720s

C．1440s D．2400s

5．如图所示，空间中有沿-z方向的匀强电场，沿+y方向的匀强磁场，沿-y方向的重力场。有一带电粒子以初速度v沿+x方向射入，则粒子可能做

A．匀速直线运动 B．匀速圆周运动

C．匀变速直线运动 D．匀变速曲线运动

二、多项选择题：本大题共4小题，每小题4分，共l6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．

对下列各图中蕴含信息的分析和理解，正确的有

A．图甲的位移—时间图像表示该物体处于平衡状态

B．图乙的加速度—时间图像说明物体在做匀减速运动

C．图丙的动能—位移图像表示该物体做匀减速直线运动

D．图丁的速度—位移图像表示该物体的合力随位移减小

7．如图所示为某商厦安装的光敏电阻自动计数器的示意图。其中A为光源，B为由电动机带动匀速运行的自动扶梯，R1为光敏电阻，R2为定值电阻。每当扶梯上有顾客经过，挡住由Ａ射向R1的光线时，计数器就计数一次。此光计数器的基本工作原理是

A．当有光照射R1时，信号处理系统获得低电压

B．当有光照射R1时，信号处理系统获得高电压

C．信号处理系统每获得一次低电压就计数一次

D．信号处理系统每获得一次高电压就计数一次

8．如图所示是小型交流发电机的示意图，线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO′ 沿逆时针方向匀速转动，线圈的匝数为n、电阻为，外接电阻为R，交流电流表A。线圈从图示位置

（线圈平面平行于电场方向）开始转过
时的感应电流为。下列说法中正确的有

A．电流表的读数为

B．转动过程中穿过线圈的磁通量的最大值为

C．从图示位置开始转过
的过程中，通过电阻R的电荷量为

D．线圈转动一周的过程中，电阻R产生的热量为

9. 有一半径r =
m的圆柱体绕竖直轴OO′以角速度ω=8rad/s匀速转动，今用水平力F把质量m=l.2kg的物体A压在圆柱体的侧面，由于受挡板上竖直光滑槽的作用，物体A在水平方向上不能随圆柱体转动，而以v0=1.8m/s的速率匀速下滑，如图所示。已知物体A与圆柱体间的动摩擦因数μ=0.25，g取l0m/s2。下列说法中正确的有

A．圆柱体对A的摩擦力大小为20N

B．水平力F大小为48N

C．圆柱体转动一周过程中克服摩擦力做功为9.6J

D．圆柱体转动一周过程中，物体A克服摩擦力做功为5.4J

三、简答题：本题分必做题(第10、11题)和选做题(第12题)两部分，共计42分。请将解答填在答题卡相应的位置。

10．(8分) 利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图所示，水平桌面上固定一倾

斜的气垫导轨；导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨

过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到光电门B处的距离， b表示遮光片的宽度，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度，实验时滑块在A处由静止开始运动。

⑴用游标卡尺测量遮光条的宽度b，结果如图所示，由此读出b= ▲ mm；

⑵滑块通过B点的瞬时速度可表示为 ▲ ；

⑶某次实验测得倾角
，重力加速度用g表示，滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量可表示为ΔEk= ▲ ，系统的重力势能减少量可表示为ΔEp= ▲ ，在误差允许的范围内，若ΔEk = ΔEp则可认为系统的机械能守恒；

⑷在上次实验中，某同学改变A、B间的距离，作出的
图象如图所示，并测得M=m，则重力加速度g＝ ▲ m/s2。

11．（10分）某同学做“测定干电池的电动势和内电阻”的实验，连接好的电路如下图所示。

（1）实验中，他发现，接通电键后，电压表的示数不为零、电流表的示数为零；改变变阻器滑片的位置，电压表的示数不变、电流表的示数仍为零。为了找出上述故障的原因，该同学用多用电表的电压档检查电路：把两表笔分别接b、c，分别接b、d和分别接b、e时，多用电表示数均为零：把两表笔分别接e、f和分别接d、f时，多用电表示数均与电压表示数相同。检查各接线柱处的连接均接触良好。由此推断故障原因应是 。

（2）故障排除后，测出路端电压U和总电流I的多组数据，见下表，试根据这些数据画出U—I图象，并求出该电池的电动势E = V、内阻r = 。

I/A

0.10

0.15

0.25

0.37

0.40

0.50



U/V

1.38

1.34

1.25

1.15

1.20

1.05





(3)该同学连接的电路有一处不规范，请指出并加以改正： 。

12.【选做题】本题包括A、B和C三小题，请选定其中两题，并在答题卡相应的答题区域内作答。若三题都做，则按A、B两题评分。

A.(选修模块3－3)（12分）

（1）（4分）下列说法中正确的有 ▲

A．气缸内的气体具有很大的压强，是因为气体分子间表现为斥力

B．液体表面具有张力是因为液体表面层的分子间表现为引力

C．晶体的物理性质具有各向异性是因为晶体内部微粒按一定规律排列的

D．温度越高的物体，其内能一定越大、分子运动越剧烈

（2）（4分）如图所示，当一定质量的理想气体气体由状态a沿acb

到达状态b，气体对外做功为126J、吸收热量为336J；当该气体

由状态b沿曲线ba返回状态a时，外界对气体做功为84J，则该

过程气体是 热（选填“吸”或“放”），传递的热量等于 J。

（3）（4分）已知地球到月球的平均距离为384 400 km，金原子的直径为3.48×10－9m，金的摩尔质量为197g/mol。若将金原子一个接一个地紧挨排列起来，筑成从地球通往月球的“分子大道”，试问：

（1）该“分子大道”需要多少个原子？

（2）这些原子的总质量为多少？

B.(选修模块3－4)（12分）

(1) （4分）下列说法中正确的有 ▲

A. 光速不变原理是：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的

B. 变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场

C. 在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变宽

D. 声源与观察者相对靠近，观察者所接收的频率大于声源发出的频率

（2）（4分）一列简谐横波以1m/s的速度沿x轴正方向传播，t=0时刻波形如图所示。在x=1.0m处有一质点M，该波传播到M点需要的时间t=

▲ s，波动周期T= ▲ s；若在x=2.0m处的波源产生了频率等于2.0Hz且沿x轴负方向传播的简谐横波，则这两列波相遇时 ▲ （选填“能”或“不能”）发生干涉，其原因是 ▲ 。

（3）（4分）如图所示，光线a从某种玻璃射向空气，在它们的界面MN上发生反射和折射，反射光线b和折射光线c刚好垂直，已知此时入射角为iB，求：

①玻璃的折射率n；

②若要光线c消失，入射角iC应为多大？

C.(选修模块3－5)（12分）

(1)（4分）下列说法中正确的有 ▲

A．
核的比结合能比
核的大

B．天然放射现象的发现，揭示了原子的核式结构

C．氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子

D．1.0×1024个
核经过两个半衰期后还剩1.0×106个

(2) （4分）短道速滑接力赛中，运动员通过身体接触完成交接棒过程。某次比赛中运动员甲以7m/s在前面滑行，运动员乙以8m/s从后面追上，并用双臂奋力将甲向前推出，完成接力过程。设甲乙两运动员的质量均为60kg , 推后运动员乙变为5m/s，方向向前，速度方向在同一直线上，则运动员甲获得的速度为 ；此接力过程 （选填“可以”或“不可以”）看作弹性碰撞。

（3）（4分）如图甲所示的光电效应实验中，改变入射光束的频率v，同时由电压表V测量出相应的遏止电压Uc，多次测量，绘得的Uc—v关系图线如图乙所示。

已知电子的电荷量e =
C。求：

① 金属k的截止频率vc；

② 普朗克常量h。

四、计算题：本大题共3小题，共47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，答案中须明确写出数值和单位．

13．（15分）如图所示，两根足够长相距为L的平行金属导轨MN、PQ与水平面的夹角
53°，导轨处在竖直向上的有界匀强磁场中，有界匀强磁场的宽度
，导轨上端连一阻值R=1Ω的电阻。质量m=1kg、电阻r=1Ω的细金属棒ab垂直放置在导轨上，开始时与磁场上边界距离
，现将棒ab由静止释放，棒ab刚进入磁场时恰好做匀速运动。棒ab在下滑过程中与导轨始终接触良好，导轨光滑且电阻不计，取重力加速度g = 10m/s2。求：

（1）棒ab刚进入磁场时的速度v；

（2）磁场的磁感应强度B；

（3）棒ab穿过过磁场的过程中电阻R产生的焦耳热Q 。

14．（16分）10个同样长度的木块放在水平地面上，每个木块的质量m=0.5kg、长度L=0.6m，它们与地面之间的动摩擦因数
，在左方第一个木块上放一质量M=1kg的小铅块（视为质点），它与木块间的动摩擦因数
。现给铅块一向右的初速度
，使其在木块上滑行。g取10m/s2,求：

（1）开始带动木块运动时铅块的速度；

（2）铅块与木块间因摩擦产生的总热量；

（3）铅块运动的总时间。

15．（16分） 如图所示，在y轴左侧放置一加速电场和偏转电场构成的发射装置，C、D两板的中心线处于y=8cm的直线上；右侧圆形匀强磁场的磁感应强度大小为B=
T、方向垂直xoy平面向里，在x轴上方11cm处放置一个与x轴平行的光屏。已知A、B两板间电压UAB＝100V, C、D两板间电压 UCD=300V, 偏转电场极板长L=4cm，两板间距离d=6cm, 磁场圆心坐标为（6，0）、半径R＝3cm。现有带正电的某种粒子从A极板附近由静止开始经电场加速，穿过B板沿C、D两板间中心线y = 8cm进入偏转电场，由y轴上某点射出偏转电场，经磁场偏转后打在屏上。带电粒子比荷
=106c/kg，不计带电粒子的重力。求：

(1)该粒子射出偏转电场时速度大小和方向；

(2)该粒子打在屏上的位置坐标；

(3)若将发射装置整体向下移动，试判断粒子能否垂直打到屏上？若不能，请简要说明理

由。若能，请计算该粒子垂直打在屏上的位置坐标和发射装置移动的距离。

物理试题参考答案及评分要点 2014.05

1－5 BACBD

6－9 AC 、BC、 BD、 ACD

10．（8分）

⑴3.75mm（2分） ⑵
（1分）

⑶
（2分），

（1分）

⑷ 9.6 (2分）

11．（10分）(1) ef导线断（2分）

（2） 图象如图（标度适合、图线正确各1分，共2分）

1.47（1.46-1.48）、0.85（0.84--086）（各2分）

（3） 电压表的负接线柱上的导线应接在电键的f接线柱（2分）

12A.（1）BC（答案不全，得2分） （2）放 294（各2分）

（3）
，
kg （各2分）

12B.（1）AD（答案不全，得2分） （2）0.6、0.4、不能、频率不同（各1分）

（3）①

（2分）

②

（2分）

12C.（1）AC（答案不全，得2分） （2）10m/s 不可以（各2分）

（3）① 金属k的截止频率vc=
Hz （2分）

②图线的斜率k=

V·s=
V·s

普朗克常量h=
J·s （2分）

13（15分）解：

⑴ 由动能定理有：
(2分)

解得
=4m/s (2分)

⑵ 棒ab产生的感应电动势
(2分)

回路中感应电流
(1分)

棒ab匀速运动, 有：
(2分)

解得
(2分)

⑶解法一

由焦耳定律 有
（2分）

又
（1分）

解得
（1分）

解法二：

由能量守恒定律 有
（2分）

（1分）

解得
（1分）

14.（16分）解：

（1）设铅块可以带动n个木块移动，以这几个木块为研究对象，铅块施加的摩擦力应大于地面施加的摩擦力，即
（1分）

解得

取
，此时铅块已滑过8个木块 （1分）

根据动能定理
（2分）

代入数据得，刚滑上木块9时铅块的速度
（1分）

（2）对铅块M:
2.5m/s2
（1分）

对木块9+10：

（1分）

令
，则它们获得共同速度所需时间
（1分）

铅块位移
，木块位移
（2分）

铅块相对木块位移


（小于L） （1分）

铅块与木块间因摩擦产生的总热量

J （2分）

（3）由（2）问知，共同速度
（1分）

铅块、木块一起做匀减速运动的时间
（1分）

铅块在前8个木块上运动时间
（1分）

铅块运动的总时间

（1分）

15．（16分）解：

⑴ 电场加速：
（1分）

电场偏转：
（1分）

（1分）

（1分）

速度大小
m/s （1分）

速度方向与x轴正方向夹角
（1分）

⑵如图所示，粒子与y轴负方向成45°进入第一象限，做匀速运动，进入磁场后做匀速圆周运动，运动四分之一周，出磁场后做匀速运动。由对称关系，粒子射出磁场时速度与x轴正方向成45° （2分）

y =11cm （1分）

x = 6cm+11cm=17cm （1分）

打在屏上的位置坐标（17cm,11cm） （1分）

⑶可以垂直打在屏上。 （1分）

粒子在磁场中:

轨道半径
（1分）

根据磁聚集原理，带电粒子在磁场中的轨道半径与圆形匀强磁场的半径R相等时，带电粒子必会聚于同一点，会聚的位置与粒子入射方向相垂直的直径的端点，即为如图所示的N点。 （1分）

假设粒子可以垂直打在屏上。由几何关系得，垂直打到屏的位置坐标：

cm ，y =11cm，位置坐标为（
,11） （1分）

因要求粒子垂直打到屏，则射出磁场时的速度方向与x轴垂直，此时粒子的轨道半径与x轴平行，从而推得射入磁场时的位置为x轴的M点（菱形对边平行且相等）。

向下移动的距离
(等腰梯形的两腰相等) （2分）