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江苏省无锡市2013届高三上学期期末考试物理试题 Word版含解析


第 I 卷(选择题共 3 1 分) 一、单项选择题:本题共 5 小题,每小题 3 分,共计 15 分.每小题只有一个选项符合题意. 1.如图,两根完全相同的轻弹簧下挂一个质量为,m 的小球,小球与地面间有一竖直细线相连,系统平 衡。已知两弹簧之间的夹角是 120°,且弹簧产生的弹力均为 3mg,则剪断细线的瞬间,小球的加速度是

A.a=3g,竖直向上

B.a=3g,竖直向下

C.a=2g,竖直向上

D.a=2g,竖直向下

2.某电源输出的电流既有交流成分又有直流成分,而我们只需要稳定的直流,下列设计的电路图中,能 最大限度使电阻 R2 获得稳定直流的是

考点:电感及电容对交流电的作用。

3.一质量为 m 的物块在倾角为 ? 的足够长斜面上匀减速下滑.现对物块施加一个竖直向下的恒力 F,如 图所示.则物块减速为零的时间将

A.变大

B.变小

C.不变

D.不能确定

4.一质点由静止开始做直线运动的 v—t 关系图象如图,则该质点的 x—t 关系图象可大致表示为下列中的

5.如图,足够大的光滑绝缘水平面上有三个带电质点,A 和 C 围绕 B 做匀速圆周运动,B 恰能保持静止, 其中 A、C 和 B 的距离分别是 L1 ,和 L2 .不计三质点间的万有引力,则 A 和 C 的比荷(电量与质量之比) 之比应是

A. (

L1 2 ) L2

B. (

L2 2 ) L1

C. (

L1 3 ) L2

D. (

L2 3 ) L1

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. 6.如图,木块 A 放在木板 B 的左端, A、B 间接触面粗糙,用恒力 F 将木块 A 拉到木板 B 的右端.第 一次将 B 固定在水平地面上,第二次将 B 放在光滑水平地面上,则前后两个过程中相同的量是

A.物块 A 运动的加速度 B.物块 A 的运动时间 C.力 F 对物块 A 做的功[来 D.系统产生的摩擦热

7.右图是一对无限长的带有等量异种电荷的平行导线(电荷均匀分布)周围的等势面局部分布示意图, 下列说法中正确的是

A.B 点的场强大小大于 C 点的场强大小 C.正试探电荷从 B 运动到 A,电场力做负功

B. A.B、C 处的电场强度均与 OV 等势面垂直 D.负试探电荷从 B 运动到 C,电势能将增加

8.2012 年 5 月 6 日,天空出现“超级大月亮”,月亮的亮度和视觉直径都大于平常,如图,究其原因,月 球的绕地运动轨道实际上是一个偏心率很小的椭圆,当天月球刚好运动到近地点.结合所学知识判断下列 与月球椭圆轨道运动模型有关的说法中正确的是

A.月球公转周期小于地球同步卫星的公转周期

B.月球在远地点的线速度小于地球第一宇宙速度

C.月球在远地点的加速度小于在近地点的加速度 D.月球在远地点的机械能小于在近地点的机械能

9.如图,在竖直向下的 y 轴两侧分布有垂直纸面向外和向里的磁场,磁感应强度均随位置坐标按 B= Bo+ ky(k 为正常数)的规律变化.两个完全相同的正方形线框甲和乙的上边均与 y 轴垂直,甲的初始 位置高于乙的初始位置, 两线框平面均与磁场垂直. 现同时分别给两个线框一个竖直向下的初速度 vl 和 v2, 设磁场的范围足够大,且仅考虑线框完全在磁场中的运动,则下列说法正确的是

A.运动中两线框所受磁场的作用力方向一定相同 B.若 v1 ? v2 ,则开始时甲线框的感应电流一定大于乙线框的感应电流

C.若 v1 ? v2 ,则开始时甲线框所受磁场的作用力小于乙线框所受磁场的作用力 D.若 v1 ? v2 ,则最终达到各自稳定状态时甲线框的速度可能大于乙线框的速度

第Ⅱ卷(非选择题共 89 分) 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,请将解答填写在 答题卡相应的位置, 【必做题】 10.对某导电元件(圆柱状)进行研究,图甲是说明书中给出的伏安特性曲线. (1)用多用表的欧姆挡试测元件在常温下的电阻,操作步骤正确,发现表头指针偏转的角度过大或过小 时应选用其它挡位测量,换挡后进行测量之前,应当 .

(2)可由 U—I 图线得到各状态下的电阻值,为了进一步研究材料电阻率,需要测量元件的长度和截面直 径,如图乙,用螺旋测微器测得的直径读数为 (3)实验室中提供以下器材: A.电压表 V(量程为 0~3V,内阻约 5k ? ) B.电流表 A(量程为 0~0.6A,内阻约 0.l ? ) mm。

C.滑动变阻器 R1(0 一 l0 ? ,额定电流 1.5A)D.滑动变阻器 R2(0 一 l000 ? ,额定电流 0.5A) E.直流电源(电动势 3V,内阻忽略不计) F.电键一个、导线若干 ;

设计一个电路,验证该元件的伏安特性线是否和说明书中所给的一致,则滑动变阻器应选择 在图丙方框中画出实验原理图.

11.某同学设计图甲所示实验验证物块 A、B 组成的系统机械能守恒.物块 B 装有一宽度很小的挡光片, 测得挡光片宽度为 d,A 和 B(含挡光片)的质量分别为 m1 和 m2.系统由静止释放,当挡光片通过光电门 (固定光电门的装置未画出)时,可通过计算机系统记录挡光时间△t.改变挡光片到光电门的距离 h,重 复实验,采集多组数据(A 未碰到滑轮) .

(1)若某次记录的挡光时间为△t1 则挡光片到达光电门处时 B 的速度大小为



(2)该同学设想:若根据采集到的数据能得到图乙所示的直线,就能说明物块 A、B 组成的系统机械能守 恒,按照这个设想,图线的纵坐标可以是 斜率为 k,则可计算重力加速度的大小为 (选填“△t”、“ △t2”、“

1 1 ”或“ 2 ”) ,若得到该图线的 ?t ?t

(用 k、d、m1 和 m2 表示)

(3) 在实际运动过程中系统动能的增加量△EK 小于系统势能的减少量△Ep, 指出产生这个系统误差除空气

阻力外的两个原因:





考点:验证机械能守恒定律。

12. 【选做题】本题包括 A、B、C 三小题,请选定其中两小题,并在相应的答题区域内作答.若多做, 则 按 A、B 两小题评分. A.[选修 3 -3](12 分) (1)如图甲所示,P-T 图上的 a→b→c 表示一定质量理想气体的状态变化过程,这一过程在 P—V 图上的图线应是图乙中的(P、V 和 T 分别表示气体的压强、体积和热力学温度)

(2)如图,活塞将一定质量的理想气体封闭于导热汽缸中,活塞可沿气缸内壁无摩擦滑动。通过加热使 气体温度从 T1 升高到 T2,此过程中气体吸热 12J,气体膨胀对外做功 8J,则气体的内能增加了 若将活塞固定,仍使气体温度从 T1 升高到 T2,则气体吸收的热量为 J. J;

(3)取一滴油酸酒精溶液滴到水面上,酒精溶于水,油酸在水面上形成一单分子薄膜,测出这一薄膜的 面积为 0.2m2,已知油酸分子的直径为 5×10 液的体积浓度(
-10

m,1 cm3 的油酸酒精溶液有 50 滴,试估算原油酸酒精溶

纯油酸体积 ×100%) . 油酸酒精溶液体积

B.[选修 3—4](12 分) (1)如图,观看 2012 年底热门 3D 立体电影《少年派的奇幻漂流》时所带的特制眼镜实际上是一对偏振

片.立体电影技术的理论基础是

A.光的传播不需要介质

B.光是横波

C.光能发生衍射

D.光有多普勒效应

(2)一个等腰直角三棱镜的截面 ABC 如图甲所示,一细束绿光从 AB 面的 P 点沿平行底面 BC 方向射人棱 镜后,经 BC 面反射,再从 AC 面的 Q 点射出,且有 PQ∥BC(图中未画光在棱镜内的光路) .若棱镜对绿光 的折射率是 3 ,则绿光在棱镜中的传播速度是 m/s;如果将一束蓝光沿同样的路径从 P 点射入

三棱镜,也有光线从 AC 射出,请在图乙中定性作出出射光线(虚线表示绿光的出射光线) .

(3)一列简谐波沿 x 轴传播,t=0 时刻的波形如图,此时质点 P 振动方向为+y,6s 后 P 第一次处 于波谷, 求简谐波传播的速度大小和方向.

C.[选修 3—5](12 分) (1)已知处于某一能级 n 上的一群氢原子向低能级跃迁时,能够发出 10 种不同频 率的光,下列能表示辐射光波长最长的那种跃迁的示意图是

(2)在实验室内较精准地测量到的双 ? 衰变事例是在 1987 年公布的,在进行了 7960 小时的实验后,以 68%的置信度认出 34 Se 发生的 36 个双 ? 衰变事例,已知静止的 34 Se 发生双 ? 衰变时,将释放出两个电子
82 82

和两个中微子(中微子的质量数和电荷数都为零) ,同时转变成一个新核 X,则 X 核的中子数为 衰变过程释放的核能是 E,真空中的光速为 c,则衰变过程的质量亏损是 .

;若

(3)质量为 m 的小球 A 在光滑水平面上以速度 v0 与质量为 2m 的静止小球 B 发生正碰后,以 v0 的速率 反弹,试通过计算判断发生的是不是弹性碰撞.

1 3

四、计算题:本题共 3 小题,共计 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,答案中必须明确写出数值和单位. 13.如图甲,电阻为 R=2 ? 的金属线圈与一平行粗糙轨道相连并固定在水平面内,轨道间 距为 d =0.5m, 虚线右侧存在垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为 B1=0.1T,磁场内外分别静置垂直于导轨的金属 棒 P 和 Q,其质量 m1=m2= 0.02kg,电阻 R1=R2= 2 ? .t=0 时起对左侧圆形线圈区域施加一个垂直于纸面 的交变磁场 B2,使得线圈中产生如图乙所示的正弦交变电流(从 M 端流出时为电流正方向) ,整个过程两 根金属棒都没有滑动,不考虑 P 和 Q 电流的磁场以及导轨电阻.取重力加速度 g= l0m/s2, (1)若第 1s 内线圈区域的磁场 B2 正在减弱,则其方向应是垂直纸面向里还是向外? (2)假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,金属棒与导轨间的滑动摩擦因数至少应是多少? (3)求前 4s 内回路产生的总焦耳热.

14.如图所示,质量为 M 的光滑长木板静止在光滑水平地面上,左端固定一劲度系数为 kZ 的水平轻质弹 簧,右侧用一不可伸长的细绳连接于竖直墙上,细绳所能承受的最大拉力为 FT,使一质量为 m、初速度为 v0 的小物体,在木板上无摩擦地向左滑动而后压缩弹簧,细绳被拉断,不计细绳被拉断时的能量损失.弹 簧的弹性势能表达式为 Ep=

1 2 kx (k 为弹簧的劲度系数,x 为弹簧的形变量) . 2

(1)要使细绳被拉断,vo 应满足怎样的条件? (2)若小物体最后离开长木板时相对地面速度恰好为零,请在坐标系中定性画出从小物体接触弹簧到与 弹簧分离的过程小物体的 v—t 图像; (3)若长木板在细绳拉断后被加速的过程中,所能获得的最大加速度为 aM,求此时小物体的速度.

15.如图甲所示,两平行金属板 A、B 的板长 L=0.2m,板间距 d=0.2m,两金属板间加如图乙所示的交 变电压,并在两板间形成交变的匀强电场,忽略其边缘效应,在金属板上侧有一方向垂直于纸面向里的匀 强磁场,其上下宽度 D= 0.4m,左右范围足够大,边界 MN 和 PQ 均与金属板垂直,匀强磁场的磁感应强 度 B =1×l0 2T.在极板下侧中点 O 处有一粒子源,从 t=0 时起不断地沿着 OO’发射比荷


q =1×l08 C/kg.初速 m

度为 v0=2×l05m/s 的带正电粒子,忽略粒子重力、粒子间相互作用以及粒子在极板间飞行时极板间的电压 变化. (1)求粒子进入磁场时的最大速率;

(2)对于能从 MN 边界飞出磁场的粒子,其在磁场的入射点和出射点的间距 s 是否为定值?若是,求该 值;若不是,求 s 与粒子由 O 出发的时刻 t 之间的关系式; (3)定义在磁场中飞行时间最长的粒子为{A 类粒子},求出{A 类粒子}在磁场中飞行的时间,以及由 O 出 发的可能时刻.

【解析】


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