2013苏北三市第二次物理调研试卷答案
苏北三市2012 – 2013 学年度高三年级第二调研测试
物理试卷
2013.1
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，A、B为同一水平线上的两个绕绳装置。转动A、B改变绳的长度，使光滑挂钩下的重物C缓慢下降。关于此过程中绳上的拉力大小变化，下列说法正确的是
A．不变
B．逐步减小
C．逐渐增大
D．可能不变，也可能增大
2．如图所示，某同学斜向上抛出一石块，空气阻力不计。下列关于石块在空中运动过程中的速率v、加速度a、水平方向的位移x和重力的瞬时功率P随时间t变化的图像中，正确的是
3．如图所示电路，电源电压u = 311sin100πt 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1.32×103J
4．如图所示为阿德伍德设计的装置，不考虑绳子与滑轮的质量，不计轴承以及绳与滑轮间摩擦。初始时两人均站在水平地面上，当位于左侧的甲用力向上攀爬时，位于右侧的乙恰好始终用力抓住绳子，最终至少一人能到达滑轮。下列说法正确的是
A．若甲的质量较大，则乙先到达滑轮
B．若甲的质量较大，则甲、乙同时到达滑轮
C．若甲、乙质量相同，则乙先到达滑轮
D．若甲、乙质量相同，则甲选到达滑轮
5．A、B为某电场中一条直线上的两个点，现将正点电荷从A点静止释放，仅在电场力作用下运动一段距离到达B点，其电势能EP随位移x的变化关系如图所示。从A到B过程中，下列说法中正确的是
A．电场力对电荷一直做正功
B．电势一直升高
C．电荷所受电场力先减小后增大
D．电荷所受电场力先增大后减小
二．多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共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，错选或不选的得0分。
6．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的物体的重力为G1，已知万有引力常量为G，根据上述信息可得到
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
7．如图所示，两根长直导线竖直插入缘水平桌面上的M、N两个小孔中，O为M、N连线中点。连线上a、b两点关于O点对称，导线均通有大小相等，方向向上的电流。已知长直导线在周围产生的磁场的磁感应强度B = kI/r，式中k是常量，I是导线中电流，r为点到导线的距离。一带正电的小球以初速度v0从a点出发沿连线运动到b点。关于上述过程，下列说法中正确的是
A．小球先做加速运动后做减速运动
B．小球一直做匀速直线运动
C．小球对桌面的压力先减小后增大
D．小球对桌面的压力一直在增大
8．如图所示为一种质谱仪示意图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成。若静电分析析通道中心线的半径为R，通道内均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为E。磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外。一质量为m、电荷量为q的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器，由P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的Q点，不计粒子重力。下列说法中正确的是
A．极板M比极板N电势高
B．加速电场的电压U = ER
C．直径PQ = 2B
D．若一群离子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点，则该群离子具有相同的比荷
9．倾角为37°的光滑斜面上固定一个槽，劲度系数k = 20N/m、原长l0 = 0.6m的轻弹簧下端与轻杆相连，开始时杆在槽外的长度l = 0.3m，且杆可在槽内移动，杆与槽间的滑动摩擦力大小F1 = 6N，杆与槽之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。质量m = 1 kg的小车从距离弹簧上端L = 0.6m处由静止释放沿斜面向下运动。已知弹性势能EP = kx2，式中x为弹簧形变量，g = 10m/s2，sin37° = 0.6。关于小车和杆的运动情况，下列说法中正确的是
A．小车先做匀加速运动，后做加速度逐渐减小的变加速运动
B．小车先做匀加速运动，然后做加速度逐渐减小的变加速运动，最后做匀速直线运动
C．杆刚要滑动时小车已通过的位移为0.9m
D．杆从开始运动到完全进入槽内所用时间为0.1s
三．简答题：本大题分必做题（第10、11题）和选做题（第12题）两部，共42分。请将解答填在答题卡上相应的位置。
10．（8分）某课外活动小组利用竖直上抛运动验证机械能守恒定律。
⑴ 某同学用20分度游标卡尺测量小球的直径，读数如图甲所示，小球的直径为 cm；图乙所示弹射装置将小球竖直向上抛出，先后通过光电门A、B，计时装置测出小球通过A、B的时间分别为2.55ms、5.15ms，由此可知小球通过光电门A、B的速度分别为vA、vB，其中vA = m/s；
⑵ 用刻度尺测出光电门A、B的距离h，已知当地的重力加速度为g，只需要比较 是否相等，就可验证机械能是否守恒（用题目中涉及的物理理符号表示）；
⑶ 通过多次的实验发现，小球通过光电门A的时间越短，⑵ 中要验证的两数值差就越大，试分析实验中产生误差的主要原因是
。
11．（10分）某研究性学习小组用较粗的铜丝和铁丝相隔较近距离插入苹果中，制成了一个苹果电池。现用如图甲所示的器材来测量苹果电池的电动势和内电阻。设计好合适的电路后，调节滑动变阻器，改变电源两端的电压U和流过电源的电流I，记录多组U、I的数据，填入事先设计的表格中，然后逐渐增大铜丝和铁丝插入的深度，重复上述步骤进行实验。按照插入深度逐渐增加的顺序，利用相应的实验数据，在U – I 坐标系中绘制图像，如图乙中的a、b、c所示。
⑴ 实验器材有：电流表（量程1mA、内阻不计）、电压表（量程1V、内阻约3kΩ）、滑动变阻器R1（阻值 0～200Ω）、滑动变阻器R2（阻值 0～10kΩ），该电路中应选用滑动阻器是 （选填“R1”或“R2”）;
⑵ 某同学根据正确设计的电路图甲中实物连接出一部分，请将剩余部分连接起来；
⑶ 在实验中，随电极插入的深度增大，电源电动势 ，电源内电阻 （均选填“增大”、“减小”或“不变”）；
⑷ 图线b 对应的电路中，当外电路总电阻R = 2000Ω时，该电源输出功率 P = W（计算结果保留短位有效数字）。
12．【选做题】本题包括A、B、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）
⑴ 下列说法中正确的是
A．液体的分子势能与液体的体积无关
B．为了保存玉米地水分，可以锄松地面，破坏土壤里的毛细管
C．从微观角度看，气体对容器的压强是大量气体分子对容器壁的频繁碰撞引起的
D．扩散现象可以在液体、气体中进行，不能在固体中发生
⑵ 如图甲所示是一平面上晶体物质微粒排列情况，图中三条等长线AB、AC、AD上物质微粒的数目不同，由此得出晶体具有 的性质。如图乙所示，液体表面层分子比较稀疏，分子间距离大于分子平衡距离r0，因此表面层分子间的作用表现为 。
⑶ 一定质量的理想气体体积V与热力学温度T的关系如图所示，气体在状态A时的压强p0 = 1.0×105Pa，线段AB与V轴平行。
① 求状态B时的气体压强为多少？
② 气体从状态A变化到状态B的过程中，对外界做功为10J，求该过程中气体吸收的热量为多少？
B．（选修模块 3 – 4）（12分）
⑴ 下列说法中正确的是
A．机械波和电磁波都能在真空中传播
B．铁路、民航等安检口使用红外线对行李内物品进行检测
C．根据狭义相对论的原理知，在不同惯性参考系中，一切物理规律都是相同的
D．两列波叠加时产生干涉现象，其振动加强区域与减弱区域是稳定不变的
⑵ 如图所示是一列沿x轴方向传播的简谐横波在t = 0时刻的波形图，已知波的传播速度v = 2m/s，则x = 1.5m处质点的振动函数表达式y = cm，x = 2.0m处质点在 0 – 1.5 s内通过的路程是 cm。
⑶ 如图所示，半圆玻璃砖的半径R = 10cm，折射率n = ，直径AB与屏MN垂直并接触于A点，激光a以入射角i = 60°射向玻璃砖圆心O，结果在屏幕MN上出现两光斑，求光斑之间的距离L。
C．（选修模块 3 – 5）（12分）
⑴ 下列说法中正确的是
A．光电效应现象说明光具有粒子性
B．普朗克在研究黑体辐射问题时提出了能量子假说
C．玻尔建立了量子理论，成功解释了各种限光现象
D．运动的宏观物体也具有波动性，其速度越大物质波的波长越大
⑵ 氢原子的能级图如图所示，一群处于n = 4能级的氢原子向较低能级跃迁，能产生 种不同频率的光子，其中频率最大的光子从n = 4 能级向 n = 能级跃迁所产生的。
⑶ 如图所示，质量均为m的小车与木箱紧挨着静止在光滑水平冰面上，质量为2m的小明站在小车上用力向右迅速推出木箱，木箱相对于冰面速度为v，接着木箱与右侧竖直墙发生弹性碰撞，反弹后被小明接住。求小明接住木箱后三者共同速度的大小。
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、方程和重要的演算步骤，只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，倾角为37°的粗糙斜面AB底端与半径R = 0.4m的光滑半圆轨道BC平滑相连，O为轨道圆心。BC为圆轨道直径且处于竖直方向，A、C两点等高。质量m = 1 kg的滑块从A点由静止开始下滑，恰能滑到与O等高的D点。g取10m/s2，sin37° = 0.6、cos37° = 0.8。
⑴ 求滑块与斜面间的动摩擦因数μ；
⑵ 若使滑块能到达C点，求滑块从A占沿斜面滑下时的初速度v0的最小值；
⑶ 若滑块离开C处的速度大小为 4m/s，求滑块从C点飞出到港落到斜面上的时间t。
14．（16分）如图所示，固定的光滑金属导轨间距为L，导轨电阻不计，上端a、b间接有电阻值为R的电阻，导轨平面与水平面的夹角为θ，且处在磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。质量为m、电阻为r的导体棒与固定弹簧连接后放在导轨上。初始时刻，弹簧恰处于自然长度，导体棒具有沿轨道向上的初速度v0。整个运动过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。已知弹簧的劲度系数为k，弹簧的中心轴线与导轨平行。
⑴ 求初始时刻通过电阻R的电流I的大小和方向；
⑵ 当导体棒第一次回到初始位置时，速度变为v，求此时导体棒的加速度大小a；
⑶ 导体棒最终静止时弹簧的弹性势能为Ep，求导体棒从开始运动直到停止的过程中，电阻R上产生的焦耳热Q。
15．（16分）如图所示的直角坐标系第I、II象限内存在方向向里的匀强磁场，磁感应强度大小B = 0.5T，处于坐标原点O的放射源不断地放射出比荷4×106C/kg的正离子，不计离子之间的相互作用。
⑴ 求离子在匀强磁场中运动周期；
⑵ 若某时刻一群离子自原点O以不同速率沿x轴正方向射出，求经过 π×10-6s时间，这些离子所在位置构成的曲线方程；
⑶ 若离子自原点O以相同速率v0 = 2.0×105m/s沿不同方向射入第I象限，要求这些离子穿过磁场区域后都能平行于y轴并指向y轴正方向运动，则题干中的匀强磁场区域应怎样调整（画图说明即可）？并求出调整后磁场区域的最小面积。
物理参考答案及评分标准
2013.1
一、二、选择题（共31分）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
答案 B C D A C AC BD AD BCD
三、简答题（共42分）
10．⑴ 1.020，4（4.0或4.00 也算对）（每空2分）；
⑵ gh和 （2分）；
⑶ 小球上升过程中受到空气阻力的作用；
速度越大，所受阻力越大（2分）
11. ⑴ R2（2分）
⑵ 如右图(2分)
⑶ 不变 减小（各2分）
⑷ 3.20×10-4 （ 3.10×10-4～3.30×10-4） (2分)
12A.(选修模块3－3)（12分）
⑴ BC (选对但不全的得2分)
⑵ 各向异性 引力 （各2分）
⑶ ① A B: Pa 1分
② A B: 1分
1分 1分
12B.(选修模块3－4)（12分）
⑴ CD(选对但不全的得2分)
⑵ 、30 （各2分）
⑶ 画出如图光路图，设折射角为r
根据折射定律 1分
解得r 1分
根据光的反射定律 反射角β = 60º 由几何知识得，两个光斑PQ之间的距离
1分 cm（或 m） 1分
12C.(选修模块3－5)（12分）
⑴ AB (选对但不全的得2分)
⑵ 6 1 （各2分）
⑶ 取向左为正方向，根据动量守恒定律有 推出木箱的过程： 1分
接住木箱的过程： 1分
解得 共同速度 2分
四、计算题（共47分）
13.（15分）解：
⑴ A到D过程：根据动能定理 有 3分
１分
⑵若滑块能到达C点，根据牛顿第二定律 有
1分 1分
A到C的过程：根据动能定理 有
2分 2分
⑶ 离开C点做平抛运动
2分
1分 解得 2分
14．（16分）解：
⑴棒产生的感应电动势 2分 通过 的电流大小 2分
电流方向为b→a 1分
⑵棒产生的感应电动势为 1分
感应电流 1分
棒受到的安培力大小 ，方向沿斜面向上 1分
根据牛顿第二定律 有 1分 解得 1分
⑶导体棒最终静止，有 压缩量 1分
设整个过程回路产生的焦耳热为Q0，根据能量守恒定律有
2分 1分
电阻R上产生的焦耳热 2分
15（16分）解：
⑴根据牛顿第二定律 有 ２分
运动周期 ２分
⑵离子运动时间 ２分
根据左手定则，离子沿逆时针方向作半径不同的圆周运动，
转过的角度均为 １分
这些离子所在位置均在过坐标原点的同一条直线上，
该直线方程 ２分
⑶离子自原点O以相同的速率v0沿不
同方向射入第一象限磁场，均做逆时
针方向的匀速圆周运动
根据牛顿第二定律 有
２分
ｍ １分
这些离子的轨道圆心均在第二象限的四分之一圆弧AC上，欲使离子穿过磁场区域后都能平行于y轴并指向y轴正方向运动，离开磁场时的位置在以点（１,０）为圆心、半径Ｒ＝１m的四分之一圆弧（从原点Ｏ起顺时针转动 ）上，磁场区域为两个四分之一圆的交集，如图所示 ２分
调整后磁场区域的最小面积 m2 ２分
