2013盐城二模物理试题及答案
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江苏省盐城市2013届高三第二次模拟考试
物 理 试 题 2013.3
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．自由下落的物体，某物理量随时间的变化关系图线如图所示。该物理量是
A．速度
B．动能
C．加速度
D．机械能
2．家用台式计算机上的硬盘磁道如图所示。A、B是分别位于两个半径不同磁道上的两质量相同的点，磁盘转动后，它们的
A．向心力相等
B．角速度大小相等
C．向心加速度相等
D．线速度大小相等
3．如图所示，某人向对面的山坡上水平抛出两个质量不等的石块，分别落到A、B两处。不计空气阻力，则落到B处的石块
A．初速度大，运动时间长
B．初速度大，运动时间短
C．初速度小，运动时间长
D．初速度小，运动时间短
4．某电源输出的电流中既有交流又有直流成分，如果需要在R上得到直流成分，应在如图所示电路中的A、B两处连接合适的元件。合理的连接方式是
A．A、B处均接电感
B．A、B处均接电容
C．A处接电感，B处接电容
D．A处接电容，B处接电感
5．两根互相平行的通电长直导线A、B垂直于纸面放置，电流相同。 是AB连线的中垂线， 沿 方向磁感应强度的大小
A．逐渐变大
B．逐渐变小
C．先变小后变大
D．先变大后变小
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，错选或不答得0分。
6．如图所示，绕太阳运动的行星在椭圆形轨道上运动。关于行星在近日点A和远日点B相关物理量的关系，正确的是
A．速度
B．加速度
C．机械能
D．万有引力
7．匀强磁场的边界为直角三角形ABC，一束带正电的粒子以不同的速率沿AB从A处射入磁场，不计粒子的重力。则
A．从BC边射出的粒子场中运动时间相等
B．从AC边射出的粒子场中运动时间相等
C．从BC边射出的粒子越靠近C，场中运动时间越长
D．从AC边射出的粒子越靠近C，场中运动时间越长
8．如图所示， L为自感系数很大的线圈，其自身的电阻忽略不计。A、B是完全相同的两个小灯泡。在t=0时刻闭合开关S，经过一段时间t1断开S。下列表示A、B两灯泡中电流i随时间t变化的图像中，正确的是
9．在倾角为 的光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A、B，它们的质量分别为 、 ，弹簧劲度系数为 ，C为一固定挡板，系统处于静止状态。现开始用一恒力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动，当物块B刚要离开C时，物块A运动的距离为d，速度为 。则此时
A．物块B满足
B．物块A加速度为
C．物块A重力的功率为
D．弹簧弹性势能的增加量为
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上相应的位置。
【必做题】
10．(8分)某活动小组利用图甲装置验证机械能守恒定律。钢球自由下落过程中，先后通过光电门A、B，计时装置测出钢球通过A、B的时间分别为tA、tB。用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度。测出两光电门间的距离为h，当地的重力加速度为g。
（1）用游标卡尺测量钢球的直径，读数如图乙所示，钢球直径为D= ▲ cm。
（2）要验证机械能守恒，只要比较 ▲ 。
A． 与gh是否相等
B． 与2gh是否相等
C． 与gh是否相等
D． 与2gh是否相等
（3）钢球通过光电门的平均速度 ▲ （选填“>”或“<”）钢球球心通过光电门的瞬时速度，由此产生的误差 ▲ （选填“能”或“不能”）通过增加实验次数减小。
11．(10分)在测定水果电池的电动势和内阻时，某实验小组选取相同的实验器材，分别用甲、乙两种电路进行实验。其中一种电路测得的实验数据作出的U－I图线，如图丙中图线1所示，另一电路测得的实验数据如下表。
I/mA 0.50 0.60 0.70 0.80 0.85 0.90
U/V 0.45 0.35 0.25 0.15 0.10 0.05
（1）请用表中数据在丙图坐标纸上描点，并作出U－I图线。
（2）图线1所对应实验电路是 ▲ （选填“甲”或“乙”）。
（3）消除电表内阻产生的误差，电源的电动势E= ▲ V，电源的内电阻r= ▲ Ω。
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．［选修模块3－3］(12分)
（1）下图描绘一定质量的氧气分子分别在0℃和100℃两种情况下速率分布情况，符合统计规律的是 ▲ 。
（2）如图所示是岩盐的平面结构，实心点为氯离子，空心点为钠离子，如果将它们用直线连起来，将构成一系列大小相同的正方形。岩盐是 ▲ （选填“晶体”或“非晶体”）。固体岩盐中氯离子是 ▲ （选填“运动”或“静止”）的。
（3）如图所示，一定质量的理想气体先从状态A经等容过程到状态B，再经等压过程到状态C。在状态C时气体的体积V=3.0×10-3 m3，温度与状态A相同。求气体：
①在状态B时的体积；
②在整个过程中放出的热量。
B．［选修模块3－4］(12分)
（1）平直公路上，汽车正在匀速远离，用多普勒测速仪向其发出频率为 的超声波，被汽车反射回来超声波频率随汽车运动位移变化的图像，正确的是 ▲ 。
（2）如图所示，沿平直铁路线有间距均为L的三座铁塔A、B和C，三座铁塔高也均为L。假想有一列车沿AC方向以接近光速行驶，列车上的观测者测得塔高 ▲ (选填“小于” 、“等于”或“大于”)相邻塔间间距。当铁塔B发出一个闪光，列车上的观测者测得铁塔 ▲ (选填“A”或“C”)先被照亮。
（3）如图所示，ABCD是LED闪光灯的圆柱形封装玻璃体。玻璃体的直径为l、厚度为d，且 。LED灯(可视为点光源)固定在玻璃体CD面的圆心P点，其发出的光进入玻璃体后从AB面射出。玻璃体的折射率为 。不考虑光在AD和BC面上的反射。求：
①光在玻璃体中传播的速度；
②光从AB面射出的角度范围。
C．［选修模块3－5］(12分)
（1）质子与中子发生核反应，生成氘核，放出的能量为E，则 ▲ 。
A．氘核的比结合能是E
B．氘核的结合能是E
C．氘核中质子与中子间没有相互作用力
D．质子与中子的总质量小于氘核的质量
（2）氢原子的能级如图所示，原子从能级n=3向n=2跃迁所放出的光子，正好使某种金属材料产生光电效应，该金属的逸出功是 ▲ eV。从能级n=4向n=1跃迁所放出的光子光照射该金属，所产生光电子最大初动能是 ▲ eV。
（3）静止的钍(Th)核发生 衰变时放出一个 粒子而变成一个镤(Pa)核，同时产生了一个能量为 的中微子。已知真空中光速为C，普朗克常量为h。求：
①该中微子的频率；
②衰变后 粒子和镤核的合动量的大小。
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，答案中必须明确写出数值和单位。
13．(15分)如图所示，斜面体置于粗糙的水平地面上，一个质量 的物块，以 的初速度沿斜面向上滑动。沿斜面向上运动过程中，经过中点时速度 ，斜面始终静止。已知斜面的倾角 ，长l=4.5m。空气阻力不计，取 ， ， 。求：
（1）物块从底端运动到中点的时间；
（2）试分析物块从开始运动到落地前所经历的运动形式，并说明其加速度的大小和方向；
（3）物块在斜面上运动时，斜面体受到水平地面摩擦力的大小和方向。
14．(16分) 如图所示，虚线左侧存在非匀强电场，MO是电场中的某条电场线，方向水平向右，长直光滑绝缘细杆CD沿该电场线放置。质量为 、电量为+ 的A球和质量为 、电量为+ 的B球穿过细杆(均可视为点电荷)。t=0时A在O点以速度 向左做匀速运动，同时B在O点右侧某处以速度 也向左运动，且 。t= 时B到达O点(未进入非匀强电场区域)，A运动到P点，此时两电荷间距离最小。静电力常量为k。
（1）求0~ 时间内A对B球做的功；
（2）求杆所在直线上场强的最大值；
（3）某同学计算出0~ 时间内A对B球做的功W1后，用下列方法计算非匀强电场PO两点间电势差：
设0~ 时间内B对A球做的功为W2，非匀强电场对A做的功为W3，
根据动能定理W2+ W3=0
又因为W2 =－W1
PO两点间电势差
请分析上述解法是否正确，并说明理由。
15．(16分)如图所示，两金属杆AB和CD长均为L，电阻均为R，质量分别为3m和m。用两根质量和电阻均可忽略的不可伸长的柔软导线将它们连成闭合回路，并悬挂在水平、光滑、不导电的圆棒两侧。在金属杆AB下方距离为h处有高度为H（H＞h）匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向与回路平面垂直，此时，CD刚好处于磁场的下边界。现从静止开始释放金属杆AB，经过一段时间下落到磁场的上边界，加速度恰好为零，此后便进入磁场。求金属杆AB
（1）进入磁场前流过的电量；
（2）释放瞬间每根导线的拉力；
（3）穿过磁场区域的过程，回路中产生的焦耳热。
所以出射光线的范围180°（1分）
C（选修3---5）（共12分）
（1）B （3分） （2）1.89 （2分） 10.86 （2分）
（3）①根据 （1分） 得 （1分）
② 设 粒子和镤核的合动量为P1，中微子的动量P2，根据动量守恒
P1+P2=0 （1分）
由 得 （1分）
所以 粒子和镤核的合动量大小为 （1分）
四、计算题： 本题共3小题，共计47分。
13. （15分）解析：（1）物块在斜面上做匀减速运动：
（2分） （2分）
（2）物块运动斜面顶端的速度为
从底端到顶端 即
从底端到中点 即
解得 （2分）
物块运动分为两个阶段：一是沿斜面向上的匀减速运动，加速度大小为8m/s2，方向沿斜面向下；二是抛体运动，加速度大小为重力加速度g=10m/s2，方向竖直向下。 （4分）
（3）先求滑动摩擦因数 物块沿斜面做匀减速运动：
(2分)
对斜面体受力分析（如图所示）并建立坐标系，在X方向上：
（3分）
14．（16分）解析：（1）B球运动过程中只受A球对它的库仑力作用，当它运动到0点时速度跟A球相同为 。库仑力做的功即为B球动能增加量
(5分)
（2）因为A球做匀速运动，t0时间内运动的位移 （2分）
此时的库仑力 （2分）
因为A球始终做匀速运动，所以非匀强电场对它的作用力与B球对它的库仑力相平衡。当B球到达O点时，两带电小球间的距离最小，库仑力最大。因此，电场对A的作用力也最大，电场强度也最大。
（3分）
（3）该同学的解法是错误的。 （2分）
因为B球向A球靠近的过程，虽然它们的作用力大小相等，但它们运动的位移不等，所以相互作用力所做的功 、 的大小不相等，即W2 =－W1是错误的。 （2分）
15. （16分）解析：（1）AB向下运动过程中，CD棒切割产生感应电动势 （2分）
（2分）
（2）对AB棒分析： （2分）
对CD棒分析： （2分）
所以 （1分）
（3）AB棒达到磁场边界时，加速度为零，系统处于平衡状态， 对AB棒分析 。
对CD棒分析 即
此时两棒的运动速率 （1分）
此后AB棒进入磁场，系统受到安培力（阻力）突然增加，系统做加速度不断减小的减速运动，有三种可能：
一是系统减速到某一值（ ）时，AB棒到磁场下边界的距离h， CD棒开始
出磁场。 （1分）
二是系统刚好达到新的平衡点（ ）时，AB棒到磁场下边界的距离h，CD棒开始出磁场。 （1分）
三是系统达平衡后，以 的速度匀速一段时间，AB棒到磁场下边界的距离h，
CD棒开始出磁场。 （1分）
当AB棒以 做变加速运动，速度增加到 时，系统再次达到平衡状态，此后 AB匀速一段距离到达磁场的下边界。 （1分）
