武汉市2013届高中毕业生二月调研测试理科综合物理试题.doc

武汉市2013届高中毕业生二月调研测试理科综合试卷(物理部分)第卷二、选择题：本大题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。14如图是生产中常用的一种延时继电器的示意图，铁芯上有两个线圈A和B，线圈A跟电源连接，线圈B的两端接在一起，构成一个闭合回路。下列说法中正确的是（BC）A闭合开关S时，B中产生图示方向的感应电流B闭合开关S时，B中产生与图示方向相反的感应电流C断开开关S时，电磁铁会继续吸住衔铁D一小段时间D断开开关S时，弹簧K立即将衔铁D拉起15质量为m的人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为r，线速度为v，加速度为a，周期为T，动能为Ek。下列关系正确的是（CD）A B C D16如图所示，两个质量为m1的小球套在竖直放置的光滑支架上，支架的夹角为120，用轻绳将两球与质量为m2的小球连接，绳与杆构成一个菱形，则m1：m2为（A）A BCD17质点的甲固定在原点，质点乙在x轴上运动，乙受到甲的作用力F只与甲乙之间的距离x有关，在2.210-10 mx5.010-10 m 范围内，F与x的关系如图所示。若乙自P 点由静止开始运动，假设乙除受力F外不受其他外力作用，规定力F沿+x方向为正，下列说法正确的是（A ）A乙运动到Q点时，动能最大B乙运动到R点时，动能最大C乙运动到Q点后，静止于该处D乙运动到R点时，速度方向一定沿-x方向18在直角坐标系Oxyz中有一四面体OABC，其顶点坐标如图所示。在原点O固定一个电荷量为-Q的点电荷，下列说法正确的是（C）AA、B、C三点的电场强度相同B平面ABC构成一个等势面C若将试探电荷+q自A点沿+x轴方向移动，其电势能增加D若在A、B、C三点放置三个点电荷，-Q所受电场力的合力可能为零19如图所示是某款理发用的电吹风的电路图，它主要由电动机M和电热丝R构成。当闭合开关S1、S2后，电动机驱动风叶旋转，将空气从进风口吸入，经电热丝加热，形成热风后从出风口吹出。已知电吹风的额定电压为220V，吹冷风时的功率为120W，吹热风时的功率为1000W。关于该电吹风，下列说法正确的是（A）A电热丝的电阻为55 B电动机的电阻为 C当电吹风吹热风时，电热丝每秒钟消耗的电能为1000 JD当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为1000 J20图甲、图乙分别两种电压的波形，其中图甲所示的电压按正弦规律变化，图乙所示的电压是正弦函数的一部分。下列说法正确的是（ABD）A图甲、图乙均表示交流电B图甲所示电压的瞬时值表达式为u=20sin100 C图乙所示电压的有效值20 VD图乙所示电压的有效值10 V21如图1所示，在光滑水平面上叠放着甲、乙两物体。现对甲施加水平向右的拉力F，通过传感器可测得甲的加速度a随拉力F变化的关系如图2所示。已知重力加速度g=10 m/s2，由图线可知（BC）A甲的质量kg B甲的质量kgC甲、乙间的动摩擦因数D甲、乙间的动摩擦因数 第卷三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22题第32题为必考题，每个试题考生都必须做答。第33题第40题为选考题，考生根据要求做答。（一）必考题（11题，共129分）22（6分）用如图所示的电路测量一节蓄电池的电动势和内阻。蓄电池的内阻非常小，为防止滑动变阻器电阻过小时因电流过大而损坏器材，电路中用了一个保护电阻R0。除蓄电池、滑动变阻器、开关、导线外，可供使用的实验器材还有：.电流表（量程0.6 A、3 A）.电压表（量程3 V、15 V）.保护电阻甲（阻值4 、额定功率5 W）.保护电阻乙（阻值10 、额定功率10 W）电流表应选 量程，电压表应选 量程，保护电阻选 。答案：0.6 A，3 V，甲23（9分）某同学利用如图所示的装置验证动能定理。固定并调整斜槽，使它的末端O点的切线水平，在水平地面上依次铺放好木板、白纸、复写纸。将小球从不同的标记点由静止释放，记录小球到达斜槽底端时下落的高度H，并根据落点位置测量出小球平抛的水平位移x。改变小球在斜槽上的释放位置，进行多次测量，记录数据如下：高度 H（h为单位长度）h2h3h4h5h6h7h8h9h水平位移 x/cm14.215.917.619.020.621.7（1）已知斜槽倾角为，小球与斜槽之间的动摩擦因数为，斜槽底端离地的高度为y，不计小球与水平槽之间的摩擦，小球从斜槽上滑下的过程中，动能定理若成立应满足的关系式是 ；（2）以H为横坐标，以 为纵坐标，在坐标纸上描点作图，如图乙所示；（3）由第（1）、（2）问，可以得出结论： ；（4）受该实验方案的启发，某同学改用图乙的装置实验。他将木板竖直放置在斜槽末端的前方某一位置固定，仍将小球从不同的标记点由静止释放，记录小球到达斜槽底端时下落的高度H，并测量小球击中木板时平抛下落的高度d，他以H为横坐标，以 为纵坐标，描点作图，使之仍为一条倾斜的直线，也达到了同样的目的。答案：（1）（2）x2（3）在实验误差允许的范围内，小球运动到斜槽底端的过程中，合外力对小球所做的功等于小球动能的增量。（4）1/d24（14分）质量为m的物体，从倾角为的固定斜面底端以某一初速度沿斜面上滑，当它再次回到出发点时速度的大小减为初速度的（n1）。求物体和斜面之间的动摩擦因数。解：物体以初速度v0上滑s，速度减为零。由动能定理 5分物体回到出发点，速度为。由动能定理 5分联立解得 4分25（18分）如图所示，K是粒子发生器，D1、D2、D3是三块挡板，通过传感器可控制它们定时开启和关闭，D1、D2的间距为L，D2、D3的间距为。在以O为原点的直角坐标系Oxy中有一磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场，y轴和直线MN是它的左、右边界，且MN平行于y轴。现开启挡板D1、D3，粒子发生器仅在t=0时刻沿x轴正方向发射各种速率的粒子，D2仅在t=nT（n=0，1，2，T为周期）时刻开启，在t=5T时刻，再关闭挡板D3，使粒子无法进入磁场区域。已知挡板的厚度不计，粒子质量为m、电荷量为+q（q大于0），不计粒子的重力，不计粒子间的相互作用，整个装置都放在真空中。（1）求能够进入磁场区域的粒子的速度大小；（2）已知从原点O进入磁场中速度最小的粒子经过坐标为（0，2）的P点，应将磁场边界MN在Oxy平面内如何平移，才能使从原点O进入磁场中速度最大的粒子经过坐标为（，6 ）的Q点？解：（1）设能够进入磁场区域的粒子的速度大小为，由题意，粒子由D1到D2经历的时间为（n=1、2） 2分粒子由D2到D3经历的时间为 2分t=5T时刻，挡板D3关闭，粒子无法进入磁场，故有 2分联立以上三式解得 n=1、2、3所以，能够进入磁场区域的粒子的速度为 （n=1、2、3） 3分（2）进入磁场中速度最小的粒子经过坐标为（0 cm，2 cm）的P点，所以R=1 cm。粒子在磁场中匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力 1分所以，粒子圆周运动的半径 1分由前可知，进入磁场中粒子的最大速度是最小速度的3倍，故 R= 3R=3 cm 1分其圆心坐标为（0 ，3 cm），其轨迹方程为 过Q点作圆轨迹的切线，设切点F的坐标为（x0，y0）。若此粒子在F点进入无磁场区域，它将沿直线FQ运动到Q点。故F点一定在磁场的边界上。由图可知，FQH=EFG=，故 1分 1分F点在圆上 1分联立解得 ， 2分因此，只要将磁场区域的边界MN平行左移到F点，速度最大的粒子在F点穿出磁场，将沿圆轨迹的切线方向到达Q点。 1分（二）选考题：共45分。请考生从给出的3道物理题、3道化学题、2道生物题中每科任选一题做答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。33物理选修3-3（15分）（1）（6分）下列说法正确的是 。（选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分。每选错一个扣3分，最低得分为0分）A悬浮在液体中的微粒越小，在某一瞬间跟它相撞的液体分子数越小，布朗运动越不明显B分子间存在的引力和斥力都随着分子间的距离的增大而减小，但是斥力比引力减小的更快C在各种晶体中，原子（或分子、离子）都是按照一定的规则排列的，具有空间上的周期性D不需要任何动力或燃料，却能不断对外做功的永动机是不可能制成的E如果没有漏气、没有摩擦，也没有机体热量的损失，热机的效率可以达到100% 答案：BCD（2）（9分）如图所示的水银气压计中混入了一个空气泡，上升到水银柱的上方，使水银柱上方不再是真空，因而气压计的读数比实际的大气压小些。当实际大气压为768毫米汞柱时，气压计的读数只有750毫米汞柱，此时管中水银面到管顶的距离为80毫米。设环境温度保持不变。（）当气压计读数为740毫米汞柱时，实际大气压为多少？（）在外界气压缓慢变化的过程中，水银柱上方的气体是吸热还是放热？解：（）当实际大气压为768 mmHg时，封闭气体压强为P1=（768750）mmHg18 mmHg 1分设管内部横截面积为S，则封闭气体体积为 V1=80 mmS 当水银气压计读数为740 mmHg时，设实际大气压为P，封闭气体压强为 P2=P740mmHg 1分此时水银柱高度下降10 mm，封闭气体体积为V2=90 mmS 1分由于环境温度保持不变，由玻意耳定律P1V1=P2V2 1分代入数据求得 P=756mmHg 1分（）在外界气压缓慢减小的过程中，环境温度保持不变，即U=0 1分气体体积膨胀，对外界做功，即W0，即水银柱上方的气体吸热 1分 34物理选修3-4（15分）（1）（6分）一列简谐横波沿x轴正方向传播，t0时刻的波形如图中实线所示，质点P的坐标为（4，0），t0.4 s时的波形如图中虚线所示。波的传播速度为 m/s；若T0.4 s，当t1.0 s时，P点的坐标为 。答案： ，（4，）（2）（9分）如图所示，在桌面上方有一倒立的玻璃圆锥，顶角AOB=120，顶点O与桌面的距离为4a，圆锥的底面半径，圆锥轴线与桌面垂直。有一半径为R的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合。已知玻璃的折射率，求光束在桌面上形成的光斑的面积。解：如图所示，射到OA界面的入射角，则，故入射光能从圆锥侧面射出。 1分设折射角为，无限接近A点的折射光线为AC，根据折射定律 1分解得 过O点作OD/AC，则 1分在中 1分在中 1分故 1分在中 1分光束在桌面上形成光环的面积 2分35物理选修3-5（15分）（1）（6分）关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是 。（选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分。每选错一个扣3分，最低得分为0分）A普朗克曾经大胆假设：振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值的整数倍，这个不可再分的最小能量值叫做能量子B德布罗意提出：实物粒子也具有波动性，而且粒子的能量和动量p跟它对所应的波的频率和波长之间，遵从关系和C卢瑟福认为，原子是一个球体，正电荷弥漫性地均匀分布在整个球体内，电子镶嵌其中D按照爱因斯坦的理论，在光电效应中，金属中的电子吸收一个光子获得的能量是h，这些能量的一部分用来克服金属的逸出功W0，剩下的表现为逸出后电子的初动能EkE玻尔的原子理论第一次将量子观念引入原子领域