江苏省连云港市2013届高三上学期摸底物理试题(解析版).doc

江苏省连云港市2013届高三上学期摸底物理试题（解析版）一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，满分15分。每小题只有一个选项符合题意。1人类认识原子结构和开发利用原子能经历了十分曲折的过程，卢瑟福、汤姆孙、玻尔、查德威克等科学家做出了卓越的贡献。关于他们的主要成就，下列说法正确的是 A查德威克通过a粒子轰击铍核的实验发现了质子 B卢瑟福提出了原子的核式结构模型并认为氢原子的能级是分立的 C玻尔第一次把微观世界中物理量取分立值的观念应用到原子系统 D汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，并提出了原子的核式结构模型2如图所示，甲分子固定于坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲、乙两分子间的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示，F0为斥力，F0为引力。a、b、c、d为x轴上四个特定的位置，现将乙分子从a移动到d的过程中，两分子间的分子力和分子势能同时都增大的阶段是A从a到bB从b到cC从b到dD从c到d答案：D解析：乙分子从c到d时，分子力表现为斥力，分子力和分子势能同时都增大，选项D正确。3如图所示，理想变压器的输入电压保持不变。副线圈通过输电线接两个相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R。开始时，电键S断开，当S闭合时，下列说法正确的是 A电压表示数变大B灯泡L1更亮 C电流表示数增大 D变压器的输出功率减小答案：C解析：当S闭合时，R中电流增大，电压表示数变小，灯泡L1变暗，变压器的输出功率增大，电流表示数增大，选项C正确ABD错误。4如图甲所示，一向右开口的汽缸放置在水平地面上，活塞可无摩擦移动且不漏气，汽缸内某位置处有小挡板。初始时，外界大气压为P0，活塞紧压小挡板。现缓慢升高缸内气体温度，则图乙所示的pT图象能正确反映缸内气体压强随温度变化情况的是答案：B解析：缓慢升高缸内气体温度，在活塞开始移动前，气体体积不变，压强与热力学温度成正比；当压强增大到等于大气压强，活塞开始移动，气体做等压变化，所以图乙所示的pT图象能正确反映缸内气体压强随温度变化情况的是B。5如图所示，矩形闭合线圈abcd竖直放置，OO是它的对称轴，通电直导线AB与OO平行，且AB、OO所在平面与线圈平面垂直。若要在线圈中产生abcda方向的感应电流，可行的做法是 AAB中电流I逐渐增大 BAB中电流I先增大后减小 CAB正对OO，逐渐靠近线圈 D线圈绕OO轴逆时针转动90（俯视）答案：D解析：若要在线圈中产生abcda方向的感应电流，可行的做法是线圈绕OO轴逆时针转动90，选项D正确。二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，满分16分。每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如图所示为氢原子的能级图。现有大量处于n=3激发态的氢原子向低能级跃迁。下列说法正确的是A这些氢原子总共可辐射出三种不同频率的光B氢原子由n=3跃迁到n=2产生的光频率最大C这些氢原子跃迁时辐射出光子能量的最大值为10.2eVD氢原子由n=3跃迁到n=l产生的光照射逸出功为6.34eV的金属铂能发生光电效应7如图所示，倒悬的导热气缸中有一个可无摩擦上下移动且不漏气的活塞A，活塞A的下面吊着一个重物，汽缸中封闭着一定质量的理想气体。起初各部分均静止不动，大气压强保持不变。对于汽缸内的气体，当其状态缓慢发生变化时，下列判断正确的是A若环境温度升高，则气体的压强一定增大B当活塞向下移动时，外界一定对气体做正功C保持环境温度不变，缓慢增加重物的质量，气体一定会吸热D若环境温度降低，缓慢增加重物的质量，气体体积可能保持不变答案：CD解析：若环境温度升高，气体等压膨胀，气体的压强不变，选项A错误；当活塞向下移动时，气体对外界做正功，选项B错误；保持环境温度不变，缓慢增加重物的质量，气体压强减小，体积增大，对外做功，内能不变，气体一定会吸热，选项C正确；若环境温度降低，气体温度降低，压强减小，缓慢增加重物的质量，气体体积可能保持不变，选项D正确。8某金属在光的照射下产生光电效应，其遏止电压Uc与入射光频率v的关系图象如图所示。则由图象可知A该金属的逸出功等于hv0B遏止电压是确定的，与照射光的频率无关C若已知电子电量e，就可以求出普朗克常量hD入射光的频率为2v0时，产生的光电子的最大初动能为hv0答案：ACD解析：由光电效应方程，Ek=h-W，eUc=Ek，联立解得Uc=-W/e。由此可知，该金属的逸出功W=hv0，若已知电子电量e，根据图像斜率等于，就可以求出普朗克常量h，选项AC正确；遏止电压随照射光的频率增大而增大，选项B错误；入射光的频率为2v0时，根据光电效应方程可知，产生的光电子的最大初动能为hv0，选项D正确。9图示为气垫导轨上两个滑块A、B相互作用前后运动过程的频闪照片，频闪的频率为10 Hz。A、B之间夹着一根被压缩的轻质弹簧并用绳子连接，开始时它们处于静止状态。绳子烧断后，两个滑块向相反方向运动。已知滑块A、B的质量分别为200g、300g。根据照片记录的信息，可判断AA、B两滑块均做匀速直线运动BB滑块的速度大小为6cm/s CA、B两滑块的动量相同DA滑块的动量变化量与B滑块的动量变化量之和为零三、简答题：本题共4小题，满分42分。请将解答填在答题卡相应的位置。10（8分）测量分子大小的方法有很多，如油膜法、显微法。 （1）在“用油膜法估测分子大小”的实验中，用移液管量取0.25mL油酸，倒入标注250mL的容量瓶中，再加入酒精后得到250mL的溶液。然后用滴管吸取这种溶液，向小量筒中滴入100滴溶液，溶液的液面达到量筒中1mL的刻度，再用滴管取配好的油酸溶液，向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下2滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜稳定后，放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜，如图所示。坐标格的正方形大小为2cm2cm。由图可以估算出油膜的面积是 cm2（保留两位有效数字），由此估算出油酸分子的直径是 m（保留一位有效数字）。 （2）如图是用扫描隧道显微镜拍下的一个“量子围栏”的照片。这个量子围栏是由48个铁原子在铜的表面排列成直径为1.43l0-8m,的圆周而组成的。由此可以估算出铁原予的直径约为 m（结果保留两位有效数字）。11（10分）利用传感器可以探测、感受外界的信号、物理条件等。图甲所示为某同学用传感器做实验得到的小灯泡的UI关系图线。 （1）实验室提供的器材有：电流传感器、电压传感器、滑动变阻器A（阻值范围010）、滑动变阻器B（阻值范围0100）、电动势为6V的电源（不计内阻）、小灯泡、电键、导线若干。该同学做实验时，滑动变阻器选用的是 （选填“A”或“B”）；请在图乙的方框中画出该实验的电路图。 （2）如果将该小灯泡接入丙图所示的电路中，已知电流传感器的示数为0.3A，电源电动势为3V。则此时小灯泡的电功率为 W，电源的内阻为 。11.答案：（1）A 电路如图。（2）0.660.72 22.67解析：由于小灯泡电阻较小，电路应该设计成电流传感器外接。描绘小灯泡伏安特性曲线，设计成滑动变阻器分压接法。将该小灯泡接入丙图所示的电路中，已知电流传感器的示数为0.3A，电源电动势为3V，在小灯泡伏安特性曲线上找出对应电流为0.3A的点，该点纵横坐标的乘积0.3A2.3V=0.69W.，为此时小灯泡的电功率。过该点和纵轴上3V的点作一直线，该直线的斜率绝对值等于电源的内阻为2.5。12（12分）（1）下列说法中，正确的是 A晶体熔化时吸收热量，分子平均动能不一定增加B布朗运动反映了固体小颗粒内分子的无规则运动C温度相同的氢气和氧气，它们分子的平均动能相同D当两分子间的距离为“r0”时，分子间的作用力为零， （2）一定质量的理想气体由状态A变化到状态B，气体的压强随热力学温度变化如图所示，则此过程中气体对外界做 （选填“正功”、“负功”或“不做功”），气体分子在单位时间内对单位面积的器壁的碰撞次数 （选填“增加”、“减少”或“不变”）。答案：正功 减少 解析：一定质量的理想气体由状态A变化到状态B，压强不变，温度升高，体积增大，气体对外界做正功。气体分子在单位时间内对单位面积的器壁的碰撞次数减少。 （3）已知汞的摩尔质量M=0.20kg/mol，汞蒸气的密度=4kg/m3，将汞蒸气液化后，体积减小为原来的，则1cm3的汞所含的分子数为多少？（已知阿伏伽德罗常数NA=6.0l023mol-1）解析：汞蒸气的体积为V=3400cm3，1 cm3的汞所含分子数为N=NA=6.0l023=4.081022个。13（12分）在自然界，“氦-4”的原子核有两个质子和两个中子，称为玻色子；而“氦-3”只有一个中子，称为费米子-“氦-3”是一种目前已被世界公认的高效、清洁、安全、廉价的核聚变发电燃料。 （1）质子数与中子数互换的核互为“镜像核”，例如He是H的“镜像核”，同样H也是He的“镜像核”，则下列说法正确的是 AN和O互为“镜像核”BN 和C互为“镜像核”C衰变的本质是一个中子转变为一个质子，同时放出一个电子D核反应H+H He +n的生成物中有粒子，该反应是衰变答案：BC解析：根据“镜像核”的定义，N 和C互为“镜像核”，选项B正确A错误；衰变的本质是一个中子转变为一个质子，同时放出一个电子，选项C正确；核反应H+H He +n的生成物中有粒子，该反应是聚变反应，选项D错误。 （2）围绕一不稳定原子核轨道的电子可被原子核俘获，使原子序数发生变化（例如从离原子核最近的K层电子中俘获电子，叫“K俘获”），发生这一过程后，新原子核 A带负电 B与原来的原子不是同位素C比原来的原子核多一个质子 D比原来的原子核多一个中子 答案：BD解析：发生“K俘获”后，比原来的原子核少一个质子，多一个中子，与原来的原子不是同位素，选项BD正确AC错误。（3）宇宙射线每时每刻都在地球上引起核反应。自然界的14C大部分是宇宙射线中的中子轰击“氮-14”产生的，核反应方程式为N+nC+H。若中子的速度为v1=8l06m/s，反应前“氮-14”的速度认为等于零。反应后生成的14C粒子的速度为v2=2.0l05m/s，其方向与反应前中子的运动方向相同。求反应中生成的另一粒子的速度：假设此反应中放出的能量为09MeV，求质量亏损。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。14（15分）如图甲所示为一台小型发电机的示意图，单匝线圈逆时针转动。若从中性面开始计时，产生的电动势随时间的变化规律如图乙所示。已知发电机线圈内阻为1.0，外接灯泡的电阻为9.0。求： （1）写出流经灯泡的瞬时电流的表达式； （2）转动过程中穿过线圈的最大磁通量： （3）线圈匀速转动一周的过程中，外力所做的功。14（15分）解：由图得 e=Emsint=6sin100t（V） （2分）则电流 i= e/(R+r)=0.6sin100t（A） （3分）Em=BS （1分）Em=6V （1分）=100 （1分）=BS= Em/=2.710-2Wb E= Em/=6V， （2分） 外力所做的功W=Q=T=7.210-2J。 （3分）15（16分）如图所示，用PM、QN是两根半径为d的光滑的圆弧轨道，其间距为L，O、P连线水平，MN在同一水平高度，圆弧轨道电阻不计，在其上端连有一阻值为R的电阻，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。现有一根长度稍大于L、质量为m、电阻为m、电阻为r的金属棒从轨道的顶端P处由静止开始下滑，到达轨道底端MN时对轨道的压力为2mg，求： （1）棒到达最低点时金属棒两端的电压； （2）棒下滑过程中金属棒产生的热量； （3）棒下滑过程中通过金属棒的电量。金属棒产生的热量Qr= Q=mgd。（3）由q=It，I=E/(R+r)，E=/t，=BLd，联立解得q= BLd/(R+r)。16（16分）如图所示，在xoy平面直角坐标系的第一象限有射线OA，OA与x轴正方向夹角为30，OA与y轴所夹区域内有沿y轴负方向的匀强电场，其他区域存在垂直于坐标平面向外的匀强