1、2013届江苏省南师附中等五校高三下学期期初教学质量调研物理试卷与答案（带解析） 选择题 从下列哪个物理规律可演绎出 “质量是物体惯性大小的量度 ”这一结论（ ） A牛顿第一定律 B牛顿第二定律 C牛顿第三定律 D机械能守恒定律 答案： B 试题分析 :牛顿第二定律说明质量和加速度成反比关系，即质量越大，加速度越小，即速度变化较慢，所以选 B, 考点：考查了对牛顿第二定律的理解 点评：牛顿第一定律说明物体存在惯性，第二定律解释了质量是物体惯性大小的量度， 如图所示，一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮 O1、 O2分别与质量均为m的小滑块 P和小球 Q连接已知直杆两端固定且与两定滑轮在同一竖直平
2、面内，杆与水平面的夹角为 ，直杆上 C点与两定滑轮均在同一高度，设直杆足够长，小球运动过程中不会与其他物体相碰现将小物块从 C点由静止释放，在其下滑过程中，下列说法正确的是（ ） A小滑块的动能先增加后减小 B小滑块的机械能先增加后减小 C小球的动能先增加后减小 D小球的机械能先增加后减小 答案： AB 试题分析：对小滑块受力分析可得，小滑块受到的重力与支持力的合力沿斜面向下，即相当于小滑块受到沿斜面向下的力和绳子的拉力，刚开始拉力水平，即两力合力沿斜面向下，做正功，随着滑块的移动，拉力与沿斜面向下的力之间的夹角大于 90后，合力越来越小，逐渐变为沿斜面向上，所以合力做负功，故小滑块的动能先增
3、大，后减小，小滑块的机械能先增加后减小， AB正确，小球先向下运动，再向下运动，拉力对小球先做负功后做正功，所以小球的机械能先减小后增大， D错误，小球向下运动过程中速度先增大后减小，向上运动过程中速度先增大后减小，故 C错 误， 考点：本题考查了机械能守恒定律的应用 点评：解决本题的关键知道 PQ组成的系统，只有重力做功，机械能守恒对于单个物体，有拉力做功，机械能不守恒，以及知道 PQ两物体的速度存在一定的关系 如图虚线 a、 b、 c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即 Uab Ubc，实线为一带负电的点电荷仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹， P、 Q是这条轨迹上的两
4、点，据此可知（ ） A P点的电势高于 Q点的电势 B该点电荷在 P点具有的电势能比在 Q点具有的电势能大 C该点电荷通过 P点时的动能比通过 Q点 时大 D该点电荷通过 P点时的加速度比通过 Q点时大 答案： BD 试题分析：粒子从 P到 Q，则速度方向跟电场力夹角为锐角，所以 WPQ0，所以电势能减少，即 P点电势能大于 Q点的电势能， B正确， 由于粒子为负电荷 P点电势小于 Q点电势，所以 A错。 根据动能定理，粒子在 Q点动能大于 P点的动能， C错误。 等势线越密集电场线也越密集，所以 P点场强大于 Q点，所以 D正确。 考点：等势线与电场线关系、根据粒子的轨迹判断能量转化问题 点
5、评：此类题型考察在电场力作用下粒子的能量转化问题，并结合等势线考察电场线的分布 如图所示，地球同步卫星 P和地球导航卫星 Q在同一个平面内绕地球做匀速圆周运动，下列说法中正确的有（ ） A P的运行周期比 Q小 B P的线速度比 Q小 C P的向心加速度比 Q小 D若要使 Q到 P的轨道上运行，应该增加它的机械能 答案： BCD 试题分析：根据公式 得 ，半径越小，周期越小，所以 P点的周期比 Q点的大， A错误， 由公式 得 ，半径越大，线速度越小，所以 P点的线速度小于 Q点的线速度， B正确， 由公式 得 ，半径越大，向心加速度越小，故 P点的向心加速度比 Q点的小， C正确， 从低轨道
6、向高轨道运动 ，需要外力做功，所以 P 点的机械能大于 Q 点的机械能，D正确， 考点：本题考查了天体运动的匀速圆周运动模型 点评：本题是卫星类型的问题，常常建立这样的模型：环绕天体绕中心天体做匀速圆周运动，由中心天体的万有引力提供向心力 如图甲所示，一个理想变压器原、副线圈的匝数比 n1 n2=2 1，副线圈两端接三条支路，每条支路上都接有一只灯泡，电路中 L为电感线圈、 C为电容器、 R为定值电阻当原线圈两端接有如图乙所示的交流电时，三只灯泡都能发光如果加在原线圈两端的交流电电压的最大值保持不变，而将其频率变为原来的 3倍，与改 变前相比，下列说法中正确的有（ ） A副线圈两端的电压有效值
7、不变，仍为 18V B灯泡 变亮 C灯泡 变亮 D灯泡 变亮 答案： AD 试题分析：根据公式 可得原线圈两端的电压有效值不变，仍为 36V,，根据公式 得副线圈两端的电压有效值为 18V，故 A正确， 当频率变为原来的 3倍，则电感对交流电阻碍变大，电容对交流电阻碍变小，电阻对交流电的影响不变，故灯泡 中电流不变，所以亮度不变，灯泡 中电流减小，亮度变暗，灯泡 中电流增大，亮度变亮，所以 D正确， BC错误，故选 AD 考点：考查了带有变压器的电路的动态分析 点评：做本题的关键是理解当频率变为原来的 3 倍，则电感对交流电阻碍变大，电容对交流电阻碍变小，电阻对交流电的影响不变， 如图所示，一
8、根轻弹簧上端固定在 O点，下端拴一个小球 P，开始时，小球处于静止状态现对小球施加一个水平向右的外力 F，使小球向右缓慢偏移，依次经过 A点和 B点，已知 A、 B两点分别在如图直线 OM和 ON上，但图中未标出具体位置，弹簧的伸长量始终处于弹性限度内，下列说法中正确的是（ ） A B点比 A点高 B B点比 A点低 C B点与 A点高度相同 D B点 可能比 A点高，也可能比 A点低 答案： A 试题分析：竖直状态下弹簧长度 ，拉动后弹簧长度为 ，上升高度 ， 越小， h越小， A点比 B点的 小，所以 A点比 B点 h小， A点比 B点低， A正确 故选 A 考点：胡克定律的综合运用 点评
9、：此题要抓住影响 A、 B高度的因素，和胡克定律联系在一起求解 如图所示，半圆形容器竖直放置，在其圆心 O点分别以水平初速度 v1、 v2抛出两个小球（可视为质点），最终它们分别落在圆弧上的 A点和 B点，已知OA与 OB互相垂直，且 OA与竖直方向成 角，则两小球的初速度之比为（ ） A B C D 答案： C 试题分析：由几何关系可知， A 的竖直位移 ，水平位移 ； B的竖直位移 ，水平位移 由平抛运动的规律可知， ， ， 则： ，故选 C 考点：考查了平抛运动规律的应用 点评：由几何关系可知两球下落高度及水平位移的关系，再由平抛运动的规律可求得初速度之比 某位移式传感器的原理示意图如图
10、所示， E为电源， R为电阻，平行金属板A、 B和介质 P构成电容器，当可移动介质 P向左匀速移出的过程中（ ） A电容器的电容变大 B电容器的电荷量保持不变 C M点的电势比 N点的电势低 D流过电阻 R的电流方向从 M到 N 答案： D 试题分析：当 P向左移出的过程中，极板间的电解质减小，根据公式可得，电容 C减小， A错误， 因为电容器两端和电源相连，所以电压不变，根据公式 ,可得电荷量 Q减小， B错误， 电荷量减小，所以电容器处于放电状态，电流从 M到 N，而电流总是从高电势流向低电势，所以 M的电势大于 N点的电势， C错误， D正确， 考点：考查了电容的动态分析 点评：在研究电
11、容动态分析时，一定要注意区分什么时候用 ，什么时候用公式 ，并且电荷量减小，电容器放电，电荷量增大，电容器充电， 图中电感 L的直流电阻为 RL，小灯泡的电阻为 R，小量程电流表 G1、 G2的内阻不计当开关 S闭合，电路达到稳定后，电流表 G1、 G2的指针均偏向右侧（电流表的零刻度在表盘的中央）则在开关 S断开后，两个电流表的指针偏转情况是（ ） A G1、 G2的指针都立即回到零点 B G1缓慢回到零点， G2立即左偏，偏后缓慢回到零点 C G1立即回到零点， G2缓慢回到零点 D G2立即回到零点， G1缓慢回到零点 答案： B 试题分析：断开 S后，通过 L的电流减小，所以会产生自感
12、现象，阻碍原电流的减小，故产生和原电流方向一致的感应电流，灯泡 R和 L形成一个闭合的回路，所以灯泡中电流与原来的电流方向相反，故 G1缓慢回到零点， G2立即左偏，偏后缓慢回到零点， B正确， 考点：考查了线圈的自感现象 点评：第一必须明白 L和灯泡 R形成回路，第二必须知道 L的感应电流方向，其实 L就相当于一个电源，所以 R中的电流方向与原来的相反， 实验题 （ 10分）为测定某电源的电动势 E和内阻 r以及一段电阻丝的电阻率 ，设计了如图（ a）所示的电路 ab是一段电阻率较大的粗细均匀的电阻丝， R0是阻值为 2的保护电阻，滑动片 P与电阻丝接触始终良好 （ 1）实验中用螺旋测微器测
13、得电阻丝的直径如图（ b）所示，其示数为 d= mm （ 2）实验时闭合开关，调节 P的位置，记录 aP长度 x和对应的电压 U、电流 I等相关数据，如下表： 请根据表中数据在图（ c）上描点连线作 U-I关系图线，根据该图象，可得电源的电动势 E= V；内阻 r= 图（ c） 根据表中数据作出的 U/I-x关系图象如图（ d）所示，利用该图象，可求得电阻丝的电阻率 为 m（保留两位有效数 字） 图（ d） 图（ d）中 -x关系图线纵截距的物理意义是 答案：（ 1） 0.400（ 0.3980.402）（ 2） 如图（ 2分）， 3.00（ 2.983.02）（ 1分）， 1.0 试题分析：
14、（ 1）螺旋测微器的读数为 0.400 （ 2） 如图，图像的纵截距表示电源电动势，故 E=3.00，当 U=1.50V，所以 ,解得内阻为 1.0 根据公式 可得 ，即图线的斜率表示 ，带入数据求得 1.210-6或 1.310-6；（ 2分） 当 x为零时，电阻丝连入电路的电阻为零，所以测的是电流表的内阻（为2.0）。（ 2分） 考点：考查了测量电阻率实验 点评：做本题的关键是对图像的物理意义正确掌握， （ 8分）某同学通过实验探究加速度与物体所受合力 F及质量 m的关系 （ 1）该同学组装的实验装置如图（ a）所示，请写出该装置中的错误或不妥之处（写出两处即可） ； （ 2）该同学纠正好
15、错误和不妥之处后，开始进行实验图（ b）为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小 为 m/s2（保留两位有效数字） （ 3）在 “探究加速度与质量的关系 ”时，保持沙桶和沙的总质量不变，改变小车质量 M，得到一系列的小车加速度 a与质量 M的数据，为直观反映 F不变时 a与 M的关系，在坐标纸中作图时，应选择作为横坐标，作为纵坐标 答案：（ 1）电源不能用直流电；长木板左侧没有垫高以平衡摩擦力；开始实验时小车没有从打点计时器处出发。（ 2） 3.2m/s2（ 2分）；（ 3） 1/M， a。 试题分析：（ 1）打点计时器的电源用交流电，过程中还需要平衡摩擦力，即长木板左侧没有垫高以
16、平衡摩擦力 ；开始实验时小车没有从打点计时器处出发。 （ 2）做匀变速直线运动的物体在相等时间内走过的位移差是一个定值，所以, 两式相加可得：（ 3）在合外力 F一定的情况，小车的加速度与小车的质量成反比即小车的加速度与小车的质量的倒数成正比，但反比例关系不容易根据图象判定，而正比例关系容易根据图象判定，故应该建立小车加速度（ a）与小车质量的倒数 ,关系图象，故纵坐标为加速度 a，横坐标为 考点：考查了探究加速度与物体所受合力 F及质量 m的关系 点评：在解决纸带问题时，一般采用匀变速直线运动的两个推论，反比例关系不 容易根据图象判定，而正比例关系容易根据图象判定， 计算题 （ 1）用密封性
17、能良好的活塞把一定质量的理想气体封闭在导热性能良好的汽缸中，汽缸的内壁光滑现将汽缸缓慢地由水平放置（如图甲所示）变成竖直放置（如图乙所示）在此过程中如果环境保持恒温，下列说法正确的是（ ） A气体分子的平均速率不变 B气体分子的平均动能变大 C气缸内壁单位面积上受到气体分子撞击的平均作用力不变 D气缸内气体的分子数密度变大 （ 2）一定质量理想气体的 p-V图象如图所示，其中 ab 为等容过程， bc 为等压过程， ca 为等温过程，已知气体在状态 a时的温度 Ta=600K，在状态 b时的体积 Vb=11.2L，则：气体在状态 c时的体积 Vc= L；气体由状态 b到状态 c过程从外界吸收的
18、热量 Q与对外做功 W的大小关系为 QW（填 “大于 ”、 “小于 ”、 “等于 ”） （ 3）水的密度 =1.0103kg/m3，水的摩尔质量 M=1.810 2kg/mol，阿伏伽德罗常数 NA=6.021023mol 1，求： 1cm3的水中有多少个水分子？（结果保留一位有效数字） B（选修模块 3-4）（ 12分） （ 1）下列说法中正确的是 _ A水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色，这是由光的衍射造成的 B根据麦克斯韦的电磁场理论可知，变化的电场周围一定可以产生变化的磁场 C狭义相对论认为：光在真空中的传播速度都是一个常数，不随光源和观察者所在参考系的相对运动而改变 D在 “探究单摆
19、周期与摆长的关系 ”的实验中，测量单摆周期应该从小球经过平衡位置处开始计时，以减小实验误差 （ 2）如图所示，一个半径为 R的 1/4透明球体放置在水平面上，一束蓝光从 A点沿水平方向射入球体后经 B点射出，最后射到水平面上的 C点已知 OA，该球体对蓝 光的折射率为 则它从球面射出时的出射角 _；若换用一束紫光同样从 A点射向该球体，则它从球体射出后落到水平面上形成的光点与 C点相比，位置 _（填 “偏左 ”、 “偏右 ”或 “不变 ”） （ 3）一列简谐横波沿 x轴正方向传播，周期为 T=2s， t 0时刻的波形如图所示此刻，波刚好传到 x=6m处，求：质点 a平衡位置的坐标 x 10m处
20、的质点，经多长时间第一次经过平衡位置向 y轴负方向运动？ C（选修模块 3-5）（ 12分） （ 1）下列说法中正确的是（ ） A比结合能越小，原子核越稳定 B一群氢原子从 n=4的激发态跃迁到基态时，有可能辐射出 6种不同频率的光子 C在光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光强无关，只随入射光频率的增大而增大 D随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较长方向移动 （ 2） 发生衰变有多种可能性其中的一种可能是， 先衰变成 ，再经一次衰变变成 （ X代表某种元素），或再经一次衰变变成 和最后都衰变成 ，衰变路径如图所示，则由图可知： 四个过程中是 衰变；是 衰变 （ 3）如图所示，车厢
21、 的质量为 M，长度为 L，静止在光滑水平面上，质量为 m的木块（可看成质点）以速度 v0无摩擦地在车厢底板上向右运动，木块与前车壁碰撞后以 v0/2的速度向左运动，则再经过多长时间，木块将与后车壁相碰？ 答案： A:（ 1） AD（ 2） 33.6；大于；（ 3） N=31022个 B:（ 1） CD（ 2） 60，偏左（ 3） 3s C:（ 1） BC（ 4分）（ 2） ， （每空 2分）（ 3） 试题分析： A: （ 1）因为温度没有变化，所以分子的平均动能不变，分子质量不变，所以分子平均速率不变， A正确， B错误，因为是等温变化，所以 当竖直放置时，由于多了活塞的压力，所以压强变大，
22、体积减小，压强变大，故气缸内壁单位面积上受到气体分子撞击的平均作用力变大， C错误，质量不变，体积减小，所以密度增大，故 D正确，所以选 AD； （ 2）由图 根据玻意耳定律得， ab 为等容过程， 根据查理定律得 ， 33.6；体由状态 b到状态 c过程，气体体积增大，气体对外做功， W 0，温度升高，内能增大， U 0，根据热力学第一定律 U=W+Q得， Q 0，即气体吸收热量 （ 3） V=1cm3的水的物质的量为： （ 1分） 其中含有的分子数个数为： （ 1分） 由以上两式可解： （ 1分） 代入数据解得： N=31022个（ 1分） B:（ 1）水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色，
23、这是由光的色散造成了， A错误，均匀变化的电场产生稳定的磁场故 B错误；狭义相对论认为：光在真空中的传播速度都是一个常数，不随光源和观察者所在参考系的相对运动而改变 C正确，在 “探究单摆周期与摆长的关系 ”的实验中，平衡位置比较容易区分，所以造成的误差较小，故 D正确，所以选 CD （ 2）设 ABO ，由 sin 得 30，由 n ，得 60 设紫光从球面射出时的出射角为 则： 由于 ，故 ，所以紫光从球体射出后落到水平面上形成的光点与 C点相比，位置偏左 （ 3）由图可知波长为： =4m 波速为： =2m/s（ 1分） 波从 x=6m传到 x 10m处需要的时间为： =2s（ 1分） x
24、 10m的质点还需要 =1s第一次经过平衡位置向 y轴负方向运动。（ 1分） 所以，一共需要的时间为： t=t1+ =3s（ 1分） C:（ 1）比结合能越大，将核子分解需要的能量越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定 A错误，一群氢原子从 n=4的激发态跃迁到基态时，有， ， ，六中可能，所以具有 6中频率的光子，在光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光强无关，只随入射光频率的增大而增大正确， BC正确，黑体热辐射强度的极大值随温度的升高向波长较小的方向移动，故 D错误 （ 2） ， （每空 2分） （ 3）木块与前车壁碰撞时，木块和车厢组成的系统动量守恒，设碰撞后车厢的速度大小为
25、 v，取向右为正方向，有 mv0= m（ - v0/2） v0+Mv （ 1分） 解得： ，方向向右 （ 1分） L= t+vt （ 1分） 解得： （ 1分） 考点：考查了波动，动量守恒，原子物理等选修知识 点评：本题全面的考查了选考系列 内容，要求学生系统掌握知识并正确应用，因此对学生提出较高要求，要加强理解和应用 （ 15分）如图所示，物体 A放在足够长的木板 B的右端，木板 B静止于水平面 t=0时，电动机通过水平细绳以恒力 F拉木板 B，使它做初速度为零，加速度 aB=1.0m/s2的匀加速直线运动已知 A的质量 mA和 B的质量 mB均为 2.0kg，A、 B之间的动摩擦因数 1=
26、0.05， B与水平面之间的动摩擦因数 2=0.1，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等，重力加速度 g取 10m/s2求： （ 1）物体 A刚运动时的加速度大小 aA和方向； （ 2） t=1.0s时，电动机的输出功率 P； （ 3）若 t=1.0s时，将电动机的输出功率立即调整为 P=5W，并在以后的运动过程中始终保持这一功率不变，则再经过多长时间物体 A与木板 B的速度相等？ 答案：（ 1） 0.5m/s2（ 2） 7W（ 3） t=1.0s 试题分析：（ 1） =0.5m/s2 3分 方向：水平向右 2分 （ 2）对于木板 B，有 2分 解得 F=7N 而 =1 m/s 1分 P=Fv
27、B=7W 2分 （ 3）物体 A继续做加速运动，加速度仍为 aA=0.5m/s2 1分 由 P=FvB 得 F=5N 1分 对于木板 B，有 解得 =0 2分 即木板 B做匀速直线运动。 由 aA（ t+t） = vB 可得 t=1.0s 考点：考查了牛顿第二运动定律的应用 点评：本题对受力分析的要求较高，要能根据受力情况判断运动情况，或根据运动情况判断受力情况，难度较大 （ 16分）显像管的简要工作原理如图所示：阴极 K发出的电子（初速度可忽略不计）经电压为 U的高压加速电场加速后，沿直线 PQ进入半径为 r的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面，圆形磁场区域的圆心 O在 PQ直线上，荧光屏
28、M与 PQ垂直，整个装置处于真空中若圆形磁场区域内的磁感应强度的大小或方向发生变化，都将使电子束产生不同的偏转，电子束便可打在荧光屏 M的不同位置上，使荧光屏发光而形成图象，其中 Q点为荧光屏的中心已知电子的电量为 e，质量为 m，不计电子重力 （ 1）求电子射出加速电场时的速度大小； （ 2）若圆形区域的磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为 B，求电子离开磁场时的偏转（即出射方向与入射方向所夹的锐角） 的大小 （ 3）若阴极在发出电子的同时还发出一定量的 SO42-离子， SO42-离子打在荧光屏上，屏上将出现暗斑，称为 离子斑请根据下面所给出的数据，通过计算说明这样的离子斑将主要集中在荧
29、光屏上的哪一部位（电子的质量 m=9.110-31kg， SO42-离子的质量 m=1.610-25kg，不计 SO42-离子所受的重力及与电子之间的相互作用） 答案：（ 1） （ 2） （ 3） 试题分析：（ 1）电场力对电子做功 3分 解得 2分 （ 2）电子在磁场中做圆周运动 2分 解得 1分 如图 2分 解得 1分 （ 3） SO42-离子离开磁场时的偏转角满足 满足 2分 所以有 2分 即 SO42-离子的偏转角远小于电子的偏转角，所以，观看到的离子斑将主要集中在荧光屏上的中央位置附近。 考点：考查了带电粒子在电磁场中的运动， 点评：题涉及到带电粒子在电场和磁场的运动情况，对同学们的
30、分析能力和数学功底要求较高，难度很大，属于难题 （ 16分）如图所示，两水平线 L1和 L2分别是水平向里的匀强磁场的边界，磁场的磁感应强度为 B，宽度为 d，正方形线框 abcd由均匀材料制成，其边长为 L（ Ld）、质量为 m、总电阻为 R将线框在磁场上方高 h处由静止开始释放，已知线框的 ab边刚进入磁场时和刚穿出磁场时的速度相同求： （ 1） ab边刚进入磁场时 ab两端的电势差 Uab； （ 2） ab边刚进入磁场时线框加速度的大小和方向； （ 3）整个线框进入磁场过程所需的时间 答案：（ 1） （ 2） （ 3）试题分析：（ 1） ab边进入磁场前，线框自由下落 （ 1分） ab边
31、刚进入磁场时切割磁感线产生感应电动势 （ 1分） 可解得 电动势的方向为 ab ab两端的电势差为 （ 2分） 可解得 （ 1分） （ 2）从线框完全进入磁场至线框开始穿出磁场的过程中，线框中没有感应电流，线框只受重力，做加速度为 g的匀加速直线运动。由题意， 线框的 ab边刚进入磁场时和刚穿出磁场时的速度相同 由此可判断 ab 边刚进入磁场时线框应做减速运动，故加速度方向向上。（ 2 分） ab边刚进入磁场时，线框中的电流为 所受安培力为 （ 1分） 对于线框 （ 2分） 由以上各式解得线框的加速度大小为 （ 1分） （ 3）设线框完全进入磁场时速度为 v1，则从线框完全进入磁场至线框开始穿出磁场的过程中，有 （ 2分） 在线框进入磁场的过程中，有 取向下为正方向，有 可得 （ 1分） 对于该过程中的任意微小过程，有 将上式对整个进入过程求和，即 （ 1分） 可得 即 可解得 考点：考查了导体切割磁感线运动 点评：正方形线框 abcd边长为 L（ L d），所以有一段过程线框完全进入磁场，线框无感应电流，只受重力根据能量守恒研究从 ab边刚进入磁场到 cd边刚穿出磁场的整个过程求解
