1、2013届浙江省一级重点中学（六校）高三第一次联考物理试卷与答案（带解析） 选择题 如图所示，高空滑索是一项勇敢者的运动，某人用轻绳通过轻质滑环悬吊在倾角为 30的钢索上运动，在下滑过程中轻绳始终保持竖直，不计空气阻力，则下列说法中正确的是 A该人在做匀加速运动 B该人处在失重状态 C钢索对轻环无摩擦力 D钢索对轻环的作用力等于人的重力 答案： D 试题分析：以人为研究对象 ,只受到两个力的作用，绳子的拉力和重力，由于绳子的拉力竖直，所以人一定做的是匀速直线运动， A错；同理 B错；以轻环为研究对象，在滑索上也做匀速直线运动，因此受到沿斜面向上的摩擦力作用，C错；同理 D对；故选 D 考点：考
2、查力与运动的关系 点评：本题难度较小，应首先选择人为研究对象，根据人的受力特点判断匀速运动是本题的突破口 火警报警系统原理如图甲所示， M是一个小型理想变压器，原副线圈匝数之比 n1:n2 =10:1，接线柱 a、 b接上一个正弦交变电源，电压随时间变化规律如图乙所示 ,在变压器右侧部分 ,R2为用半导体热敏材料（电阻随温度升高而减小）制成的传感器， R1为一定值电阻。下列说法中正确的是 A电压表示数为 22V B此交变电源的频率为 50Hz C当传感器 R2所在处出现火警时，电流表的示数减小 D当传感器 R2所在处出现火警时，电压表的示数减小 答案： BD 试题分析：由 可求出输出电压有效值
3、为 22V，电压表测量的是 R2两端电压， A错；交变电流周期为 0.02s，频率为 50Hz，理想变压器不会改变交变电流频率， B对；当传感器 所在处出现火警时，阻值减小，输出电流增大，输入电流增大， C错；输出电压只有输入电压和匝数比决定，与电阻 R2无关，当传感器 所在处出现火警时，输出电压不变，根据串联分压可知 R2两端电压减小， D对，故选 BD 考点：考查变压器的动态变化 点评：本题难度中等，处理此类问题主要掌握三个决定关系：输入电压决定输出电压、输出电流决定输入电流、输出功率决定输入功率 如图所示，小木块的品质为 m，可看成质点，木板质量为 M 2m，长度为l，一根质量不计的轻绳
4、通过定滑轮分别与 M和 m连接，小木块与木板间以及木板与水平面间的动摩擦因子均为 ，开始时木块静止在木板左端。现用水平向右的恒力将木块拉至木板右端，则 A拉力至少为 4 mg B拉力至少为 5 mg C拉力至少做功 5 mgl D拉力至少做功 2.5 mgl 答案： BD 试题分析：如果匀速向右拉， m向右移动的位移为 0.5l，以整体为研究对象，可知拉力 F等于滑动摩擦力 ，拉力做功为 ，故选 BD 考点：考查功的计算 点评：本题难度较小，可利用整体或隔离法分解，如果用整体法分析的话，内力不用考虑 如图所示，实线是一列简谐横波在 t1=0时刻的波形图，虚线为 t2=0.5s时的波形图，已知
5、0 t2-t1 T ， t1=0时， x=2m处的质点 A向 y轴负方向振动，则 A质点 A的振动周期可能等于 2s B该横波的波速一定等于 6m s C从 t2时刻开始计时， x=1m处的质点的振动方程可以写成 y 5sin3t(cm) D在 t2时刻 , x=0.5m处质点和 x=2.5m处质点的速度一定大小相等、方向相同 答案： BC 试题分析：由实线到虚线波峰，传播的距离为四分之三个波长，由机械波的周期性，所以有 由于 0 t2-t1 T，得周期 ， A错；由， B对；波峰为 5cm，角速度 ，从 t2时刻开始计时， x=1m处的质点的振动方程为正弦图像 ， C对；x=0.5m处质点和
6、 x=2.5m处质点由于相差半个波长，振动步调正好相反，速度大小相等，方向总相反， D错； 考点：考查交变电流的形成 点评：本题难度较小 ,从图像中直接能读出振幅、波长和质点的振动方向，求解本题时要注意波动图像的周期性 一种早期发电机原理示意图如图所示，该发电机由固定的圆形线圈和一对用铁芯连接的圆柱形磁铁构成，两磁极相对于线圈平面对称，线圈圆心为 点。在磁极绕转轴匀速转动的过程中，当磁极与 点在同一条直线上时，穿过线圈的 A磁通量最大，磁通量变化率最大 B磁通量最大，磁通量变化率最小 C磁通量最小，磁通量变化率最大 D磁通量最小，磁通量变化率最小 答案： B 试题分析：由磁通量公式 可知当磁极
7、与 点在同一条直线上时，有效面积最大，磁通量最大，但磁通量变化率最小，故选 B 考点：考查电磁感应定律 点评：本题难度较小，掌握磁通量与磁感强度和穿过有效面积有关，磁通量的变化率指的是磁通量的变化快慢 如图甲所示，在平静的湖面下有一个点光源 s，它发出的是两种不同颜色的a光和 b光，在水面上形成了一个被照亮的圆形区域，该区域的中间为由 ab两种单色光所构成的复色光的圆形区域，周边为环状区域，且为 a光的颜色（图乙为俯视图）。则以下说法中正确的是 A水对 a光的折射率比 b光大 B a光在水中的传播速度比 b光大 C a光的频率比 b光大 D在同一装置的杨氏双缝干涉实验中， a光的干涉条纹比 b
8、光窄 答案： B 试题分析：水面上看不到亮光是因为发生了全反射的缘故，由此可知 a光的全反射临界角较大，由 sinC=1/n可知 a光的折射率较小， A错；由 n=c/v可知 B对；折射率越大频率越高， C错；由公式 ， a光的波长较大， D错，故选 B 考点：考查全反射定律 点评：本题难度较小，明确看不到光线的原因为全反射是本题的关键，掌握有关折射率的公式是基础 某同学在研究性学习中记录了一些与地球、月球有关的数 据数据如表中所示，利用这些数据来计算地球表面与月球表面之间的距离 s，则下列运算公式中 错误 的是 地球半径 R=6400km 月球半径 r=1740km 地球表面重力加速度 g0
9、=9.80m/s2 月球表面重力加速度 g=1.56m/s2 月球绕地球转动的线速度 v=1km/s 月球绕地球转动周期 T=27.3天 光速 c=2.998105 km/s 用激光器向月球表面发射激光光束，经过约t=2.565s接收到从月球表面反射回来的激光信号 A s c B -R-r C -R-r D -R-r 答案： C 试题分析：激光器做一次往复运动所需时间为 t，由匀速直线运动 s=vt可知地球表面与月球表面之间的距离 ， A对；由线速度公式 为地球球心到月球球心间的距离，因此地球表面与月球表面之间的距离， B对； ,由万有引力提供向心力,D对 ;故选 C 考点：考查天体运动的规律
10、 点评：本题难度中等，天体运动这一部分公式较多，各公式间又能相互推导，需要大量的做练习题才能熟练掌握 实验题 （ 10分）在 “练习使用多用电表 ”实验中，某同学进行了如下的操作： （ 1）用多用电表电阻档测量某一电阻的阻值时，该同学先 用大拇指和食指紧捏红黑表笔进行奥姆调零（如图 a所示），然后用两表笔接触待测电阻的两端（如图 b所示），这两步操作是否合理？ （填 “a合理 ”或 “b合理 ”或 “都不合理 ”） （ 2）用多用电表电流文件测量电路中电流，该同学将选择开关置于直流 “50mA”文件 ,连接的电路如图 c 所示，图中多用电表测定的是 _ _ （填甲电阻的电流、乙电阻的电流或总的
11、电流），测得的值是 _。 （ 3）该同学要测量多用电表直流 2.5 Vn的内阻 RV (约为 20k)。除此多用电表外，还有以下器材：直流电源一个（电动势 E为 2V，内阻可忽略不计），电阻一个（阻值 R为 10k），电键一个，导线若干。要求： （ I）画出实验电路图（多用电表符号用 ） 表示）；（ II）写出 RV的表达式（用字母表示）。 答案：（ 1） a合理 2分 （ 2）乙电阻的电流 2分 25.0mA ( + 1都可以 ) 2分 （ 3） 2分 , RV= (U为多用电表直流 2.5 Vn的读数 ) 2分 试题分析：（ 1）使用欧姆表测电阻之前要先调零， a合理（ 2）根据电流表原理
12、和电流流向可判断测量的是乙电阻的电流，量 程为 50mA，由指针指在的位置可知示数为 25mA（ 3）测量直流电压表的内阻，可利用 E=U+IR先测量出电流，再由 U=Ir测量内阻，由此可知 RV= (U为多用电表直流 2.5 Vn的读数 ) 考点：考查万用表的使用 点评：本题难度较小，明确万用表的原理，每次换挡之前要进行欧姆的调零，能够根据其他测量档位完成相应测量 （ 10分）在 “验证机械能守恒定律 ”实验中，有三个同学做了如下的实验： 张三同学安装的实验装置如图 a所示，实验得到纸带上留下的打点痕迹情况如图 b所示 ,这样的操作可能会导致实验误差较大，从图中可以看 出安装实验装置时明显存
13、在的问题 是 。 （ 2）李四同学用正确安装的装置进行实验，获取一张纸带如图 c所示，但起始点模糊不清。取后面连续打出的清晰点来研究，测出 B、 C、 D、 E、 F到 A点的距离为 hB、 hC、 hD、 hE、 hF，然后分别计算出 B、 C、 D、 E点的速度 vB、 vc、 vD、vE ， 最后在 v2-h坐标系中，描出 B、 C、 D、 E点对应的坐标，如图 d所示。如果这些 点可连成一条直线，要判断重物下落过程中机械能是否守恒，还需要 _ 。 （ 3）王五同学也用正确安装的装置进行实验，来探究重物下落过程中动能与势能的转化问题。图 e为一条符合实验要求的纸带， O点为打点定时器打下
14、的第一点。取打下 O点时重锤的重力势能为零，计算出该重锤下落不同高度 h时所对应的动能 Ek和重力势能 EP。建立坐标系，横轴表示 h，纵轴表示 Ek和 Ep，根据资料在图 f中绘出图线 I和图线 II。 已求得图线 I斜率的绝对值 k1=2.94J/m，请计算图线 II的斜率 k2= J/m（保留 3位有效数字）。 重物和纸带在下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为 （用 k1和 k2表示）。 答案 ：（ 1）重物会落到桌面上，重物下落距离太短 2分 (2)判断直线的斜率是否接近当地重力加速度的两倍 2分 (3) 2.80（ +0.07内都可以） 3分 3分 试题分析：（ 1）导致实验
15、误差较大，从图中可以看出安装实验装置时明显存在的问题是重物会落到桌面上，重物下落距离太短 (2)由机械能守恒公式，由此可知判断机械能是否守恒的关键是判断直线的斜率是否接近当地重力加速度的两倍 (3)斜率 ，由考点：考查机械能守恒定律 点评：本题难度较大，难点在于无法从机械能守恒定律的公式中找到与图 f的联系，利用比例关系方便求解 计算题 （ 16分）浙江卫视六频道我老爸最棒栏目中有一项人体飞镖项目，该运动简化模型如图所示。某次运动中，手握飞镖的小孩用不可伸长的细绳系于天花板下，在 A处被其父亲沿垂直细绳方向推出，摆至最低处 B时小孩松手，飞镖依靠惯性飞出击中竖直放置的圆形靶最低点 D点，圆形靶
16、的最高点 C与 B在同一高度， C、 O、 D在一条直径上， A、 B、 C三处在同一竖直平面内，且BC与圆形靶平面垂直。已知飞镖品质 m=1kg， BC距离 s=8m，靶的半径 R=2m，AB高度差 h=0.8m， g取 10m/s2。不计空气阻 力，小孩和飞镖均可视为质点。 （ 1）求孩子在 A处被推出时初速度 vo的大小； （ 2）若小孩摆至最低处 B点时沿 BC 方向用力推出飞镖，飞镖刚好能击中靶心，求在 B处小孩对飞镖做的功 W; （ 3）在第 (2)小题中，如果飞镖脱手时沿 BC方向速度不变，但由于小孩手臂的水平抖动使其获得了一个垂直于 BC的水平速度 v，要让飞镖能够击中圆形靶，
17、求 v的取值范围。 答案：（ 1） vo=8m/s（ 2） 80J（ 3） v m/s 试题分析：（ 1）（共 5分）设飞镖从 B平抛运动到 D 的时间为 t1，从 B点抛出的初速度为 v1,小孩和飞镖的总质量 为 M，则有 2分 2分 代入数据得 vo=8m/s 1分 (2)（共 5分）设推出飞镖从 B平抛运动到 D 的时间为 t2，从 B点抛出的初速度为 v2，则有 2分 2分 代入数据得 W=80J 1分 （ 3）（共 6分）因 BC方向的速度不变，则从 B到靶的时间 t2不变 ,竖直方向的位移也仍为 R，则靶上的击中点一定是与靶心 O在同一高度上，则垂直于 BC的水平位移一定小于等于
18、R，因此有 代入数据得 v m/s 考点：考查平抛运动和动能定理的应用 点评：本题难度中等，从题干所给条件判断各物体的运动类型，飞镖能够击中圆形靶时从时间上来看，找到等量关系是关键，也要找到临界点，根据临界点的等量关系列公式求解 （ 20分）有一种 “双聚焦分析器 ”质谱仪，工作原理如图所示。加速电场的电压为 U，静电分析器中有会聚电场，即与圆心 O1等距各点的电场强度大小相同，方向沿径向指向圆心 O1，磁分析器中以 O2为圆心、圆心角为 90的扇形区域内，分布着方向垂直于纸面向外的匀强磁场，其左边界与静电分析器的右边界平行。由离子源发出一个品质为 m、电荷量为 q的正离子（初速度为零，重力不
19、计 ），经加速电场加速后，从 M点沿垂直于该点的电场方向进入静电分析器，在静电分析器中，离子沿半径为 R的四分之一圆弧轨道做匀速圆周运动，并从 N点射出静电分析器。而后离子由 P点沿着既垂直于磁分析器的左边界，又垂直于磁场方向射入磁分析器中，最后离子沿垂直于磁分析器下边界的方向从 Q点射出，并进入收集器。测量出 Q点与圆心 O2的距离为 d，位于 Q点正下方的收集器入口离 Q 点的距离为 d/2。（题中的 U、 m、 q、 R、 d都为已知量） （ 1）求静电分析器中离子运动轨迹处电场强度 E的大小； （ 2）求磁分析器中磁感应强度 B的大小； （ 3）现将离子换成品质为 4m ,电荷量仍为
20、q的另一种正离子，其它条件不变。磁分析器空间足够大，离子不会从圆弧边界射出，收集器的位置可以沿水平方向左右移动，要使此时射出磁分析器的离子仍能进入收集器，求收集器水平移动的距离。 答案：（ 1） （ 2） （ 3） 试题分析：（ 1）（共 6分）设离子进入静电分析器时的速度为 v，离子在加速电场中加速的过程中，根据动能定理 有 2分 离子在静电分析器中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律 有 2分 由 解得 2分 （ 2）（共 6分）离子在磁分析器中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律 有 2分 由题意可知，圆周运动的轨道半径 r = d 2分 由 式解得 2分 （ 3）（共 8分）磁场中运动的半径为
21、 2d 4分 水平向右移动的距离为 4分 考点：考查带电粒子在复合场中的运动 点评：本题难度中等，本题难度在于学生不太容易读懂题意，如果能读懂题意，其实就是一个例子在交替复合场中的运动问题 （ 22分）如图所示，在真空中的竖直平面内，用长为 2L的绝缘轻杆连接两个质量均为 m的带电小球 A和 B， A球的电荷量为 +4q， B球的电荷量为 -3q，组成一带电系统虚线 MN与 PQ平行且相距 3L，开始时 PQ恰为杆的中垂线在 MN与 PQ间加竖直向上的匀强电场，恰能使带电系统静止不动现使电场强度突然加倍（已知当地重力加速度为 g） 求： （ 1） B球刚到达电场边界 PQ时的速度大小； （ 2
22、）判定 A球能否到达电场边界 MN，如能，请求出 A球到达电场边界 MN时的速度大小；如不能，请说明理由。 (3) 带电系统运动过程中， B球电势能增加量的最大值； （ 4）带电系统从开始运动到返回原出发点所经历的时间。 答案：（ 1） （ 2） (3) 3.6mgL （ 4） 试题分析： （ 1）（共 6分）设带电系统静止时电场强度为 E，有 2mg =4qE，解得 2分 电场强度加倍后，从开始静止到 B进入电场，根据动能定理有 2分 得 B球刚进入电场时的速度 2分 注：用牛二定律求解同样给分。 （ 2）（共 6分） B球进入电场后，系统做匀减速直线运动，假设 A球能到达电场边界 MN，从
23、开始到 A刚运动到 MN线时，电场力对系统做功为 2E 4q 2L-2E 3q L=10qEL，系统克服重力做功为 2mg 2L=8qEL，则电场力对系统做功大于系统克服重力做功，说明 A到达 MN线时系统 仍有向上的速度，所以 A球能到达电场边界 MN。 2分 4分 （ 3）（共 5分）设 B球在电场中运动的最大位移为 s，经分析知 B球在电场中的位移最大时， A球已向上越过了 MN，根据动能定理有得 s=1.2L ； 3分 电场力对 B球做功 则 B球电势能增加 3.6mgL 2分 （ 4）（共 5分） 带电系统向上运动分为三阶段，第一阶段匀加速运动，据牛顿第二定律有 ，运动时间 1分 第二阶段匀减速运动，同理可得 A球出电场时速度为 v2，根据运动学公式有： ， 解得 ，运动时间 ； 1分 第三阶段匀减速运动， ，运动时间 1分 因 B球在电场中运动的最大位移为 s=1.2L小于 3L，故带电系统不能全部离开电场，由运动的对称性可知，系统刚好能够回到原位置，此后系统又重复开始上述运动。 所以带电系统从开始运动到返回原地发点所经历的时间2分 考点：考查带电粒子在复合场中的运动 点评：本题难度较大，由于粒子的运动过程中的复杂性造成本题难度加大，应从粒子受力和运动过程入手，找到运动过程的连接点，把复杂过程分解，分段求解即可
