1、2013届苏北三市（徐州、淮安、宿迁）高三第二次调研物理试卷与答案（带解析） 选择题 如图所示， A、 B为同一水平线上的两个绕绳装置，转动 A、 B改变绳的长度，使光滑挂钩下的重物 C缓慢下降。关于此过程绳上拉力大小变化，下列说法中正确的是（ ） A不变 B逐渐减小 C逐渐增大 D可能不变，也可能增大 答案： B 试题分析：对物体进行受力分析如图甲所示，根据三角形定则如图乙， G 不变，B绳与 G夹角越小， TA和 TB 越小， B正确。 考点：本题考查了共点力平衡的动态分析。 氢原子的能级图如图所示，一群处于 n=4能级的氢原子向较低能级跃迁，能产生 种不同频率的光子，其中频率最大的光子是
2、从 n=4的能级向 n= 的能级跃迁所产生的。 答案： 6 1 （各 2分） 试题分析：根据 知，一群处于 n=4能级的氢原子向较低能级跃迁，能产生 6种不同频率的光子 n=4和 n=1间的能级差最大，辐射的光子频率最大。 考点：本题考查了原子的跃迁。 下列说法中正确的是 A光电效应现象说明光具有粒子性 B普朗克在研究黑体辐射问题时提出了能量子假说 C玻尔建立了量子理论，成功解释了各种原子发光现象 D运动的宏观物体也具有波动性，其速度越大物质波的波长越大 答案： AB (选对但不全的得 2分 ) 试题分析：光电效应说明光具有粒子性故 A正确；普朗克在研究黑体辐射问题时提出了能量子假说故 B正确
3、；玻尔建立了量子理论，能够很好解释氢原子发光现象，但是不能解释所有原子的发光现象故 C错误；宏观物体粒子性明显，根据 h /p 知，速度大波长短故 D错误 考点：本题考查了光电效应、普朗克黑体辐射、波尔的量子理论、德布罗意波、原子的跃迁。 下列说法中正确的是 A机械波和电磁波都能在真空中传播 B铁路、民航等安检口使用红外线对行李内物品进行检测 C根据狭义相对论的原理知，在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的 D两列波叠加时产生干涉现象，其振动加强区域与减弱区域是稳定不变的 答案： CD 试题分析：机械波的传播需要介质， A错；红外线热效应显著，而穿透本领较弱，不能用来安检，铁路、民航等安
4、检口使用 x射线线对行李内物品进行检测故 B错误根据相对论的基本原理得知：在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的故 C正确两列波发生干涉时，振动加强区域与减弱区域是相互间隔，是稳定不变的故 D正确。 考点：波动、相对论。 下列说法正确的是 。 A液体的分子势能与液体的体积无关 B为了保存玉米地水分，可以锄松地面，破坏土壤里的毛细管 C从微观角度看，气体对容器的压强是大量气体分子对容器壁的频繁碰撞引起的 D扩散现象可以在液体、气体中进行，不能在固体中发生 答案： BC (选对但不全的得 2分 ) 试题分析：分子势能与液体的体积有关， A错；扩散现象在气体、液体、固体中都可以进行， D错；故
5、 B、 C正确。 考点：分子动理论、毛细现象、气体压强的微观解释。 倾角为 37的光滑斜面上固定一个槽，劲度系数 k=20N/m、原长 l0=0.6m的轻弹簧下端与轻杆相连，开始时杆在槽外的长度 =0.3m，且杆可在槽内移动，杆与槽间的滑动摩擦力大小 Ff=6N，杆与槽之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。质量 m=1kg的小车从距弹簧上端 L=0.6m处由静止释放沿斜面向下运动。已知弹性势能 Ep ，式中 x为弹簧的形变量。 g=10m/s2 ， sin37o=0.6。关于小车和杆的运动情况，下列说法正确的是： A小车先做匀加速运动，后做加速度逐渐减小的变加速运动 B小车先做匀加速运动，然后做
6、加速度逐渐减小的变加速运动，最后做匀速直线运动 C杆刚要滑动时小车已通过的位移为 0.9m D杆从开始运动到完全进入槽内所用时间为 0.1s 答案： BCD 试题分析：小车接触弹簧前在斜面上做匀加速直线运动。接触弹簧后，小车受到沿斜面向上的弹力，且弹力越来越大，小车做减速度逐渐减小的变加速运动。当弹簧的弹力等于杆与槽的滑动摩擦力，即 kx=Ff， x=0.3m 时，开始匀速运动，所以 A错， B、 C对；由能量守恒得： ，代入数据求得： v=3m/s所以杆从开始运动到完全进入槽内所用时间为： ，所以 D对。 考点：本题考查了胡可定律、力与运动的关系。 如图所示为一种质谱仪示意图，由加速电场、静
7、电分析器和磁分析器组成。若静电分析器通道中心线的半径为 R，通道内均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为 E，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为 B、方向垂直纸面向外。一质量为 m、电荷量为 q的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器，由 P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的 Q 点。不计粒子重力。下列说法正确的是 A极板 M比极板 N 电势高 B加速电场的电压 U=ER C直径 PQ D若一群离 子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点，则该群离子具有相同的比荷 答案： AD 试题分析：带电粒子要打到胶片 Q 上，根据磁场方向和左手定则可知带电粒子需带
8、正电，在加速电场能够得到加速，则极板 M比极板 N 电势高， A对；在静电分析器中带电粒子做匀速圆周运动，电场力提供向心力，即 ，再根据 可知 ， B 错；带电粒子垂直进入磁分析器，直径 PQ=2R，C 错；若一群离子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点，即半径相同，根据 和 可知， ，即只与带电粒子的比荷有关。 考点：本题考查了带电粒子在组合场中的运动。 如图所示，两根长直导线竖直插入光滑绝缘水平桌面上的 M、 N 两小孔中， O 为 M、 N 连线中点，连线上 a、 b两点关于 O 点对称。导线均通有大小相等、方向向上的电流。已知长直导线在周围产生的磁 场的磁感应强度 ，式中 k 是常
9、数、 I 是导线中电流、 r 为点到导线的距离。一带正电的小球以初速度 v0从 a点出发沿连线运动到 b点。关于上述过程，下列说法正确的是 A小球先做加速运动后做减速运动 B小球一直做匀速直线运动 C小球对桌面的压力先减小后增大 D小球对桌面的压力一直在增大 答案： BD 试题分析：根据 可知，且 MO 之间磁感应强度逐渐减小，方向垂直纸面向里，受到的洛伦兹力方向向上； ON之间磁感应强度逐渐增大，方向垂直纸面向外，洛伦兹力方向向下，因此 A、 C错， B、 D对。 考点：本题考查了通电直导线的磁场磁场和洛伦兹力的方向以及力与运动的关系。 设想我国宇航员随 “嫦娥 ”号登月飞船贴近月球表面做匀
10、速圆周运动，宇航员测出飞船绕行 n圈所用的时间为 t。登月后，宇航员利用身边的弹簧秤测出质量为 m的物体重力 G1。已知引力常量为 G，根据以上信息可得到 A月球的密度 B飞船的质量 C月球的第一宇宙速度 D月球的自转周期 答案： AC 试题分析：由题意可知，飞船的轨道半径为月球半径，飞船的运动周期为 T=t/n，根据 和 可知， ， A对；只能计算中心天体的质量， B错；根据 可知， ，其中可由 g=G1/m确定，半径 R可根据 G1= 确定，所以 C 对；由于不确定该飞船为月球同步卫星，所以 D错误。 考点：本题考查了万有引力定律的应用。 A、 B为某电场中一条直线上的两个点，现将正点电荷
11、从 A点静止释放，仅在电场力作用下运动一段距离到达 B点，其电势能 EP 随位移 x的变化关系如图所示。从 A到 B过程中，下列说法正确的是 A电场力对电荷一直做正功 B电势一直升高 C电荷所受电场力先减小后增大 D电荷所受电场力先增大后减小 答案： C 试题分析：根据电势能 EP 随位移 x的变化关系可知，正点电荷电势能先减小后增加， A、 B为两等量正电荷所形成电场中一条直线上的两个点，电场力先做正功后做负功， A 错；电势能先减小后增加， B 错；电场力先减小后增大， C 对，D错。 考点：本题考查了电场力做功与电势能变化的关系。 如图所示，某同学斜向上抛出一石块，空气阻力不计。下列关于
12、石块在空中运动过程中的速率 v、加速度 a、水平方向的位移 x和重力的瞬时功率 P随时间 t变化的图象中，正确的是 答案： C 试题分析：斜向上抛出的石块，空气阻力不计，石块只受重力，加速度为 g， A、B错；石块水平方向做匀速直线运动， C对；竖直方向做竖直上抛运动，速度先减小后增大， D错。 考点：本题考查了对图象和竖直上抛运动的理解。 如图所示电路中，电源电压 u=311sin100 t（ V）， A、 B间接有 “220V 440W”的电暖宝、 “220V 220W”的抽油烟机、交流电压表及保险丝。下列说法正确的是 A交流电压表的示数为 311V B电路要正常工作，保险丝的额定电流不能
13、小于 3 A C电暖宝发热功率是抽油烟机发热功率的 2倍 D 1min抽油烟机消耗的电能为 1.32104J 答案： D 试题分析：交流电压表的示数、保险丝的熔断电流、功率和功的计算都用交变电流的有效值。电压的有效值为 220V， A错；保险丝的电流等于电暖宝电流2A和抽油烟机的电流 1A的总和外加电动机电流，因此不能小于 3A， C错。油烟机 1min消耗的电能 W=22060J=1.32104J。 考点：本题考查了交变电流的 “四值 ”。 如图所示为阿特伍德设计的装置，不考虑绳与滑轮的质量，不计轴承摩擦、绳与滑轮间的摩擦。初始时两人均站在水平地面上；当位于左侧的甲用力向上攀爬时，位于右侧的
14、乙始终用力抓住绳子，最终至少一人能到达滑轮。下列说法正确的是 A若甲的质量较大，则乙先到达滑轮 B若甲的质量较大，则甲、乙同时到达滑轮 C若甲、乙质量相同，则乙先到达滑轮 D若甲、乙质量相同，则甲先到达滑轮 答案： A 试题分析：甲通过绳对乙的拉力和乙通过绳对甲的拉力为相互作用力，大小相等；若甲质量大，根据 F=ma可知甲加速度小，甲、乙初速度为零，从水平地面到滑轮的距离相等，根据 可知乙先到达， A对， B、 C、 D错。 考点：本题考查了牛顿第二定律和牛顿第三定律。 实验题 （ 8分）某课外活动小组利用竖直上抛运动验证机械能守恒定律。 某同学用 20分度游标卡尺测量小球的直径，读数如图甲所
15、示，小球直径为 cm。图乙所示弹射装置将小球竖直向上抛出，先后通过光电门 A、 B，计时装置测出小球通过 A、 B的时间分别为 2.55ms、 5.15ms，由此可知小球通过光电门 A、 B时的速度分别为 vA、 vB，其中 vA m/s。 用刻度尺测出光电 门 A、 B间的距离 h，已知当地的重力加速度为 g，只需比较 是否相等，就可以 验证机械能是否守恒（用题目中涉及的物理量符号表示）。 通过多次的实验发现，小球通过光电门 A的时间越短， 中要验证的两数值差越大，试分析实验中产生误差的主要原因是 。 答案： 1.020， 4（ 4.0或 4.00 也算对）； gh和 （ 2分）； 小球上升
16、过程中受到空气阻力的作用；速度越大，所受阻力越大 （ 1）游标卡尺的读数 D=1.0cm 40.05mm= 1.020cm； （ 2）根据动能的减少量和重力势能的增加量，即 。由于两边都有质量，可以只比较 gh和 。 （ 3）主要因为空气阻力的影响。 考点：本题考查了基本仪器的读数、瞬时速度的测量方法、验证机械能守恒定律实验以及误差分析。 （ 10 分）某研究性学习小组用较粗的铜丝和铁丝相隔较近距离插入苹果中，制成了一个苹果电池，现在用如图甲所示器材来测定苹果电池的电动势和内阻。设计好合适的电路后，调节滑动变阻器，改变电源两端的电压 U和流过电源的电流 I，记录多组 U、 I的数据，填入事先设
17、置的表格中，然后逐渐增大铜丝和铁丝插入的深度，重复上述步骤进行实验。按照插入深度逐渐增加的顺序，利用 相应的实验数据，在 U-I坐标系中绘制图象，如图乙中的 a、 b、 c所示。 实验器材有：电流表（量程 1，内阻不计）；电压表（量程 1，内阻约1k ）； 滑动变阻器 R1(阻值 0 200)；滑动变阻器 R2 (阻值 0 10k)，该电路中应选用滑动变阻器 (选填 “R1”或 “R2”)。 某同学根据正确设计的电路将图甲中实物图连接出一部分，请将剩余部分连接起来。 在该实验中，随电极插入的深度增大，电源电动势 ，电源内阻 （均选填 “增大 ”、 “减小 ”或 “不变 ”）。 图线 b对应的电
18、路中，当外电路总电阻 R=2000时，该电源的输出功率 P= W（计算结果保留三位有效数字）。 答案： R2 （ 2分） （ 2分 ) 不变 减小（各 2分） 3.2010-4 （ .1010-4 3.3010-4） (2分 ) 试题分析：（ 1）电路中电压最大值为 1V，若选滑动变阻器 R1，电流超出电流表量程，故滑动变阻器选择 R2； （ 2）采用滑动变阻器的限流接法即可，电路如图 （ 3）根据闭合电路欧姆定律可知，路端电压与电流的关系为 U=E-I（ r+R），从图象可知图线的在纵轴的截距为电源电动势，可见 E不变，图线的斜率为电源内阻，电极插入越深，内阻越小； （ 4）由图线 b 可知
19、电源内阻 r=400，外电路电阻 R=2000，电动势 E=0.96V，由此得电流 I=410-4A，则电源的输出功率为 P=I2R=3.2010-4W。 考点：本题考查了基本仪器的选择、实物图连接以及测电源电动势和内阻实验。 填空题 如图所示是一列沿 x轴负方向传播的简谐横波在 t = 0时刻的波形图，已知波的传播速度 v = 2m/s，则 x = 1.5m处质点的振动函数表达式 y= cm， x = 2.0m处质点在 0 -1.5s内通过的路程为 cm。 答案： 、 30 （各 2分） 试题分析：由图读出波长 =2m，由波速公式 ，得该波的周期 T=/v =2/2 s=1s；该波的振幅为
20、A=5cm t=0时刻， x=1.5m处质点处于负向最大位移处，它将余弦规律振动，则其振动函数表达式 y=-Acos2/T t=-5cos2t（ cm） 时间 t=1.5s=1.5T，质点在一个周期内通过的路程是四个振幅，则在 1.5s时间内x=2m处质点通过的路程为 S=1.54A=65cm=30cm 考点：波形图。 如图甲所示是一平面上晶体物质微粒的 排列情况，图中三条等长线 AB、AC、 AD上物质微粒的数目不同，由此得出晶体具有 的性质。如图乙所示，液体表面层分子比较稀疏，分子间距离大于分子平衡距离 r0，因此表面层分子间作用表现为 。 答案：各向异性 引力 （各 2分） 试题分析：每
21、个方向的物质微粒不同，则其性质不同，具有各项异性；液体表面分子稀疏，分子距离较大，分子间表现出引力，即表面张力。 考点：固体、液体 计算题 如图所示，半圆玻璃砖的半径 R=10cm，折射率 n= ，直径 AB与屏幕MN 垂直并接触于 A点。激光 a以入射角 i=60射向玻璃砖圆心 O，结果在屏幕MN 上出现两光斑，求两光斑之间的距离 L。 答案： cm（或 m） 试题分析：画出如图光路图，设折射角为 r，根据折射定律得 1分 解得 r 1分 根据光的反射定律 反射角 =60o 由几何知识得，两个光斑 PQ之间的距离 cm（或 m ） 1分 考点：光的折射与全反射。 一定质量的理想气体体积 V与
22、热力学温度 T的关系图象如图所示，气体在状态 A时的压强 p0=1.0105Pa，线段 AB与 V轴平行。 求状态 B时的压强为多大？ 气体从状态 A变化到状态 B过程中，对外界做的功为 10J，求 该过程中气体吸收的热量为多少？ 答案： Pa 10J 试题分析： A B: Pa 1分 A B: 1分 1分 考点：玻意耳定律、热力学第一定律 如图所示，质量均为 m的小车与木箱紧挨着静止在光滑的水平冰面上，质量为 2m的小明站在小车上用力向右迅速推出木箱，木箱相对于冰面的速度为 v，接着木箱与右侧竖直墙壁发生弹性碰撞，反弹后被小明接住，求小明接住木箱后三者共同速度的大小。 答案： v/2 试题分
23、析：取向左为正方向，根据动量守恒定律 有推出木箱的过程： 1分 接住木箱的过程： 1分 解得 共同速度 2分 考点：本题考查了动量守恒定律。 (15分 )如图所示，倾角为 37的粗糙斜面 AB底端与半径 R=0.4m的光滑半圆轨道 BC 平滑相连， O 为轨道圆心， BC 为圆轨道直径且处于竖直方向， A、C两点等高。质量 m=1kg的滑块从 A点由静止开始下滑，恰能滑到与 O 等高的D点， g取 10m/s2， sin37o=0.6， cos37o=0.8。 求滑块与斜面间的动摩擦因数 。 若使滑块能到达 C点，求滑块从 A点沿斜面滑下时的初速度 v0的最小值。 若滑块离开 C处的速度大小为
24、 4m/s，求滑块从 C点飞出至落到斜面上的时间t。 答案：（ 1） 0.375 （ 2） （ 3） 0.2s 试题分析： A到 D过程：根据动能定理 有 3分 分 若滑块能到达 C点，根据牛顿第二定律 有 1分 1分 A到 C的过程：根据动能定理 有 2分 2分 离开 C点做平抛运动 2分 1分 解得 2分 考点：本题考查了动能定理、牛顿运动定律与圆周运动的结合和平抛运动。 (16分 )如图所示，固定的光滑金属导轨间距为 L，导轨电阻不计，上端 a、b间接有阻值为 R的电阻，导轨平面与水平面的夹角为 ，且处在磁感应强度大小为 B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。质量为 m、电阻为 r的导
25、体棒与固定弹簧相连后放在导轨上。初始时刻，弹簧恰处于自然长度，导体棒具有沿轨道向上的初速度 v0。整个运动过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。已知弹簧的劲度系数为 k，弹簧的中心轴线与导轨平行。 求初始时刻通过电阻 R的电流 I的大小和方向； 当导体棒第一次回到初始位置时，速度变为 v，求此时导体棒的加速度大小 a； 导体棒最终静止时弹簧的弹性势 能为 Ep，求导体棒从开始运动直到停止的过程中，电阻 R上产生的焦耳热 Q。 答案：（ 1） ，电流方向为 ba （ 2） （ 3）试题分析： 棒产生的感应电动势 2分 通过 的电流大小 2分 电流方向为 ba 1 分 棒产生的感应电动势为 1
26、分 感应电流 1分 棒受到的安培力大小 ，方向沿斜面向上 1分 根据牛顿第二定律 有 1分 解得 1分 导体棒最终静止，有 压缩量 1分 设整个过程回路产生的焦耳热为 Q0，根据能量守恒定律 有 2分 1分 电阻 R上产生的焦耳热 2分 考点：本题考查了感应电动势和右手定则、电磁感应与牛顿运动定律的结合，电磁感应与能量的结合。 (16分 )如图所示的直角坐标系第 、 象限内存在方向向里的匀强磁场，磁感应强度大小 B=0.5T，处于坐标原点 O 的放射源不断地放射出比荷C/kg的正离子，不计离子之间的相互作用。 求离子在匀强磁场中运动周期； 若某时刻一群离子自原点 O 以不同速率沿 x轴正方向射
27、出，求经过 s时间这些离子所在位置构成的曲线方程； 若离子自原点 O 以相同的速率 v0=2.0106m/s沿不同方向射入第 象限，要求这些离子穿过磁场区域后都能平行于 y轴并指向 y轴正方向运动，则题干中的匀强磁场区域应怎样调整（画图说明即可）？并求出调整后磁场区域的最小面积。 答案：（ 1） 10-6s （ 2） （ 3）试题分析： 根据牛顿第二定律 有 分 运动周期 分 离子运动时间 分 根据左手定则，离子沿逆时针方向作半径不同的圆周运动， 转过的角度均为 分 这些离子所在位置均在过坐标原点的同一条直线上， 该直线方程 分 离子自原点 O 以相同的速率 v0沿不同方向射入第一象限磁场，均做逆时针方向的匀速圆周运动 根据牛顿第二定律 有 分 分 这些离子的轨道圆心均在第二象限的四分之一圆弧 AC 上，欲使离子穿过磁场区域后都能平行于 y轴并指 向 y轴正方向运动，离开磁场时的位置在以点（，）为圆心、半径m的四分之一圆弧（从原点起顺时针转动 ）上，磁场区域为两个四分之一圆的交集，如图所示 分 调整后磁场区域的最小面积 m2 分 考点：本题考查了带电粒子在磁场中的运动、左手定则以及数理结合思想。
