2012-2013学年江苏省高三下学期期中考试物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

某同学通过以下步骤测出了从一定髙度落下的排球对地面的冲击力：将一张白纸铺在水平地面上，把排球在水里弄湿，然后让排球从规定的高度自由落下，并在白纸上留下球的水印。再将印有水印的白纸铺在台秤上，将球放在纸上的水印中心，缓慢地向下压球，使排球与纸接触部分逐渐发生形变直至刚好遮住水印，记下此时台秤的示数，然后根据台秤的示数算出冲击力的最大值。该同学所用的研究方法（或思想）是

A．等效替代         B．极限思想          C．比值定义         D．理想化模型

2. 难度：中等

风速仪的简易装置如图（甲）所示，风杯在风力作用下带动与其固定在一起的永磁铁转动，线圈中的感应电流随风速的变化而变化。风速为v1时，测得线圈中的感应电流随时间变化的关系如图（乙）所示；若风速变为v2，且v2<v1则感应电流的峰值Im和周期T的变化情况是

 

A．I_m变小，T变小                        B．I_m变小，T变大

C．I_m变大，T变小                         D．I_m变大，T变大

3. 难度：中等

一带电小球在电场中仅在电场力作用下，从A点运动到B点，速度大小随时间变化的图像如图所示，、分别是带电小球在A、B两点对应的时刻，则下列说法中正确的有

 

A．A处的场强一定大于B处的场强

B．A处的电势一定高于B处的电势

C．带电小球在A处的电势能一定小于B处的电势能

D．带电小球从A到B的过程中，电场力一定对电荷做正功

4. 难度：中等

如图所示，相距为的两平行金属板水平放置，开始开关S₁和S₂均闭合使平行板电容器带电，板间存在垂直纸面向里的匀强磁场。一个带电粒子恰能以水平速度向右匀速通过两板间。在以下方法中，有可能使带电粒子仍能匀速通过两板的是(不考虑带电粒子所受重力)

A．保持S₁和S₂均闭合，减小两板间距离，同时减小粒子射入的速率

B．保持S₁和S₂均闭合，将R₁、R₃均调大一些，同时减小板间的磁感应强度

C．把开关S₂断开，增大两板间的距离，同时减小板间的磁感应强度

D．把开关S₁断开，增大板间的磁感应强度，同时减小粒子人射的速率

5. 难度：简单

2013年2月26日，在埃及旅游城市卢克索，一个载有21人热气球原本静止在地面即将升空，由于两个乘客发现危险跳出篮筐，致使减轻负重的热气球立即以1m/s²的加速度匀加速上升，最终在上空爆炸后坠毁。若人坠地的致命速度为m/s，则篮筐内其余乘客至多应在气球升空后多长时间内必须翻出篮筐？（设人同时翻出，不计人翻出时与篮筐间的相对速度和人所受的空气阻力，取g=10m/s²）

A．1s               B．2s               C．3s               D．4s

6. 难度：中等

据中新社北京2月26日电，中国军队2013年将举行近40场军事演习，以提高信息化条件下威慑和实战能力。若在某次军事演习中，某空降兵从悬停在空中的直升飞机上跳下，从跳离飞机到落地的过程中沿竖直方向运动的v-t图象如图所示，则下列说法正确的是

  

A．0-10s内空降兵运动的加速度越来越大

B．0-10 s内空降兵和降落伞整体所受重力大于空气阻力

C．10 s-15 s内空降兵和降落伞整体所受的空气阻力越来越小

D．10 s-15s内空降兵处于失重状态

7. 难度：简单

设想我国宇航员随“嫦娥”号登月飞船贴近月球表面做匀速圆周运动，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测力计测出质量为m的物体重力为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．月球的半径

C．飞船的质量                           D．飞船在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的速度

8. 难度：困难

如图甲所示，abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，金属线框的质量为m，电阻为R₀。在金属线框的下方有一匀强磁场区域，MN和PQ是匀强磁场区域的水平边界，并与线框的bc边平行，磁场方向垂直于线框平面向里。现使金属线框从MN上方某一髙度处由静止开始下落，如图乙是金属线框由开始下落到完全穿出匀强磁场区域瞬间的v-t图象，图象中的物理量均为已知量。重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的是

 

A．金属线框刚进入磁场时感应电流方向沿adcba方向

B．金属线框的边长为v₁(t₂ -t₁)

C．磁场的磁感应强度为

D．金属线框在0 - t₄的时间内所产生的热量为

9. 难度：中等

如图（a）所示，A、B为钉在光滑水平面上的两根铁钉，小球C用细绳拴在铁钉B上（细绳能承受足够大的拉力），A、B、C在同一直线上。t=0时，给小球一个垂直于绳的速度，使小球绕着两根铁钉在水平面上做圆周运动。在0≤t≤10s时间内，细绳的拉力随时间变化的规律如图（b）所示，则下列说法中正确的有 （     ）

A.两钉子间的距离为绳长的1/6

B.t=10.5s时细绳拉力的大小为6N

C.t=14s时细绳拉力的大小为10N

D.细绳第三次碰钉子到第四次碰钉子的时间间隔为3s

二、实验题

10. 难度：中等

小杨同学用如图所示的实验装置“探究小车动能变化与合外力做功的关系”，图中A为小车，连接在小车后面的纸带穿过电火花打点计时器B的限位孔，它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上，C为弹簧测力计，假设绳与滑轮之间的摩擦以及纸带穿过计时器时受到的摩擦均不计，实验时，先接通电源再松开小车，计时器在纸带上留下一系列点。

（1）该同学在一条比较理想的纸带上，依次选取O、A、B、C、D、E共6个计数点，分别测量后5个计数点与计数点O之间的距离，并计算了它们与O点之间的速度平方差（注：），填入下表：

请以 纵坐标，以s为横坐标作出图像；若测出小车质量为0.2kg，结合图像可求得小车所受合外力的大小为      N。（结果保留两位有效数字）

（2）该同学通过计算发现小车所受合外力小于测力计读数，明显超出实验误差的正常范围，你认为主要原因是           。

11. 难度：中等

（1）某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中，正确操作获得金属丝的直径以及电流表、电压表的读数如下图所示，则它们的读数值依次是___  __mm、____A、____V。

（2）已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0~10Ω，电流表内阻约几欧，电压表内阻约20kΩ，电源为干电池（不宜在长时间、大功率状况下使用），电源电动势E = 4.5V，内阻较小。则右边电路图中，____（选填字母代号）电路为本次实验应当采用的最佳电路，但用此最佳电路测量的金属丝电阻仍然会比真实值偏____（选填“大”或“小”）。

（3）若已知实验所用的电流表内阻的准确值R_A=2.0Ω，那么测量金属丝电阻R_x的最佳电路应是上图中的_____电路（选填字母代号）。此时测得电流为I、电压为U，则金属丝电阻R_x=_____（ 用题中字母代号表示）。

三、计算题

12. 难度：中等

Ａ．(选修模块3-3）（12分）

（1）下列四幅图的有关说法中正确的是      　　

A．分子间距离为r₀时，分子间不存在引力和斥力

B．水面上的单分子油膜，在测量油膜直径d大小时可把他们当做球形处理

C．食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性

D．猛推木质推杆，气体对外界做正功，密闭的气体温度升高，压强变大

（2）已知某物质摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为N_A，则该物质的分子质量为      ，单位体积的分子数为      ． 

（3）如图，一定质量的理想气体从状态A经等容过程变化到状态B，此过程中气体吸收的热量Q=6.0×10²J，

求：

①该气体在状态A时的压强；

②该气体从状态A到状态B过程中内能的增量。

B．(选修模块3-４）（12分）

（1）下列四幅图的有关说法中正确的是   　  

A．由两个简谐运动的图像可知：它们的相位差为/2或者

B．当球与横梁之间存在摩擦的情况下，球的振动不是简谐运动

C．频率相同的两列波叠加时，某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱

D．当简谐波向右传播时，质点A此时的速度沿y轴正方向

（2）1905年爱因斯坦提出的狭义相对论是以狭义相对性原理和           这两条基本假设为前提的；在相对于地面以0.8c运动的光火箭上的人观测到地面上的的生命进程比火箭上的生命进程要　　　（填快或慢）。

（3）如图所示，△ABC为等腰直角三棱镜的横截面，∠C=90°，一束激光a沿平行于AB边射入棱镜，经一次折射后射到BC边时，刚好能发生全反射，求该棱镜的折射率n和棱镜中的光速。

C．(选修模块3-5）（12分）

（1）下列说法正确的是

A．某放射性元素经过19天后，余下的该元素的质量为原来的1/32，则该元素的半衰期为 3.8天

B．a粒子散射实验说明原子核内部具有复杂结构

C．对放射性物质施加压力，其半衰期将减少

D．氢原子从定态n=3跃迁到定态n= 2，再跃迁到定态n = 1，则后一次跃迁辐射的光的波长比前一次的要短

（2）光电效应和       都证明光具有粒子性，      提出实物粒子也具有波动性。

（3）如图所示,水平光滑地面上依次放置着质量均为m ="0.08" kg的10块完全相同的长直木板。质量M =" 1.0" kg、大小可忽略的小铜块以初速度v₀="6.0" m/s从长木板左端滑上木板，当铜块滑离第一块木板时，速度大小为v₁="4.0" m/_S。铜块最终停在第二块木板上。取g="10" m/s²，结果保留两位有效数字。求：

①第一块木板的最终速度

②铜块的最终速度

13. 难度：中等

如图所示，质量m=1kg的小物体从倾角θ=37°的光滑斜面上A点静止开始下滑，经过B点后进入粗糙水平面（经过B点时速度大小不变而方向变为水平）。AB=3m。试求：

（1）小物体从A点开始运动到停止的时间t=2.2s，则小物体与地面间的动摩擦因数μ多大？

（2）若在小物体上始终施加一个水平向左的恒力F，发现当F=F₀时，小物体恰能从A点静止出发，沿ABC到达水平面上的C点停止，BC=7.6m。求F₀的大小。

（3）某同学根据第（2）问的结果，得到如下判断：“当F≥F₀时，小物体一定能从A点静止出发，沿ABC到达C点。”这一观点是否有疏漏，若有，请对F的范围予以补充。

（sin37°=0.6，cos37°=0.8，取ｇ=10m/s²）

14. 难度：困难

如图（甲）所示的滑轮，它可以绕垂直于纸面的光滑固定水平轴O转动。轮上绕有轻质柔软细线，线的一端系一重物，另一端系一质量为m的金属杆。在竖直平面内有间距为L的足够长的平行金属导轨PQ、EF，在QF之间连接有阻值为R的电阻，其余电阻不计，磁感应强度为B的匀强磁场与导轨平面垂直。开始时金属杆置于导轨下端，将质量为M的重物由静止释放，重物最终能匀速下降。运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好，已知重力加速度为g，忽略所有摩擦。

（1）重物匀速下降的速度v的大小是多少？

（2）对一定的磁感应强度B，重物的质量M取不同的值，测出相应的重物做匀速运动时的速度，可得出v-M实验图线。图（乙）中画出了磁感应强度分别为B₁和B₂时的两条实验图线，试根据实验结果计算B₁和B₂的比值。

（3）若M从静止到匀速的过程中一共下降的高度为h，求这一过程中R上产生的焦耳热。

15. 难度：困难

如图所示，直线MN下方无磁场，上方空间存在两个匀强磁场，其分界线是半径为R的半圆，两侧的磁场方向相反且垂直于纸面，磁感应强度大小都为B。现有一质量为m、电荷量为q的带负电微粒从P点沿半径方向向左侧射出，最终打到Q点，不计微粒的重力。求：

（1）微粒在磁场中运动的周期；

（2）从P点到Q点，微粒的运动速度大小及运动时间；

（3）若向里磁场是有界的，分布在以O点为圆心、半径为R和2R的两半圆之间的区域，上述微粒仍从P点沿半径方向向左侧射出，且微粒仍能到达Q点，求其速度的最大值。